The OmpA protein is the major determinant enabling E.
coli to adhere to and invade into BMECs and astrocytes, and
this binding is the most critical step for E. coli K1 infection.
21,22 OmpA consists of 325 amino acids, and its N-terminal
b-barrel domain is essential for effective folding and
function. OmpA proteins lacking C-terminal residues
228e325 or 194e325 are effectively incorporated into the
outer membrane and confer all known OmpA phenotypes.
23,24 Moreover, purified N-terminal amino acids 1e171
of OmpA bind directly to BMECs, whereas a derivative
lacking all four extracellular loops cannot.10 Reportedly,
preincubation of BMECs with OmpA, solubilized from the
outer membrane of OmpAþ E. coli, inhibited E. coli invasion.
20 Similarly, the purified N-terminal OmpA also
decreased the association of E. coli K1 with BMECs dosedependently.
10 We previously reported that the recombinant,
full-length OmpA protein can protect astrocytes by
avoiding their activation after E. coli infection.21 In addition,
bacterial entry into BMECs is governed by L1, L2, and
L3.25 Notably, the short peptides corresponding to L1 and
L2 can block the OmpAþ E. coli invasion of BMECs.20 In
addition, the OmpA regions in L1, L2, and L4 resist serum
bactericidal activity through increased binding to a complement
regulator protein, C4b-binding protein. Moreover,
the OmpA regions in L1 and L2 are responsible for survival in
tissues and/or blood, resulting in high-grade bacteremia,
which is a prerequisite for the onset of meningitis.26
Based on our research, this is the first report demonstrating
that recombinant OmpA fragments can protect
mice from infection caused by the intracerebral injection
of E. coli RS218. The remnant bacteria in brains infected
with E. coli RS218 along with recombinant OmpA fragments
L1e3, L2e3, and L2e4 were almost undetectable at 60
hours after infection. These data therefore indicate that
the OmpA fragments L1e3, L2e3, and L2e4 can protect
mice from severe neuronal damage and death. In bacterial
meningitis, although antibiotic therapy is the first choice
for management, neurological complications can seldom be
averted. Thus, the possible protective effects and routes of
administration of recombinant OmpA fragments for patients
with bacteremia require further investigation.
Conflicts of interest
All authors declare no conflicts of interest.
Acknowledgments
The authors thank K.S. Kim, MD, Division of Pediatric Infectious
Diseases, School of Medicine, Johns Hopkins University
(Baltimore, MD, USA), for providing the E. coli
strains (RS218, E91). The present study was supported by a
research grant (TMU99-AE1-B02) from Taipei Medical
University.
References
1. Chang CJ, Chang WN, Huang LT, Huang SC, Chang YC,
Hung PL, et al. Bacterial meningitis in infants: the epidemiology,
clinical features, and prognostic factors. Brain Dev
2004;26:168e75.
2. Chang CJ, Chang WN, Huang LT, Huang SC, Chang YC, Hung PL,
et al. Neonatal bacterial meningitis in southern Taiwan.
Pediatr Neurol 2003;29:288e94.
3. Lin MC, Chiu NC, Chi H, Ho CS, Huang FY. Evolving trends of
neonatal and childhood bacterial meningitis in northern
Taiwan. J Microbiol Immunol Infect 2013. http://dx.doi.org/
10.1016/j.jmii.2013.08.012.
4. Shah DK, Daley AJ, Hunt RW, Volpe JJ, Inder TE. Cerebral white
matter injury in the newborn following Escherichia coli meningitis.
Eur J Paediatr Neurol 2005;9:13e7.
5. Leib SL, Tauber MG. Pathogenesis of bacterial meningitis.
Infect Dis Clin North Am 1999;13:527e48. vevi.
6. Kim KS. Escherichia coli translocation at the blood-brain barrier.
Infect Immun 2001;69:5217e22.
7. Hoffman JA, Wass C, Stins MF, Kim KS. The capsule supports
survival but not traversal of Escherichia coli K1 across the
blood-brain barrier. Infect Immun 1999;67:3566e70.
8. Khan NA, Shin S, Chung JW, Kim KJ, Elliott S, Wang Y, et al.
Outer membrane protein A and cytotoxic necrotizing factor-1
use diverse signaling mechanisms for Escherichia coli K1 invasion
of human brain microvascular endothelial cells. Microb
Pathog 2003;35:35e42.
9. Kim KS. Pathogenesis of bacterial meningitis: from bacteraemia
to neuronal injury. Nat Rev Neurosci 2003;4:376e85.
10. Shin S, Lu G, Cai M, Kim KS. Escherichia coli outer membrane
protein A adheres to human brain microvascular endothelial
cells. Biochem Biophys Res Commun 2005;330:1199e204.
11. Teng CH, Cai M, Shin S, Xie Y, Kim KJ, Khan NA, et al.
Escherichia coli K1 RS218 interacts with human brain microvascular
endothelial cells via type 1 fimbria bacteria in the
fimbriated state. Infect Immun 2005;73:2923e31.
12. Klimke WA, Frost LS. Genetic analysis of the role of the
transfer gene, traN, of the F and R100-1 plasmids in mating pair
โปรตีน OmpA เป็นดีเทอร์มิแนนต์หลัก E. เปิดใช้งานcoli จะยึดติด และบุกเข้าไปใน BMECs และ astrocytes และผูกนี้เป็นขั้นตอนสำคัญที่สุดสำหรับการติดเชื้อ E. coli K121,22 OmpA ประกอบด้วยกรดอะมิโน 325, N เทอร์มินัลของโดเมน b กระบอกเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพับที่มีประสิทธิภาพ และฟังก์ชัน ขาดตกสถานี C โปรตีน OmpA228e325 หรือ 194e325 ได้อย่างมีประสิทธิภาพรวมเข้าไปในตัวภายนอกเยื่อ และประสาทฟี OmpA รู้จักกันทั้งหมด23,24 นอกจากนี้ บริสุทธิ์ 1e171 กรดอะมิโน N-เทอร์มินัลของ OmpA ผูกตรงกับ BMECs ขณะอนุพันธ์ขาดทั้งหมดสี่วนรอบ extracellular cannot.10 รายงานpreincubation ของ BMECs กับ OmpA, solubilized จากการเยื่อด้านนอกของ OmpAþ E. coli ห้ามบุกรุก E. coli20 คล้าย OmpA ที่สถานี N บริสุทธิ์ยังลดสมาคม K1 E. coli ด้วย BMECs dosedependently10 เรารายงานก่อนหน้านี้ว่าวททชOmpA ปราศจากโปรตีนสามารถปกป้อง astrocytes โดยหลีกเลี่ยงการเปิดใช้งานหลังจาก infection.21 E. coliแบคทีเรียเข้า BMECs ภายใต้ควบคุม โดย L1, L2 และL3.25 ยวด เปปไทด์สั้น ๆ ที่สอดคล้องกับ L1 และL2 สามารถบล็อกการรุกราน coli OmpAþ E. ของ BMECs.20 ในนอกจากนี้ เซรั่มต่อต้านภูมิภาค OmpA L1, L2 และ L4กิจกรรม bactericidal ผ่านผูกเพิ่มกับส่วนเติมเต็มควบคุมโปรตีน โปรตีนรวม C4b นอกจากนี้ภูมิภาค OmpA L1 และ L2 จะรับผิดชอบเพื่อความอยู่รอดในเนื้อเยื่อหรือเลือด การเกิด bacteremia คุณภาพสูงซึ่งเป็นช่วงเวลาของ meningitis.26นี้ขึ้นอยู่กับงานวิจัยของเรา มีรายงานแรกเห็นวททชที่บางส่วนของ OmpA สามารถป้องกันหนูจากการติดเชื้อที่เกิดจากการฉีด intracerebralของ RS218 E. coli แบคทีเรียที่เหลืออยู่ในสมองการติดเชื้อกับ E. coli ที่แยกส่วนของ RS218 กับ recombinant OmpAL1e3, L2e3 และ L2e4 ได้เกือบสามคที่ 60ชั่วโมงหลังจากการติดเชื้อ ข้อมูลเหล่านี้จึงบ่งชี้ว่าสามารถปกป้องชิ้นส่วน OmpA L1e3, L2e3 และ L2e4หนูจาก neuronal เสียอย่างรุนแรงและเสียชีวิต ในแบคทีเรียเยื่อหุ้มสมองอักเสบ แม้ว่าการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ ทางเลือกแรกสำหรับการจัดการ ภาวะแทรกซ้อนระบบประสาทไม่ใคร่ได้averted ดังนั้น ผลป้องกันเป็นไปได้และเส้นทางของวททชบริหารชิ้นส่วน OmpA สำหรับผู้ป่วยมี bacteremia ต้องเพิ่มเติมการตรวจสอบความขัดแย้งทางผลประโยชน์ผู้เขียนประกาศผลประโยชน์ขัดแย้งไม่ตอบผู้เขียนขอขอบคุณเคเอสคิม MD ส่วนของเด็กติดเชื้อโรค โรงเรียนแพทย์ จอห์นฮ็อปกินส์มหาวิทยาลัย(บัลติมอร์ MD สหรัฐอเมริกา), ให้ E. coliสายพันธุ์ (RS218, E91) การศึกษาปัจจุบันได้รับการสนับสนุนโดยมีทุนวิจัย (TMU99 AE1 B02) จากแพทย์ไทเปมหาวิทยาลัยการอ้างอิง1. ช้าง CJ ดับเบิ้ลยูเอ็น หวง LT หวง SC, YC ช้าง ช้างฮัง PL, al. และเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากแบคทีเรียในทารก: ระบาดวิทยาลักษณะทางคลินิก และปัจจัย prognostic เดฟสมอง2004; 26:168e752. ช้าง CJ ดับเบิ้ลยูเอ็น LT หวง หวง SC, YC ช้าง ช้างแขวน PLร้อยเอ็ด al. เยื่อหุ้มสมองอักเสบจากแบคทีเรียทารกแรกเกิดในภาคใต้ไต้หวันPediatr Neurol 2003; 29:288e943. ลิน MC, Chiu NC ชี H โฮจิมินห์ CS หวงไตร แนวโน้มของการพัฒนาทารกแรกเกิด และวัยเด็กเวชแบคทีเรียในภาคเหนือไต้หวัน J Microbiol Immunol ติดเชื้อ 2013 http://dx.doi.org/10.1016/j.jmii.2013.08.0124. ชาห์ DK, Daley AJ ล่าอินเดอร์ปากา RW, Volpe JJ, TE สมองขาวเรื่องการบาดเจ็บในทารกต่อ Escherichia coli เวชEur J Paediatr Neurol 2005; 9:13e75. Leib SL เทาเบอร์ MG. พยาธิกำเนิดของเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากแบคทีเรียติดเชื้อโรคเหนือ Clin กำลัง 1999; 13:527e48 vevi6. คิม KS Escherichia coli การสับเปลี่ยนที่อุปสรรคสมอง–เลือดติดเชื้อ Immun 2001; 69:5217e227. แมน JA, KS Wass C, Stins MF คิม แคปซูลสนับสนุนอยู่รอดแต่ไม่ข้ามของ Escherichia coli K1 ในการเลือด–สมองสิ่งกีดขวาง ติดเชื้อ Immun 1999; 67:3566e708. คานนา S ชิน เจดับ บลิว Chung, KJ คิม S ต วัง Y, et alภายนอกเยื่อโปรตีน A และ cytotoxic necrotizing คูณ-1ใช้กลไกตามปกติหลากหลายสำหรับบุกรุก Escherichia coli K1ของเซลล์บุผนังหลอดเลือด microvascular สมองมนุษย์ MicrobPathog 2003; 35:35e429. คิม KS พยาธิกำเนิดของเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากแบคทีเรีย: จาก bacteraemiaการบาดเจ็บ neuronal Nat เรฟ Neurosci 2003; 4:376e8510. ชิน S ลู G, M ไก KS คิม Escherichia coli นอกเยื่อโปรตีน A สอดคล้องกับสมองมนุษย์ microvascular บุผนังหลอดเลือดเซลล์ Commun Res Biochem Biophys 2005; 330:1199e20411. โหน่ง CH ไก M ชิน S, Y เจีย คิม KJ คานนา et alEscherichia coli K1 RS218 โต้ตอบกับมนุษย์สมอง microvascularเซลล์บุผนังหลอดเลือดผ่านแบคทีเรีย fimbria ชนิด 1 ในการสถานะหน้าปาน ติดเชื้อ Immun 2005; 73:2923e3112. Klimke WA, Frost LS การวิเคราะห์บทบาทของพันธุกรรมการถ่ายโอนยีน ทราน plasmids F และ R100-1 ในการจับคู่ผสมพันธุ์
การแปล กรุณารอสักครู่..
โปรตีน ompa เป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้ E.
coli ที่จะปฏิบัติตามและบุกเข้าไปใน BMECs และ astrocytes และ
ผูกพันนี้เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดสำหรับการติดเชื้อ E. coli K1.
21,22 ompa ประกอบด้วย 325 กรดอะมิโนและ N- ของ ขั้ว
โดเมน B-บาร์เรลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพับที่มีประสิทธิภาพและ
ฟังก์ชั่น โปรตีน ompa ขาดสารตกค้าง C ขั้ว
228e325 หรือ 194e325 จะรวมอย่างมีประสิทธิภาพใน
เยื่อหุ้มชั้นนอกและหารือทุกคนที่รู้จัก phenotypes ompa.
23,24 นอกจากนี้บริสุทธิ์ N-terminal ของกรดอะมิโน 1e171
ของผูก ompa โดยตรงกับ BMECs ขณะอนุพันธ์
ขาดทั้งสี่ extracellular ลูป cannot.10 ข่าว
preincubation ของ BMECs กับ ompa, ละลายจาก
เยื่อหุ้มชั้นนอกของOmpAþเชื้อ E. coli, ยับยั้งการบุกรุกเชื้อ E. coli.
20 ในทำนองเดียวกันบริสุทธิ์ n- ขั้ว ompa ยัง
ลดลงความสัมพันธ์ของเชื้อ E. coli K1 กับ BMECs dosedependently .
10 ก่อนหน้านี้เรารายงานว่า recombinant,
ยาวเต็มรูปแบบโปรตีน ompa สามารถป้องกัน astrocytes โดย
การหลีกเลี่ยงการเปิดใช้งานของพวกเขาหลังจาก E. coli infection.21 นอกจากนี้
รายการแบคทีเรียเข้าไปใน BMECs ถูกควบคุมโดย L1, L2 และ
L3.25 ยวดสั้น เปปไทด์ที่สอดคล้องกับ L1 และ
L2 สามารถป้องกันOmpAþ E. coli การบุกรุกของ BMECs.20 ใน
นอกจากนี้ภูมิภาค ompa ใน L1, L2 และ L4 ต่อต้านซีรั่ม
กิจกรรมผ่านการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เพิ่มขึ้นมีผลผูกพันที่จะเติมเต็ม
โปรตีนที่ควบคุมการโปรตีน C4B ผูกพัน นอกจากนี้
ภูมิภาค ompa ใน L1 และ L2 มีความรับผิดชอบเพื่อความอยู่รอดใน
เนื้อเยื่อและ / หรือเลือดผลใน bacteremia คุณภาพสูง
ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการโจมตีของ meningitis.26
จากการวิจัยของเรานี้เป็นรายงานครั้งแรกที่แสดงให้เห็น
ว่า เศษ recombinant ompa สามารถป้องกัน
หนูจากการติดเชื้อที่เกิดจากการฉีดในสมอง
ของ E. coli RS218 เชื้อแบคทีเรียที่เหลืออยู่ในสมองที่ติดเชื้อ
อีโคไล RS218 พร้อมกับเศษ recombinant ompa
L1e3, L2e3 และ L2e4 เกือบ undetectable ที่ 60
ชั่วโมงหลังจากการติดเชื้อ ข้อมูลเหล่านี้จึงแสดงให้เห็นว่า
เศษ ompa L1e3, L2e3 และ L2e4 สามารถป้องกัน
หนูจากความเสียหายของเส้นประสาทที่รุนแรงและความตาย ในแบคทีเรีย
เยื่อหุ้มสมองอักเสบแม้ว่ายาปฏิชีวนะเป็นตัวเลือกแรก
สำหรับการจัดการภาวะแทรกซ้อนทางระบบประสาทไม่ค่อยจะสามารถ
หันไป ดังนั้นป้องกันผลกระทบที่เป็นไปได้และเส้นทางของ
การบริหารงานของชิ้นส่วน recombinant ompa สำหรับผู้ป่วย
ที่มีแบคทีเรียต้องตรวจสอบต่อไป.
ขัดแย้งทางผลประโยชน์
ทั้งหมดผู้เขียนประกาศขัดแย้งทางผลประโยชน์ไม่มี.
กิตติกรรมประกาศ
ผู้เขียนขอขอบคุณ KS Kim, MD, กองเวชศาสตร์มารดาและทารก
โรคโรงเรียน แพทย์จอห์นส์ฮอปกินส์มหาวิทยาลัย
(บัลติมอร์, MD, USA) สำหรับการให้เชื้อ E. coli
สายพันธุ์ (RS218, E91) การศึกษาครั้งนี้ได้รับการสนับสนุนจาก
ทุนวิจัย (TMU99-AE1-B02) จากไทเปแพทย์
มหาวิทยาลัย.
อ้างอิง
1 CJ ช้าง, ช้าง WN หวาง LT, Huang SC, ช้าง YC,
Hung PL, et al เยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียในทารก: ระบาดวิทยา,
ลักษณะทางคลินิกและปัจจัยพยากรณ์โรค สมอง Dev
2004; 26: 168e75.
2 CJ ช้าง, ช้าง WN หวาง LT, Huang SC, ช้าง YC, Hung PL,
et al, เยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียทารกแรกเกิดในภาคใต้ของไต้หวัน.
Pediatr Neurol 2003; 29: 288e94.
3 หลิน MC, ชิว NC, จิ H, โฮ CS, Huang ปีงบประมาณ แนวโน้มการพัฒนาของ
ทารกแรกเกิดและวัยเด็กของเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียในภาคเหนือของ
ไต้หวัน J Microbiol Immunol ติดเชื้อ 2013. http://dx.doi.org/
10.1016 / j.jmii.2013.08.012.
4 อิหร่าน DK, Daley AJ ล่า RW, โวลเป JJ, Inder TE สมองสีขาว
ได้รับบาดเจ็บในเรื่องดังต่อไปนี้แรกเกิดเยื่อหุ้มสมองอักเสบเชื้อ Escherichia coli.
Eur J Paediatr Neurol 2005; 9: 13e7.
5 Leib SL, โตเบอร์ MG . การเกิดโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเชื้อแบคทีเรีย
ติดเชื้อ Dis Clin ทิศตะวันตกเฉียงเหนือ 1999; 13: 527e48 Vevi.
6 คิม KS Escherichia coli โยกย้ายที่อุปสรรคเลือดสมอง.
ติด Immun 2001; 69: 5217e22.
7 ฮอฟแมน JA, วาสซี Stins MF คิม KS แคปซูลสนับสนุน
ความอยู่รอด แต่ไม่สำรวจเส้นทางของ Escherichia coli K1 ข้าม
อุปสรรคเลือดสมอง ติดเชื้อ Immun 1999; 67:. 3566e70
8 ข่าน NA ชิน S, จุงเจดับบลิวคิม KJ, เอลเลียต, วัง Y, et al.
โปรตีนเยื่อหุ้มด้านนอกและพิษ necrotizing ปัจจัย 1
กลไกการส่งสัญญาณที่มีความหลากหลายการใช้งานสำหรับการบุกรุก Escherichia coli K1
ของสมองของมนุษย์ microvascular เซลล์บุผนังหลอดเลือด จุลชีววิทยา
Pathog 2003; 35: 35e42.
9 คิม KS กลไกการเกิดโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียจาก bacteraemia
ได้รับบาดเจ็บเส้นประสาท แน็ตเร Neurosci 2003; 4:. 376e85
10 ชิน S ลู G, Cai M คิม KS Escherichia coli เยื่อหุ้มชั้นนอก
โปรตีนยึดมั่นในสมองของมนุษย์ endothelial microvascular
เซลล์ Biochem Biophys Commun Res 2005; 330:. 1199e204
11 เต็ง CH, Cai M ชิน S, Xie Y คิม KJ ข่าน NA, et al.
Escherichia coli K1 RS218 มีปฏิสัมพันธ์กับสมองของมนุษย์ microvascular
endothelial เซลล์ผ่านทางชนิดที่ 1 fimbria แบคทีเรียใน
รัฐ fimbriated ติดเชื้อ Immun 2005; 73:. 2923e31
12 Klimke WA, ฟรอส LS การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของบทบาทของ
ยีนโอน Tran, ของ F และพลาสมิด R100-1 ในคู่ผสมพันธุ์
การแปล กรุณารอสักครู่..