2024结核分枝杆菌胞外囊泡的诊断、预防和治疗

2024结核分枝杆菌胞外囊泡的诊断、预防和治疗通过总结结核分枝杆菌胞外囊泡的生物形成、成分囊泡和宿主分泌的外泌体均含有结核分枝杆核病诊断、预防和治疗中发挥不同的作用。结核分结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberc年全球新发结核病患者1060万，而我国新发结核病患者74.8万，发病率为52/10万，是全球第三负担大国[1]。而耐药MTB感染仍然应，有利于抵抗感染[2]。生物采用不同的策略将它们的重要分子胞相互作用[3]。过去10年的研究表明，疾病期间细胞产生的胞外囊泡，可能直接与各种肿瘤性、感染性和免疫介导的疾病发病机制有关；生物标志物在结核病诊断和应用的潜在价值，为该领一、MTB胞外囊泡的形成机体抵抗MTB感染的主要宿主细胞是巨噬细胞、树突状细细胞等先天免疫细胞，其中巨噬细胞发挥主要作用，通过启动细胞吞噬、的抗原呈递细胞和T细胞启动。胞外囊泡也可以直接膜融合或使用各种内[4,5]。宿主防御MTB是一个免疫过程，而细菌释放膜囊泡试图躲胞外囊泡是来源不同的纳米级膜泡，包括真核细胞来源的外泌体和微泡，囊泡是由脂质双层组成的直径20~500nm的含集落球体[6,7]。在MTB感染期间，杆菌本身和受感染的细胞都会释放囊泡[8]MTB感染后宿主细胞释放的囊泡称为外泌体,直径30~150nm[9]MTB本身释放的囊泡称为膜囊泡，直径40~250nm,Prados-Rosales等[11]通过模型验证了膜囊泡是由MTB活细胞产生的，随后被于菌株的遗传物质，并受到生长环境的强烈确定了rv0431基因是MTB具有免疫过抑制巨噬细胞激活和减弱宿主限制MTB增殖的能力来控制囊泡形成，提到膜囊泡的发生不是由单个基因决定，而是由物理纯的膜囊泡组分[18]。MTB胞外囊泡可使用CD9、CD63、CD81MTB表面富含甘露糖生物分子，其中甘露糖封顶的脂阿拉伯甘露聚糖 (lipoarabinomannan,LAM)、脂甘露聚糖(lipomannan,LM)、脂LAM(producingmannosyl-cappedLAM,ManLAM),产生磷酸肌醇帽的LAM(producingphosphoinositol-cappedL乏甘露糖和磷酸肌醇帽的无盖LAM(uncappedLAM,AraLAM)的酶可以为抗TB药物的开发和MTB减毒衍生株的研究提供靶点鼠几乎无炎症变化，说明膜囊泡可刺激TLR2依赖性炎症反应。互作用[25]。根据生物信息学预测的MTB脂蛋白有99个[26],保护MTB生长代谢，作为研究抗TB药物和治疗靶点；也可发挥免疫力，MTB感染巨噬细胞产生的胞外囊泡包括膜囊泡和宿主衍生的外泌体,膜囊基于外泌体开发了ExoCarta数据库，里面含有4563种蛋白、194种脂质、1639种mRNA和764种微小RNA(miRNA),已被用作诊断疾病的生物标志物[42,43,44]。目前结核病鉴别诊断的准确性有限，量是显著低于未感染细胞，受感染细胞的胞外囊泡所特有的100多个mRNA可能参与受体细胞免疫反应的调节，而且RNA在MTB感染的情况下具有诊断潜力[27]。2016年Sweeney等[45]提出基于宿主外周血的3基因(GBP5、DUSP3和KLF2)评分对活动性结核(activetuberculosis,ATB)有较强的状态、BCG接种状态和年龄影响，且与ATB的严重程度显著相关。Hu等[46]研究发现3个胞外囊泡miRNA(miR-20b、miR-191和miR-486)是结核病诊断的潜在生物标记物，通过机器学习算法结合miRNA和临床数据可以鉴别结核性脑膜炎和肺结核患者。Alipoor等[47]通过RT-PCR检测肺结核患者血清胞外囊泡中miR-484、鉴别潜伏性结核(latenttuberculosisinfection,LTBI)与ATB方面也有巨大的潜力[48]。这些都表明胞外囊泡RNA对结核病的鉴别诊有研究表明，使用数字PCR检测痰液的胞外囊泡DNA用于诊断结核病，相比于MTB培养，其敏感度和特异度分别为76.9%和98.0%;相比于最终临床诊断结果,其敏感度和特异度分别为75.0%和100%[28]。核病诊断标志物[42]。而且胞外囊泡会携带MTB的特异性蛋白质，基于多重反应监测质谱的靶向蛋白质组学分析MPT64(Rv1980c)分泌蛋白可以区分肺结核和肺外结核，并且能LTBI和ATB[29]。Zheng等[30]发现胞外囊泡分泌的LAM、原始的病原体，虽然它具有良好的耐受性，体疫苗，都是在BCG的基础上，通过不同的手段来表达重要抗原或其他因子来增强BCG的免疫保护效果，使之更安全、更具免疫原性、具有更含有双层脂质膜的稳定结构，穿透生物屏障基因和药物[49]。所有生物包括病原体都需要铁才能生存。人类被外囊泡可以促进MTB的细胞间通讯，并克服MTB的铁IrtAB蛋白转运铁的功能提供了思路，可能会研制出治疗结核病的新型药目前有13种疫苗正在临床研发中，表达含有Ag85蛋白的疫苗占主导地位，主要起预防作用，如VPM1002、MVA85A等[51]。接种BCG称为吞噬体的囊泡然后BCG降解而MTB则能在巨噬细胞内长期存活。导了更高滴度的抗原特异性IgG2c抗体，介导Th1免疫应答[52]。枝杆菌蛋白，包括抗原DnaK(Rv0350)、HspX(Rv2031c)、SAT-6前胞外囊泡疫苗的研制主要还是利用MTB培养分泌的膜囊泡，其免疫效术壁垒[56],尤其是膜囊泡的完全分离。在临床应用中缺少统一标准化的分离纯化流程，而且对胞外囊泡的有效剂量，细胞来源的安全性，现MTB的重要毒力因子Rv0222分泌蛋白只有在被宿主泛素链接酶病治疗新思路和潜在新靶标。膜囊泡也会分泌MTB用机制如果与MTB一致，基于生物相容性特用。中国科学院构建了首张MTB全蛋白组的蛋白质芯片[59],为研究证明了胞外囊泡具有良好的诊断和治疗潜力，相特