Redox Biology: 大肠杆菌K1的LPP抑制宿主ROS的产生以抵消中性粒细胞介导的消除

大肠埃希菌是引起新生儿脑膜炎最常见的革兰氏阴性细菌。尽管抗生素的引入和重症监护的进展，新生儿大肠杆菌脑膜炎仍然是死亡和发病率的重要原因，一个主要的因素是对大肠杆菌脑膜炎发病机制的不完全了解。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.redox.2022.102588

近日，来自中国医科大学的研究者们在Redox Biology杂志上发表了题为“Lpp of Escherichia coli K1 inhibits host ROS production to counteract neutrophil-mediated elimination”的文章，该研究揭示了LPP在促进中性粒细胞内大肠杆菌K1细胞内生存方面的新作用。可以推测，大肠杆菌K1的LPP能够抑制Flc的表达，从而抑制中性粒细胞中NADPH氧化酶的激活，从而降低杀菌活性，从而保护大肠杆菌K1不被中性粒细胞清除。

大肠埃希菌是引起新生儿脑膜炎最常见的革兰氏阴性细菌。大肠杆菌脑膜炎的发病机制，尤其是大肠杆菌如何逃脱宿主的免疫防御机制，仍有待阐明。在本研究中，研究者表明，编码脂蛋白的细菌LPP的缺失显著降低了大肠杆菌K1的致病性，从而诱导脑膜炎所需的高度菌血症。

LPP缺失的大肠杆菌K1对中性粒细胞的胞内杀菌活性敏感，但不影响中性粒细胞胞外陷阱的释放。在中性粒细胞中，作为主要抗菌机制的活性氧物种(ROS)的产生显著增加，以响应LPP缺失的大肠杆菌。

研究者发现这种增强的ROS反应与中性粒细胞中NADPH氧化酶p47Phox和p67Phox的膜移位有关。然后研究者构建了p47Phox基因敲除小鼠，发现p47Phox基因敲除显著恢复了LPP缺失的大肠杆菌引起的新生小鼠的菌血症和脑膜炎的发生率。蛋白质组学分析表明，LPP缺乏诱导了大肠杆菌鞭毛蛋白flc的表达上调。本研究进一步证明了LPP缺失的大肠杆菌在中性粒细胞中诱导ROS所需的Flc。

LPP耗竭上调大肠杆菌中的Flc以触发中性粒细胞产生ROS

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综上所述，研究者确定了大肠杆菌脂蛋白LPP通过抑制宿主ROS的产生而在细菌抵抗中性粒细胞杀伤中的新作用。E.coliLPP能够抑制鞭毛蛋白flc的表达，从而下调宿主NADPH氧化酶，从而减少中性粒细胞的氧化猝发和降低杀菌活性。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Xue-Wei Zhang et al. Lpp of Escherichia coli K1 inhibits host ROS production to counteract neutrophil-mediated elimination. Redox Biol. 2023 Feb;59:102588. doi: 10.1016/j.redox.2022.102588.