幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,简称HP)是一种微需氧、弯曲状的革兰氏阴性细菌,主要寄居在人的胃部。全世界一半以上的人口感染HP。世界卫生组织在1994年将其列为Ⅰ类致癌因子。cagPAI是长约37Kb的基因簇,是一段外源基因通过基因片段的水平转移插在HP基因组的谷氨酸盐消旋酶基因末端。cagPAI通常含有28个基因,编码与HP毒力密切相关多种蛋白,且cagPAI的遗传多态性影响菌株毒力。NCBI提交的完全测通的cagPAI序列有23条,序列比对显示,cagPAI基因具有明显的遗传多样性。目前,在NCBI上尚无中国地区完整的cagPAI序列信息,然而HP基因组高度的多态性及明显的地域特征提示,在中国辽阔的地区,cagPAI应该有其独特的地域性特点。充分认识cagPAI多态性与地域性和疾病的相关性,有助于了解菌株与宿主的相互作用,了解菌株与致病性的关系,了解菌株与胃癌等严重胃肠道疾病相关性。本研究选取了中国的四个地区86株分离自不同患者的HP,对其cagPAI进行了测序,共测通77条cagPAI。基于77条完整的cagPAI核苷酸序列,我进行了如下工作：①对cagPAI核苷酸序列特征进行了描述,包括cagPAI上携带的基因、核苷酸长度及GC含量等；将77条cagPAI进行多序列比对及聚类分析,发现中国菌株cagPAI上的8个高变区,并对8个高变区、cagA/CagA、cagY和CagL等的遗传多态性进行了分析。基于上述分析,本研究认为：①较NCBI提交菌株相比中国菌株cagPAI有着明显的地域性特征；②中国不同地区的菌株之间也存在cagPAI的地域特征；③本研究报道了四株菌株的CagA羧基端发生大片段缺失现象,在NCBI尚无类似菌株报道；④本研究首先报道了在国内菌株中位于CagA东西方型菌株保守序列区的氨基酸变异,且在NCBI发现只有越南和泰国上报道了四株类似菌株；⑤本研究发现不同菌株的cagY基因序列有着高度的异质性,77株HP的cagY基因同源性仅为32.9%,基因长度范围为3534-5394bp。经过序列比对后发现,中国菌株的cagY序列较NCBI提交菌株有一定的差异,表现在基因平均长度较NCBI提交菌株短1kb左右；且73株(约占94.8%)中国菌株的cagY重复片段连续集中在基因的一个区域内,而大多数西方菌株的重复片段分布在基因的两个区域内；⑥在CagL的氨基酸序列上发现了与HP粘附相关的AGD基序在某些菌株上发生了变异,而这种变异未见报道。本研究中选用了26695、26695ΔcagA和中国株XA195、FJ21、FJ15攻击AGS细胞,在14个时间点采集细胞培养上清液。利用液态芯片技术检测了IL-10、IL-4、IL-6、IL-2、IL-12、IFN-γ、TNF-α、TGF-β、IL-8和VEGF等10种细胞因子的分泌水平。研究发现①与HP攻击AGS密切相关的细胞因子有IL-8和VEGF,并据此推测了胃粘膜上皮细胞在应对HP感染初时的功能；②缺失HP0521基因的XA195菌株仍能较高水平的刺激AGS细胞分泌细胞因子,提示HP0521基因的缺失不影响IL-8和VEGF的分泌；③本研究通过分析26695和26695ΔcagA与AGS细胞的相互作用证实了CagA参与了刺激AGS细胞产生IL-8和VEGF,并推算出了CagA刺激AGS细胞分泌细胞因子所需时间约为24-28h；④本研究通过分析XA195、FJ21和FJ15与AGS细胞的相互作用证实了CagA部分缺失影响了菌株刺激细胞因子分泌的能力；⑤本研究发现FJ21和FJ15菌株刺激AGS分泌的IL-8有显著差异而FJ21和FJ15菌株刺激AGS分泌的VEGF无明显差异,这个现象提示HP刺激AGS细胞分泌IL-8和VEGF的细胞通路是有差别的。