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背景和目的
幽门螺杆菌(Helicobacterpylori,以下简称H.pylori)是人类常见的消化系统致病菌之一,感染后大多引起慢性胃炎,少数患者进展为消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、胃癌。H.pylori感染与远端胃癌的关系已得到证实,但与贲门癌的关系尚不明确,西方有研究认为H.pylori感染是贲门癌是保护因素,但在我国河南林州、河北涉县等地研究提示H.pylori感染是贲门癌的危险因素。H.pylori感染后引起不同程度的炎症,长期持续的慢性炎症可能是导致贲门癌及相关病变的原因之一。潮汕是我国贲门癌的高发地区之一,该地区H.pylori在贲门炎症及相关病变的过程中是保护因素还是危险因素亟待得到进一步证明。本研究首先从组织病理学的层面上研究和比较贲门、胃窦两个部位H.pylori的定植密度和局部组织病理改变的关系;然后对贲门、胃窦的H.pylori进行分离培养和生化鉴定,尤其是培养出定植在贲门的H.pylori;最后,获取H.pylori的基因组信息,对所有潮汕菌株基因组的整体特征进行描述、对关键的毒性基因进一步分析和比较,从而为H.pylori在贲门炎症及相关病变的过程中所起的作用提供更多的证据。
材料与方法
1.研究对象:收集2017年6月至2019年5月汕头大学医学院附属肿瘤医院内镜室278例患者贲门或(和)胃窦的样本。供病理学研究的样本共302例:贲门140例,胃窦162例(同一患者贲门和胃窦均有标本的有32对);供细菌培养的样本229例:贲门77例,胃窦152例(同一患者贲门和胃窦均有标本的有20对)。
2.H&E染色、免疫组织化学染色、免疫荧光染色:H&E染色后观察组织的炎症程度、有无萎缩和肠化。H.pylori特异性抗体标记H.pylori菌体,CD45抗体标记白细胞。分别研究贲门、胃窦的H.pylori定植密度和上述病变的相关性;同一例患者贲门和胃窦的组织研究这两个部位H.pylori定植密度的相关性。
3.细菌培养:分离培养定植在贲门和胃窦组织中的H.pylori,通过形态和生化鉴定挑选合格的菌株提取DNA。
4.基因组测序和功能注释:IlluminaHiSeq测序获取基因组框架图,进行基因组的组分分析和功能注释。
5.基因组分析:基因组的结构、可塑变形区;MLST分析;比较同一例患者贲门和胃窦H.pylori的基因组相似性(ANI)。
6.毒力分析:cagPAI、cagA、vacA、oipA基因的阳性率和分型。
7.统计学方法:应用SPSS19.0进行统计,使用卡方检验、Spearman相关性分析。P<0.05,差异有统计学意义。
结果
1.潮汕地区贲门、胃窦两个部位的H.pylori定植密度均与局部组织的炎症程度呈正相关(贲门rs=0.61,P<0.001;胃窦rs=0.68,P<0.001);与局部组织萎缩、肠化病变发生几率呈正相关(P<0.05)。同一例患者,贲门和胃窦的H.pylori定植密度呈正相关(rs=0.70,P<0.001),贲门和胃窦的炎症程度也呈正相关(rs=0.47,P=0.007)。
2.经过细菌形态和生化鉴定,成功从50例潮汕地区患者的贲门和胃窦样本中培养出55株H.pylori:贲门培养出16株,胃窦培养出39株,5例患者贲门和胃窦均培养出H.pylori。
3.IlluminaHiSeq测序得到55个H.pylori的基因组,长度平均1.60Mb;G+C含量平均38.7%;CDS平均1643个。20个菌株含有CRISPR;6个菌株含有前噬菌体。基因组间结构上有差异的区域主要是与DNA转移相关的tfs3和与毒性相关的cagPAI。潮汕菌株MLST分型96.3%(53/55)属于hpEastAsia型。
4.来自同一例患者贲门和胃窦的H.pylori基因组整体相似性较高,主要的毒性基因分型相同。
5.本研究培养出中的H.pyloricagA、vacA基因均为阳性,cagA毒性最强的ABD型占98.2%,ABC型占1.8%;vacA毒性最强的s1i1m1占36.4%,次强的s1i1m2占63.6%;大部分菌株cagPAI主要的毒性基因存在,仅一株缺失主要的毒性基因;oipA基因处于开放状态(on)的菌株占89.1%。主要毒性基因的组合:cagPAI+;cagA-ABD;vacA-s1i1m2;oipA开放状态(on),占50.9%,其次是:cagPAI+;cagA-ABD;vacA-s1i1m1;oipA开放状态(on),占34.5%。贲门培养出这些中、高毒性菌株,且有组织病理学研究样本的有11例,局部组织炎症程度均为中度或重度。
结论
1.潮汕地区贲门和胃窦组织随着H.pylori定植密度的增加,周围炎症程度均逐渐加重,提示H.pylori感染是贲门炎症的危险因素之一。
2.首次从潮汕贲门癌高发地区的贲门和胃窦组织中分离培养出H.pylori,毒性基因cagA、vacA均为阳性。毒性基因型的组合主要是:cagPAI+;cagA-ABD;vacA-s1i1m2;oipA开放状态(on)。
幽门螺杆菌(Helicobacterpylori,以下简称H.pylori)是人类常见的消化系统致病菌之一,感染后大多引起慢性胃炎,少数患者进展为消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、胃癌。H.pylori感染与远端胃癌的关系已得到证实,但与贲门癌的关系尚不明确,西方有研究认为H.pylori感染是贲门癌是保护因素,但在我国河南林州、河北涉县等地研究提示H.pylori感染是贲门癌的危险因素。H.pylori感染后引起不同程度的炎症,长期持续的慢性炎症可能是导致贲门癌及相关病变的原因之一。潮汕是我国贲门癌的高发地区之一,该地区H.pylori在贲门炎症及相关病变的过程中是保护因素还是危险因素亟待得到进一步证明。本研究首先从组织病理学的层面上研究和比较贲门、胃窦两个部位H.pylori的定植密度和局部组织病理改变的关系;然后对贲门、胃窦的H.pylori进行分离培养和生化鉴定,尤其是培养出定植在贲门的H.pylori;最后,获取H.pylori的基因组信息,对所有潮汕菌株基因组的整体特征进行描述、对关键的毒性基因进一步分析和比较,从而为H.pylori在贲门炎症及相关病变的过程中所起的作用提供更多的证据。
材料与方法
1.研究对象:收集2017年6月至2019年5月汕头大学医学院附属肿瘤医院内镜室278例患者贲门或(和)胃窦的样本。供病理学研究的样本共302例:贲门140例,胃窦162例(同一患者贲门和胃窦均有标本的有32对);供细菌培养的样本229例:贲门77例,胃窦152例(同一患者贲门和胃窦均有标本的有20对)。
2.H&E染色、免疫组织化学染色、免疫荧光染色:H&E染色后观察组织的炎症程度、有无萎缩和肠化。H.pylori特异性抗体标记H.pylori菌体,CD45抗体标记白细胞。分别研究贲门、胃窦的H.pylori定植密度和上述病变的相关性;同一例患者贲门和胃窦的组织研究这两个部位H.pylori定植密度的相关性。
3.细菌培养:分离培养定植在贲门和胃窦组织中的H.pylori,通过形态和生化鉴定挑选合格的菌株提取DNA。
4.基因组测序和功能注释:IlluminaHiSeq测序获取基因组框架图,进行基因组的组分分析和功能注释。
5.基因组分析:基因组的结构、可塑变形区;MLST分析;比较同一例患者贲门和胃窦H.pylori的基因组相似性(ANI)。
6.毒力分析:cagPAI、cagA、vacA、oipA基因的阳性率和分型。
7.统计学方法:应用SPSS19.0进行统计,使用卡方检验、Spearman相关性分析。P<0.05,差异有统计学意义。
结果
1.潮汕地区贲门、胃窦两个部位的H.pylori定植密度均与局部组织的炎症程度呈正相关(贲门rs=0.61,P<0.001;胃窦rs=0.68,P<0.001);与局部组织萎缩、肠化病变发生几率呈正相关(P<0.05)。同一例患者,贲门和胃窦的H.pylori定植密度呈正相关(rs=0.70,P<0.001),贲门和胃窦的炎症程度也呈正相关(rs=0.47,P=0.007)。
2.经过细菌形态和生化鉴定,成功从50例潮汕地区患者的贲门和胃窦样本中培养出55株H.pylori:贲门培养出16株,胃窦培养出39株,5例患者贲门和胃窦均培养出H.pylori。
3.IlluminaHiSeq测序得到55个H.pylori的基因组,长度平均1.60Mb;G+C含量平均38.7%;CDS平均1643个。20个菌株含有CRISPR;6个菌株含有前噬菌体。基因组间结构上有差异的区域主要是与DNA转移相关的tfs3和与毒性相关的cagPAI。潮汕菌株MLST分型96.3%(53/55)属于hpEastAsia型。
4.来自同一例患者贲门和胃窦的H.pylori基因组整体相似性较高,主要的毒性基因分型相同。
5.本研究培养出中的H.pyloricagA、vacA基因均为阳性,cagA毒性最强的ABD型占98.2%,ABC型占1.8%;vacA毒性最强的s1i1m1占36.4%,次强的s1i1m2占63.6%;大部分菌株cagPAI主要的毒性基因存在,仅一株缺失主要的毒性基因;oipA基因处于开放状态(on)的菌株占89.1%。主要毒性基因的组合:cagPAI+;cagA-ABD;vacA-s1i1m2;oipA开放状态(on),占50.9%,其次是:cagPAI+;cagA-ABD;vacA-s1i1m1;oipA开放状态(on),占34.5%。贲门培养出这些中、高毒性菌株,且有组织病理学研究样本的有11例,局部组织炎症程度均为中度或重度。
结论
1.潮汕地区贲门和胃窦组织随着H.pylori定植密度的增加,周围炎症程度均逐渐加重,提示H.pylori感染是贲门炎症的危险因素之一。
2.首次从潮汕贲门癌高发地区的贲门和胃窦组织中分离培养出H.pylori,毒性基因cagA、vacA均为阳性。毒性基因型的组合主要是:cagPAI+;cagA-ABD;vacA-s1i1m2;oipA开放状态(on)。