我禿了，也變強了？「這是真的！」沙門氏菌表示

• 本文轉載自《科普中国 我是科学家》。作者：Nekout，編輯：YuKi。

20世紀初，美國紐約曼哈頓的空氣中，籠罩著被傷寒所威脅的恐怖。而這一切都來源於一位名為瑪麗·馬龍（Mary Mallon）的廚師。

第一個被發現的傷寒帶原者

當時對瑪麗的新聞報導。圖／Wikimedia

1906 年的夏天，瑪麗在銀行家查理斯·沃倫（Charles H. Warren）紐約的豪宅中尋得了一份廚師的工作。然而，在她就職的兩週後，這一家 11 人中，有 6 人因得了傷寒住進了醫院。

在現代醫學和微生物學剛剛啟蒙、抗生素還未發明的當時，傷寒是一種死亡率大於 10% 的可怕傳染病。

為了查清家人受害的原因，沃倫雇了當時有名的衛生學家喬治·索伯（George Sober）來調查真相。索伯簡單詢問了病患，發現他們的共同點是都吃了當地的蚌，他推測可能是水產攜帶了病原體，於是草草整理了調查結果，就這麼交了差。畢竟，傷寒在當時紐約衛生條件糟糕的貧民區經常發生，他覺得這次富人家中的傷寒爆發可能只是一個意外。

瑪麗因東家的變故丟了工作，又輾轉到多戶富人家中，繼續做廚師的工作。傷寒也跟著她到處傳播。至 1907 年的 3 月，瑪麗一共服務了 8 戶人家，而這 8 戶人家，無一例外地出現了傷寒症狀。

此時，索伯有點摸不著頭緒了，在他的概念中，傷寒的出現往往與糟糕的環境和不潔的飲食直接聯繫，可這次傷寒卻連續出現在環境優渥、衣食無憂的富人家中，難不成出現了只感染富人的傷寒？

直到後來，索伯發現一個規律——這些染病的家庭都曾僱傭過瑪麗。這時他才意識到，瑪麗有可能是一位健康的帶原者。他登門要求瑪麗配合他的調查，然而卻被瑪麗痛罵，並趕出了房門。

索伯不得不求助於紐約市衛生局，迫使瑪麗配合調查，並提供了自己的唾液、糞便和尿液樣本。

檢測結果發現，瑪麗確實是傷寒帶原者。

傷寒瑪麗的出現

隨後，瑪麗被隔離在紐約東河（East River）北兄弟島（North Brother Island）上的一家傳染病醫院裡。兩年的隔離治療讓瑪麗「學乖」了，一位新上任的衛生專員同情她，並給了她一次機會重新回到社會，但警告她不能再做廚師了。

瑪麗被隔離於醫院中。圖／Wikimedia

由於瑪麗並沒有其他的專長，出院幾經輾轉後，她改名瑪麗·布朗（Mary Brown），又做回了廚師。這次，她在 3 個月內傳染了 25人，衛生局又一次將她抓回了北兄弟島隔離了起來。

這次，瑪麗再也沒有恢復自由。

後來，瑪麗成了美國的「名人」，被大家稱為「傷寒瑪麗」（Typhoid Mary），甚至漫威還以她為原型塑造了同名的超級大反派。

漫威超級大反派──傷寒瑪麗。圖／Wikimedia

傷寒沙門氏菌如何致病

傷寒瑪麗所攜帶的病原菌，就是大名鼎鼎的傷寒沙門氏菌（Salmonella typhi）。這種病原菌經常出現在雞蛋殼，不新鮮的肉製品，抑或是患病者的排泄物中。

得益於現代社會衛生條件的進步，特別是現代廁所的大規模普及，污水處理技術的進步以及抗生素的推廣，使得傷寒沙門氏菌的危害相比 100 年前顯著降低了。但時不時出現的食物中毒案例，仍有可能把人們打個措手不及。

沙門氏菌屬。圖／Wikimedia

那麼，沙門氏菌究竟是如何侵入人體的呢？

從某種意義上講，它們確實算得上是「有備而來」——沙門氏菌攜帶著一種叫做三型分泌系統（Type III Secretion system）的武器，形似注射器，位於菌體表面。

III型分泌系統針狀複合物。圖／Wikimedia

這個「注射器」能夠刺穿宿主上皮細胞的細胞膜，並注射入一系列效應因子（effector），像對細胞下達了「放我進來」的指令，通過改變宿主細胞的骨架，讓正常的上皮細胞敞開門戶迎接（吞噬）在外排隊等待的細菌。

沙門氏菌利用三型分泌系统「注射器」刺穿宿主上皮细胞，並注射入效應因子（示意圖）。圖／果殼編輯Yiki繪製

上皮細胞不像巨噬細胞，它們不具有消化細菌的能耐，沙門氏菌被上皮細胞吞噬後，就像來到了桃花源，細胞內的營養物質任牠吃喝，而宿主的免疫系統又找不到它。吃完一家再換一家，引發宿主產生一系列炎症反應，並造成嚴重的病變。

免疫系統vs.沙門氏菌

傷寒沙門氏菌在成功侵染宿主細胞之前，還是需要謹慎行事——免疫系統時時刻刻都監控著宿主的身體，一旦發現外來入侵者的踪跡，就會主動對其進行剿滅。

而免疫系統識別傷寒沙門氏菌的「標籤」，就是它們那一頭漂亮的秀髮——鞭毛。

這些鞭毛的結構與三型分泌系統類似，特點是能夠像螺旋槳一樣旋轉，推動細菌四處遊走。

圖／Wikimedia

免疫系統一旦抓到這些「小辮子」，就會命令巨噬細胞去吞噬並消滅絕大部分入侵的沙門氏菌。

而沙門氏菌為了長期生活在人體，會想方設法不被免疫系統察覺。

比如，它們會通過刷低自己的「存在感」，向宿主的免疫系統妥協——當成功入侵上皮細胞後，就降低自身的代謝水平，靠低調行事來躲避免疫細胞的追殺。而這也很可能就是傷寒瑪麗一直攜帶著沙門氏菌卻不發病的原因。

沙門氏菌的新技能

近日，加拿大麥克馬斯特大學(McMaster University)的研究者又發現了沙門氏菌躲避免疫細胞監測的一種新的方式[3]——變「禿」。

為了防止被免疫細胞揪住「小辮子」，有些沙門氏菌選擇了拋棄鞭毛，忍痛割「髮」，從而讓自己在免疫細胞面前變成「隱形菌」。

丢掉「小辮子」的沙門氏菌在巨噬细胞面前變成「隱形菌」。圖／果殼編輯Yiki繪製

這些沙門氏菌又是如何變禿的呢？

原來，沙門氏菌有一種名為 SsrB 的轉錄因子能夠負向調控鞭毛合成相關的基因。當 SsrB 激活時，沙門氏菌的腦袋就會變禿，雖然暫時失去了運動能力，但卻獲得了針對免疫系統的隱身技，從而躲過免疫細胞的攻擊。確實算得上是非常機（狡）智（詐）了。

犧牲了一頭秀髮的沙門氏菌，最終開啟了隱身技能，變得更加強大。

我禿了，也變強了！source：IMDb

看來，變禿意味著變強大果真名不虛傳。所以還是樂觀地面對自己上揚的髮際線，和日漸稀疏的頭頂吧！

參考文獻：

1. “Dinner With Typhoid Mary” (PDF). FDA.（https://orauportal.fda.gov/courseware/FD202W100/SCORM_FD202_Module_3_Microbiology/Module_3_Dinner_With_Typhoid_Mary.pdf）
2. Marineli et al. 2013. “Mary Mallon (1869-1938) and the history of typhoid fever”. Annals of Gastroenterology. 26 (2): 132–133.
3. Ilyas et al. 2018. Regulatory Evolution Drives Evasion of Host Inflammasomes by Salmonella Typhimurium. Cell Report. In press.

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