分離株。2003年的研究亦指出,Hous分離株 (genotype I) 其virB genes與 Marseille (genotype II) 的序列不同,這可能是Hous分離株具有較強的致 病性的原因之ㄧ[18]。故我們可推測,當B. henselae開始入侵細胞後,可 能為strain-specific,與基因型的差異較無關聯。
另外由發炎反應及細胞黏附能力實驗中可發現,Hous及JK47分離株 的能力均大於U-4及JK40。Hous及JK47屬於genotype I,而U-4及JK40屬於 genotype II,這個結果顯示,B. henselae於發炎反應及細胞黏附能力,可 能有基因型上的差別。2002年的研究指出,不同部位的病灶分離之細菌 基因型會有所不同。於肝臟及脾臟易分離出genotype I,而於皮膚及淋巴 結易分離出genotye II [23]。2004年的研究指出,屬於genotype II的Marseille 分離株會表現BadA,而屬於genotype I的Hous分離株則不會表現,BadA 為非纖毛性的黏著因子,會活化巨噬細胞HIF-1進而使VEGF產生[40]。我 們認為這可能是genotype II細菌在皮膚及淋巴結的部分較不易獲得養
分,需要大量的VEGF促進血管增生,故genotype II會表現BadA並有較好 的細菌黏附能力。
從我們的實驗結果中可發現,在促進細胞增生及抑制細胞凋亡的實驗 中,Hous分離株的能力最強,其次為JK40與U-4,最弱為JK47。而從分 析凋亡相關蛋白質的表現量及其訊息傳遞路徑亦可發現相同的趨勢,
Hous分離株在使抗凋亡蛋白(Bcl-xL)表現量上升及抑制凋亡蛋白(Bad、
cytochrome c、caspase 9及caspase 3) 表現量下降,有最好的能力其次為 JK40分離株。在B. henselae的致病機轉中,抑制血管內皮細胞凋亡是最為 重要的一環[52, 53],已經證實B. henselae會降低caspase 3 / 7的活性[54]。
十分重要的抗凋亡蛋白質Bcl2,亦會因B. henselae 感染而表現量增加,
且促進凋亡的蛋白質Bax表現量則會減少[49],而這兩種蛋白質,均與粒 線體的內在凋亡路徑有關,這個結論與我們的研究相符。從細胞反應的 實驗結果,故可推測,不同B. henselae分離株於感染細胞後,會造成不同 抑制程度之粒線體內在凋亡結果,且可能進而使細胞增生結果產生差異。
2006年的研究指出,B. henselae將BepA蛋白質藉由TFSS送入宿主細 胞後,會細胞的cyclic adenosine monophosphate (cAMP)表現量增加而抑制 細胞凋亡[52]。2005年的文獻指出,cAMP調控細胞凋亡是經由protein kinase A (PKA) 抑制cytochrome c、caspase 9及caspase 3的路徑所造成 [55]。將我們的實驗結果與該研究發現整合後可作出以下推測,B. henselae
感染內皮細胞後,會使cAMP增加進而活化PKA,而PKA經由使其路徑下 游之cytochrome c、caspase 9及caspase 3表現量降低,達到抑制細胞凋亡 的目的。
經由二維電泳及即時聚合酶連鎖反應的分析實驗,可發現BH-D、
BU-A、BU-B、47-A及40-E,雖然在4分離株間,表現量均不相同,但在 感染後BH-D (superoxide dismutase [Cu-Zn] precursor)、BU-A (acetyl-CoA carboxylase carboxyltransferase subunit alpha)、BU-B (phage related protein) 及40-E (small heat shock protein),其RNA表現量與細胞反應一致,即此4 種基因於Hous分離株感染後表現最高,而Hous在促進細胞增生及抑制細 胞凋亡、分析凋亡相關蛋白質的表現量及其訊息傳遞路徑和刺激ROS產 生這些細胞反應實驗中亦具有最強的能力。從上述結果可歸納出一個結 論,這些特殊的蛋白質應該與B. henselae感染細胞後所引起的細胞反應有 關。為了能更進一步探討B. henselae的致病機轉,我們必須了解這些特殊 蛋白質所扮演功能為何。 Small heat shock protein具有chaperones的功 能,可保護摺疊錯誤的蛋白質,並防止其不正常堆積[56],也可增進Vir membrane proteins的摺疊[57],此外small heat shock protein可促使因氧化 壓力破壞的蛋白質再摺疊,進而增加細菌對氧化壓力的耐受性[58]。
Acetyl-CoA carboxylase 參 與 脂 肪 酸 的 生 合 成 , 可 將 acetyl-CoA 變 成 malonyl-CoA,若acetyl-CoA carboxylase被抑制,則脂肪酸合成就會受阻
礙[59]。而phage related protein為一種recombinase與基因重組有關[60]。
Superoxide dismutase可以將毒性高的超氧化物 (superoxide) 轉變為毒性 較 低 的 過 氧 化 氫 和 氧 , 經 研 究 證 實 , superoxide dismutase 亦 可 增 進 Salmonella Typhimurium 在 巨 噬 細 胞 內 的 存 活 [61] , 且於 Helicobacter pylori中,因CagA可促進superoxide dismutase表現,可能與CagA的致病機
轉有很大的關係[62]。因此,我們假設當B. henselae感染細胞時,若small heat shock protein表現量高,可穩定較多致病因子 (virulent factors) 的摺 疊,使其能發揮更好的作用;而acetyl-CoA carboxylase若表現量高,則可 合成較多脂肪酸,使更多能量產生,則細菌存活能力增強;phage related protein表現量高可增加基因重組的機會,使細菌遭遇壓力環境時,能更快 適應;superoxide dismutase的表現量高,可增強B. henselae抵抗氧化壓力 的能力,進而讓細菌的存活率提高。這些因素可使B. henselae感染內皮細 胞更加有利,有效率地引發細胞反應,故這些蛋白質表現量較高的分離 株,可能具有較強的致病性 (圖二十)。