过去几十年，全球百日咳疫苗接种率居高不下，中国更是接近百分之九十九。但出乎意料的是，这种古老的呼吸道传染病近年却在多地卷土重来，即便在接种率很高的人群中也接连暴发。科学家逐渐意识到，症结可能不止在疫苗保护力衰减，还在于百日咳鲍特菌自身在悄悄“升级换代”——一些携带高毒力基因的新菌株开始占据主导，而它们究竟靠什么突破免疫屏障，一直是个待解的谜。
近日，上海交通大学医学院附属仁济医院李敏教授、何磊副研究员和魏沐昀博士联合团队在《自然·通讯》上发表了一项研究，题为《中国流行耐大环内酯类百日咳鲍特菌MT28谱系的致病特征与机制》。他们系统比较了当前在中国暴发中占绝对优势的MT28菌株与过去流行的几种菌株，从临床病例、细菌表型、动物感染到分子通路，一步步揭开了这种“升级版”菌株的底牌。
研究首先在2024到2025年间调查了近1.4万名咳嗽患者，确认了1757例百日咳，结果让人意外：超过九成患者打过疫苗，其中6到18岁的孩子占了六成，成年人也占了一成五。更值得注意的是，超过百分之十一的患者发展成了肺炎或支气管肺炎，部分人咳嗽超过一周核酸仍呈阳性。这说明现有疫苗挡不住感染，而MT28菌株确实能引发不小的麻烦。团队随即从患者体内分离出该菌株，在实验室里和对它进行了全方位“体检”。结果发现，比起以往流行的MT27、MT195等菌株，MT28形成生物被膜的能力更强，更容易钻进人的肺上皮细胞，还能刺激巨噬细胞释放大量炎症因子如TNF-α、IL-1β和IL-6。小鼠实验也印证了这一点：感染MT28的小鼠咳嗽更频繁、持续时间更长，鼻子、气管和肺里的细菌数量明显更高，肺部损伤和中性粒细胞浸润也最严重。
为了搞清MT28为什么这么能“惹事”，团队做了转录组测序，发现它里面多个关键毒力基因（比如ptxA、fhaB、bvgA）都异常活跃，同时脂肪酸代谢相关基因也发生了明显改变。顺着这条线索，他们对细菌培养液做了脂质代谢组分析，锁定了差异最大的一个分子——棕榈酸。MT28菌株分泌的棕榈酸远超其他菌株，而且它本身并不影响细菌生长，却能精准激活巨噬细胞表面的TLR4受体，进而拨动下游NF-κB信号通路，把炎症反应放大了好几倍。用药物抑制TLR4或者是用基因敲除的小鼠，都能显著减轻MT28引发的肺部炎症，却不影响细菌在呼吸道里的数量。这等于证明：MT28菌株不仅靠传统毒力因子，还偷偷用自己产的“代谢武器”棕榈酸来煽动免疫系统，加重咳嗽和组织损伤，从而在疫苗接种造成的免疫缝隙中获得传播优势。
这项研究第一次把百日咳鲍特菌的一种代谢产物和它的高致病性直接挂上了钩，也为解释为什么高免疫人群中百日咳再度暴发提供了新的机制线索。研究团队指出，目前广泛使用的无细胞百日咳疫苗诱导的免疫偏弱，难以清除呼吸道的细菌，而MT28恰恰利用这一点，加上自身更强的粘附、侵袭和促炎能力迅速扩张。未来若要真正控制百日咳，可能需要研发能阻断细菌定植和传播的新一代疫苗，同时关注棕榈酸这类细菌代谢物作为抗感染治疗的潜在靶点。
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