Science子刊：揭示超级抗原葡萄球菌肠毒素C导致感染性心内膜炎机制

长期以来，人们都知道金黄色葡萄球菌会引起人类的感染，从轻微的皮肤感染到肺炎，再到更严重的心脏感染。在高收入国家，它是一种有时是致命的疾病---称为感染性心内膜炎（infective endocarditis）。感染性心内膜炎涉及心脏瓣膜或内膜的炎症。

如今，在一项新的研究中，来自美国威斯康星大学兽医学院的研究人员描述了这种细菌造成伤害的另一种方式：通过破坏身体从这些感染中愈合的能力。这些发现可能为改善金黄色葡萄球菌感染---通常被称为葡萄球菌感染---的治疗指明了方向。相关研究结果近期发表在Science Advances期刊上，论文标题为“SEC is an antiangiogenic virulence factor that promotes Staphylococcus aureus endocarditis independent of superantigen activity”。

金黄色葡萄球菌产生称为超级抗原的小分子毒素，它结合白细胞并过度激活免疫系统，这可导致循环系统的并发症。这项针对兔子的研究发现，一种叫做葡萄球菌肠毒素C（staphylococcal enterotoxin C, SEC）的超级抗原能阻止受伤血管的愈合。它还能阻止对伤口修复过程至关重要的新分支血管的形成。

论文通讯作者、威斯康星大学兽医学院病理生物科学教授Wilmara Salgado-Pabón说，“许多免疫系统分子的作用是使感染部位周围的血管更加通透，因此它们可以进入并治愈感染。但是当超级抗原过度激活免疫系统时，你的血管会变得渗漏，导致低血压和器官功能紊乱。”

当身体的一个区域受到损伤时，它会形成微小的称为毛细血管的分支血管，从而将营养物和氧气送到受损区域。利用所谓的主动脉根模型，这些作者切割兔子主动脉的一小段，以模拟损伤。这些环形切口在SEC的存在下无法形成新的毛细血管，阻碍了血管系统对损伤的愈合。

Salgado-Pabón说，这种模型效果很好，“因为它允许我们在实验室环境中测试毛细血管的形成---这可能很复杂，你会期望在体内的所有成分”。

感染性心内膜炎不成比例地影响着黑人和原住民人口，以及易受感染的人群---如老年人、糖尿病患者和吸烟者。Salgado-Pabón说，这种疾病造成了很高的院内死亡率，因为它进展非常快，并可能在整个身体的其他器官引起并发症。

SEC毒素缺乏超级抗原活性。图片来自Science Advances, 2022, doi:10.1126/sciadv.abo1072。

在过去的50年里，感染性心内膜炎的治疗方法基本上没有变化，当前包括一个为期六周的抗生素疗程或心脏手术来清除感染。这项研究中的新发现有潜力开发新的和更好的方法。

Salgado-Pabón说，“你不仅可以中和毒素对血管的影响，而且你还可以对患者进行治疗，以改善他们的血管健康。通过增强患者的血管健康，你可以积极主动地预防导致死亡的并发症。”

既然这些作者确定了这种新的生物功能，他们正在努力确定对这一过程至关重要的结构和分子，包括确定与SEC相互作用的分子和对SEC的存在作出反应的细胞受体。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Kyle J. Kinney et al. SEC is an antiangiogenic virulence factor that promotes Staphylococcus aureus endocarditis independent of superantigen activity. Science Advances, 2022, doi:10.1126/sciadv.abo1072.