噬肺军团菌广泛存在于自然和人工水环境中，感染噬肺军团菌会导致军团菌病。军团菌病是一类非典型性肺炎，引起大约5-30%的感染者死亡。而这一概率还会因为吸烟、衰老、慢性循环或呼吸系统疾病、糖尿病、酗酒、肿瘤或免疫抑制等因素而提高。大约90%的军团菌病是由嗜肺军团菌血清1型（Lp1）引起的。由于噬肺军团菌在天然和人工水环境中广泛存在，并且缺乏对不同菌株的交叉保护，噬肺军团菌对人类健康构成潜在的严重威胁。而这一潜在威胁在包括我们国家在内的许多国家中未被充分认识。因此，有效监测水环境中噬肺军团菌的毒力对防治军团菌病的流行具有重要意义。
以前对噬肺军团菌毒力的评价，大多是基于其在相关细胞中的扩增能力。中国科学院微生物研究所方敏课题组与国家疾病控制中心传染病预防控制所秦天研究员的前期合作研究发现，细菌的扩增能力不能很好地反应噬肺军团菌的毒力。通过研究，研究团队阐明噬肺军团菌的毒力与其在体外活化NF-kB信号通路的能力成正相关，菌株激活NF-kB通路的能力越强，该菌株感染小鼠后，小鼠的死亡率更高，肺部炎症更严重（Future Microbiology，2018）。这一工作为快速而准确地检测环境中存在的军团菌的毒力，预测可能的军团菌爆发风险提供了很好的基础。
不同的地域环境及气侯条件都可能会影响 Lp1 的传染性和毒力，但它们之间的确切关系仍不清楚。研究团队通过检测菌株在体外激活 NF-kB 信号通路的能力，评估了从国内不同地区的冷却塔水中分离出的共156 株 Lp1的毒力。此外，还筛选了一些毒力基因在这些菌株中的分布。进而分析了毒力、毒力基因分布和地域及气象因素之间的关系。通过研究发现，毒力和毒力基因的分布都具有明显的区域和气象条件相关性。强毒株仅在以北京、河北及江浙沪为代表的东部沿海地区被发现。而以内蒙、宁夏为代表的北部地区，仅发现了中强毒力的菌株。而毒力因子的分布与气候条件的相关性很强。例如，毒力基因lvrE与lvhB8/9与相应气候参数的相关性都超过了0.9。本研究揭示了噬肺军团菌毒力、毒力基因分布与区域及气候条件的关系，对预测及更加有效的监控噬肺军团菌的毒力提供了理论依据，对预测军团菌病可能的流行及临床上更有针对性的治疗有重要的意义。
该研究以“Legionella pneumophila Risk from Cooling Tower Systems in China”为题，在《Applied and Environmental Microbiology》上发表。微生物所病原微生物与免疫学重点实验室博士生赵大辉与中国疾病预防控制中心传染病预防控制所的秦天研究员为并列第一作者，秦天研究员、方敏研究员和段学锋副研究员为共同通讯作者。该研究得到国家科技重大专项、国家自然科学基金等科研项目的支持。
原文链接:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34818106/