人体消化道中存在着众多的细菌，能达到1014数量级[1]，这些细菌在胃肠这个特殊的腔道内与其他一些理化因素一起，构成了胃肠微环境，其正常运作与否，对人体的健康有着举足轻重的影响[2,3]。人体微生态学(Human microecology)是研究人体内正常微生物的结构、功能以及与其宿主相互关系的学科，它作为生命学的重要组成部分，在认识疾病的发生、发展及预后过程中发挥日渐重要的作用[4,5]。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori，Hp)感染机体后，可导致胃部多种疾病，包括胃炎、消化道溃疡，与胃癌的产生、发展也密切相关[6-8]。但为何Hp感染人体后并不都引发疾病发生，又为何出现不同的临床转归，其机制仍然不清楚[6]。愈来愈多证据表明Hp菌株与宿主、环境等多方面因素共同作用决定了胃部疾病的发生[9-12]。菌群结构作为胃肠微环境的重要组成部分，其通过多种调控系统和途径维持胃肠微环境的稳定和平衡[6]。一旦菌群结构发生改变，这种平衡势必被打破，就会导致疾病的产生[13]。因此，作为定植于胃内微环境的Hp，其能否引起胃内菌群等微环境的改变而引发疾病，胃内菌群结构又是如何改变？解决以上问题将有助于探明Hp的致病机制，也将有助于探索Hp相关疾病的新的生态治疗方法。因此，本文拟通过流行病学调查、蒙古沙鼠模型建立、PCR-DGGE(聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳技术)以及分子微生态学等手段和方法，研究胃内菌群结构及其与Hp定植及相关疾病的关系，为Hp感染及其相关疾病特别是胃癌的防治提供新的微生态调节思路。具体分为以下三个部分：1．Hp感染蒙古沙鼠胃粘膜菌群结构变化的研究。胃内因存在胃酸、胃蛋白酶和胃蠕动等理化因素，微环境较为特殊，pH值一般处于2.0左右[14]，抑制了大部分细菌的生长，这就形成了胃内独有的菌群结构和胃内微环境[14,15]。作为胃内微环境重要组成部分的细菌菌群结构，其在Hp感染前后的变化必定对胃内微环境有着重要的影响。本实验以蒙古沙鼠为实验动物建立Hp定植模型，并应用PCR-DGGE及测序等分子生物学技术研究Hp定植前后胃内菌群结构的变化及其与Hp定植之间的相互影响关系。结果发现在动物模型中，Hp的定植会引起胃内菌群结构的改变。这种改变主要体现在以下两个方面：1)菌群的种类和数量上都会受到因Hp定植而带来的影响。胃内主要菌种的主导地位不会受到影响，但Hp定植会竞争性抑制一部分细菌生长而引起菌群结构改变，其中以乳杆菌较为明显；2)经过预处液处理过的胃内环境遭到破坏，菌群种类和数量大幅度减少，Hp的定植又会在一定程度上改变胃内微环境，会对原本被预处理液清除的一些菌种起一个促进恢复的作用。Hp的定植对胃内菌群的影响表现出抑制和促进两个方面。2．乳杆菌对Hp感染蒙古沙鼠胃粘膜菌群结构的影响。强力抗生素辅以PPI或H2受体阻断剂等药物用于治疗Hp感染面临诸多困难，如耐药、依从性差等[16,17]。微生态调节治疗逐渐受到研究者的重视。体外实验研究表明，乳杆菌对Hp有明显的抑制作用，且抑制作用的效果与乳杆菌相对浓度呈正相关，其对Hp的抑制作用机制与益生菌的代谢产物有关[18]。但是，目前对乳杆菌与Hp的作用主要都是通过体外实验来进行研究[19]，体内尚无明确证据。本实验建立Hp感染沙鼠模型，观察乳杆菌菌株对感染模型进行灌胃治疗的效果，并运用PCR-DGGE及后续测序比对技术分析灌胃治疗前后沙鼠胃内菌群结构的变化，获得乳杆菌与Hp相互作用的体内实验数据。研究发现，用三株分离自正常沙鼠胃内的乳杆菌菌株制备成混悬菌液，对Hp感染沙鼠模型进行灌胃后，发现乳杆菌菌株能在较短时间内(2周)清除沙鼠胃内Hp定植，清除率达到60%左右。此外还能缓解并控制Hp感染相关疾病症状。同时也发现，单纯的乳杆菌灌胃治疗，并不能改善因Hp感染而破坏的胃内菌群结构。这些结果为Hp感染相关疾病的胃内微生态调剂治疗奠定了一定基础。3．Hp感染相关疾病人群胃内菌群结构差异的比较分析。通过前两部分对Hp感染动物模型的研究发现，Hp的定植会引起胃内菌群结构的改变，这种改变主要表现在抑制和促进两个方面，且乳杆菌菌株能在较短时间内清除Hp的定植。那么这种现象是否在人体胃内同样存在？因人胃内同样存在着自身特定的菌群结构，目前Hp的高感染率和其相关疾病的发病率明显不一致，而且临床病例研究发现，Hp感染致病人群各自的临床表现也大相径庭[14,20]，本研究拟从微生物生态学角度出发，应用PCR-DGGE及相关测序等分子生物学技术研究不同临床表型人群间胃内菌群结构的差异。本研究发现，在Hp感染相关疾病中，胃内菌群结构与Hp定植和疾病均有关系：1)随着病程的发展和病情严重程度的加重，胃内菌群结构会发生明显变化，菌群种类数量会明显减少，胃癌患者胃内菌群结构相对更加单一；2)Hp定植情况也会对菌群结构产生影响，虽然有无Hp定植在胃内菌群种类数量之间无统计学差异(P>0.05)，但不同胃内疾病条件下，有Hp定植相对于无Hp定植的胃内菌群种类均有减少的趋势。这些结果提示，从研究胃内微生态的角度出发，通过重建胃内微生态环境，最终达到根治Hp相关疾病，将具有良好临床意义和应用前景。