百日咳（ W hooping cough ）是由 百日咳鲍特氏菌（ Bordetella pertussis ） 引起的高度传染性呼吸道疾病。尽管全球疫苗接种率已超过 80% ，近年来百日咳仍在多个国家出现明显回升，尤其在高疫苗覆盖人群中持续传播【1】。这一现象提示，除免疫保护减弱外，病原体自身进化可能在疾病复燃中发挥重要作用【2】。近年来，我国逐渐出现一类优势流行株 —— ptxP3 型大环内酯耐药 MT28 谱系，该谱系在多地暴发中占据主导地位【3】，但其流行优势的分子机制尚不清楚。
2026 年 4 月，上海交通大学医学院 附属仁济医院检验科李敏团队在 Nature Communications 发表研究论文，题为 Released palmitic acid–mediated TLR4/NF- κB activation enhances the virulence of Bordetella pertussis MT28 lineage 的研究论文。 该研究结合流行病学、组学分析与动物模型，系统揭示了MT28谱系的致病优势来源，并首次提出：百日咳鲍特氏菌通过释放棕榈酸（palmitic acid, PA）激活宿主TLR4/NF-κB炎症通路，从而增强毒力和炎症反应。
研究团队首先对 2024–2025 年超过 1.3 万例疑似百日咳患者进行分析，发现 百日咳鲍特氏菌 阳性率达 12.63% ，其中约 60% 的病例集中于 6–18 岁儿童和青少年，且绝大多数患者曾接种 百日咳 疫苗。进一步分离获得的临床 菌株均 属于 ptxP3 大环内酯耐药 MT28 谱系。结合既往研究中 MT28 谱系近年来在中国多地及海外病例中的持续检出，提示当前百日咳流行可能已进入 “ 高疫苗覆盖背景下新型优势谱系扩张 ” 的阶段。
随后，研究团队比较了 MT28 与历史流行谱系的生物学表型。结果显示， MT28 菌株在体外具有更强的生物 被 膜形成能力、上皮细胞侵袭能力 以及促炎因子 诱导能力，可显著诱导 TNF-α 、 IL-1β 和 IL-6 等炎症因子表达。在小鼠感染模型中， MT28 感染表现出更高的呼吸道定植能力、更明显的肺部炎症损伤、中性粒细胞浸润以及更显著的咳嗽频率和持续时间，说明该谱系不仅具有流行优势，也呈现出更强的炎症诱导和致病潜能。
为解析 MT28 诱导 炎症反应 增强 的分子基础，研究团队进一步开展 转录组 和脂质靶向 代谢组 学分析。除了 ptxA 、 fhaB 、 tcfA 和 bvgA 等 百日咳鲍特氏菌 经典毒力相关基因表达上调外，研究团队还发现， MT28 菌株中脂肪酸合成相关基因上调，而脂肪酸降解相关基因下调，提示其可能存在脂质代谢重编程。功能实验显示， 百日咳鲍特氏菌 培养上 清能够 强烈诱导巨噬细胞 的 炎症反应，而中和游离脂肪酸后，该炎症反应明显减弱，表明细菌释放的游离脂肪酸是驱动炎症增强的重要介质。
进一步的脂质组学筛选和 LC-MS 定量分析将棕榈酸（ PA ）锁定为 MT28 谱系中显著富集的关键脂质分子。外源性 PA 可直接诱导巨噬细胞产生炎症因子，并进一步增强不同 百日咳鲍特氏菌 菌株诱导的炎症反应。机制研究表明， PA 可激活 宿主 巨噬细胞 TLR4/MyD88/NF- κB 信号通路；使用 TLR4 抑制剂后， PA 或 百日咳鲍特氏菌 诱导的炎症因子表达显著下降。在 TLR4 缺失小鼠中， MT28 感染诱导的炎症反应和组织损伤明显减轻，而细菌负荷并未发生显著变化，提示该通路主要参与炎症放大，而非直接调控细菌定植。
综上，该研究揭示了百日咳鲍特氏菌优势流行MT28谱系通过释放棕榈酸激活TLR4/NF-κB炎症通路，从而增强宿主炎症反应和致病表型的新机制。该发现提出了“细菌代谢产物驱动毒力增强”的新视角，说明病原体进化不仅体现在毒力基因或耐药突变层面，也可能通过代谢重编程改变其与宿主免疫系统的互作方式，为理解百日咳复燃机制及探索新的抗感染干预策略提供了重要依据。
上海交通大学医学院附属仁济医院 / 上海交通大学 医学院 医学 技术学 院 博士研究生 李双双、复旦大学附属闵行医院陈明亮为文章共同第一作者。上海交通大学医学院附属仁济医院魏慕 筠 博士 、何磊 副 研究员和李敏教授为文章共同通讯作者。上海交通大学医学院附属仁济医院儿科、宁波杭州湾医院等单位对本研究提供了重要支持； SCIEX 中国分析仪器贸易有限公司（上海）的黄超 工程师 提供了专业技术支持。
https://www.nature.com/articles/s41467-026-72213-1
制版人： 十一
参考文献
1. Liu, Y., Yu, D., Wang, K. & Ye, Q. Global resurgence of pertussis: a perspective from China.J. Infect.89, 106289 (2024).
2. Bart, M. J. et al. Global population structure and evolution of Bordetella pertussis and their relationship with vaccination.mBio5, 1–13 (2014).
3. Pertussis upsurge, age shift and vaccine escape post-COVID-19 caused by ptxP3 macrolide-resistant Bordetella pertussis MT28 clone in China.Clin.Microbiol. Infect.30, 1439–1446 (2024).
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