巨噬细胞“攻防战”新发现：ROS竟成沙门氏菌“隐身”帮凶

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来源：蒙晓莹

2025-08-08 15:07:08

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核心提示：巨噬细胞为杀灭细菌而产生的活性氧（ROS），反而会促使沙门氏菌形成一种特殊的结构，帮助其躲避免疫攻击和抗生素杀灭，成为反复感染的潜在源头。

当人体免疫系统派出巨噬细胞围剿沙门氏菌时，一场意想不到的“反转”正在上演。最新发表于《iMeta》的研究揭示，巨噬细胞为杀灭细菌而产生的活性氧（ROS），反而会促使沙门氏菌形成一种特殊的“聚集体”结构，帮助其躲避免疫攻击和抗生素杀灭，成为反复感染的潜在源头。

图1 文献基本信息

被吞噬后，沙门氏菌快速“抱团”求生

研究发现，沙门氏菌被巨噬细胞吞噬后，最快半小时内就会形成一种名为“聚集体”（aggresomes）的蛋白质凝聚物。这种结构由细菌内与能量代谢、蛋白质合成相关的关键蛋白通过“液-液相分离”方式聚集而成，如同细菌为自己打造的“安全屋”。

实验显示，在小鼠感染模型中，随着感染时间延长，携带聚集体的沙门氏菌比例大幅上升——从感染后2小时的29%飙升至120小时的71%。更值得注意的是，这种聚集体的形成与细菌的生长状态无关，即使在其他致病菌（如志贺氏菌、耻垢分枝杆菌）中也能观察到类似现象，说明这可能是细菌应对宿主攻击的通用策略。

图2 荧光显微镜图像显示沙门氏菌聚集体的形成

随着感染时间延长，这些“抱团”的细菌在小鼠肠道相关淋巴组织中比例显著增加，暗示其与细菌在体内的持久存活密切相关。

ROS：巨噬细胞的“双刃剑”，细菌的“聚集体催化剂”

巨噬细胞产生的ROS本是杀灭入侵细菌的重要武器，但研究团队发现，它同时也是沙门氏菌聚集体形成的关键推手，实验中，ROS水平越高，细菌形成聚集体的比例就越高——被ROS处理的沙门氏菌中，含聚集体的细菌ROS水平是无聚集体细菌的1.8倍。

进一步实验证实，若用药物抑制巨噬细胞的ROS生成，或使用ROS合成缺陷型小鼠（Cybb⁻/⁻），沙门氏菌聚集体的形成会明显减少。这意味着，巨噬细胞的“抗菌武器”反而帮了细菌的忙，为其聚集体形成提供了“信号”。

图3 ROS促进聚集体形成

聚集体：细菌的“抗生素避难所”与“复苏密码”

聚集体的形成让沙门氏菌进入一种“休眠但有活力”的特殊状态：一方面，细菌代谢速率大幅下降，ATP水平降低近10倍，对氨苄西林等抗生素的耐受能力提升10倍；另一方面，其与入侵宿主相关的SPI-1基因仍保持高表达，更关键的是，这些“休眠菌”并非永久沉睡；当巨噬细胞的ROS水平随感染时间下降时，沙门氏菌会启动SPI-2基因表达，促使聚集体解体，细菌重新恢复生长和繁殖能力。这一发现解释了为何有些感染在抗生素治疗后会反复发作——聚集体中的细菌躲过药物攻击后，能在条件适宜时复苏。