侵袭力

指病原体突破宿主的皮肤、粘膜等物理屏障，或抵抗吞噬、补体等免疫防御机制，侵入宿主组织、细胞并在其中生存、繁殖和扩散的能力。侵袭力是毒力（Virulence）的重要组成部分。

1. 关键机制与因素：

   • 粘附（Adhesion）： 是侵袭的第一步。病原体通过粘附素（如菌毛、鞭毛、表面蛋白、多糖荚膜等）特异性地结合到宿主细胞表面的受体（如整合素、钙粘蛋白等）。

   • 定植（Colonization）： 在侵入部位稳定立足并繁殖，常需要抵抗局部的清除机制（如粘液流动、纤毛摆动、正常菌群竞争）。

   • 侵袭（Invasion）：

     • 直接侵入： 某些病原体（如志贺氏菌、肠侵袭性大肠杆菌）能诱导宿主细胞骨架重排（如“膜皱褶”），主动“拉”自己进入细胞。

     • 酶的作用：

       • 透明质酸酶： 分解细胞间质中的透明质酸，破坏组织屏障（如链球菌、葡萄球菌、产气荚膜梭菌）。

       • 胶原酶： 分解胶原蛋白（如梭菌属）。

       • 凝固酶： 使血浆中的纤维蛋白原凝固，形成保护性纤维蛋白凝块，抵抗吞噬（如金黄色葡萄球菌）。

       • 激酶： 如链激酶/葡激酶：溶解纤维蛋白凝块，利于扩散（如链球菌、葡萄球菌）。

       • 卵磷脂酶/磷脂酶： 破坏细胞膜（如产气荚膜梭菌）。

       • 神经氨酸酶： 分解粘液中的唾液酸，利于粘附和穿透（如流感病毒、霍乱弧菌）。

     • 抵抗吞噬作用：

       • 荚膜： 物理性阻挡吞噬细胞的识别和吞噬（如肺炎链球菌、炭疽杆菌）。

       • 表面蛋白： 如金黄色葡萄球菌的蛋白A能与抗体Fc段结合，阻碍调理作用。

       • 杀死吞噬细胞： 如化脓性链球菌产生的链球菌溶血素O能溶解吞噬细胞膜。

   • 细胞内寄生： 一些病原体（如结核分枝杆菌、军团菌、沙门氏菌、李斯特菌、立克次体、衣原体、病毒）能侵入并在宿主细胞内生存繁殖，逃避抗体和补体的攻击，并通过细胞间传播扩散。

   • 扩散（Spread）： 在局部组织繁殖后，可通过淋巴管、血管、神经或直接蔓延扩散到远处组织器官（如化脓性链球菌引起蜂窝织炎、丹毒；伤寒沙门氏菌入血引起菌血症）。

2. 重要性：

   • 侵袭力强的病原体往往引起更严重的感染，可能导致菌血症、脓毒症、组织坏死等。

   • 是区分侵袭性病原体（引起深部组织感染）和非侵袭性或产毒性病原体（主要在粘膜表面定植产毒，如霍乱弧菌、产肠毒素大肠杆菌）的重要标志。

   • 是疫苗和药物研发的重要靶点（如针对荚膜多糖的疫苗）。

指癌细胞脱离原发肿瘤，突破基底膜和细胞外基质，侵入周围正常组织的能力。侵袭是肿瘤转移（Metastasis）的第一步和先决条件。

1. 侵袭过程（“侵袭三部曲”）：

   • 粘附改变： 癌细胞表面粘附分子（如E-钙粘蛋白表达减少）表达发生变化，导致癌细胞间粘附力减弱，易于从原发灶脱离。

   • 降解细胞外基质： 癌细胞分泌或诱导周围细胞分泌多种蛋白酶：

     • 基质金属蛋白酶： 是降解ECM成分（胶原蛋白、明胶、弹性蛋白、层粘连蛋白等）最主要的酶家族（如MMP-2, MMP-9）。

     • 组织蛋白酶： 溶酶体蛋白酶，也能降解ECM。

     • 纤溶酶原激活物系统： 产生纤溶酶，激活MMPs并直接降解ECM成分。

     • 肝素酶： 降解基底膜的主要成分硫酸肝素蛋白多糖。

   • 迁移与运动： 癌细胞通过伪足形成、细胞骨架重组，利用降解出的通道或沿着胶原纤维等结构，向周围组织主动迁移。这个过程受到多种趋化因子、生长因子以及癌细胞与基质成分（如纤连蛋白、层粘连蛋白片段）相互作用的引导。

2. 影响侵袭力的关键因素：

   • 肿瘤细胞内在特性：

     • 驱动基因突变/表达异常（如Ras, Src, MET激活；抑癌基因失活）。

     • 上皮-间质转化： EMT是癌细胞获得侵袭迁移能力的核心机制，表现为上皮标志物（E-cadherin）丢失，间质标志物（Vimentin, N-cadherin, Fibronectin）获得。

     • 干细胞特性： 肿瘤干细胞被认为具有更强的侵袭和转移潜能。

   • 肿瘤微环境：

     • 肿瘤相关成纤维细胞： 分泌大量ECM成分、生长因子和蛋白酶，促进侵袭。

     • 免疫细胞： 某些免疫细胞（如肿瘤相关巨噬细胞）可分泌促进侵袭和血管生成的因子。

     • 细胞外基质成分和硬度： 特定的ECM成分（如tenascin-C）和基质硬化能促进侵袭。

     • 缺氧： 诱导HIF-1α等因子表达，促进EMT、血管生成和侵袭。

     • 炎症因子： TNF-α, IL-6等可促进侵袭。

3. 重要性：

   • 侵袭是恶性肿瘤区别于良性肿瘤的核心特征之一。

   • 侵袭能力强的肿瘤通常恶性程度更高，预后更差。

   • 侵袭是转移的必经之路，没有侵袭就没有转移。

   • 理解侵袭机制是开发抗转移治疗策略的基础（如研发MMP抑制剂、靶向EMT、靶向肿瘤微环境）。

• 共同核心： 都是指突破屏障、侵入非正常区域的能力，涉及粘附、降解屏障、迁移等过程。

• 主要区别：

  • 主体不同： 微生物侵袭力的主体是病原体；肿瘤侵袭力的主体是癌细胞。

  • 目标不同： 病原体目标是入侵宿主组织细胞以生存繁殖；癌细胞目标是突破原发灶限制，为转移铺路。

  • 机制侧重不同： 病原体更依赖酶（透明质酸酶、凝固酶等）和特殊结构（荚膜、粘附素）；癌细胞更依赖蛋白酶（MMPs）和细胞行为的根本改变（EMT）。

  • 后果不同： 病原体侵袭导致感染扩散、组织损伤；癌细胞侵袭导致局部浸润破坏和远处转移。

总而言之，“侵袭力”是一个描述突破与侵入能力的关键生物学概念。在微生物学中，它决定了病原体能否成功建立感染并扩散；在肿瘤学中，它是恶性肿瘤的标志性行为，是转移的起点，直接关系到患者的预后和治疗策略。 理解特定病原体或肿瘤的侵袭机制，对于开发有效的抗感染或抗癌疗法至关重要。