西湖大學生命科學學院陶亮團隊與施一公團隊合作，首次揭示了超毒力分支艱難梭菌毒素B的腸道上皮受體——TFPI蛋白。這意味著，他們發現了艱難梭菌毒素B入侵人體的新“大門”。3月17日，研究成果在線發表于《細胞》。

艱難梭菌是一種厭氧的革蘭氏陽性細菌，毒素B(TcdB)是艱難梭菌致病的關鍵“武器”。此前，陶亮團隊已破解了部分TcdB是如何通過FZD蛋白這扇“大門”進入腸道上皮細胞的。利用CRISPR/Cas9的基因敲除文庫篩選技術，團隊鎖定了一個名為組織因子途徑抑制因子(TFPI)的蛋白，認為其很可能是兩種毒素B變體——TcdB2和TcdB4進入細胞的“另一扇門”。

為了驗證這一猜想，研究團隊首先構建了TFPIβ敲除的小鼠，隨后對小鼠進行腹腔注射TcdB4毒素挑戰實驗，發現有超過60%的純合型小鼠存活了下來。“這證明TFPI是TcdB4的關鍵受體，并且顯示了腎臟是全身系統感染下的主要受損器官。”陶亮說。

陶亮團隊與施一公團隊的研究員李顏顏等開展合作，利用冷凍電鏡單顆粒三維重構技術，解析了分辨率為3.1埃的毒素—受體復合物的三維結構。團隊對艱難梭菌毒素B進入細胞的路徑進行了歸類：第一類以TcdB1/3/5為代表，從FZD“大門”進入;第二類主要包含超毒力分支的TcdB2和TcdB4，選擇通過TFPI“大門”進入。

研究團隊構建了一種“TFPI誘餌”，即含有TFPI部分關鍵區域的可溶性蛋白來迷惑并誘捕毒素分子。結果發現，無論是在細胞水平還是小鼠模型中，這類“TFPI誘餌”都可以有效阻止超毒力分支艱難梭菌毒素B的破壞，起到了顯著的保護作用。這不僅進一步證實TFPI是TcdB在腸道上皮中的受體，也預示了可溶性TFPI作為中和蛋白在防治超毒力艱難梭菌感染中的潛在應用價值。

這項研究對于揭示和理解艱難梭菌感染的致病機制，以及梭菌大毒素的進化和工作方式具有重要科學意義，并且為超毒力分支菌株引起的艱難梭菌感染預防和治療新方法的開發提供了重要理論依據。(記者 溫才妃 通訊員 張弛)

關鍵詞： 艱難梭菌毒素B 超毒力分支 腸道上皮受體 艱難梭菌