11万例霍乱疫情背后：同样是霍乱-弧菌，为什么有的菌株更危险？

11万例霍乱疫情背后：同样是霍乱-弧菌，为什么有的菌株更危险？

截至2026年8月5日，南苏丹已报告110,574例霍乱病例和1,721例死亡，疫情波及9个州、55个县及3个行政区，成为该国迄今规模最大的霍乱疫情之一。

▲ 南苏丹霍乱疫情

每当霍乱疫情暴发，公众关注的通常是：霍乱如何传播？如何预防感染？

但对于微生物研究人员而言，一个更值得深入探索的问题是：为什么同样都是霍乱-弧菌（Vibrio cholerae），有些菌株能够引发大规模流行，而有些菌株却长期存在于环境中，并不会导致典型霍乱？

事实上，霍乱-弧菌并不是一个"天然危险"的细菌。它广泛存在于淡水、河口以及沿海水域环境中，大部分环境菌株并不具备引发典型霍乱所需的完整毒力特征。真正能够造成流行的菌株，往往经历了一系列关键分子能力的获得，包括更强的肠道定植能力、毒力基因获取以及毒素表达能力的形成。

霍乱-弧菌的危险性，并不只取决于它是什么，而取决于它获得了哪些能力。

从环境菌到流行株：霍乱-弧菌如何获得致病能力？

目前已发现超过200个霍乱-弧菌O抗原血清群，其中与全球霍乱流行关系最密切的是O1和O139血清群。

典型产毒型O1/O139菌株通常携带多个与致病相关的重要遗传元件，包括霍乱-弧菌致病岛（Vibrio pathogenicity island，VPI）、CTXΦ噬菌体相关遗传元件以及ctxAB毒素基因。

这些分子系统分别参与感染过程中的不同阶段：

• VPI相关基因帮助细菌在宿主体内建立定植；
• CTXΦ相关遗传元件赋予菌株产生霍乱毒素的能力；
• ctxAB基因则编码霍乱毒素的重要组成部分。

然而，非O1/O139霍乱-弧菌并不意味着完全无致病能力。部分非O1/O139菌株虽然缺少经典的CTX/TCP组合，但仍可能携带其他毒力相关因子，例如溶血素、RTX相关毒素以及不同类型分泌系统，并能够导致腹泻、菌血症以及其他感染。

因此，对于研究人员而言，检测到霍乱-弧菌只是研究的起点。真正重要的问题是这个菌株拥有哪些分子工具？这些工具如何共同影响它的感染能力？

霍乱-弧菌如何建立感染？TCP是关键一步

霍乱-弧菌主要通过摄入被污染的水或食物进入人体。进入消化道后，细菌需要抵达小肠，并在肠道环境中建立稳定定植。

这一过程依赖多个细菌表面结构，其中最经典的因素之一就是毒素共调节菌毛（toxin-coregulated pilus，TCP）。

▲ 霍乱-弧菌生命周期中的生物膜

TCP能够促进致病性霍乱-弧菌在小肠表面的黏附以及微菌落形成，其相关基因主要位于霍乱-弧菌致病岛（VPI）中。但TCP的作用并不仅仅是帮助细菌"停留在肠道"。

研究发现，TCP同时也是CTXΦ噬菌体感染霍乱-弧菌的重要受体之一。这意味着，霍乱-弧菌建立感染能力的过程，与其获得关键毒力基因之间存在直接联系。

简单来说先具备有效定植能力，再可能通过遗传元件获得更强的致病特征。

CTXΦ与ctxAB：霍乱-弧菌如何获得产生毒素的能力？

霍乱毒素（Cholera toxin，CT）是导致典型霍乱症状的重要毒力因子。

编码霍乱毒素的ctxA和ctxB基因位于CTXΦ相关遗传元件中。CTXΦ是一种能够感染霍乱-弧菌的丝状噬菌体，部分菌株通过获得CTXΦ，从而获得产生霍乱毒素的能力。

这一过程体现了病原菌进化中的重要机制，细菌可以通过水平基因转移获得新的功能，并改变自身的致病特征。

霍乱-弧菌的致病过程可以概括为一个连续过程：VPI/TCP相关因子促进细菌在肠道中的定植，CTXΦ携带的ctxAB基因赋予菌株产生霍乱毒素的能力，而霍乱毒素进一步影响宿主细胞离子平衡，最终导致大量水样腹泻。

因此，霍乱并不是简单的"细菌进入人体后产生毒素"，而是由病原体定植、遗传元件获得以及毒力表达共同作用形成的复杂过程。

ctxB：连接霍乱毒素与宿主互作的重要研究靶点

霍乱毒素属于典型的AB₅型毒素，由一个A亚基和五个B亚基组成。其中，A亚基负责主要酶活性，而B亚基五聚体负责识别并结合宿主细胞表面的受体。

当霍乱毒素作用于肠上皮细胞后，会导致细胞内cAMP水平升高，进一步影响离子转运，使大量氯离子、水分和电解质进入肠腔，最终形成典型的大量水样腹泻。

因此，ctxB并不仅仅是一个霍乱-弧菌检测相关靶点。它编码的霍乱毒素B亚基（Cholera toxin B subunit，CTB）参与毒素与宿主细胞之间的识别过程，也是研究霍乱毒素结构与功能、毒素-宿主互作、免疫识别以及相关检测方法开发的重要研究对象。

▲ 霍乱-弧菌发病机制 (PMCID: PMC10196187)

霍乱感染症状与防控

霍乱最典型的临床表现是急性水样腹泻，严重病例可因快速脱水和电解质紊乱危及生命。由于霍乱毒素影响肠道水盐平衡，及时补液是治疗霍乱的重要措施。

▲ 霍乱常见症状

目前，霍乱防控主要依靠安全饮水、环境卫生、病例监测、补液治疗以及口服霍乱疫苗等综合措施。而从科研角度看，深入解析不同霍乱-弧菌菌株的毒力形成和适应机制，对于疾病监测和病原进化研究具有重要意义。

解析霍乱-弧菌关键靶点

霍乱-弧菌的感染过程涉及定植、毒素产生、表面结构以及细菌复制调控等多个分子层面，因此需要结合不同靶点进行深入研究。

• LPS/Lipid A 可用于研究细菌表面结构及宿主识别；
• ctxB/Cholera toxin 关注毒素功能与宿主互作；
• HigB-2、DnaA、RctB 等靶点则涉及细菌应激适应、DNA复制及染色体调控等研究方向。

AntibodySystem 霍乱-弧菌研究产品

AntibodySystem提供包括 ctxB、HigB-2、LPS/Lipid A、DnaA、RctB 等靶点的抗原及抗体，为霍乱-弧菌毒力机制、病原体特征及相关检测研究提供研究工具支持。

抗原

抗体

参考文献

1. Front Med (Lausanne). 2023 May 5;10:1155751. doi: 10.3389/fmed.2023.1155751
2. Living in the matrix: assembly and control of Vibrio cholerae biofilms
3. Virulence Regulation and Innate Host Response in the Pathogenicity of Vibrio cholera