sRNA对胞内菌毒力、铁水平的调控作用（二）
2、sRNA对胞内菌毒力的调控作用
最近报道，细菌sRNA可通过调控细菌在宿主细胞中的毒力而使细菌适应感染细胞内的环境变化。如李斯特菌sRNA Rli27调控一种编码与毒力有关的膜蛋白的基因cislmo0412，从而调控细菌毒力。sRNA Rli27还可通过靶向lmo0514基因的5′-UTR(234个核苷酸)而调控细菌细胞壁相关蛋白的表达水平，因为该基因可编码一种功能未知的表面蛋白，并在细胞壁上富集。此外，与体外培养菌株相比，感染细胞中李斯特菌sRNA Rli27的表达量增高20～25倍。但在上皮细胞JEG-3中，与野生株相比，李斯特菌sRNA Rli27缺失突变株的Lmo0514蛋白表达量降低250%～300%。以上结果表明，李斯特菌sRNA Rli27能调控其在感染过程中的毒力。另有研究发现，在细菌包膜压力变大时李斯特菌可诱导sRNA LhrC表达，而李斯特菌sRNA LhrC能抑制细菌lapB基因(编码细菌进入非吞噬细胞所需的黏附素)的翻译，从而降低细菌在感染宿主中的毒力。
在鼠伤寒沙门菌感染成纤维细胞模型中，鼠伤寒沙门菌sRNA IesR-1持续表达，但在细菌生长受到抑制处理时表达上调。鼠伤寒沙门菌sRNA IseR-1可与细菌感染细胞时所必需的在pSLT毒力质粒上编码毒力蛋白的PSLT047基因mRNA 3′-UTR不完全互补结合，从而调控细菌毒力；鼠伤寒沙门菌sRNA IesR-1缺失突变株在人类成纤维细胞中持续感染的能力下降，且在鼠伤寒模型中细菌毒力减弱。以上研究表明，鼠伤寒沙门菌sRNA可调控细菌的毒力。
通过RNA杂交预测布氏杆菌sRNA BSR0602的靶基因是gntR。在野生株与sRNA BSR0602突变株、野生株与sRNA BSR0602过表达株的竞争性感染小鼠实验中，分别以相同剂量的两种细菌混合注入小鼠腹腔感染24 h，将感染小鼠肾匀浆分别接种于卡那霉素抗性的TSA培养基(适用于sRNA BSR0602突变株培养)、氨苄西林抗性的TSA培养基(适用于sRNA BSR0602表达株)和TSA培养基，细菌计数发现肾中sRNA BSR0602过表达株菌量/野生株菌量比值为0.3，肾中sRNA BSR0602突变株菌量/野生株菌量比值>1，表明sRNA BSR0602突变株的毒力大于野生株，而sRNA BSR0602过表达株的毒力小于野生株。同时，在野生株与sRNA BSR0602突变株、野生株与sRNA BSR0602过表达株的竞争性感染细胞实验中，分别以相同剂量的两种细菌混合后感染RAW264.7巨噬细胞，发现sRNA BSR0602过表达株存活率明显低于野生株。在布氏杆菌16M及其gntR突变株感染小鼠模型中，不同感染时间点sRNA BSR0602表达水平与gntR表达水平成反比，且小鼠肾中gntR突变株数量明显少于野生株，提示sRNA BSR0602可负调控靶基因gntR的表达，从而降低布氏杆菌在细胞中的存活率。这些均表明布氏杆菌sRNA BSR0602可负调控细菌在宿主内的毒力及其存活率。
3、sRNA对胞内菌铁水平的调控作用
铁是细菌生长必需的重要元素，参与许多生物学过程，包括细菌生长分化、电子转移、氧运输等。细胞内铁的含量增加，会直接导致活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)水平上升，从而对细菌造成损伤。当细菌受到氧化胁迫时，可通过诱导铁硫蛋白形成来进行自身保护。
在大多数细菌中，铁吸收调节蛋白(ferric uptake regulator，Fur)可调节细菌的铁稳态。在富铁条件下，Fur通常抑制铁载体的生成和铁贮存蛋白基因的表达；在低铁条件下，Fur失活，使摄取铁的相关基因表达，进而造成铁载体生成增加。在肠道沙门菌fur突变株中，sRNA RfrA和RfrB可增加细菌对氧化应激的敏感性，这可能是由于sRNA RfrA和RfrB抑制细菌中参与氧化应激的含铁蛋白生成，从而增加细菌内游离铁的水平。此外，肠道沙门菌sRNA RfrA和RfrB突变株铁载体产量高于野生株，表明sRNA RfrA和RfrB也可通过抑制细菌中铁载体的生成来调控细菌内铁的水平。
鼠伤寒沙门菌感染巨噬细胞时，鼠伤寒沙门菌sRNA RyhB-1和RyhB-2被诱导表达。在高铁和H2O2条件下，体外培养鼠伤寒沙门菌sRNA RyhB-1和RyhB-2突变株与野生株发现，sRNA RyhB-1和RyhB-2突变株中可调控铁稳态且能与Fe2+结合的羰基蛋白含量高于野生株，提示sRNA RyhB-1和RyhB-2下调含铁蛋白(使细菌在缺铁条件下存活)水平。以上均表明鼠伤寒沙门菌sRNA可能参与调控细菌内的铁水平。
布氏杆菌sRNA BsrH位于布氏杆菌基因hemH与编码脂蛋白Omp10的基因之间。在细菌感染非吞噬细胞HeLa和吞噬细胞J774A.1时，sRNA BsrH过表达株与野生株胞内细菌量相似；在小鼠感染模型中，小鼠肾中sRNA BsrH过表达株与野生株胞内细菌量也相似。此外，在低铁条件下体外培养4 h，检测布氏杆菌sRNA BsrH的表达量，发现缺铁时BsrH表达水平下降；同样在低铁条件下，sRNA BsrH过表达株比野生株存活率低，表明布氏杆菌sRNA BsrH不能调控细菌的毒力，但与细菌内铁的代谢平衡有关。
4、结语
本文就胞内菌sRNA对宿主细胞内细菌自身生长、毒力和铁水平的调控作用进行综述，介绍了细菌sRNA在许多生物过程(如环境传感，压力适应，细菌毒性、传染性及新陈代谢)中的重要作用。考虑到病原菌中sRNA可能模仿真核微小RNA(microRNA，miRNA)破坏宿主细胞的功能，且最近有报道大肠埃希菌sRNA OxyS和DsrA可通过调节秀丽隐杆线虫的基因表达从而调控其生理作用，推测sRNA可能在感染过程中发挥调控宿主细胞功能的作用。随着对细菌sRNA的深入分析和逐步认证，其新的调节机制及生物学功能可能得到进一步阐明。