细菌入侵与细胞内存活

有些细菌不仅仅是定植于宿主表面：它们会进入宿主细胞并在其中存活，从而获得一个受保护的生态位，免受抗体、补体和许多抗生素的影响。入侵需要病原体触发或劫持宿主细胞自身的摄取机制，而细胞内存活则需要它抵抗或改造其被摄入的破坏性区室。

Definition

细菌入侵是指细菌主动进入宿主细胞，通常通过诱导宿主细胞骨架将其内化；细胞内存活是病原体在宿主细胞内持续存在和复制的能力，无论是游离于胞质中还是在修饰的液泡内。

Scope

本主题涵盖细菌如何进入非吞噬性宿主细胞、胞质内和液泡内细胞内生活方式的对比，以及病原体在细胞内持续存在的策略。它是细菌致病性领域的一个参考主题，不提供临床指导。

Core questions

• 细菌如何诱导非吞噬细胞摄取它们？
• 胞质内和液泡内细胞内生活方式有何区别？
• 细胞内细菌如何避免溶酶体杀灭并利用宿主资源？

Key concepts

• 入侵素和触发摄取
• 拉链机制与触发机制的进入方式
• III型分泌效应物
• 胞质内生活方式
• 液泡内（修饰的吞噬体）生活方式
• 基于肌动蛋白的运动和细胞间传播

Mechanisms

非吞噬细胞的入侵遵循两条主要途径。在拉链机制中，细菌表面蛋白（入侵素）结合宿主受体并逐渐与膜结合以吞噬细菌；在触发机制中，通过III型分泌系统注入的分泌效应物重塑宿主肌动蛋白细胞骨架，产生膜皱褶，将细菌卷入。一旦进入细胞，病原体就会分化：胞质细菌逃离进入液泡进入细胞质，并可能利用宿主肌动蛋白进行移动和细胞间传播，而液泡细菌则留在膜结合区室中，它们会阻止或改造该区室以防止与破坏性溶酶体融合。在这两种生活方式中，细胞内病原体都会破坏宿主细胞功能以获取营养并逃避杀灭。

Clinical relevance

细胞内生态位有助于解释为什么某些感染是慢性的、复发性的或难以清除的，因为细菌受到体液免疫和穿透细胞能力差的药物的保护。本条目描述了入侵和细胞内存活以供参考，并非治疗决策的依据。

History

入侵的分子研究通过鉴定鼠疫杆菌中的入侵素（其赋予进入培养细胞的能力）以及对沙门氏菌、志贺氏菌和李斯特菌的研究而取得进展，这些研究定义了触发和拉链机制以及液泡内和胞质内生活方式的对比，从而确立了细胞内病原体作为细胞微生物学的一个主要主题。

Key figures

• Pascale Cossart
• Stanley Falkow
• Ralph Isberg
• Philippe Sansonetti

Seminal works

• finlay-1997-science
• pizarro-cerda-cossart-2006
• ray-2009

Frequently asked questions

细菌为什么要生活在宿主细胞内？

细胞内空间提供了免受抗体、补体和许多抗生素保护，并能获取宿主营养，为病原体提供了一个受保护的生态位进行复制。

胞质内和液泡内细胞内病原体有什么区别？

胞质内病原体逃离进入液泡并在细胞质中自由生活，通常利用宿主肌动蛋白进行细胞间传播，而液泡内病原体则留在膜结合区室中，它们会对其进行修饰以避免溶酶体破坏。