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【中图分类号】R117【文献标识码】A【文章编号】1550-1868(2014)11
【摘要】幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是许多慢性消化道疾病发生发展的一个重要致病因子,快速、灵敏、特异的检查方法是诊断HP感染和临床疗效评价的关键。本文就Hp的生物学特征、致病机制、流行病学特征、耐药性问题及检测方法等的研究进展作一综述。
【关键词】幽门螺杆菌 检测方法 研究 进展
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)是一种革兰阴性微需氧杆菌。2005年的诺贝尔生理学和医学奖获得者Warren 及Marshall 在1979 年从慢性胃炎病人的胃镜活检标本中分离出Hp以来,受到国内外医学界众多学者的高度关注。Hp感染呈全球性分布,Hp和一些上消化道疾病发生有紧密联系[1],是慢性胃炎、胃十二指肠溃疡的重要致病因素,与胃癌、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤发生密切相关, 世界卫生组织已将其列为一类致病因子。现就其研究进展做一综述。
1 生物学特征[2]
Hp是一种单极、多鞭毛、末端钝圆、螺旋形弯曲的细菌,有1~2 个微小弯曲,菌体长2~4 μm,宽0.5~1.0 μm,只有一条环状染色体。1997 年底已成对Hp 基因组全序列测定,其中约2/3的基因可以在基因数据库查到功能基因,并可推测其可能的生物学功能,1/5 的基因功能未知,1/4 的基因为Hp特有基因。细菌常排列成S 形或海鸥状、革兰染色阴性。电子显微镜下菌体一端或两端可有多跟带鞘鞭毛,运动活泼,通常在黏液层下面,黏膜上皮表面,在胃小凹内及腺腔内,呈不均匀的集团状分布。微需氧,生长时需二氧化碳,营养要求高,培养时需动物血清或血液,最适生长温度37℃,PH 值为6~8 时繁殖最为活跃,另外还需一定湿度(相对湿度98%),培养3~6 天可见针尖状无色透明菌落。过氧化氢酶和氧化酶阳性,尿素酶丰富,可迅速分解尿素释放氨,是鉴定该菌的主要依据之一。
2 致病机制
Hp感染率在不同人群中各不相同,Hp感染后临床结局的多样性提示了其致病机制的复杂性,Hp致病机制包括:Hp的定植、毒素引起的胃黏膜损害、宿主的免疫应答介导的胃黏膜损伤以及Hp感染后胃泌素和生长抑素调节失衡所致的胃酸分泌异常等[3],涉及炎症、免疫、泌酸、氧化等多方面,有毒力因子、细胞因子、自由基、毒力基因等多种Hp致病因子参与。Hp毒力因子很多,主要有尿素酶、带鞭毛的动力、黏附素、超黏附因子、脂多糖、磷脂酶A 的过氧化氢酶[4]。这些毒力因子的作用并不能解释为什么Hp感染者会出现不同的临床表现。近期研究发现,Hp存在许多菌种变异,这些菌种变异决定了细菌的毒力和致病性。并发现了Hp毒力因子能产生局部致病作用与疾病发生有关。
Hp菌株致病性的差异主要与其毒力基因型的多态有关。它们包括空泡细胞毒素基因(VacA 基因)和细胞毒性基因及毒性相关基因蛋白。最近研究认为, 菌株和宿主之间的多样性是由于多株菌株感染而不是单一菌株导致宿主体内的遗传多样化。近年来, 对同一位点上基因多态性所导致的蛋白表达水平及活性的差异,逐渐成为Hp感染宿主临床结局的一种新解释, 随着疾病相关基因及基因表达水平的检出差异, 结合基因突变方法, 相关基因编码蛋白的功能被进一步阐明, 一系列新的致病基因(BabA、SabA、DupA 等)逐渐被发掘出来, 这有利于阐明Hp的致病机制, 为Hp感染预后的判断及临床治疗提供新的有意义的指标。
3 流行病学特征
Hp的传播途径有粪-口、口-口、密切接触和动物源性等,感染有家族聚集现象。饮用受污染的水,感染Hp 的人与家人的密切接触、共餐,幼儿园、学校里儿童、学生之间的接触及吃路边摊位的不洁食品等,均可引起Hp 的传播。人体受Hp感染后,病菌会长期潜伏在胃内,可无任何症状,有些患者会出现反复发作性腹痛、呕吐、缺铁性贫血、慢性胃炎、十二指肠溃疡等[5]。经污染的内窥镜引起的Hp医院感染已有报道[6]。Hp可以通过医源性传播目前已受大家重视,其中胃镜检查引起的Hp医源性传播是重要途径。在检查Hp阳性病人后,用PCR 法可发现61%胃镜表面和内道受Hp污染,活检钳污染更为严重,通过DNA 指纹法的研究已经证实由于胃镜污染而感染Hp。在发达国家和发展中国家的HP感染率是不同的。发展中国家中,70%~80%以上是儿童感染;而发达国家的儿童感染率很低,但40 岁以上的成年人感染率在50%~60%[7]。Hp感染率与经济状况、居住条件、文化程度、职业以及饮用水有关。经济状况差、居住拥挤、文化程度低,Hp 感染率越高。农民的Hp检出率高于城镇居民;饮用池塘、沟渠、河水者Hp的检出率高于饮用井水或自来水者;大学以上学历者Hp的检出率低于中学以下者;农民、教师、医务人员Hp的检出率显著高于工人和干部。家庭成员多者Hp的感染率高。
4 耐药性
Hp的耐药问题日趋严重,治疗Hp感染的药物有咪唑类如甲硝唑(MTZ)、大环内酯类如克拉霉素(CLR)、β-内酰胺类如阿莫西林(AMO)、喹诺酮类、四环素与硝基呋喃类等。人群感染耐药性Hp菌株的比例越来越高,耐药往往是导致根除治疗失败的主要原因。研究顯示,不同国家和地区分离出的Hp菌株可产生不同程度的耐药。Hp对咪唑类的耐药率在发达国家为10%~50%,在发展中国家为60%~90%,对大环内酯类的耐药率在大多数国家为0~15%,并出现了稳定的阿莫西林耐药菌株[8]。根据中华医学会消化病学会Hp 学组2005 年对全国16 个省市340 例Hp 耐药情况进行的多中心研究表明,对甲硝唑、克拉霉素、阿莫西林的耐药率分别为76.5%,27.6%,2.7%[9],此外,左氧氟沙星、呋喃唑酮、四环素等抗生素也存在着不同程度的耐药问题。染色体DNA 或质粒基因上有控制耐药性的遗传信息,Hp耐药基因在细菌DNA 重组时进入敏感菌株,从而使耐药菌株增加。目前已经有很多学者致力于Hp疫苗的研究,努力研制和开发Hp疫苗,争取让Hp感染的防治变成现实。 5 检测方法
Hp的实验室诊断方法分为两大类。一类是侵入性实验:它以通过内窥镜获取胃黏膜组织作为试验材料,进行微生物学培养、病理组织学检测、快速尿酶试验和基因诊断等;另一类是非侵入性试验:不需获得胃黏膜组织,采用胃液、血液、唾液、粪便等标本,方法有粪便Hp 抗原检测、血清中Hp抗体检测、尿素呼气试验和粪便及其他标本中Hp 基因的测定[10]。检测Hp包括形态学、生化、分子生物学检测方法。主要方法有Hp培养、尿素酶试验、涂片革兰染色、组织切片多种染色、Hp抗体ELISA 检测和免疫印迹法检测和Hp特异基因的PCR 诊断等方法。
此外,应用Hp表达谱芯片可以研究不同刺激条件对其基因表达谱的影响,探讨在不同生长条件下Hp 生长代谢和毒力相关基因的表达改变情况,从而有助于揭示与其生长代谢和致病机制密切相关的基因型,有助于指导临床相关疾病的诊断。
参考文献
[1]刘晓峰,尚瑞莲,孙自勤. 幽门螺杆菌研究历程的启示〔J〕.医学与哲学,2006, 27(1):69-70.
[2]李凡,刘晶星.医学微生物学〔M〕.第7 版.北京:人民卫生出版2008:138-139.
[3]胡伏蓮. 幽门螺杆菌感染与上胃肠道疾病〔J〕. 中国医刊,2007, 42(1): 19.
[4]胡伏莲. 幽门螺杆菌致病因子研究的现状〔J〕. 中华医学杂志,2002,82: 865 - 867.
[5]李咏梅,黄中夯,张力实. 食源性疾病ICD-10 分类系统的建立〔J〕.现代预防医学,2007,34(5):902-903.
[6]陈荣华,郑德元,毕克礼,等译.尼尔逊儿科学.[M].世界图书出版公司. 1999:1163.
[7]胡宜.现代医学200 词〔J〕.日本医学介绍,2007,28(2):93.
[8]史彤,刘文忠,萧树东等.上海地区幽门螺杆菌对抗生素耐药率的变迁〔J〕.中华内科杂志,2000,39(8):576.
[9]成虹,胡伏莲,谢勇,等.中国幽门螺杆菌耐药状况及耐药对治疗的影响-全国多中心临床研究〔J〕.胃肠病学,2007,12(9):525-530.
[10]李会强. 幽门螺旋杆菌实验室诊断方法〔J〕. 中国慢性病预防与控制,2007,15(2):187
【摘要】幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是许多慢性消化道疾病发生发展的一个重要致病因子,快速、灵敏、特异的检查方法是诊断HP感染和临床疗效评价的关键。本文就Hp的生物学特征、致病机制、流行病学特征、耐药性问题及检测方法等的研究进展作一综述。
【关键词】幽门螺杆菌 检测方法 研究 进展
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)是一种革兰阴性微需氧杆菌。2005年的诺贝尔生理学和医学奖获得者Warren 及Marshall 在1979 年从慢性胃炎病人的胃镜活检标本中分离出Hp以来,受到国内外医学界众多学者的高度关注。Hp感染呈全球性分布,Hp和一些上消化道疾病发生有紧密联系[1],是慢性胃炎、胃十二指肠溃疡的重要致病因素,与胃癌、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤发生密切相关, 世界卫生组织已将其列为一类致病因子。现就其研究进展做一综述。
1 生物学特征[2]
Hp是一种单极、多鞭毛、末端钝圆、螺旋形弯曲的细菌,有1~2 个微小弯曲,菌体长2~4 μm,宽0.5~1.0 μm,只有一条环状染色体。1997 年底已成对Hp 基因组全序列测定,其中约2/3的基因可以在基因数据库查到功能基因,并可推测其可能的生物学功能,1/5 的基因功能未知,1/4 的基因为Hp特有基因。细菌常排列成S 形或海鸥状、革兰染色阴性。电子显微镜下菌体一端或两端可有多跟带鞘鞭毛,运动活泼,通常在黏液层下面,黏膜上皮表面,在胃小凹内及腺腔内,呈不均匀的集团状分布。微需氧,生长时需二氧化碳,营养要求高,培养时需动物血清或血液,最适生长温度37℃,PH 值为6~8 时繁殖最为活跃,另外还需一定湿度(相对湿度98%),培养3~6 天可见针尖状无色透明菌落。过氧化氢酶和氧化酶阳性,尿素酶丰富,可迅速分解尿素释放氨,是鉴定该菌的主要依据之一。
2 致病机制
Hp感染率在不同人群中各不相同,Hp感染后临床结局的多样性提示了其致病机制的复杂性,Hp致病机制包括:Hp的定植、毒素引起的胃黏膜损害、宿主的免疫应答介导的胃黏膜损伤以及Hp感染后胃泌素和生长抑素调节失衡所致的胃酸分泌异常等[3],涉及炎症、免疫、泌酸、氧化等多方面,有毒力因子、细胞因子、自由基、毒力基因等多种Hp致病因子参与。Hp毒力因子很多,主要有尿素酶、带鞭毛的动力、黏附素、超黏附因子、脂多糖、磷脂酶A 的过氧化氢酶[4]。这些毒力因子的作用并不能解释为什么Hp感染者会出现不同的临床表现。近期研究发现,Hp存在许多菌种变异,这些菌种变异决定了细菌的毒力和致病性。并发现了Hp毒力因子能产生局部致病作用与疾病发生有关。
Hp菌株致病性的差异主要与其毒力基因型的多态有关。它们包括空泡细胞毒素基因(VacA 基因)和细胞毒性基因及毒性相关基因蛋白。最近研究认为, 菌株和宿主之间的多样性是由于多株菌株感染而不是单一菌株导致宿主体内的遗传多样化。近年来, 对同一位点上基因多态性所导致的蛋白表达水平及活性的差异,逐渐成为Hp感染宿主临床结局的一种新解释, 随着疾病相关基因及基因表达水平的检出差异, 结合基因突变方法, 相关基因编码蛋白的功能被进一步阐明, 一系列新的致病基因(BabA、SabA、DupA 等)逐渐被发掘出来, 这有利于阐明Hp的致病机制, 为Hp感染预后的判断及临床治疗提供新的有意义的指标。
3 流行病学特征
Hp的传播途径有粪-口、口-口、密切接触和动物源性等,感染有家族聚集现象。饮用受污染的水,感染Hp 的人与家人的密切接触、共餐,幼儿园、学校里儿童、学生之间的接触及吃路边摊位的不洁食品等,均可引起Hp 的传播。人体受Hp感染后,病菌会长期潜伏在胃内,可无任何症状,有些患者会出现反复发作性腹痛、呕吐、缺铁性贫血、慢性胃炎、十二指肠溃疡等[5]。经污染的内窥镜引起的Hp医院感染已有报道[6]。Hp可以通过医源性传播目前已受大家重视,其中胃镜检查引起的Hp医源性传播是重要途径。在检查Hp阳性病人后,用PCR 法可发现61%胃镜表面和内道受Hp污染,活检钳污染更为严重,通过DNA 指纹法的研究已经证实由于胃镜污染而感染Hp。在发达国家和发展中国家的HP感染率是不同的。发展中国家中,70%~80%以上是儿童感染;而发达国家的儿童感染率很低,但40 岁以上的成年人感染率在50%~60%[7]。Hp感染率与经济状况、居住条件、文化程度、职业以及饮用水有关。经济状况差、居住拥挤、文化程度低,Hp 感染率越高。农民的Hp检出率高于城镇居民;饮用池塘、沟渠、河水者Hp的检出率高于饮用井水或自来水者;大学以上学历者Hp的检出率低于中学以下者;农民、教师、医务人员Hp的检出率显著高于工人和干部。家庭成员多者Hp的感染率高。
4 耐药性
Hp的耐药问题日趋严重,治疗Hp感染的药物有咪唑类如甲硝唑(MTZ)、大环内酯类如克拉霉素(CLR)、β-内酰胺类如阿莫西林(AMO)、喹诺酮类、四环素与硝基呋喃类等。人群感染耐药性Hp菌株的比例越来越高,耐药往往是导致根除治疗失败的主要原因。研究顯示,不同国家和地区分离出的Hp菌株可产生不同程度的耐药。Hp对咪唑类的耐药率在发达国家为10%~50%,在发展中国家为60%~90%,对大环内酯类的耐药率在大多数国家为0~15%,并出现了稳定的阿莫西林耐药菌株[8]。根据中华医学会消化病学会Hp 学组2005 年对全国16 个省市340 例Hp 耐药情况进行的多中心研究表明,对甲硝唑、克拉霉素、阿莫西林的耐药率分别为76.5%,27.6%,2.7%[9],此外,左氧氟沙星、呋喃唑酮、四环素等抗生素也存在着不同程度的耐药问题。染色体DNA 或质粒基因上有控制耐药性的遗传信息,Hp耐药基因在细菌DNA 重组时进入敏感菌株,从而使耐药菌株增加。目前已经有很多学者致力于Hp疫苗的研究,努力研制和开发Hp疫苗,争取让Hp感染的防治变成现实。 5 检测方法
Hp的实验室诊断方法分为两大类。一类是侵入性实验:它以通过内窥镜获取胃黏膜组织作为试验材料,进行微生物学培养、病理组织学检测、快速尿酶试验和基因诊断等;另一类是非侵入性试验:不需获得胃黏膜组织,采用胃液、血液、唾液、粪便等标本,方法有粪便Hp 抗原检测、血清中Hp抗体检测、尿素呼气试验和粪便及其他标本中Hp 基因的测定[10]。检测Hp包括形态学、生化、分子生物学检测方法。主要方法有Hp培养、尿素酶试验、涂片革兰染色、组织切片多种染色、Hp抗体ELISA 检测和免疫印迹法检测和Hp特异基因的PCR 诊断等方法。
此外,应用Hp表达谱芯片可以研究不同刺激条件对其基因表达谱的影响,探讨在不同生长条件下Hp 生长代谢和毒力相关基因的表达改变情况,从而有助于揭示与其生长代谢和致病机制密切相关的基因型,有助于指导临床相关疾病的诊断。
参考文献
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[2]李凡,刘晶星.医学微生物学〔M〕.第7 版.北京:人民卫生出版2008:138-139.
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[4]胡伏莲. 幽门螺杆菌致病因子研究的现状〔J〕. 中华医学杂志,2002,82: 865 - 867.
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[7]胡宜.现代医学200 词〔J〕.日本医学介绍,2007,28(2):93.
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[10]李会强. 幽门螺旋杆菌实验室诊断方法〔J〕. 中国慢性病预防与控制,2007,15(2):187