巨噬細胞中的大腸桿菌

大腸桿菌作為革蘭氏陰性短桿菌。

一、游離狀態下的大腸桿菌形態特征

大腸桿菌在游離狀態下呈兩端鈍圓的短桿狀，直徑約0.5-0.8微米，長度1.0-3.0微米。菌體無芽孢，多數菌株具有周生鞭毛，可運動。革蘭氏染色呈紅色，細胞壁含較薄肽聚糖層和外膜，外膜含脂多糖，是引發宿主免疫反應的主要成分。

在適宜培養條件下，大腸桿菌通過二分裂快速增殖，形成光滑、濕潤的圓形菌落。然而，在營養缺乏或抗生素壓力下，菌體可能拉長或形成絲狀，這是其應對環境壓力的適應性變化。

二、巨噬細胞內的大腸桿菌形態與生存策略

當大腸桿菌被巨噬細胞吞噬后，其形態與生存策略發生顯著調整。

形態適應性：在巨噬細胞內，大腸桿菌可能通過細胞壁增厚（如肽聚糖交聯減少）來抵抗宿主防御機制，同時維持短桿狀結構以減少被溶酶體酶降解的風險。部分菌株可能形成莢膜樣結構，進一步增強抗吞噬能力。

耐藥性表達：巨噬細胞內的氧化應激環境（如活性氧、活性氮）可誘導大腸桿菌啟動抗氧化系統，如超氧化物歧化酶，中和宿主防御物質。此外，菌體可能通過外膜外排泵主動排出抗生素，導致胞內藥物濃度不足，形成耐藥表型。

代謝調控：在巨噬細胞內，大腸桿菌可能降低代謝活性，進入“靜息狀態”，以逃避抗生素的殺傷作用。這種策略與其在宿主免疫壓力下的長期存活密切相關。

三、巨噬細胞對大腸桿菌的吞噬與殺菌機制

巨噬細胞通過模式識別受體（如TLR4）識別大腸桿菌的脂多糖，觸發吞噬作用。吞噬后，巨噬細胞啟動氧依賴性殺菌系統，產生活性氧和活性氮，同時釋放溶酶體酶降解細菌。然而，部分大腸桿菌菌株（如腸外致病性大腸桿菌）可通過侵襲巨噬細胞并抵抗吞噬而存活，甚至隨循環系統擴散至全身，引發深部感染。