产毒性大肠杆菌（ETEC）是一种常见的腹泻致病菌，尤其在低收入地区，每年导致数百万例感染，尤其影响到儿童和旅行者。ETEC的致病机制主要依赖于其分泌的耐热（ST）和热敏（LT）肠毒素，导致肠道细胞的离子失衡，进而引发水样腹泻。然而，这些感染通常是自限性的，意味着经过几天，症状通常会自行消退。尽管如此，ETEC感染仍可能导致营养不良和其他长期健康问题。近年来，研究发现ETEC会利用宿主的CEACAM（癌胚抗原相关细胞黏附分子）作为毒素传递的受体，同时CEACAM在感染期间也大量表达在宿主细胞释放的囊泡（EV）上。
近期，发表在 PNAS 期刊上一篇题为Host-derived CEACAM-laden vesicles engage enterotoxigenic Escherichia coli for elimination and toxin neutralization 的研究。论文旨在揭示CEACAM载体囊泡如何通过与ETEC结合来中和其毒素并消除病原体，从而解释ETEC感染的自限性。
1）ETEC诱导CEACAM表达并促进肠道感染：研究发现，ETEC的LT毒素不仅促进了肠道上皮细胞上CEACAM的表达，还增加了宿主细胞分泌的含有CEACAM的囊泡数量。这些囊泡可以远距离捕获ETEC细菌及其分泌的毒素，阻止其与宿主细胞的直接接触。
2）CEACAM载体囊泡通过中和毒素减少病原体负担：实验表明，这些CEACAM载体囊泡可以吸附ETEC分泌的LT和ST毒素，显著减少它们对宿主细胞的破坏作用。尤其是，这些囊泡能有效阻止LT和ST通过其各自的受体激活cAMP和cGMP信号通路，从而减少肠道水分和电解质的流失。
3）CEACAM载体囊泡加速ETEC从肠道清除：在动物模型中，研究发现表达CEACAM的转基因小鼠在感染ETEC后能够更快地清除体内的病原体，说明这些囊泡不仅作为毒素的“诱饵”，还可以加速病原体的排出。
图1 CEACAM表达改变ETEC肠道定植动力学
4）CEACAM载体囊泡在感染者粪便中的增加：在人类ETEC感染者的研究中，发现这些囊泡在患者的粪便中显著增加，尤其是CEACAM6和其他相关蛋白。这表明宿主在感染期间通过释放CEACAM载体囊泡来增强对病原体的防御。
5）CEACAM囊泡可能通过其他方式参与宿主防御：除了捕获ETEC及其毒素，CEACAM囊泡还可能携带其他抗微生物蛋白，如MUC2和FCGBP，这些蛋白在肠道粘液屏障的保护中发挥重要作用。
图2 表达ceacam的转基因小鼠肠腔中tec - ceacam的相互作用
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