胞内菌分类|sRNA对胞内菌生长的调控作用（一）
细菌小RNA(small RNA，sRNA)是一类长度为50～500个碱基，具有调控转录、翻译和mRNA稳定性的非编码调节性RNA。随着越来越多的sRNA被鉴定，部分细菌的sRNA功能已逐步阐明，主要参与调控细菌的基因表达、增殖、毒力及对环境的应激反应等生物学过程。本文就胞内菌(如沙门菌、李斯特菌、嗜肺军团菌等)sRNA对其自身在宿主细胞内的生长、毒力和铁水平的调控作用进行综述。
细菌小RNA(small RNA，sRNA)是一种非编码、长度为50～500个碱基的调节性RNA，主要通过与细菌其他RNA的碱基互补配对，或与蛋白直接结合，参与调控细菌基因组的转录和翻译过程。随着RNAseq方法的发展和完善，越来越多的sRNA被发现和鉴定，其具体功能逐步得到阐明。
根据细菌sRNA的功能，可分为反式编码sRNA、顺式编码sRNA及与蛋白结合的sRNA三类。其中，反式编码sRNA是指通过与靶基因不完全碱基互补配对而发挥调控作用的sRNA，其只能与靶基因有限互补；反式编码sRNA还可直接结合核糖体结合位点(ribosome-binding site，RBS)而抑制翻译启始。与反式编码sRNA不同，顺式编码sRNA可与靶mRNA完全互补配对，常位于相应基因的非翻译区，可通过重排RNA二级结构来影响mRNA稳定性，也可在翻译水平起调控作用。除以上两种以RNA-RNA结合形式进行调控的sRNA外，sRNA还可直接与细菌调节性蛋白相互作用，这种sRNA称为与蛋白结合的sRNA，能影响蛋白活性。
细菌sRNA可通过以上转录后调控方式调控细菌的多个生物过程，包括细菌对营养的摄取及转运、细菌与细菌之间的作用、细菌生物膜的形成，以及细菌对温度或pH改变、饥饿、缺氧等情况的应激反应等。
根据致病菌与宿主细胞的关系，细菌可分为胞外菌和胞内菌。胞外菌是指细菌侵入机体内，寄居在宿主细胞外如细胞外血液、淋巴液等的细菌，常见的有葡萄球菌、大肠埃希菌等；胞内菌是指细菌侵入机体内，直接侵入或被吞噬进入宿主细胞中的细菌，可躲避宿主细胞内吞噬体的活化而存活于细胞质中，同时能借助宿主蛋白和核糖体等进行生长和繁殖。胞内菌可分为兼性胞内菌和专性胞内菌，兼性胞内菌既可在胞内寄居又可在无生命的培养基中生长，如嗜肺军团菌、李斯特菌、伤寒沙门菌、布氏杆菌和结核分枝杆菌等；专性胞内菌则只能在活细胞中生长和繁殖，如衣原体等。本文以胞内菌为对象，综述sRNA对其自身在细胞内的生长、毒力及铁水平的调节作用。
1、sRNA对胞内菌生长的调控作用
细菌sRNA转录受环境因素的影响，可间接引起相关基因的表达变化及一系列后续反应。细菌入侵机体内，可感受到低温、营养缺乏或应激等外部环境的变化，从而改变自身sRNA的表达。
在巨噬细胞内，嗜肺军团菌的一些sRNA(如6S RNA)表达量高于其在正常培养条件下的表达量，同时发现其可正向调节许多基因，如groES和recA等，这些基因参与调节营养物质摄取、应激反应和Icm或Dot影响因子的形成；如果缺少6S RNA，可导致嗜肺军团菌在细胞内生长减少1 000%，从而证明细菌sRNA 6S RNA对宿主内嗜肺军团菌生长起重要调节作用。
在鼠伤寒沙门菌毒力株SL1344感染的成纤维细胞中，发现某些胞内非生长菌中的两种sRNA(RyhB-1和RyhB-2)表达上调，提示这两种sRNA可能抑制鼠伤寒沙门菌在成纤维细胞中的生长；进而用胞内细菌增殖实验证实，尽管sRNA RyhB-1或RyhB-2突变株对细菌入侵成纤维细胞的百分率无显著变化，但sRNA RyhB-1和RyhB-2同时突变的鼠伤寒沙门菌在细胞内生长率显著上升，表明sRNA RyhB-1和RyhB-2可调控鼠伤寒沙门菌在成纤维细胞中的非增殖状态。然而，目前为止sRNA RyhB-1和RyhB-2对鼠伤寒沙门菌在细胞中生长的调控机制研究还不完善，仅发现鼠伤寒沙门菌感染成纤维细胞时sRNA RyhB-1和RyhB-2拮抗调节一种可能与内膜相关的蛋白YeaQ，使其表达降低。
与鼠伤寒沙门菌相似，李斯特菌的部分sRNA也可调控其在宿主细胞中的生长。通过分析李斯特菌RNA表达谱，发现其sRNA(如Rli31、Rli33和Rli50)在细胞内的表达量高于在细胞外生长时的表达量。其中sRNA Rli31位于基因lmo0559上游，而lmo0559编码CorA超家族，参与镁或钴摄取；sRNA Rli33是一个在lmo0671与lmo0672基因之间编码长534个核苷酸的sRNA。此外，在体外特殊培养基BHI中，sRNA Rli31、Rli33、Rli50突变株与野生株的生长并无差异；而在P388D1小鼠巨噬细胞感染模型中，sRNA Rli31、Rli33、Rli50突变株的生长能力明显低于野生株；在小鼠感染模型中，感染后第3天sRNA Rli31、Rli33和Rli50突变株在小鼠肾和肝中的生长能力明显低于野生株。以上研究表明，sRNA可调控李斯特菌在宿主细胞中的生长情况。
专性胞内菌衣原体的Hc1是组蛋白同系物，可通过结合其自身染色体，抑制衣原体基因的转录。当Hc1脱离DNA结合时，衣原体基因组开始转录翻译，同时伴随衣原体的原体(elementary body，EB)向网状体(reticulate body，RB)分化，从而调控衣原体的生长和代谢。衣原体sRNA IhtA的靶基因hctA可编码蛋白Hc1，在衣原体感染细胞0、1、2、4、6、12和24 h检测Hc1蛋白，发现感染6 h之前水平相对不变，6～12 h水平下降，而12～24 h水平上升，RB开始向EB分化；sRNA IhtA在感染4 h首次被检测到，12 h表达量最高，24 h表达量最低。此外，过表达Hc1的大肠埃希菌在培养基中菌落明显少于空载体菌落。以上研究表明，sRNA IhtA可在衣原体感染细胞时抑制细菌的生长和繁殖。
由于sRNA在调控胞内菌生长代谢中起重要作用，而抗菌药物又可特异性地干扰细菌的生长和代谢达到杀菌或抑菌的效果，所以人们推测sRNA可能是寻找抗菌药物的新靶点。这也是研究sRNA对胞内菌调控作用的最终目的。用Nva-FMDP处理沙门菌时sRNA GlmZ和GlmY的表达量上升，GlmZ和GlmY沙门菌突变株的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration，MIC)较野生株降低400%～6 400%，表明GlmZ和GlmY对沙门菌的药物敏感性有很强的调控作用，为临床上治疗细菌感染提供了理论依据。
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