董曉璐，秦曉杰，劉陽(yáng)泰，孫天妹，劉弘，王翔，李卓思，董慶利*

1(上海理工大學(xué) 健康科學(xué)與工程學(xué)院，上海，200093)2(上海市疾病預(yù)防控制中心，上海，200336)

沙門氏菌是一種革蘭氏陰性腸道菌，在自然界中分布廣泛、種類繁多，目前已檢測(cè)出2 600多種血清型，其中部分血清型可導(dǎo)致人患病[1]。沙門氏菌主要通過(guò)受污染的食物、水和糞便進(jìn)行傳播，其引發(fā)沙門氏菌病(salmonellosis)的特征性臨床癥狀主要有急性胃腸炎、敗血癥、傷寒和副傷寒等[2]。據(jù)我國(guó)食源性疾病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示，2003—2017年全國(guó)共報(bào)告899起與沙門氏菌有關(guān)的食品安全事件，最終導(dǎo)致21 881人患病，11 351 人住院，4人死亡[3]。因此，沙門氏菌是一種重要的食源性致病菌，會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

食源性沙門氏菌一般由受污染食物進(jìn)入人體，通過(guò)侵染小腸上皮細(xì)胞，再利用自身攜帶的多種毒力因子作用導(dǎo)致人罹患沙門氏菌病[4]。沙門氏菌在胃腸道內(nèi)會(huì)面臨一系列對(duì)其生長(zhǎng)和生存不利的逆境條件，如胃酸、高滲透壓、高濃度膽鹽、金屬離子、營(yíng)養(yǎng)限制和腸道菌群的競(jìng)爭(zhēng)作用[4-5]。然而，沙門氏菌能夠通過(guò)調(diào)節(jié)自身基因的表達(dá)來(lái)應(yīng)對(duì)這些逆境，進(jìn)一步黏附、定殖和入侵宿主細(xì)胞，最終導(dǎo)致人患病[6]。明確沙門氏菌對(duì)人體內(nèi)壓力因子的耐受性及其致病機(jī)制對(duì)于有效控制沙門氏菌感染有重要參考價(jià)值。

近年來(lái)，關(guān)于食源性沙門氏菌在逆境條件下的生長(zhǎng)、失活和毒力表達(dá)研究已廣泛開展，但主要集中關(guān)注食品加工、貯藏、流通等體外環(huán)節(jié)。本文則著眼于食源性沙門氏菌的體內(nèi)存活及侵襲過(guò)程，對(duì)其在人體胃腸道環(huán)境中的應(yīng)激耐受機(jī)制和致病機(jī)制進(jìn)行概述，以期為食源性沙門氏菌的體內(nèi)研究提供參考。

1 人體胃腸道中沙門氏菌的應(yīng)激耐受機(jī)制

沙門氏菌在人體胃腸道內(nèi)會(huì)經(jīng)受多種應(yīng)激條件(圖1)[6-7]。其中，胃酸、膽鹽和高滲透壓是最主要的脅迫因子[4, 6]。沙門氏菌通常能夠抵御和適應(yīng)這些逆境，進(jìn)而在人體胃腸道內(nèi)存活。以下將對(duì)沙門氏菌在這3種應(yīng)激條件下的耐受機(jī)制進(jìn)行概述。

圖1 沙門氏菌在人體胃腸道內(nèi)受到的應(yīng)激條件Fig.1 Stress conditions encountered by Salmonella in the human gastrointestinal tract

1.1 胃酸應(yīng)激下沙門氏菌的耐受機(jī)制

沙門氏菌通過(guò)食物被人體攝入后首先要承受pH值為1～5的胃酸應(yīng)激[7]。人體每天產(chǎn)生約1～2 L胃液，鹽酸含量為5 475～5 840 mg/L[8]。研究表明胃酸過(guò)少會(huì)導(dǎo)致沙門氏菌感染風(fēng)險(xiǎn)增加，例如，對(duì)于急性沙門氏菌病患者，接受過(guò)胃切除術(shù)患者的發(fā)病率和死亡率較高[8]。GAWANDE等[9]研究發(fā)現(xiàn)將沙門氏菌接種于農(nóng)產(chǎn)品表面進(jìn)行酸處理可提高沙門氏菌在酸中的存活時(shí)間，該結(jié)果說(shuō)明人食用食物后胃環(huán)境pH值的暫時(shí)升高可能有助于沙門氏菌在胃中生存。此外，有研究指出，一些富含脂肪或高蛋白的固體食物來(lái)源可以保護(hù)沙門氏菌免受胃酸的影響[10]。這些因素都會(huì)增加沙門氏菌在人體胃環(huán)境內(nèi)存活的可能性。

除了上述胃酸不足和食物基質(zhì)的保護(hù)外，沙門氏菌已進(jìn)化出多種應(yīng)答機(jī)制來(lái)增強(qiáng)自身在酸環(huán)境下的生存能力。其中，沙門氏菌主要抗酸機(jī)制是酸耐受應(yīng)答(acid tolerance response，ATR)反應(yīng)，也就是沙門氏菌經(jīng)弱酸適應(yīng)后，在致死酸性條件下存活能力增強(qiáng)的反應(yīng)[2]。如圖2所示，沙門氏菌的酸耐受應(yīng)答機(jī)制主要包括3個(gè)方面，分別是酸休克蛋白(acid shock proteins，ASPs)、pH穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)和細(xì)胞膜脂肪酸組成[11]。

圖2 沙門氏菌主要的耐酸機(jī)制Fig.2 The main acid tolerance mechanism of Salmonella

ASPs可預(yù)防或修復(fù)沙門氏菌由酸應(yīng)激引起的大分子損傷，目前已發(fā)現(xiàn)的ASPs包括RpoS、鐵調(diào)節(jié)系統(tǒng)Fur、雙組分系統(tǒng)PhoP/PhoQ和OmpR反應(yīng)調(diào)節(jié)子[12]。ASPs的表達(dá)有助于沙門氏菌在低pH值的酸性條件下生存[13]，有研究通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)分析表明鼠傷寒沙門氏菌酸適應(yīng)誘導(dǎo)了其60個(gè)ASPs的表達(dá)，該菌經(jīng)低酸適應(yīng)后與未經(jīng)酸適應(yīng)相比在隨后的酸應(yīng)激中存活能力顯著增強(qiáng)[14]。沙門氏菌胞內(nèi)pH穩(wěn)態(tài)主要通過(guò)賴氨酸脫羧酶系統(tǒng)和精氨酸脫羧酶系統(tǒng)維持，其中賴氨酸脫羧酶系統(tǒng)由轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子、賴氨酸脫羧酶和賴氨酸-尸胺反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白組成，賴氨酸脫羧酶消耗細(xì)胞內(nèi)H+將賴氨酸轉(zhuǎn)化為尸胺，再由賴氨酸-尸胺反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白排出尸胺以換取胞外的賴氨酸；精氨酸脫羧酶系統(tǒng)通過(guò)消耗H+，將精氨酸轉(zhuǎn)化為胍丁胺排出細(xì)胞以換取外部精氨酸，使整個(gè)過(guò)程得以持續(xù)進(jìn)行[15]。除此之外，細(xì)胞膜組成中不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比率的降低以及環(huán)丙烷脂肪酸含量的增加也會(huì)導(dǎo)致沙門氏菌存活能力和耐酸性增強(qiáng)[11]。盡管沙門氏菌酸耐受機(jī)制的相關(guān)研究已很全面，但是仍有部分具體機(jī)制如RpoS在酸脅迫過(guò)程中的表達(dá)程度以及OmpR調(diào)節(jié)哪些基因參與耐酸反應(yīng)等需要進(jìn)一步闡明。

1.2 膽汁應(yīng)激下沙門氏菌的耐受機(jī)制

食物中的沙門氏菌在經(jīng)過(guò)胃酸的抑殺作用后，會(huì)受到另一逆境條件——膽汁的應(yīng)激。膽汁由膽固醇在肝臟中合成并在膽囊中貯存和濃縮，在人體攝入食物后釋放到十二指腸，可參與膳食脂肪和脂溶性維生素的消化和吸收[16]。膽汁由多種化合物組成，以鈉(145 mmol/L)、氯(90 mmol/L)和各種膽鹽(40 mmol/L)為主要成分[17]。膽鹽可作用于沙門氏菌細(xì)胞膜并破壞其完整性和通透性、誘導(dǎo)RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成、DNA損傷、改變蛋白質(zhì)構(gòu)象致其錯(cuò)誤折疊或變形以及通過(guò)產(chǎn)生氧自由基引起氧化應(yīng)激等[18]。因此膽汁也是抑制沙門氏菌存活的重要因素之一。

現(xiàn)有研究證實(shí)，沙門氏菌通過(guò)脂多糖轉(zhuǎn)運(yùn)、雙組分系統(tǒng)和外排泵來(lái)抵抗膽汁應(yīng)激[5, 9]。沙門氏菌細(xì)胞膜中含有脂多糖，脂多糖中O抗原的缺失會(huì)導(dǎo)致沙門氏菌對(duì)膽汁的耐受性降低[19]。HERNANDEZ等[20]通過(guò)對(duì)沙門氏菌耐膽汁突變株進(jìn)行全基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn)這些菌株中脂多糖轉(zhuǎn)運(yùn)基因的突變率很高，證實(shí)了脂多糖結(jié)構(gòu)在沙門氏菌膽汁耐受機(jī)制中的作用。PhoP/PhoQ是一種重要的雙組分系統(tǒng)，VELKINBURGH等[21]的研究表明，在較低的膽汁濃度下，缺乏PhoP/PhoQ系統(tǒng)的沙門氏菌突變株與野生沙門氏菌相比更容易受到膽汁的抑殺作用，而具有PhoP/PhoQ系統(tǒng)活性的菌株在60%的膽汁濃度下也能夠存活較長(zhǎng)時(shí)間。PROUTY等[22]對(duì)鼠傷寒沙門氏菌中AcrAB外排泵進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)膽汁存在時(shí)AcrAB的轉(zhuǎn)錄活性是無(wú)膽汁時(shí)的8倍。除了以上所述幾種調(diào)節(jié)機(jī)制外，沙門氏菌還可能在膽結(jié)石表面形成生物膜或入侵膽囊上皮細(xì)胞來(lái)避開高濃度膽汁[23]。由此可知，沙門氏菌作為腸道細(xì)菌已經(jīng)進(jìn)化出較為完善的膽汁耐受機(jī)制，可確保其在腸道中的存活和定殖。

1.3 腸滲透壓應(yīng)激下沙門氏菌的耐受機(jī)制

沙門氏菌在腸道內(nèi)面臨的主要逆境條件除了膽汁外還有小腸內(nèi)的高滲透壓。小腸對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)的吸收受多種因素的制約，而腸道內(nèi)容物的滲透壓是制約腸吸收的重要因素之一。在一定濃度范圍內(nèi)，腸內(nèi)容物濃度越大，腸吸收越慢；濃度過(guò)高時(shí)，腸壁會(huì)出現(xiàn)反滲透現(xiàn)象，使內(nèi)容物的滲透壓降至一定程度后再被吸收[24]。一般情況下，沙門氏菌需要維持高于生長(zhǎng)介質(zhì)的胞內(nèi)滲透壓，才能產(chǎn)生細(xì)胞膨壓，而細(xì)胞膨壓可以促進(jìn)沙門氏菌生長(zhǎng)和分裂[25]。腸道中的高滲環(huán)境會(huì)引起沙門氏菌細(xì)胞內(nèi)水分流失，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)代謝不平衡，從而影響沙門氏菌營(yíng)養(yǎng)吸收、DNA復(fù)制、細(xì)胞分裂等各種生理過(guò)程[26]。因此，沙門氏菌適應(yīng)腸道高滲透壓應(yīng)激的能力對(duì)于其生存和生長(zhǎng)至關(guān)重要，需要通過(guò)自身的滲透壓耐受機(jī)制來(lái)適應(yīng)腸滲透壓的變化。

沙門氏菌主要通過(guò)K+轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和滲透保護(hù)劑系統(tǒng)的調(diào)控適應(yīng)腸道中的高滲透壓應(yīng)激[11]。Trk和Kdp兩個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可對(duì)細(xì)胞內(nèi)K+濃度的升高進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中Trk系統(tǒng)由TrkA、TrkE和TrkG三類蛋白質(zhì)組成，Kdp系統(tǒng)由KdpA、KdpB和KdpC三類蛋白質(zhì)組成[7]。如圖3所示，沙門氏菌的操縱子otsAB會(huì)促進(jìn)海藻糖合成，并且使甜菜堿、脯氨酸和膽堿等滲透保護(hù)劑通過(guò)特定的轉(zhuǎn)運(yùn)體(丙氨酸、ProP、ProU和OsmU等)進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)外溶質(zhì)發(fā)生被動(dòng)擴(kuò)散[27]。除此之外，ompC編碼OmpR/EnvZ雙組分系統(tǒng)的孔蛋白OmpC，能為可溶性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞提供通道[11]。高滲透壓應(yīng)激可能導(dǎo)致沙門氏菌孔蛋白OmpF的表達(dá)水平降低、OmpC的表達(dá)水平增加，而孔蛋白OmpC尺寸較小，只允許小分子通過(guò)，故可作為通道促進(jìn)親水性小分子的擴(kuò)散[26]。以上所述調(diào)控系統(tǒng)在沙門氏菌耐受腸道高滲透壓的過(guò)程中均發(fā)揮了重要作用。

圖3 沙門氏菌對(duì)高滲透壓的應(yīng)激反應(yīng)Fig.3 The stress responses of Salmonella to high osmotic pressure

綜上可知，雖然人體胃腸道內(nèi)存在很多不利于沙門氏菌存活及生長(zhǎng)的逆境條件，但是沙門氏菌已經(jīng)進(jìn)化出多種耐受機(jī)制來(lái)適應(yīng)這些逆境，從而為后續(xù)在腸道中的定殖創(chuàng)造機(jī)會(huì)。然而，人體胃腸道是一個(gè)復(fù)雜的抑菌體系，沙門氏菌并非面臨單一應(yīng)激條件，而是會(huì)受到各類應(yīng)激條件連續(xù)作用的影響，因此還需對(duì)沙門氏菌在體內(nèi)應(yīng)激條件連續(xù)或協(xié)同作用下的存活及耐受行為進(jìn)行深入研究。

2 人體胃腸道中沙門氏菌的致病機(jī)制

沙門氏菌侵襲宿主細(xì)胞的過(guò)程如圖4所示。沙門氏菌在穿過(guò)腸黏膜層之前首先要黏附腸上皮細(xì)胞，腸黏膜表面派爾集合淋巴結(jié)(Peyer′s patches，PPs)上的濾泡上皮細(xì)胞是沙門氏菌入侵的最佳起始部位。濾泡上皮中稀疏分布著捕獲抗原的微皺褶細(xì)胞(microfold cell，M細(xì)胞)，當(dāng)沙門氏菌黏附到M細(xì)胞后，利用Ⅲ型分泌系統(tǒng)(type three secretion system，T3SS)將效應(yīng)蛋白分泌到胞外并遷移到宿主細(xì)胞，從而引起宿主細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架的重排，誘導(dǎo)膜褶皺的形成。該膜皺褶可以將黏附的沙門氏菌吞噬到一個(gè)大囊泡里，即 SCVs(salmonella containing vacuoles)。SCVs是沙門氏菌可以在宿主細(xì)胞內(nèi)生存和繁殖的唯一場(chǎng)所。此時(shí)，腸上皮層啟動(dòng)促分泌應(yīng)答，促使吞噬細(xì)胞從黏膜下層移至腸腔，沙門氏菌隨吞噬細(xì)胞遷移從腸系膜淋巴結(jié)進(jìn)入并擴(kuò)散至其他部位，入侵肝臟、脾臟等不同器官或組織，從而引起人體各種臨床癥狀[13, 28]。

圖4 沙門氏菌致病的基本步驟Fig.4 Basic steps in Salmonella pathogenesis

沙門氏菌在黏附和入侵腸上皮細(xì)胞直至最終擴(kuò)散到其他器官的過(guò)程中，有很多毒力因子在發(fā)揮作用，如毒力島、毒力質(zhì)粒、菌毛和脂多糖等[4]。以下將對(duì)這幾種毒力因子進(jìn)行概述。

2.1 毒力島

沙門氏菌的毒力島(Salmonellapathogenicity island，SPIs)是其進(jìn)化過(guò)程中通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移(horizontal gene transfer，HGT)獲得的，位于細(xì)菌的染色體或質(zhì)粒上，在沙門氏菌感染、黏附、入侵、傳播以及細(xì)胞內(nèi)生存中起著重要作用[29]。其中SPI-1和SPI-2是沙門氏菌較為重要的毒力決定因子。

SPI-1幾乎存在于沙門氏菌所有血清型中，在沙門氏菌侵襲非吞噬細(xì)胞過(guò)程中起關(guān)鍵作用，并參與宿主細(xì)胞誘變和誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡的過(guò)程[30]。SPI-1編碼與沙門氏菌侵襲力相關(guān)的Ⅲ型分泌系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)θ舾蓚€(gè)環(huán)境和生理信號(hào)做出應(yīng)答反應(yīng)，同時(shí)這些應(yīng)答反應(yīng)又控制著 SPI-1 編碼區(qū)內(nèi)外效應(yīng)蛋白的分泌[31]。VALDEZ等[32]研究結(jié)果顯示SPI-1不僅促進(jìn)了沙門氏菌對(duì)上皮細(xì)胞的入侵，還促進(jìn)了沙門氏菌在吞噬細(xì)胞內(nèi)的生存和復(fù)制。該發(fā)現(xiàn)表明，SPI-1在沙門氏菌侵襲腸上皮非吞噬細(xì)胞和侵襲后于上皮細(xì)胞內(nèi)快速增殖兩個(gè)環(huán)節(jié)都起了關(guān)鍵作用。

SPI-2是由沙門氏菌致病性相關(guān)毒力基因組成的一個(gè)基因簇，是沙門氏菌在胞內(nèi)存活和發(fā)揮毒力的重要毒力島[33]。SPI-2與沙門氏菌在宿主吞噬細(xì)胞內(nèi)的生存和傳播相關(guān)，并使沙門氏菌逃避巨噬細(xì)胞的殺傷作用[34]。雙組分系統(tǒng)BarA/SirA可與SPI-2相關(guān)基因的啟動(dòng)子結(jié)合，調(diào)控沙門氏菌的運(yùn)動(dòng)性和生物膜形成[35]。有研究顯示，SPI-2基因突變會(huì)導(dǎo)致SPI-1中sipC、prgK和hilA基因(編碼SPI-1基因的轉(zhuǎn)錄激活因子)的表達(dá)降低，說(shuō)明SPI-2和SPI-1之間存在著交互作用[36]。

除了SPI-1和SPI-2，沙門氏菌中常見的毒力島還有以下幾種：SPI-3可編碼巨噬細(xì)胞生存蛋白MgtC和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MgtB；SPI-4可誘導(dǎo)沙門氏菌對(duì)腸上皮細(xì)胞的黏附作用；SPI-5可編碼SopB(由SPI-1的T3SS分泌)、PipB(由SPI-2的T3SS遷移到SCV)；并可誘導(dǎo)牛促炎免疫反應(yīng)[37]。綜上，SPI-1主要在沙門氏菌入侵腸上皮細(xì)胞過(guò)程中起主要作用，而SPI-2、3、4則主要負(fù)責(zé)沙門氏菌在宿主細(xì)胞內(nèi)的生存和增殖。

2.2 毒力質(zhì)粒

沙門氏菌黏附及入侵腸上皮細(xì)胞還與其攜帶的毒力質(zhì)粒有關(guān)。大多數(shù)沙門氏菌都具有血清型特異性毒力質(zhì)粒，大小約50～90 kb，與沙門氏菌的致病能力密切相關(guān)[38]。毒力質(zhì)粒包括5個(gè)開放閱讀框(open reading frame，ORF)，即spv(Salmonellaplasmid virulence)操縱子[39]，spv操縱子由5個(gè)基因組成，其中spvR是第一個(gè)被轉(zhuǎn)錄的基因，它編碼的效應(yīng)蛋白SpvR可調(diào)節(jié)其他4個(gè)基因(spvA、spvB、spvC和spvD)的表達(dá)[40]。SpvB是一種細(xì)胞毒蛋白，具有避免肌動(dòng)蛋白聚合的功能[41]；SpvC是一種抗炎效應(yīng)因子，可抑制免疫信號(hào)傳導(dǎo)，在宿主的促炎反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用[39]。ROLHION等[42]證明了SpvD在抑制免疫應(yīng)答中的重要性。但是，SpvA的調(diào)控機(jī)制及其在毒力中的作用尚未完全闡明，故需要對(duì)spv操縱子進(jìn)行更全面的研究。

2.3 菌毛

沙門氏菌表面的菌毛在細(xì)菌生物膜形成、腸道定殖和入侵中起重要作用[29]。FBREGA等[39]通過(guò)對(duì)鼠傷寒沙門氏菌基因組進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)了13個(gè)操縱子(agf、fim、lpf、pef、bcf、stb、stc、std、stf、sth、sti、saf和stj)與菌毛合成基因具有同源性。BUMLER等[43]通過(guò)遺傳方法研究了3種菌毛操縱子(fim、lpf和pef)在鼠傷寒沙門氏菌黏附于不同上皮細(xì)胞系(HEp-2和HeLa)中的作用，這些操縱子分別編碼I型菌毛，長(zhǎng)極性菌毛和質(zhì)粒編碼性菌毛，結(jié)果顯示只有鼠傷寒沙門氏菌lpf突變體對(duì)HEp-2細(xì)胞的黏附性顯著降低，而末端基因缺失顯著降低了鼠傷寒沙門氏菌對(duì)HeLa的黏附性。上述研究表明，菌毛合成相關(guān)基因的組成決定了細(xì)菌腸道感染過(guò)程中黏附的上皮細(xì)胞類型。

2.4 脂多糖

脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)也是沙門氏菌的一種毒力因子，它由類脂A、核心寡糖(C-OS)和O-抗原多糖(O-PS)組成，其中，類脂A和C-OS可激活T淋巴細(xì)胞，而O抗原則可以激活B細(xì)胞分泌抗體[44]。脂多糖在沙門氏菌感染宿主的過(guò)程中會(huì)釋放出內(nèi)毒素，導(dǎo)致宿主白細(xì)胞先減少后增加、血小板減少、肝糖消耗、黏膜出血，最終休克死亡[45]。CRAVEN[46]通過(guò)對(duì)雞進(jìn)行灌胃的方法測(cè)定了鼠傷寒沙門氏菌野生型和LPS缺失株對(duì)雞腸道細(xì)胞的侵襲能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LPS缺失型鼠傷寒沙門氏菌定殖于雞腸道和脾臟中的細(xì)胞數(shù)量顯著低于野生型，表明LPS在沙門氏菌侵襲宿主細(xì)胞過(guò)程中起著重要作用。

綜上所述，沙門氏菌毒力因子多且作用機(jī)制復(fù)雜，目前認(rèn)為SPI-1和SPI-2在沙門氏菌入侵人體細(xì)胞和在細(xì)胞內(nèi)存活發(fā)揮了較為主要的作用，質(zhì)粒和菌毛等毒力因子中某些操縱子的作用機(jī)制仍需進(jìn)行深入研究。未來(lái)或可關(guān)注這些毒力因子之間的協(xié)同或交叉關(guān)系，尋找更多在沙門氏菌致病過(guò)程中起作用的毒力因子，有助于明確沙門氏菌感染人體并導(dǎo)致人患病的根本原因，為預(yù)防和治療沙門氏菌病提供思路。

3 沙門氏菌耐受與致病能力的相關(guān)性

受沙門氏菌污染的食品在加工、貯藏及運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)受到很多逆境條件的抑殺作用。然而，由于食品基質(zhì)的保護(hù)或沙門氏菌自身的抗性，這些逆境條件可能無(wú)法將沙門氏菌完全殺滅，甚至?xí)T導(dǎo)沙門氏菌抗性、毒性和耐藥特性增強(qiáng)。

首先，食品加工及貯藏環(huán)節(jié)的逆境條件可能使沙門氏菌對(duì)后續(xù)家庭烹飪環(huán)節(jié)的熱處理產(chǎn)生耐受性。例如，YE等[47]通過(guò)分析腸炎沙門氏菌表型和基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)酸適應(yīng)后細(xì)菌熱脅迫(rpoH、uspB和htrA)、鹽脅迫(proP、proV和osmW)和冷脅迫(cspA、cspC和csdA)的相關(guān)基因表達(dá)顯著上調(diào)。其次，食品加工及烹飪過(guò)程中的冷、酸、熱、滲透壓脅迫等體外應(yīng)激條件也可能誘導(dǎo)沙門氏菌對(duì)體內(nèi)應(yīng)激條件產(chǎn)生耐受性。例如，DE MELO等[48]通過(guò)人工胃腸道模型測(cè)定了經(jīng)酸和滲透脅迫后的腸炎沙門氏菌和鼠傷寒沙門氏菌對(duì)人體胃腸道的耐受性，結(jié)果表明經(jīng)脅迫后的兩種血清型的沙門氏菌對(duì)膽鹽的耐受性及胃腸道存活能力都顯著高于未經(jīng)脅迫的對(duì)照組細(xì)菌。沙門氏菌感染人體的能力也可能會(huì)因前期的一系列逆境條件的應(yīng)激作用而增強(qiáng)。例如，SIRSAT等[49]測(cè)定了亞致死熱應(yīng)激下鼠傷寒沙門氏菌毒力基因的表達(dá)以及對(duì)Caco-2 細(xì)胞的黏附和侵襲能力，結(jié)果顯示熱應(yīng)激誘導(dǎo)了SPI-2和SPI-5基因的表達(dá)，相對(duì)于未經(jīng)熱應(yīng)激的細(xì)菌，熱應(yīng)激后的細(xì)菌對(duì)Caco-2細(xì)胞的黏附能力更強(qiáng)。最后，體外和體內(nèi)各應(yīng)激條件的脅迫也可能導(dǎo)致沙門氏菌的耐藥性增強(qiáng)。例如，DE SALES等[50]利用人工模擬胃腸道模型測(cè)定了15株腸道沙門氏菌的耐藥性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中有12株在體外模擬處理后對(duì)環(huán)丙沙星出現(xiàn)耐藥性，這些結(jié)果說(shuō)明食品加工過(guò)程中的殺菌條件和胃腸道逆境環(huán)境可能導(dǎo)致沙門氏菌產(chǎn)生耐藥性。

因此，沙門氏菌對(duì)人體內(nèi)各應(yīng)激條件的耐受反應(yīng)可能使其對(duì)其他逆境條件產(chǎn)生交叉保護(hù)，或?qū)е缕涠玖σ蜃拥淖饔迷鰪?qiáng)，從而提高對(duì)人體的致病能力，增加感染風(fēng)險(xiǎn)。目前關(guān)于沙門氏菌抗性及毒性機(jī)制的研究多集中于食品加工或貯存環(huán)節(jié)的應(yīng)激條件對(duì)沙門氏菌后續(xù)生理行為產(chǎn)生的影響，而較少關(guān)注沙門氏菌通過(guò)食物被人體攝入后面臨的應(yīng)激條件對(duì)其耐受及致病機(jī)制的影響，故需對(duì)沙門氏菌在人體內(nèi)應(yīng)激條件下毒力因子作用機(jī)制進(jìn)行深入研究，或許能為更有效地控制沙門氏菌感染提供指導(dǎo)。

4 結(jié)論與展望

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于沙門氏菌體內(nèi)耐受及致病能力研究主要集中在表型的測(cè)定，對(duì)于沙門氏菌在人體胃腸道應(yīng)激條件連續(xù)或協(xié)同作用下的調(diào)控機(jī)制研究仍有不足。未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注體內(nèi)應(yīng)激條件下沙門氏菌調(diào)控因子的具體作用方式，通過(guò)體內(nèi)耐受性與致病性之間的交互影響進(jìn)一步探究沙門氏菌對(duì)人體的感染能力。

基于此，本文從以下4個(gè)方面作出展望：(1)沙門氏菌在逆境下發(fā)生的適應(yīng)行為使其能更好地在人體胃腸道中生存，繼續(xù)深入探討沙門氏菌的抗逆分子機(jī)制，可為開發(fā)沙門氏菌防控技術(shù)提供新的靶標(biāo)。(2)對(duì)沙門氏菌毒力質(zhì)粒和菌毛中某些作用機(jī)制尚不明確的操縱子進(jìn)行更加深入的研究，探索沙門氏菌更多的毒力靶點(diǎn)和更具體的作用方式，明確沙門氏菌導(dǎo)致人患病的根本原因。(3)將胃腸道連續(xù)應(yīng)激的人工模型應(yīng)用于沙門氏菌毒力基因等分子水平調(diào)控的研究，有助于構(gòu)建更符合真實(shí)情況的沙門氏菌劑量反應(yīng)關(guān)系。(4)可將食品加工及貯存環(huán)節(jié)的殺菌方式與體內(nèi)應(yīng)激條件對(duì)沙門氏菌抗性及毒性影響的研究相聯(lián)系，為預(yù)防和控制沙門氏菌感染提供新思路。