北京大学生命学院魏文胜课题组在《Cell Res》发表论文发现艰难梭菌毒素的细胞受体

厌氧型芽孢杆菌---艰难梭菌(Clostridium difficile)是抗生素相关性腹泻和假膜性肠炎的主要成因，也是世界范围内导致感染性腹泻入院的主要原因。艰难梭菌感染往往在病人过度服用抗生素造成肠道菌群失调后发作，造成肠炎、严重腹泻甚至病人死亡。不仅如此，高毒性及抗生素高抗性菌株的出现以及愈后高复发率使得艰难梭菌感染成为极为难治的感染病。在美国疾病控制与预防中心2013年发布的报告中，艰难梭菌被列为抗生素抗性菌中具有最高威胁等级里的第一位。据该报告统计，仅美国每年发生25万例艰难梭菌感染，至少造成1.4万人死亡，由此产生的医疗花费超过每年10亿美元。在大量消耗抗生素的中国，艰难梭菌感染也是威胁人们健康的重大疾病。艰难梭菌通过分泌两种毒素蛋白(TcdA/B)致病，其中毒素B（TcdB）被发现是诱发严重感染的必须因子。虽然是国际上的研究热点，人们对艰难梭菌感染的了解依然十分有限，特别是对毒素蛋白入胞机制不清楚，严重阻碍了有效治疗手段的研发。北京大学魏文胜课题组通过高通量遗传文库筛选并辅以基因组编辑技术，成功发现并证明CSPG4为艰难梭菌毒素TcdB的宿主细胞受体。CSPG4通过直接相互作用介导了TcdB蛋白的入胞机制和入胞后毒性反应过程，包括细胞骨架损坏、细胞变形以及坏死。文章同时证明TcdB存在多个受体，正是这种冗余特性对受体发现制造了巨大困难。人们对艰难梭菌毒素受体的寻找已经超过三十年，对毒素受体的首次发现将为深入理解这一重大疾病的发病机理、开发新型药物及临床治疗手段提供重要的理论依据。这一项目得到美国马里兰大学及华南理工大学合作者的协助，12月30日在线发表于《CellResearch》杂志 (ChondroitinSulphate Proteoglycan 4 Functions as the Cellular Receptor forClostridiumdifficileToxin B)，其第一作者为北京大学生命科学学院及生物动态光学成像中心(BIOPIC) 魏文胜课题组的博士研究生袁鹏飞，研究课题得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金和北大清华生命科学联合中心的支持。