PLY는 침습성 폐렴구균 감염의 초기 발병기전에서 폐렴구균 독성을 강화하는 다양한 기능을 가지고 있습니다. PLY는 가장 중요한 기공 형성 독소이며 기도의 기계적 장벽을 구성하는 상피 조직을 파괴할 수 있습니다. PLY는 근위 하부 호흡기의 섬모 청소 메커니즘을 손상시키고 손상된 기관지 상피 세포 공간에 폐렴 구균의 부착을 촉진하여 증식하는 박테리아가 하부 호흡기로 유입되는 것을 촉진할 수 있습니다.
PLY는 또한 하기도의 폐포모세포 혈관 장벽을 손상시킬 수 있습니다. PLY는 시험관 내에서 폐포 상피 세포와 폐내 세포 모두에 독성이 있으며 격리된 관류 폐에서 폐포-모세혈관 장벽을 파괴합니다. 따라서 PLY는 폐포 충혈을 직접적으로 유발하고, 세균에 필요한 영양분을 공급하며, 폐포 사이의 면역 세포를 억제할 수 있다. 또한 PLY는 폐렴구균이 상피를 뚫고 폐 간질로 들어가 혈액으로의 확산을 촉진할 수 있다.
PLY는 또한 폐의 박테리아 증식을 촉진하고 숙주의 염증과 면역 방어를 방해하여 혈류로 들어갑니다. PLY는 대식세포와 면역 세포에 대한 직접적인 독성 효과를 통해 이들 세포의 기능을 억제할 수 있습니다. 또한, PLY는 인간 보체를 직접 활성화하여 보체 매개 옵소닌 식작용으로부터 박테리아를 보호할 수도 있습니다. 정제된 PLY는 IgGFC를 PLY의 세포독성 영역과 다른 구조적 영역과 결합하고 부위 지정 돌연변이 유발을 통해 해당 영역을 활성화함으로써 쥐의 폐 및 토끼 각막 모델에서 유발된 염증 반응을 크게 감소시킬 수 있습니다. PLY에 의한 보체 활성화는 염증 반응을 자극할 수 있지만 보체 매개 옵소닌 식작용을 방해할 수도 있습니다. 정제된 재조합 PLY로 처리된 혈청은 시험관 내에서 폐렴구균의 보체 의존성 옵소닌 식작용을 감소시킵니다. 따라서 PLY는 조직 장벽을 파괴하고 숙주 면역 반응의 균형을 변화시켜 박테리아 증식 및 확산을 촉진하여 감염 중 폐렴 구균의 생존을 향상시키는 다기능 독소입니다.
PLY는 폐 내 세균 증식과 혈액 침범을 촉진해 침습성 폐렴구균성 폐렴의 초기 발병에 역할을 할 수 있다. PLY는 상당한 세포용해(용혈) 및 보체 활성화(보체) 활성을 가지고 있습니다. 폐렴구균성 폐렴의 발병기전에서 PLY의 용혈 및 보체 특성이 수행하는 특정 역할을 확인하기 위해 Rubins 등은 이러한 활성이 결여된 PLY를 생성하는 2형 폐렴구균 돌연변이의 생체 내 효과를 비교했습니다. PLY의 용혈 및 보체 활성이 부족하여 돌연변이 균주는 폐 감염 동안 야생형 균주보다 독성이 약해집니다. PLY의 용혈 활성은 기관내 주입 후 3시간 및 6시간에 급성 폐 손상 및 박테리아 성장과 관련이 있었습니다. PLY의 보체 활성은 폐 감염 후 24시간 동안 박테리아 성장 및 균혈증과 관련이 있었습니다. 폐 감염 초기 단계에서 PLY의 보체 활성은 폐포-모세혈관 손상 정도나 백혈구 충원과 관련이 없었습니다. 그러나 시험관 내 보체 의존성 호중구 사멸 분석에서는 PLY의 보체 활성이 돌연변이 박테리아에 대한 백혈구 사멸 효과를 억제했습니다. 따라서 PLY의 용혈 및 보체 활성은 다양한 감염 단계에서 다양한 메커니즘을 통해 폐렴구균성 폐렴의 초기 발병에 특별한 역할을 합니다.