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文献标识码】 B 【文章编号】 1726-7587（2004）05-0741-02
为了探讨细胞壁缺陷对细菌代谢特性的影响以及代谢演变的可能机制，我们对伤寒沙门菌L型变异后形成的细胞壁缺陷突变株（L菌株）和返祖型以及亲代细胞裂解物进行了无机离子、甘油三酯（TG）、胆固醇（Tch）定量检测和一些氨基酸、糖代谢有关酶活性检测 ［1］ ，现报告如下。
1 资料与方法
1.1 沙门菌 伤寒沙门菌（Salmonella typhist）和甲型副伤寒沙门菌均为本院在今年出现伤寒疫情分离和保存的菌种。
1.2 L菌株 今年伤寒分离和保存菌种，获得了20代传代保存菌株，并通过生化反应、抗原分析、PFGE基因多态性分析，以及返祖试验鉴定为细胞壁缺陷突变株（简称L菌株）。培养基:营养琼脂培养基，由浙江杭州天和微生物试剂有限 公司提供，按说明书配制。
1.3 样品处理 用无菌蒸馏水洗脱各细菌的营养琼脂平板24h培养物，4℃以6000rpm离心10min，取沉淀用无菌蒸馏水洗4次，弃上清液并称取各菌量，记录后重悬于1.5ml蒸馏水中，各菌在冰水浴中经超声波处理50次/s，共5次破碎细胞，4℃以1000rpm离心30min，收集上清液即为细菌细胞裂解物。将细菌细胞裂解物置HITACHI717AUTOMATIC ANALYZER检测ALT、AST、LDH、CK、GGT、ALP等酶活性，检测钙、磷、镁及TG、Tch等含量。
1.4 统计学方法 实验数据采用成组设计的两样本均数比较的t检验进行统计学处理。
2 结果
见表1。
表1 各菌株细胞裂解物中各种代谢产物含量（略）
2.1 无机离子含量 表1可见，伤寒和副伤寒L菌株细胞裂解物中，无机离子磷、镁、钙的含量（5次测定ˉx±s）明显低于亲代细菌型（P<0.01），而伤寒杆菌细菌型和甲型副伤寒杆菌间，伤寒杆菌L菌株和副伤寒杆菌L菌株间无机离子含量差异无显著性（P>0.05）。
2.2 代谢酶活性 伤寒和副伤寒L菌株细胞裂解中ALT、AST、ALP、GGT、LDH酶活性明显低于细菌型和返祖型。
2.3 脂类含量 伤寒和副伤寒L菌株细胞裂解物中均可检出Tch及TG，而其它均未检出。
3 讨论
细菌L型变异是由于细菌细胞壁缺损或缺失，革兰阴性菌的细胞壁从内向外由肽聚糖、脂蛋白、外膜和脂多糖构成。细菌的菌体抗原（O抗原）主要位于脂多糖层，当变异成L型菌后，细胞壁受损，处于外层的O抗原必然缺损或缺失。有人发现沙门氏菌仍有O抗原和K抗原，但含量明显减少。本文见稳定L型菌，在MDI电镜下（放大1万倍，见图1），可见菌体多数完全缺壁和少数有部分细胞壁残留，所检测O抗原呈弱凝集，与细胞壁的缺失是相符的 ［2，3］ 。细胞壁缺陷细菌不但形态发生改变，而且多种生理学特性也可发生改变。过去研究发现，细胞壁缺失的程度不同，可导致细胞壁缺陷细菌表现出不同的代谢特性。例如部分丧失细胞壁的缺陷细菌，通常可保留与亲代型相同或相似的多种代谢活性。而完全缺失细胞壁的细胞壁缺陷细菌，则可丧失常规细菌学方法可检测亲代细菌型所有的各种代谢活性。
图1 放大1万倍的L型菌革兰染色略
本文研究结果显示，伤寒沙门菌和甲型副伤寒沙门菌的细胞壁缺陷突变株多种代谢特性发生改变。
3.1 乳酸脱氢酶活性 伤寒沙门菌是兼性厌氧菌，能够利用葡萄糖等糖类进行无氧酵解和有氧氧化，但伤寒沙门菌和甲型副伤寒沙门菌形成的L菌株LDH活力明显低于其亲代细菌型。不但糖酵解试验受到影响，而且还成为只能利用乳酸或丙酮酸进行氧化代谢的专性需氧菌。
3.2 蛋白质、氨基酸代谢活性 文献报道伤寒沙门菌的L菌株丧失了对蛋氨酸和脯氨酸的利用能力。甲型副伤寒沙门菌L菌株不但丧失了对蛋氨酸和脯氨酸的利用能力，而且亦丧失了对精氨酸和胱氨酸的利用能力，提示伤寒沙门菌和甲型副伤寒沙门菌形成L菌株后发生了营养缺陷变异。本研究结果显示氨基酸代谢酶活性的检测进一步证实，沙门菌L菌株虽然可保留与其亲代细菌型一致的多种氨基酸代谢酶ALT、AST、GGT、ALP等酶类，但其活性显著低于其亲代细菌型，提示沙门菌L菌株丧失对某些氨基酸利用的能力以及氨基酸代谢酶类活性降低，可能也是造成L菌株生长缓慢的重要因素之一。由L菌株返祖的伤寒沙门菌，恢复了与亲代细菌型一致或相似的氨基酸代谢特性，也提示沙门菌L菌株丧失氨基酸代谢活性的机制，主要是与氨基酸的摄取机制障碍，或酶基因表达受到抑制有关。
3.3 脂类代谢活性 文献报道，细菌细胞壁缺陷并形成稳定L型后，其胞浆膜可存在固醇类物质。本研究结果显示，具有完整细胞壁的伤寒沙门菌和甲型副伤寒沙门菌的细胞型以及伤寒沙门菌的L菌株返祖菌均未检出TG和Tch，而细胞壁缺陷L菌株能检测出TG和Tch，表明TG和Tch等脂类代谢活性随着细胞壁缺陷而在细菌细胞内表达，又随着细胞壁完整性恢复而又重新受到抑制，以致在具有完整细胞壁的正常细菌不能检测到脂类代谢活性。
3.4 无机离子含量 本研究结果显示沙门菌L菌株中，无机离子磷、镁、钙含量明显低于细菌型及返祖型，提示沙门菌L菌株各营养物质代谢缺陷与此有关。由于无机离子缺乏，许多与其有关的酶的活力降低。本研究中各种代谢酶活力检测也证实，沙门菌L菌株各种代谢酶活力明显低于其亲代细菌型及返祖型，导致L菌株存在多种代谢缺陷。伤寒沙门菌具有活跃的代谢活动，其代谢特性是细菌学鉴定的重要依据，然后多项研究结果表明，细胞壁缺陷可导致细菌丧失绝大多数代谢特性，以致其机能也发生不同程度地改变。因此，我们认为有必要广泛研究细胞壁缺陷的细菌，对于流行病学和临床诊断治疗都有着重大意义。
参考文献
1 马莉，江滟.细菌壁缺陷对沙门菌代谢特性影响.上海医学检验杂志，2001，10（30）:36-39.
2 胡志荣，苏健，胡军，等.鼠伤寒沙门菌L型变异对抗原与抗生素敏感性的影响.中国卫生学检验杂志，2000，10:511.
3 骆卫锋，胡志荣，赵风兰，等.鼠伤寒沙门菌L型变异引起细菌质控和外膜蛋白的丢失.江南医科大学学报，1999，34:55.
作者单位:337042江西萍乡矿业集团有限责任公司总医院
（收稿日期:2004-01-06）
（编辑 小川）