遵义医学院附属医院呼吸二科 贵州遵义 563003
【摘 要】本文结合国内外相关参考文献，对结核分枝杆菌Rv0494蛋白与潜伏感染进行了综合性的研究，以为结核潜伏感染生物标志侯选物的研究提供新的思路与线索。
【关键词】结核分枝杆菌；Rv0494；潜伏感染；研究
核病（Tuberculosis）是由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）引起的慢性传染病，被列为我国重大传染病之一。目前结核分枝杆菌感染人群基数大，发病率高，至今尚无有效的快速血清学诊断方法，给结核病防治工作带来了严峻挑战。结核潜伏感染（Latent Tuberculosis Infection.LTBI）指的是机体有对结核分枝杆菌抗原的免疫应答表现，但却无活动性结核病临床证据的一种特殊感染类型。研究表明，在具有结核分枝杆菌潜伏感染的人群中，大约有5-15%的人群会发展为活动性结核病，其主要发生于初次感染的第一个五年内。因此，在结核病疫情控制面临严峻挑战的今天，筛选结核病新型生物标志候选物，寻求一种新的诊断技术、新药和新疫苗的开发已迫在眉睫。
目前对于LTBI的诊断主要包括：结核菌素皮肤试验（tuberculin skin test.TST）和γ－干扰素释放试验（interferon gamma release assay.IGRA）。TST试验存在较高的假阳性率，如对于卡介苗接种过的人和非结核分枝杆菌感染者、非致敏个体输入致敏个体血液可出现假阳性，其特异性不高，而对于免疫力低下或免疫抑制者其敏感性也不高；IGRA是近年来发展的以T细胞为基础的干扰素-γ释放实验，为诊断结核分枝杆菌的潜伏感染带来新的希望，但该方法的局限性在于（1）采集标本需后续处理并尽早测试以避免细胞功能下降；（2）高昂的费用是经济欠发达地区普及的主要障碍；（3）同时无法预测结核病的进展；（4）由于缺乏足够的临床数据尚无法对5岁以下幼儿、近期结核分枝杆菌暴露者、免疫抑制者及曾多次使用IGRA测试可疑患者进行评价[1]。为解决结核分枝杆菌潜伏感染的诊断和预防问题，许多学者努力从结核分枝杆菌中分离和鉴定特异性抗原用于结核分技杆菌潜伏感染的筛查指标，研究所发现在抗原中，除分泌性蛋白ESAT-6和CFP-10蛋白已在IGRA 试验中用于诊断结核病潜伏感染之外，目前未查阅到关于结核分枝杆菌潜伏感染的生物标志的相关报道。
本课题组通过血清学方法筛选出Rv0494可作为结核潜伏感染特异性候选标志物之一，有待临床大样本验证。目前该蛋白在结核潜伏感染诊断标志物方面的研究国内尚未见报道，本文就Rv0494目前已知的结构、功能等方面的研究进行综述。
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Rv0494是一个分子量为25996.6Da的调控蛋白，是结核分枝杆菌GntR／FadR家族转录因子，主要参与脂肪酸代谢的调节。结核分枝杆菌的基因组中含大量的潜在具有转录功能的基因，如GntR家族，因该家族成员和葡萄糖酸盐调控因子具有相似性，故被称为GntR。结核分枝杆菌在巨噬细胞中生长可能会遇到各种不利于其生长的环境，而结核分枝杆菌能够逃避这些恶劣因素，与其自身调控和菌体结构关系密切。结核分枝杆菌细菌壁主要由肽聚糖（Peptidoglycan，PG）、阿拉伯半乳聚糖（Arabinogalactan，AG）和分枝菌酸（Mycolie acid，MA）三种成分相互交联构成，分枝菌酸要通过I型脂肪酸合酶（FAS．I）和Ⅱ型脂肪酸合酶（FAS—II）两个途径的共同作用合成，在合成过程中涉及到大量脂肪酸合成酶及其调控因子，脂肪酸代谢调控因子（Fatty acid metabolism regulator，FadR）就是其中非常重要的一个。
冀磊[2]对分枝杆菌的GntR家族进行分类，确定出该家族的FadR亚家族蛋白，并进一步确定了Rv0494属于FadR亚家族成员，为潜在的FadR编码基因，并对这种预测进行了验证，最终证明其可以调节菌体内脂肪酸的水平。同时FadR能够调控异柠檬酸裂解酶（Isocitrate lyase.ICL）基因的表达，ICL是第一个被证明与结核分枝杆菌持留感染相关的蛋白。冀磊成功构建了一种适用于进行ICL抑制剂筛选的高通量筛选模型，筛选出曼尼西碱对ICL在体外有一定的抑制作用，但是由于缺乏体内试验，其功能仍需进一步验证。
Rajesh Kumar Biswas等人通过对Rv0494进行体外克隆、表达及纯化，将Rv0494重组蛋白与结核分枝杆菌蛋白进行交联耦合，以及电泳迁移率变动分析等方法，了解到Rv0494重组蛋白对脂肪酸代谢的调控受到脂肪酰辅酶A的调控；通过上调Rv0494在牛型结核分枝杆菌中的表达，了解到Rv0494能够降低kas操纵子基因的基础表达水平。
Akash Ranjan等人研究发现，Rv0494的启动子原件靠近转录起始因子分布，在正常状态下，只有靠近翻译起始位点的一个启动子是有活性的，该启动子称为P1，在缺乏营养的状态下，Rv0494的启动活性增加，除了启动P1，靠近尾端的启动子P2也会被启动。Rv0494在翻译过程中通过结合自身上游片段对表达进行自我调控，该结合位点受长链脂肪酰辅酶A的调控。他们同时发现Rv0494对Rv2326c基因的转录起调控作用，Rv2326c可能是一个用于编码ATP跨膜转运蛋白的基因。
目前，对于Rv0494蛋白的研究主要集中在其对于脂肪酸代谢进行调控的功能方面，该蛋白的功能及调控机制方面的研究为新型药物靶点的筛选提供了思路，例如ICL是代谢途径中的关键酶，而FadR能够调控ICL的基因表达，ICL又与结核分枝杆菌持留感染相关，提示Rv0494与结核分枝杆菌潜伏感染存在内在联系，为结核潜伏感染生物标志候选物的研究提供了新的思路和线索。
参考文献：
[1]辛田田，黎友伦.结核潜伏感染诊断方法新进展与临床应用[J].中国人兽共患病学报，2013，29（4）：403-407.
[2]冀磊.结核分枝杆菌持留相关基因及其应用研究[J].西南大学，2011.
基金项目：
1.贵州省传染病预防与控制人才基地建设项目
2.贵州省结核病综合防治2011协同创新中心（培育）项目
论文作者:王霄,陈玲
论文发表刊物:《航空军医》2016年3期
论文发表时间:2016/5/26
标签：分枝论文; 结核论文; 杆菌论文; 蛋白论文; 脂肪酸论文; 基因论文; 结核病论文; 《航空军医》2016年3期论文;