肾盂肾炎致病性大肠杆菌及其对培养的人肾近端小管上皮细胞的杀伤作用：某些菌株中溶血素的角色

急性肾盂肾炎是大肠杆菌尿菌症的一种并发症，必须代表细菌通过肾上皮的侵入。为了研究这个过程，我们将细菌悬浮液覆盖在培养的人肾近端小管上皮细胞单层上，并通过乳酸脱氢酶（LDH）的释放测量细胞毒性。从急性肾盂肾炎患者中培养的34个分离株被筛选出，以评估它们引起CBA小鼠肾盂肾炎的能力，采用经尿道挑战的方法。选择了八个最具毒力的菌株（挑战的小鼠中超过或等于70%在48小时后肾脏中发展出超过或等于10^3 CFU/g），进行研究。每个菌株对人类O型红细胞表现出耐甘露糖的凝聚性；三个菌株在表型和基因型上是溶血性的。肾盂肾炎致病性菌株的细胞毒性显著高于八个粪便对照菌株（18小时后LDH释放为30.1 +/- 9.5%，对照菌株为13.5 +/- 11.5%；P = 0.0068）。我们选择了最具细胞毒性的菌株CFT073进行进一步研究。该溶血性菌株的无菌滤液显示出显著高于粪便对照菌株FN414的细胞毒性。用TnphoA转座子突变CFT073消除了其溶血活性和整体细胞及无菌滤液的细胞毒性。Southern印迹分析显示Tnphoa插入映射到大肠杆菌染色体hly决定子，位于12千碱基对的SalI限制片段内。通过转化一个非溶血性菌株CPZ005与载有克隆溶血素决定子的质粒pSF4000，导致显著提高的细胞毒性。近端小管上皮细胞培养的光学显微照片显示，由肾盂肾炎致病性菌株引起的细胞损伤，而不是由粪便菌株或缺乏溶血素的突变体所诱导。结果表明，肾盂肾炎致病性大肠杆菌菌株对一个假定的靶标，即人类肾小管上皮的细胞毒性更频繁，而非粪便分离株。在某些菌株中，溶血素显然是这种细胞毒性的原因。