发现了治疗慢性尿路感染的关键蛋白质

PIT1表达上调降低了梭形囊泡内的磷酸盐浓度，致尿致病性大肠杆菌感受到梭形囊泡内的低浓度无机磷环境，表达PldA，破坏梭形囊泡膜，然后从梭形囊泡逃逸到细胞质中。

尿路感染可引起多种严重疾病，表现为大量感染和反复感染，是一种给患者带来终身痛苦的慢性疾病。研究发现，75%-95%的尿路感染是由尿路致病性大肠杆菌引起的。但由于其发病机制尚不明确，临床上一直难以有效防治这一慢性疾病。

日前，南开大学的一个研究团队揭示了尿路致病性大肠杆菌致病过程中关键囊泡逃逸环节的分子机制，发现利用Accell siRNA技术干扰宿主磷酸盐转运蛋白PIT1可以有效抑制感染。这一发现为治疗慢性尿路感染疾病提供了新的思路。相关论文发表在国际学术期刊《细胞通讯》上。

发现了囊泡逃逸的分子机制。

尿路感染是一种严重影响患者生活质量的常见病。其发病率仅次于呼吸道和消化道感染。即使经过抗生素治疗，仍有30%-50%的患者反复发作。

尿路致病性大肠杆菌是尿路感染的“罪魁祸首”，它通过膀胱上皮细胞特有的梭形囊泡感染膀胱上皮细胞。梭形囊泡在生理和免疫功能上都以胞吐为特征。胞吐是细胞内小泡与细胞膜融合，将其内容物释放到细胞外的过程。

为了避免被胞吐作用清除，尿路致病性大肠杆菌需要从梭形小泡中逃逸出来进入细胞质，在单克隆的基础上复制出大量含有10000个以上细菌的胞内细菌群落，从而使尿路致病性大肠杆菌在膀胱上皮细胞中成功定殖并致病。抗生素很难渗透到这些细菌群落中，这也增强了细菌的耐药性。

“因此，尿路致病性大肠杆菌从梭形囊泡逃逸到细胞质中是其致病过程的关键环节，其分子机制此前并不清楚，这是我们工作的主要重点和突破口。”论文作者、南开大学TEDA生物技术研究所教授陆锋说。

南开大学研究团队利用细胞模型、小鼠模型和分子生物学发现，尿路致病性大肠杆菌可以通过TLR4/NF-B通路上调宿主细胞中磷酸盐转运蛋白PIT1的表达。PIT1位于梭形囊膜上，负责将磷酸盐转运到细胞质中。PIT1表达上调降低了梭形囊泡内的磷酸盐浓度，致尿致病性大肠杆菌感受到梭形囊泡内的低浓度无机磷环境，表达PldA，破坏梭形囊泡膜，然后从梭形囊泡逃逸到细胞质中。

干扰蛋白质形成可以抑制尿路感染。

“我们的研究揭示了细菌致病性关键步骤的分子机制，即宿主蛋白PIT1介导的致病性大肠杆菌从梭形囊泡中逃逸。通过在体内敲除PIT1蛋白，我们可以阻断尿路致病性大肠杆菌从膀胱上皮细胞中的梭形囊泡逃逸的路径，抑制小鼠膀胱上皮细胞中细菌群落的形成，从而保护小鼠免受尿路致病性大肠杆菌的感染。”陆锋说。

研究团队利用敲低蛋白表达的阿塞尔siRNA技术，证明了干扰小鼠PIT1表达，可以减少小鼠膀胱组织中致病性大肠杆菌的定植，抑制尿路感染的发生。因此，本研究不仅发现了新的药物靶点，也证明了Accell siRNA技术在治疗致泌尿系致病性大肠杆菌所致尿路感染中的可行性。