外膜蛋白OmpA在大腸桿菌侵入及活化星狀細胞扮演角色之探討

大腸桿菌為引起新生兒腦膜炎主要的革蘭氏陰性細菌，外膜蛋白OmpA是大腸桿菌外膜的主要蛋白質成分之ㄧ，在大腸桿菌與宿主細胞間相互作用上扮演重要的角色。為研究外膜蛋白OmpA在大腸桿菌侵入星狀細胞時的重要性，我們發現OmpA+大腸桿菌菌株E44，E105以及E109相對於OmpA-菌株E91和E111具有高約10至15倍的附著和侵入C6神經膠瘤細胞的能力。細胞內肌動蛋白（actin）的重组，酪氨酸蛋白激酶（protein tyrosine kinase）和磷脂醯肌醇-3激酶（phosphoinositide 3-kinase）的活化都參與在此侵入的過程中。在試管內E44感染C6細胞株的實驗或C57BL/6小鼠經由顱內注射E44的感染，都會刺激星狀細胞過度表現其活化指標膠質纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein），同時也會刺激細胞表現發炎性介質，如環氧酵素2（cyclooxygenase 2）以及誘導型一氧化氮合成酶（nitric oxide synthase 2）等。C57BL/6小鼠經由顱內注射E44感染後36小時內會死亡，相對地，如果細菌注射時同時給予純化的重組OmpA蛋白，則能使小鼠有80%的存活率。染色觀察小鼠腦部組織切片，發現重組OmpA蛋白可以抑制細菌感染後所引起的星狀細胞被激活以及嗜中性白血球的浸潤。總言之，本研究的結果顯示大腸桿菌藉由外膜蛋白OmpA附著進而侵入星狀細胞，在細菌感染初期所引起的腦部傷害扮演著重要的角色，同時也暗示其在大腸桿菌腦膜炎治療與預防上可能的應用。