细菌膜泡可导致早产
大约20-30%的女性在阴道或直肠中携带B组链球菌(GBS)。在大多数情况下,这些细菌不会引起任何问题,但GBS与怀孕期间的并发症有关,包括早产。
9月1日发表的一项研究PLOS病原体据报道,GBS产生含有细菌因子的膜结合囊泡,可以攻击宿主组织。研究表明,在小鼠中,这些囊泡可以从阴道移动到子宫,并引起胎儿周围膜的炎症。当直接注入小鼠羊膜腔时,这些囊泡可诱发早产和死胎。
膜结合囊泡(MVs)装载毒素、免疫调节剂和其他细菌因子,有助于许多致病菌的存活和毒力(引起疾病的能力)。GBS是否产生mv尚不清楚。然而,由于携带GBS并早产的孕妇很少在子宫内发现细菌感染,印度理工学院孟买分校的Anirban Banarjee及其同事假设,如果GBS产生mv,它们可能在怀孕期间移动到子宫,并在母亲和胎儿之间的界面造成组织损伤。
为了验证这一点,研究人员首先在液体介质中培养GBS。当他们去除细菌并用电子显微镜检查剩余的液体时,他们发现了许多球形结构。放大正在生长的细菌表面,他们发现了刚从细菌细胞上萌芽的囊泡,证实了GBS产生了MVs。接下来,他们检测了MVs的蛋白质含量,并确定了8种细菌蛋白质,这些蛋白质都具有可以攻击人类宿主并引起疾病的毒力因子的预测特性。
当研究人员将MVs与人类起源的细胞混合时,他们发现MVs可以入侵并杀死这些细胞,这表明GBS MVs对人类宿主是有毒的。然后,研究人员将不含细菌的MVs沉积到小鼠阴道中,几小时后在整个子宫和发育中的胎儿中发现了它们,这表明MVs确实可以沿着产道移动。在小鼠绒毛膜-蜕膜(位于母胎界面)中添加MVs会导致胶原蛋白降解,降低膜的弹性,削弱膜的力学性能。
当研究人员将MVs直接注射到怀孕小鼠的羊膜囊(胚胎周围充满液体的腔)时,他们观察到24小时后,母胎之间的界面组织被严重破坏,胶原纤维断裂,炎症的标志,以及广泛的细胞死亡的迹象。为了测试这些变化是否会导致早产,研究人员仔细监测了妊娠14.5天羊膜囊注射了MVs的雌性(足月小鼠妊娠持续19天)。大约60%的胎儿早产(怀孕第18天),相比之下,对照组注射生理盐水后,只有10%的幼崽早产。随着早产,研究人员观察到子宫内胎儿死亡的频率增加,注射了MV的母鼠所生的幼崽太小,有些形态异常。总的来说,这些结果表明GBS MVs可导致早产和胎儿损伤。
在讨论他们的结果时,研究人员强调了这一发现,即单纯的mv可以在小鼠中诱导类似临床绒毛膜-羊膜炎的特征。“临床上”,他们说,“这一观察结果是高度相关的,因为50-80%患有绒毛膜-羊膜炎的妇女在羊水或蜕膜组织中没有细菌”。基于他们的研究,他们假设“存在于下生殖道的病原体分泌的MVs可能是原因不明的绒毛膜-羊膜炎的原因”。
尽管承认将MVs直接注射到羊膜囊的小鼠实验结果与人类发病机制之间的差距,但研究人员认为,他们的发现“提供了一个新的见解,即仅仅是在阴道内的GBS是如何协调胎儿膜上的事件导致早产的”。由于MVS对抗生素不敏感,研究人员推测,相反,“阻止囊泡产生的新药可能[…]是预防GBS介导的早产的可行治疗选择”。
更多信息:Surve MV, Anil A, Kamath KG, Bhutda S, Sthanam LK, Pradhan A,等。(2016)B组链球菌膜囊泡破坏胎母屏障导致早产。公共科学图书馆Pathog12 (9): e1005816。DOI: 10.1371 / journal.ppat.1005816