揭开致病细菌穿越人体血脑屏障之谜

视觉中国供图　　

科技日报讯 （记者陈曦 通讯员丛敏）记者10月24日从南开大学获悉，该校王磊教授团队首次揭示了引起细菌性脑膜炎的3种主要细菌如何利用同一机制穿越血脑屏障的分子机理，这对细菌性脑膜炎防治具有重要意义。该研究成果日前在线发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）。

细菌性脑膜炎是病原细菌感染引起的包括脑膜、蛛网膜和软脑膜在内的炎症反应，具有较高的发病率和死亡率，即使在治愈后，也可能伴随脑瘫、智力迟钝以及癫痫等神经性后遗症，已成为全球性的公共卫生问题之一。深入研究细菌性脑膜炎病原细菌的致病机制，进而寻找针对病原细菌感染的有效治疗和防控方法，一直是微生物学领域的研究热点。

血脑屏障能保护中枢神经系统，避免血液中的有害物质或细菌进入大脑。而细菌性脑膜炎病原细菌却能够穿越血脑屏障，入侵大脑，进而引发炎症，该穿越机制的分子机理一直未被阐明。南开大学研究团队针对这一关键问题，经过多年攻关，发现主要细菌性脑膜炎病原细菌——肺炎链球菌、B族链球菌、新生儿脑膜炎大肠杆菌，通过劫持铁转运蛋白受体（TfR）的胞内运输，穿越血脑屏障。

王磊解释，这3种细菌在进入血脑屏障主要构成细胞（人脑微血管内皮细胞）后，驻留在胞内囊泡中，并激活囊泡膜上的Toll样受体（TLR）。被激活的TLR募集多个效应蛋白到细菌所在囊泡，形成蛋白复合体，再将细菌所在囊泡和TfR所在囊泡拴系在一起，从而引发囊泡融合。TfR所在囊泡的跨细胞运输是人脑微血管内皮细胞中极少数活跃的穿越血脑屏障的运输途径，因此病原细菌就通过劫持TfR所在囊泡的胞内运输穿越血脑屏障。

王磊表示，研究结果提示了主要细菌性脑膜炎病原细菌利用共同机制穿越血脑屏障。这一机制的发现为开发防治细菌性脑膜炎的广谱药物提供了理论基础和潜在靶点，同时也为递送药物穿越血脑屏障提供了新思路。