幽門(mén)螺桿菌研究
1 概述
胃細(xì)菌學(xué)的研究,長(zhǎng)期來(lái)是一個(gè)被忽視的領(lǐng)域。1983年Marshall和Warren從慢性活動(dòng)性胃炎患者胃粘膜活檢標(biāo)本中分離到幽門(mén)螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)是對(duì)這一領(lǐng)域重要的突破。此后不久即在國(guó)際消化病學(xué)界引起了巨大轟動(dòng),它的發(fā)現(xiàn)對(duì)消化病學(xué)、特別是胃十二指腸病學(xué)的發(fā)展起了極大的推動(dòng)作用,F(xiàn)在已經(jīng)清楚它是許多慢性胃。晕秆、消化性潰瘍、胃癌等)發(fā)生發(fā)展中一個(gè)重要致病因子。
1 Hp的發(fā)現(xiàn)和命名
隨著胃鏡檢查大大普及、分離培養(yǎng)空腸彎曲菌的微需O2方法已經(jīng)成熟的條件下,Marshall等敏感地意識(shí)到胃中所見(jiàn)的螺形菌,形態(tài)上與糞便中分離到的空腸彎曲菌相似。既然用常規(guī)的需O2和厭O2方法都不能把它分離出來(lái),何不用分離培養(yǎng)空腸彎曲菌的方法試一試呢?結(jié)果因此使他們獲得了成功。國(guó)內(nèi)是在1985年取得成功的。最初信憑它形態(tài)上與彎曲菌屬細(xì)菌相似,分離培養(yǎng)方法也相似,只是從胃標(biāo)本中分離到的,因此稱(chēng)作胃彎曲菌樣細(xì)菌(gastric campylobacter like organism,GCLO)。不久,由于此菌在胃竇部多見(jiàn),又改稱(chēng)作幽門(mén)彎曲菌(campylobacter pyloridis,CP),后來(lái)又因?yàn)檫@一名稱(chēng)不符合細(xì)菌統(tǒng)一的拉丁文命名原則,又改為cacpylobater pylori,簡(jiǎn)寫(xiě)與中文譯名未變。隨著對(duì)這一細(xì)菌的生物學(xué)性狀研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)這一細(xì)菌雖在形態(tài)和培養(yǎng)特性上與彎曲菌屬細(xì)菌有相似之處,但也有許多特性與彎曲菌屬細(xì)菌明顯不同。曾有人根據(jù)Hp的16SrRNA的核苷酸序列與彎曲菌屬細(xì)菌不同,而與wolinella succinogenes相近,提出應(yīng)歸入wolinella屬。1989年Goodwin等把CP與彎曲菌屬與wolinella屬的代表菌種從超微結(jié)構(gòu)、脂肪酸組成、呼吸醌、生長(zhǎng)特點(diǎn)、酶的活性等五種表現(xiàn)型特征上作了系統(tǒng)的比較。他們認(rèn)為CP既不應(yīng)屬于彎曲菌屬,亦不歸Wollinella屬,應(yīng)另立一個(gè)新屬,稱(chēng)作螺桿菌屬(helicobacter,H)。因之,CP應(yīng)相應(yīng)改稱(chēng)為幽門(mén)螺桿菌(Helicobacter pylori, Hp)。而當(dāng)時(shí)已從雪貂胃中分離到的類(lèi)似Hp的一種campylobacter mustelae相應(yīng)改為雪貂螺桿菌(helicobacter mustelae,Hm)。自從新立螺桿菌屬以來(lái),國(guó)際上已先后有人從多種動(dòng)物胃腸道分離到新的菌種認(rèn)為是屬于螺桿菌屬的,亦有人從過(guò)去已歸屬于彎曲菌等屬的細(xì)菌中拉出某些細(xì)菌來(lái)認(rèn)為應(yīng)歸于螺桿菌。
2 Hp感染與上消化道疾病的關(guān)系
Hp感染與上消化道疾病之間的高度相關(guān)性已有大量報(bào)道,且已取得了基本一致的認(rèn)識(shí)如下。
2.1感染與慢性胃炎
Hp與慢性淺表性胃炎之間的病因關(guān)系已充分確立。其證據(jù)如下:①事實(shí)上所有Hp陽(yáng)性者都證實(shí)有胃竇炎。②若Hp感染經(jīng)抗菌治療,Hp根除后,胃炎可消退。③在一些動(dòng)物模型中,接種由患者胃中分離而得到的Hp后,可復(fù)制出慢性淺表性胃炎的病損。④Marshall和Morris,分別用患者的Hp對(duì)自己作了自身感染,亦取得了同樣結(jié)果。
2.2 Hp感染與消化性潰瘍
從現(xiàn)有資料要確立Hp與消化性潰瘍(peptic ulcer diseases,PUD),包括胃潰瘍、十二指腸潰瘍之間的病因關(guān)系尚有困難。部分原因是缺乏合適的動(dòng)物模型,而且在Hp感染者中僅有少數(shù)人發(fā)生潰瘍。然而幾乎所有PUD患者都有Hp感染性胃炎。因此,在沒(méi)有其他促發(fā)因素,如服用甾體類(lèi)抗炎藥(NSAID)或有Zollinger-Ellison綜合征存在時(shí),Hp感染與胃潰瘍之間的相關(guān)性稍弱,不是NSAID誘發(fā)的胃潰瘍患者中,80%有Hp感染。然而重要的是要注意到Hp感染者中的大多數(shù)人并不發(fā)生十二指腸或胃潰瘍。這些事實(shí)意味著宿主的遺傳性特征,菌株的變異性或其他因子在其中起著作用。Hp感染根除后,潰瘍病復(fù)發(fā)率顯著降低,這是Hp在PUD中起病因作用的最有力的證據(jù)。Hp根除后可預(yù)防潰瘍病復(fù)發(fā),這在胃潰瘍中證據(jù)不如十二指腸潰瘍那樣充分。在十二指腸潰瘍病例中,奇怪的是有些研究中,Hp在胃竇部部位比發(fā)生潰瘍的十二指腸部位更為常見(jiàn)。胃竇部位的Hp為什么會(huì)引起十二指腸病變?已經(jīng)提出的機(jī)理包括:Hp在十二指腸胃化的細(xì)胞上定居,胃酸或十二指腸碳酸氫鹽的繼發(fā)性改變,或感染菌的產(chǎn)物和/或宿主炎癥應(yīng)答反應(yīng)引起的病變。
2.3 Hp感染與非潰瘍性消化不良
Hp感染與非潰瘍性消化不良(Nonulcer Dyspepsia,NUD)的相關(guān)性尚缺乏令人信服的證據(jù)。因此尚存在著爭(zhēng)論。NUD患者中Hp的感染率并不高于一般人群。
2.4 Hp感染與胃部惡性腫瘤
Hp感染與胃腺癌:胃腺癌是世界上最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一。在我國(guó)發(fā)病率僅次于肺癌。有證據(jù)顯示Hp感染與胃體和胃竇腺癌相關(guān)聯(lián)。然而,胃癌亦發(fā)生于一些無(wú)Hp感染證據(jù)的人。Hp感染的預(yù)防和治療對(duì)胃癌發(fā)生的危險(xiǎn)性的影響,證據(jù)尚不夠充分。流行病學(xué)資料表明:胃癌發(fā)生率在一些Hp感染率高的人群中較高。Hp感染率和胃癌發(fā)生率都與社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)呈負(fù)相關(guān),都隨著年齡增加而升高。在發(fā)達(dá)國(guó)家的連續(xù)出生列隊(duì)研究中已見(jiàn)下降。在美國(guó),非洲裔美國(guó)人和拉丁美洲人的發(fā)生率高于白種人。已發(fā)現(xiàn),Hp感染率與胃癌死亡率之間存在著地區(qū)分布性的相關(guān)。然而,這兩種病在流行病學(xué)上存在一些明顯不一致的情況。例如,胃癌男人比女人高發(fā),而Hp感染率兩性間并無(wú)差別。據(jù)報(bào)道,某些人群Hp感染率高,但胃癌發(fā)生率低。這些不一致表明:除Hp感染率外其他因素在胃癌危險(xiǎn)因素中亦很重要。在有一些但不是全部回顧性血清學(xué)研究中表明,胃癌患者的Hp感染率比對(duì)照組高。
感染與胃癌有關(guān)的最有力的證據(jù)來(lái)自三個(gè)前瞻性列隊(duì)血清學(xué)研究。這些研究表明Hp感染者的胃癌發(fā)生率顯著增加。在這些研究中,均未見(jiàn)Hp感染與賁門(mén)癌和胃食管聯(lián)結(jié)處癌有關(guān)聯(lián)。
Hp感染與淋巴瘤:胃的非何杰金淋巴瘤是一種罕見(jiàn)的病,占胃惡性腫瘤的3%。粘膜相關(guān)淋巴組織性淋巴瘤(MALT)低度克隆的新生物,被認(rèn)為起源于固有膜中的淋巴樣聚合(Lymphoid aggregate)。初步的流行病學(xué)資料顯示,Hp感染與胃非何杰金淋巴瘤和MALT淋巴瘤都相關(guān)。
如果Hp感染與胃癌之間有任何病因關(guān)系,那么顯然別的因素在胃癌的發(fā)生率中亦有重要作用。因此,目前尚不提倡出于預(yù)防胃癌的目的而作根除Hp的治療。
3 Hp的生物學(xué)性狀
3.1 Hp的形態(tài)學(xué)特征
Hp的形態(tài)學(xué)已有了充分的描述?傊且环N單極、多鞭毛、末端鈍圓、螺旋形彎曲的細(xì)菌。(圖1)長(zhǎng)2.5~4.0μm,寬0.5~1.0μm。革蘭染色陰性。有動(dòng)力。在胃粘膜上皮細(xì)胞表面常呈典型的螺旋狀或弧形。(圖2)在固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí),除典型的形態(tài)外,有時(shí)可出現(xiàn)桿狀或圓球狀。
圖1 Hp的懸滴負(fù)染標(biāo)本透射電鏡(×48000)
圖2 Hp藉鞭毛與部分菌體外膜粘附于胃粘膜上皮細(xì)胞表面掃描電鏡(×16000)
電鏡下,菌體的一端可伸出2~6條帶鞘的鞭毛。在分裂時(shí),兩端均可見(jiàn)鞭毛。鞭毛長(zhǎng)約為菌體1~1.5倍。粗約為30nm。鞭毛的頂端有時(shí)可見(jiàn)一球狀物,實(shí)為鞘的延伸物。每一鞭毛根部均可見(jiàn)一個(gè)圓球狀根基伸入菌體頂端細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)。在其內(nèi)側(cè)尚有一電子密度降低區(qū)域。(圖3)。鞭毛在運(yùn)動(dòng)中起推進(jìn)器作用,在定居過(guò)程中起拋錨作用(圖3)。
圖3 Hp菌體末端及鞭毛根部的超微結(jié)構(gòu)超薄切片透射電鏡(×5000)
Hp經(jīng)鞣酸處理,發(fā)現(xiàn)其外表面被厚達(dá)40mm的糖萼(glycoculyx)所包裹。電鏡下,由于其呈細(xì)絲網(wǎng)狀,與胃上皮細(xì)胞表面連接,因此亦有人稱(chēng)之為纖毛或擬菌毛。它成為Hp粘附于胃上皮細(xì)胞表面的主要物質(zhì)基礎(chǔ)(圖4)。Hp定居于胃上皮細(xì)胞表面,除了鞭毛和糖萼的作用以外,在電鏡下,尚可見(jiàn)到菌體細(xì)胞壁與胃上皮細(xì)胞細(xì)胞膜表面直接相貼的現(xiàn)象(圖5)。這種現(xiàn)象的機(jī)理可能與藉糖萼粘連的機(jī)理不一樣。其本質(zhì)及其有何特殊意義有待研究。
圖4 Hp藉擬菌毛粘附定居于胃上皮
細(xì)胞表面超薄切片透射電鏡(×70000)
Hp:幽門(mén)螺桿菌
Ep:胃上皮細(xì)胞
圖5 Hp部分細(xì)胞壁與胃上皮細(xì)胞部分細(xì)胞膜直接相貼
超薄切片透射電鏡(×60000)
Hp:幽門(mén)螺桿菌
Ep:胃上皮細(xì)胞
培養(yǎng)物中的Hp,用懸滴法作電鏡觀察時(shí),常見(jiàn)菌體外圍有“炸面圈樣”或“指突狀”結(jié)構(gòu)包裹。這些結(jié)構(gòu)有何含義亦不清楚。
延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間,典型的細(xì)菌會(huì)發(fā)生圓球樣形態(tài)的變化。這可能就屬于Hp的L型。它亦可在暴露于大氣(含O2量較高)時(shí)發(fā)生。這種圓球體(圖6)有兩種類(lèi)型。一種較大,電鏡下可見(jiàn)稀疏的細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞體積膨大。這種類(lèi)型可能是一種退化型,在傳代中不能再生長(zhǎng)。另一種小圓球體,電鏡下可見(jiàn)電子密度較高的細(xì)胞質(zhì),且有完整的細(xì)胞膜。這種類(lèi)型可能比前者有較高含量的KDO和蛋白質(zhì)。它已經(jīng)被證明至少在30d內(nèi)對(duì)物理和化學(xué)因素有一定的耐受性。且在4周~6周內(nèi)在合適的培養(yǎng)條件下能重新生長(zhǎng)成繁殖體?墒瞧裆形茨茏C實(shí)這種圓球體在自然環(huán)境中的持續(xù)存在。或許這是弄清Hp感染的流行病學(xué)和某些治療中失敗的原因的關(guān)鍵因素。
3.2 Hp的生理學(xué)特征
3.2.1 Hp的生長(zhǎng)和生存條件
Hp是一種專(zhuān)性微需O2菌。它的穩(wěn)定生長(zhǎng)需要依靠在生長(zhǎng)的微環(huán)境中含2%~8%O2。因此,它在大氣中和絕對(duì)厭O2條件下均不能生長(zhǎng)。從臨床標(biāo)本中分離野生株都必需補(bǔ)充適量的CO2。早期認(rèn)為Hp并不在代謝中利用碳水化合物獲得能量,而是利用有機(jī)酸和氨基酸。但是不久前Reymolds等研制了一種合成培養(yǎng)基證明精氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸是Hp的必需氨本酸。有一些株尚需要丙氨酸或絲氨酸。但沒(méi)有葡萄糖時(shí),Hp仍不能生長(zhǎng)。有適量葡萄糖和丙氨酸時(shí)能大大促進(jìn)其生長(zhǎng)。這說(shuō)明葡萄糖可能仍然是Hp能量和碳源的重要來(lái)源之一。Hp只含有MK-6呼吸醌,不含有所有彎曲菌屬中普遍存在的甲基化MK-6呼吸醌。
許多固體培養(yǎng)基能用作分離培養(yǎng)Hp的基礎(chǔ)培養(yǎng)基。例如:心腦浸液瓊脂、哥倫比亞瓊脂、布氏瓊脂和M-H瓊脂等。但必需加入適量的全血(馬、羊或人)或胎牛血清作為補(bǔ)充物。加入適量的活性炭(0.2%)或淀粉(1%)亦有利于吸收培養(yǎng)基中衍化產(chǎn)生的毒性氧離子。Hp生長(zhǎng)緩慢,通常需要3d~5d,甚至更長(zhǎng)時(shí)間,才能形成針尖狀小菌落,為了避免快速生長(zhǎng)的兼性厭O2菌和霉菌等和過(guò)度生長(zhǎng),常需加入由萬(wàn)古霉素、TMP、兩性霉素、多粘菌素等組合的抑菌劑。Hp在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)更加困難。這可能與在液體里面更難保證菌體周?chē)(wěn)定的微含O2量環(huán)境有關(guān)。
有人報(bào)告Hp能在33°C~40.5°C和pH6.6~8.4條件下生長(zhǎng)。但實(shí)際應(yīng)用中仍以37°C和pH7.0~7.2為最適條件。Hp對(duì)低pH 比一般細(xì)菌有較強(qiáng)耐受力。電鏡下,甚至偶然可見(jiàn)Hp鉆入壁細(xì)胞的分泌小管中(圖7)。Clyne等認(rèn)為酸對(duì)pH既有殺傷作用的一面,亦有保護(hù)作用的一面。他們把尿素酶陽(yáng)性的野生株N6和尿素酶陰性的突變株分別接種在含有或沒(méi)有10mmol尿素的兩個(gè)pH范圍從2.2到7.2的37°CPBS中 ,30min,然后測(cè)量CFU/ml、上清液的pH和溶液中的氨量。結(jié)果N6株在沒(méi)有尿素的pH4.5~7.0的PBS中生存良好,甚至在有尿素的超始pH為3.5的溶液中亦能生存。然而野生株和突變株均不能在堿性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖。存在野生株和尿素的酸性溶液的pH迅速?gòu)?.5升至8.45。尿素酶突變株在pH4.5~7.2的溶液中存活,不對(duì)尿素起反應(yīng)。野生株N6暴露于氨的濃度高達(dá)80mmol仍能存活。胃的酸性環(huán)境可能對(duì)存活于尿素中的Hp有殺傷作用。但是Hp決不能存活于含有尿素的正常環(huán)境中,因?yàn)殡S后升高的pH的危害性遠(yuǎn)超過(guò)氨的毒性。
在血瓊脂中,Hp不能在含有5%膽汁的情況下生長(zhǎng)。但是暴露于含有5%膽汁的液體培養(yǎng)基中30min,只有25%的Hp被殺死。這說(shuō)明Hp通過(guò)十二指腸時(shí)尚有生存的可能性。
在含有0.1 %到1.5%甲基纖維素的1%蛋白胨的粘稠深液中,有周鞭毛的大腸桿菌在20CP(厘泊),即被制止運(yùn)動(dòng)。而Hp在10CP比1CP游動(dòng)得更快,甚至在200CP的粘稠培養(yǎng)基中仍能游動(dòng)。這可能與Hp的螺旋形特征及鞭毛的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)作用有關(guān)。由此,使Hp很容易穿透胃粘膜表面的粘液層,達(dá)到胃粘膜上皮細(xì)胞表面定居。而其他細(xì)菌很難達(dá)到這一點(diǎn)。
3.2.2 Hp的生化反應(yīng)和酶
Hp對(duì)臨床實(shí)驗(yàn)室中常用于鑒定細(xì)菌的大多數(shù)經(jīng)典試驗(yàn)不起反應(yīng)。但是有幾種酶的反應(yīng)是有特點(diǎn)的,特別是尿素酶,常用作Hp的生化鑒定。
尿素酶 尿素酶是Hp的一個(gè)非常重要的酶。它能使尿素分解成二氧化碳與氨。用柱層析方法測(cè)得其分子量約為625±kD,與底物有高度親和性。它與變形桿菌屬、摩根菌屬、普羅威登斯菌屬等許多微生物產(chǎn)生的尿素酶相比,在分子量大小、電泳活性、等電點(diǎn)和對(duì)尿素酶抑制劑的敏感性等方面都有它的獨(dú)特性。Hp在固體培養(yǎng)基上和胃粘膜上能產(chǎn)生大量尿素酶,而且其酶的活性比其他微生物產(chǎn)生的尿素酶活性高幾倍到幾十倍,甚至更大。尿素酶不僅是Hp得以在胃粘膜表面定居的必要條件,可能也是Hp在胃部致病的重要因素之一。傳統(tǒng)的測(cè)定尿素酶的方法,如Christensen尿素培養(yǎng)基等,均可用于測(cè)定Hp的尿素酶。由于Hp的發(fā)現(xiàn)和臨床上對(duì)快速診斷Hp感染的需要,已由此發(fā)展出了許多種更加簡(jiǎn)便有效的或者能作非侵襲性體內(nèi)診斷用的試驗(yàn)。
其他可用于Hp常規(guī)鑒定用的酶試驗(yàn)Hp的分離培養(yǎng)物的生化特性往往非常穩(wěn)定。它們都能產(chǎn)生氧化酶、觸酶、尿素酶、堿性磷酸酶、α-谷氨酰胺肽酶、亮氨酸胺肽酶和DNA酶。不產(chǎn)生其他44種酶(包括許多種氨肽酶、酯酶、糖甙酶等)。常規(guī)鑒定可參見(jiàn)表1。
表1 Hp與相關(guān)細(xì)菌的生化特征比較
|
Hp |
Hf |
Hm |
Ws |
Cja |
尿素酶(快速) |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
氧化酶 |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
觸酶 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
H2S產(chǎn)生 |
- |
- |
- |
- |
- |
G+C mol% |
37 |
42.5 |
36 |
47 |
30-38 |
形態(tài) |
弧形或螺形 |
緊密螺旋 |
直到弧形 |
短弧 |
短弧 |
硝酸鹽還原 |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
馬尿酸水解 |
- |
- |
- |
- |
+ |
堿性磷酸酶 |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
精氨酸胺肽酶 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
組氨酸胺肽酶 |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
亮氨酸胺肽酶 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶 |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
萘啶酸耐藥(30μg/ml) |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
Cephalothin(30μg/ml) |
- |
- |
- |
+ |
- |
含1%甘油生長(zhǎng) |
- |
- |
- |
- |
+ |
含1.5NaCl生長(zhǎng) |
- |
- |
- |
-NDb |
+ |
42°C生長(zhǎng) |
- |
+ |
+ |
+/- |
+ |
37°C生長(zhǎng) |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
25°C生長(zhǎng) |
- |
- |
- |
- |
- |
aHp=Helicobacter pylori Ws:Wollinella succinegenes Hf=Helicobacter Cj:Campylobacter jejuni Hm=Helicobacter mustelaeNDb:未確定
3.2.3 對(duì)抗菌藥物的敏感性
在體外,Hp對(duì)大多數(shù)抗菌制劑敏感。但對(duì)萬(wàn)古霉素和TMP高度耐藥;沁疗S頭孢霉素(Cefsulodin),多粘菌素B及萘啶酸對(duì)少數(shù)菌株以外也都不起作用。這些抗菌藥物可用于制備Hp的選擇性培養(yǎng)基。許多抗菌藥物在體外對(duì)Hp的高敏感性和在體內(nèi)的低效或無(wú)效之間的矛盾,可能涉及許多因素。除了Hp自身發(fā)生的耐藥性突變外,恐怕還受到藥物在胃腔內(nèi)對(duì)Hp作用的條件(胃酸作用的強(qiáng)度、不溶性粘液層的阻隔、不斷的排空運(yùn)動(dòng)等)影響。Hp對(duì)常用抗菌藥物的敏感性見(jiàn)表2。近年來(lái)由于臨床上廣泛應(yīng)用滅滴靈、克拉霉素(Clarithromycin)等抗菌藥物治療慢性胃炎及消化性潰瘍。因此,臨床上對(duì)這些藥物的耐藥菌株已越來(lái)越多見(jiàn)。
表2 Hp對(duì)常用27種抗菌制劑的敏感性
|
MIC(μg/ml)a |
范圍 |
50% |
90% |
青霉素G |
0.015~0.12 |
0.06 |
0.12 |
氨芐青霉素 |
<0.003~0.03 |
0.015 |
0.03 |
克拉維酸 |
<0.01~0.64 |
0.16 |
0.64 |
羥氨芐青霉素+克拉維酸 |
<0.01~0.02 |
<0.01 |
0.01 |
先鋒霉素Ⅰ |
0.025~0.4 |
0.2 |
0.2 |
氨噻肟頭孢霉素 |
0.01~0.16 |
0.04 |
0.08 |
磺毗芐頭孢霉素 |
5.12~41.0 |
20.5 |
41.0 |
先鋒霉素V |
|
0.2 |
25.0 |
鏈霉素 |
0.04~1.28 |
0.32 |
0.64 |
卡那霉素 |
0.04~0.64 |
0.16 |
0.32 |
妥布霉素 |
0.04~0.64 |
0.08 |
0.16 |
慶大霉素 |
0.04~0.32 |
0.08 |
0.16 |
紅霉素 |
0.1~0.8 |
0.2 |
0.4 |
交沙霉素 |
0.4~1.6 |
0.8 |
0.8 |
潔霉素 |
3.2~12.8 |
6.4 |
12.8 |
氯霉素 |
2.0~8.0 |
2.0 |
4.0 |
四環(huán)素 |
0.01~0.16 |
0.08 |
0.16 |
利福平 |
0.5~2.0 |
1.0 |
1.0 |
哌氟喹酸 |
1.0~8.0 |
4.0 |
8.0 |
多粘菌素B |
|
6.25 |
50.0 |
多粘菌素E |
2.0~64.0 |
8.0 |
32.0 |
萬(wàn)古霉素 |
50.0~>100 |
>100 |
>100 |
TMP |
|
>100 |
>100 |
次硝酸鉍 |
|
3.12 |
25.0 |
滅滴靈 |
|
1.56 |
>100 |
痢特靈 |
|
<0.05 |
0.2 |
克拉霉素 |
|
0.05 |
0.65 |
aMIC:Minimal inhibitory concentration
3.2.4 粘附性
自然條件下,大量Hp僅出現(xiàn)在胃上皮細(xì)胞表面,細(xì)胞間隙及胃小凹中,而不出現(xiàn)在其他組織細(xì)胞表面(圖8),說(shuō)明Hp對(duì)胃上皮細(xì)胞有特殊的親和性。后來(lái)人們也發(fā)現(xiàn)Hp對(duì)某些動(dòng)物和人的RBC會(huì)發(fā)生聚集反應(yīng)。作者還在Hp與“O”型血的血凝塊的超薄切片中發(fā)現(xiàn),Hp與“O”型RBC(后來(lái)證實(shí)按Lewis分型屬Leb型”,及Hp與胃粘膜上皮細(xì)胞之間的關(guān)系,在高倍電鏡下所見(jiàn)非常相似(圖9)。這些特異的親和現(xiàn)象很可能暗示著類(lèi)似的粘附機(jī)制。1993年有人發(fā)現(xiàn)Hp特異地粘附于人胃粘膜上皮細(xì)胞受到人類(lèi)初乳中SCIgA(一種攜帶高度多變的N-和O-連接的單糖鏈的糖蛋白)的抑制。當(dāng)這種SC-IgA被墨角藻糖酶(α-L-fuco-sidase)降解后,抑制作用即降低,若用唾液酸(sialic acid)處理(曾有人報(bào)道Hp表達(dá)唾液酸特異的凝集素),并不降低其結(jié)合力。這一結(jié)果證明Hp在胃粘膜上皮細(xì)胞上的受體含有墨角藻糖(fucose)。而墨角藻糖結(jié)合的血型抗原,典型地在RBC上發(fā)現(xiàn),也在人上皮細(xì)胞表面表達(dá)。Boren等為了弄清墨角藻糖酶敏感的Hp受體結(jié)構(gòu),他們比較了sc-IgA與S-IgA分子含有的不同墨角藻糖碳水化合物鏈的棋盤(pán)分析(Panel analysis)。最后他們證實(shí)了在人胃粘膜表面的Hp受體含有RBC Lewis分型的Leb抗原。他們還證實(shí)了Leb抗原是分泌型體質(zhì)個(gè)體胃上皮細(xì)胞表面表達(dá)的最顯著的血型相關(guān)抗原,而Lea 抗原是非分泌型體質(zhì)個(gè)體中占相當(dāng)優(yōu)勢(shì)的血型抗原。因此,陽(yáng)性分泌型體質(zhì)個(gè)體可能對(duì)Hp比較易感。胃潰瘍個(gè)體的流行病學(xué)調(diào)查中也證明了Hp感染在Leb陽(yáng)性的個(gè)體中較高發(fā)。
3.2.5 菌種保存
傳統(tǒng)的凍干方法并不適宜于Hp的保存。有人曾用棉簽沾取Hp的液態(tài)培養(yǎng)物凍干取得成功。但是目前置-70°C或置液氮中冷凍是常用保存方法。
4 Hp感染的診斷、治療和流行病學(xué)
4.1 Hp感染的診斷
自1983年通過(guò)胃鏡取活檢標(biāo)本分離培養(yǎng)成功以來(lái),對(duì)Hp感染的診斷已發(fā)展出了許多方法,包括有細(xì)菌學(xué)、病理學(xué)、血清學(xué)、同位素示蹤、分子生物學(xué)等許多方法。但總的講來(lái),從標(biāo)本采集角度看,可以分為侵襲性和非侵襲性?xún)纱箢?lèi)。
4.1.1 Hp感染的診斷
侵襲性方法主要指必需通過(guò)胃鏡取活檢標(biāo)本檢查的方法。它是目前消化病學(xué)科的常規(guī)方法。它包括細(xì)菌的分離培養(yǎng)和直接涂片、快速尿素酶試驗(yàn),藥敏試驗(yàn)。病理學(xué)的組織切片檢查,電鏡檢查及分子生物學(xué)的PCR,RAPD,RFLP等。其中分離培養(yǎng)+直接涂片鏡檢或分離培養(yǎng)+病理切征檢查被國(guó)際上分認(rèn)為判斷其他各種方法準(zhǔn)確性可靠性的依據(jù),即所謂“金標(biāo)準(zhǔn)”?墒荋p是一種微需O2菌,分離培養(yǎng)較困難。需要有一定的技術(shù)設(shè)備條件,因此在許多醫(yī)院,甚至在較大的醫(yī)院,亦未能普遍開(kāi)展此項(xiàng)工作,F(xiàn)在看來(lái),分離培養(yǎng)條件掌握得好,若能在胃壁不同病灶部位(因Hp感染灶在胃壁上分布不勻)取兩塊活檢標(biāo)本作分離培養(yǎng),Hp的陽(yáng)性檢出率幾乎可以達(dá)到90%以上,甚至接近100%。目前臨床普遍采用的還是病理組織切片和快速尿素酶兩種方法。病理切片HE染色特異性較差,Warthin-Starry鍍銀染色法較好?焖倌蛩孛冈囼(yàn)由于市場(chǎng)上有藥盒供應(yīng),有的自己配制,使用很方便。但是由于產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,結(jié)果出入很大,因此在臨床應(yīng)用上造成了一些混亂。
PRC從理論上講,本來(lái)是一種很敏感的、特異性亦較好的方法。但是必須具有合適的引物,良好的設(shè)備,嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件才能成功地進(jìn)行。因此目前在臨床上僅用于研究,尚未普遍開(kāi)展。隨機(jī)擴(kuò)增多形性DNA(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)及限制性片段長(zhǎng)度多形性(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)試驗(yàn)是PCR技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的兩種方法。它們共同特點(diǎn)是能區(qū)別Hp株的特異性。因此在追蹤Hp的傳染源或判斷潰瘍病的復(fù)發(fā)是由于Hp未根除還是再感染的有效工具。成熟的PCR技術(shù)除了可應(yīng)用胃及口腔等部位的消化道標(biāo)本的檢測(cè)外,還可用于體外標(biāo)本,為解決Hp的傳播途徑等問(wèn)題作出貢獻(xiàn)。
這一大類(lèi)方法最大的缺點(diǎn),或者說(shuō)受到的限制是必需通過(guò)胃鏡取標(biāo)本。除了消毒不嚴(yán)密,胃鏡檢查本身就是一種傳播Hp感染的媒介以外,胃鏡檢查還能造成胃病患者額外增加一些損傷與痛苦。一般來(lái)講患者都是在迫不得已的情況下才接受這一檢查的。因此更不宜在短期內(nèi)重復(fù)用于抗Hp療效的考核上。而且做胃鏡的費(fèi)用亦較貴,若不是為了初診的需要,只是為了考核抗Hp療效,普遍再去做胃鏡檢查,顯然是不適宜的。
4.1.2 非侵襲性診斷方法
國(guó)際上是指非通過(guò)胃鏡取活檢標(biāo)本診斷Hp標(biāo)本感染的方法.這類(lèi)方法包括血清學(xué)和同位素蹤兩大類(lèi)。
血清學(xué)方法 是根據(jù)Hp感染者血清中出現(xiàn)相應(yīng)的抗體而設(shè)計(jì)的。血清中的IgM與IgA亦均能檢測(cè)到,但其臨床意義均不如IgG明顯。因此目前最常用的是以ELISA方法測(cè)血清中的IgG,或者再加上IgA。這在市場(chǎng)上已有藥盒供應(yīng)。由于各家廠商所用的抗原種類(lèi)不同。所定的標(biāo)準(zhǔn)又不統(tǒng)一,因此結(jié)果參差不齊。若用全菌或粗制抗原,由于與空腸彎曲菌存在共同抗原,敏感性可能較高,但特異性較差。若用第三代精制抗原(測(cè)Hp的尿素酶或外膜蛋白等)特異性較高,但敏感性可能會(huì)削弱一些。由于患者抗體一旦產(chǎn)生后,會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。因此Hp的血清學(xué)反應(yīng)陽(yáng)性表明此人必定感染過(guò)Hp,或者此人目前還可能在感染中。但是由于胃中Hp經(jīng)治療后已被殺滅,血清中IgG不可能一下子降下來(lái),還可持續(xù)6~12個(gè)月,因此血清抗體測(cè)定一般不適宜用作抗Hp療效的監(jiān)測(cè)。
采取胃液用ELISA法測(cè)分泌型IgA,亦是一種可采用的血清學(xué)方法。但其實(shí)際意義未見(jiàn)有更大優(yōu)越性,因此未獲得廣泛采用。最近國(guó)外還有人提出用ELISA法測(cè)唾液中IgA。若后者方法上趨于成熟,結(jié)果可靠,將是一種較有前途的方法。
同位素蹤方法 這一類(lèi)方法是基于Hp尿素酶能把尿素分解成CO2和NH3,根據(jù)用不同的同位素標(biāo)記在尿素的C原子或N原子上,然后讓被試者口服一定量的標(biāo)記尿素,定時(shí)收集呼出的氣體或排出的尿,檢測(cè)其中標(biāo)記CO2和NH3的排出率,即可準(zhǔn)確地反映Hp在胃中的存在。由此,產(chǎn)生了三種不同的試驗(yàn)。用13C標(biāo)記的稱(chēng)作13CO2,呼氣試驗(yàn),用14C標(biāo)記的14CO2呼氣試驗(yàn)。這兩種試驗(yàn)方法與作用類(lèi)同,只是13C只是穩(wěn)定性同位素,檢測(cè)儀器需用質(zhì)譜儀,但目前已可用光譜儀檢測(cè)。14C是放射性同位素,可用液體閃爍掃描儀檢測(cè)。14C是一種半衰期長(zhǎng)達(dá)5000余年的放射性同位素。對(duì)被檢測(cè)者有可能造成長(zhǎng)期的內(nèi)照射損傷,是一種不宜推廣應(yīng)用的方法。更不宜用于孕婦及兒童,在成人中重復(fù)應(yīng)用亦應(yīng)極其謹(jǐn)慎。1992年我國(guó)學(xué)者吳繼瓊等人在國(guó)際上首創(chuàng)了用穩(wěn)定性同位素15N標(biāo)記的尿素作15NH4+排出試驗(yàn)(后又改稱(chēng)15N排出試驗(yàn))。這一種試驗(yàn)原理與作用與13CO2呼氣試驗(yàn)相同,無(wú)放射性損傷。所不同的是搜集的標(biāo)本不同,前者搜集的是尿樣,后者搜集的是呼出氣體。目前國(guó)際上普遍認(rèn)為13CO2呼氣試驗(yàn)是監(jiān)測(cè)抗Hp療效的最佳方法。其優(yōu)點(diǎn):可無(wú)損傷地及時(shí)地反映胃內(nèi)的實(shí)際感染情況,敏感性特異性較高,可克服活檢標(biāo)本因Hp感染灶在胃壁分布不勻可能造成的假陰性結(jié)果,甚至孕婦兒童都能重復(fù)使用。尿15N排出試驗(yàn)與13CO2呼氣試驗(yàn)一樣,目前由于涉及設(shè)備與費(fèi)用總是,暫時(shí)還難于推廣。
4.2 Hp感染的治療
Hp感染現(xiàn)在主要靠抗Hp藥物進(jìn)行治療。盡管Hp在體外對(duì)許多抗菌藥物都很敏感,但是在體內(nèi)用藥并不那樣如意。這是因?yàn)镠p主要寄生在粘液層下面,胃上皮細(xì)胞表面。注射途徑用藥,對(duì)它無(wú)作用,經(jīng)口局部又因?yàn)槲杆岘h(huán)境.粘液層的屏障及胃的不斷排空作用,使藥效也大大地受到了限制。再加上有些藥長(zhǎng)期應(yīng)用易產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用或耐藥菌株等問(wèn)題。因此Hp感染引起的急慢性胃炎.消化性潰瘍等疾病,本來(lái)看起來(lái)很容易治療的問(wèn)題,實(shí)際上效果并不總是很理想。何況目前缺乏合適的Hp感染的動(dòng)物模型,可供幫助制訂有效的治療方案。因此目前的治療方案幾乎全憑臨床經(jīng)驗(yàn)制訂,有很大的局限性(因地區(qū)、人群的差異)。總的講來(lái),目前不提倡用單一的抗菌藥物,因?yàn)樗闹斡瘦^低,一般<20%,且易產(chǎn)生耐藥性。
治療方案的選擇原則是:①采用聯(lián)合用藥方法;②Hp的根除率>80%,最好在90%以上;③無(wú)明顯副作用,病人耐受性好;④病人經(jīng)濟(jì)上可承受性。判斷Hp感染的治療效果應(yīng)根據(jù)Hp的根除率,而不是清除率。根除是指治療終止后至少在一個(gè)月后,通過(guò)細(xì)菌學(xué)、病理組織學(xué)或同位素示蹤方法證實(shí)無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)。
目前國(guó)內(nèi)外常用的抗Hp藥物有羥氨芐青霉素、甲硝唑、克拉霉素、四環(huán)素、強(qiáng)力霉素、呋喃唑酮、有機(jī)膠態(tài)鉍劑(De-Nol等)等。潰瘍病患者尚可適當(dāng)結(jié)合應(yīng)用質(zhì)子泵抑制劑或H2受體拮抗劑加上兩種抗菌素,或者質(zhì)子泵抑制劑(如奧美拉唑)加上一種抗菌素。療程一般為兩個(gè)星期。由于治療Hp感染抗菌方案的廣泛應(yīng)用,有可能擴(kuò)大耐藥性問(wèn)題的產(chǎn)生。因此,將來(lái)替換性的治療或預(yù)防策略,如疫苗預(yù)防或免疫治療的研究是值得重視的。
4.3 Hp感染的流行病學(xué)
慢性胃炎患者的胃粘膜活檢標(biāo)本中Hp檢出率可達(dá)80%~90%,而消化性潰瘍患者更高,可達(dá)95%以上,甚至接近100%。胃癌由于局部上皮細(xì)胞已發(fā)生異化,因此檢出率高低報(bào)道不一。在自然人群中初出生的新生兒血清中抗Hp-IgG水平卻很高,接近成人水平,可能從母體獲得被動(dòng)免疫抗體之故。半年后迅速下降。在我國(guó)及大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家中陽(yáng)性率待降至10%~20%后又迅速回升。大約在10歲以后即迅速上升達(dá)到或接近成人陽(yáng)性檢出率水平。人群Hp感染率因國(guó)家因地區(qū)有所不同。低達(dá)20%,高達(dá)90%。人群中總感染率高于發(fā)達(dá)國(guó)家。這些基本資料說(shuō)明了如下幾個(gè)問(wèn)題。①胃病患者中Hp檢出率遠(yuǎn)高于人群中總的檢出率,這說(shuō)明Hp感染者并不都得胃病。這可能還蘊(yùn)藏著與致病有關(guān)的其他因素,特別是遺傳因素(宿主的易感性和菌株的型別差異等)。②人群中的Hp感染率與胃病的發(fā)生率,發(fā)展中國(guó)家高于發(fā)達(dá)國(guó)家。這又與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生狀況有關(guān)。特別是現(xiàn)已證明胃癌高發(fā)區(qū)不僅與該地區(qū)人群中Hp感染率高有關(guān)外,還與人群中Hp的早發(fā)感染有關(guān)。③人類(lèi)一旦感染Hp后,若不進(jìn)行治療,幾乎終身處于持續(xù)感染中。因此感染率總的講來(lái)隨著年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。
關(guān)于傳染源問(wèn)題:自然人群中Hp感染率是如此之高,因此是人類(lèi)Hp感染的主要傳染源應(yīng)該是毫無(wú)疑問(wèn)的,F(xiàn)在的問(wèn)題是除了人類(lèi)以外是否還有其他的傳染源。在非人的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物——某些猴類(lèi)、鼬鼠、貓狗等動(dòng)物的胃中,亦曾分離到Hp。因此有人認(rèn)為Hp感染也是動(dòng)物源性傳染病。關(guān)于這一點(diǎn)當(dāng)然不能絕對(duì)排除。但是作為傳染源來(lái)講這些動(dòng)物的機(jī)會(huì)是非常少的,因?yàn)槿巳号c這些動(dòng)物直接接觸的機(jī)會(huì)是不多的(當(dāng)然屬寵物的除外)。
按理Hp是上消化道寄生菌,再加上人群感染率是如此之高,使人們很容易想到其主要傳播途徑必定是糞—口途徑無(wú)疑?墒侵钡饺缃窕畹腍p由糞便排出未找到有力的證據(jù)。幾年前有一位英國(guó)學(xué)者報(bào)告成功地自糞便中分離到Hp,但是其他學(xué)者均未重復(fù)成功。近年來(lái)許多人都是用PCR來(lái)證實(shí)糞中Hp的存在,結(jié)果亦很不一致。有的說(shuō)糞中陽(yáng)性率很高,有的說(shuō)即便在胃中已證實(shí)有Hp感染者,糞便中亦未出現(xiàn)陽(yáng)性。因此糞便中是否有Hp的典型菌,圓球體或殘留的HpDNA排出仍是一個(gè)謎。可是從有一些人的牙菌斑及齲齒中分離到Hp,為Hp的經(jīng)口傳播提供了一些證據(jù)。另外由于消毒不嚴(yán),由胃鏡引起的醫(yī)源性傳播亦已得到證實(shí)。上海市醫(yī)務(wù)人員中Hp感染的血清學(xué)調(diào)查表明從事消化內(nèi)窺鏡工作的醫(yī)護(hù)人員的Hp感染率明顯高于其他醫(yī)務(wù)人員。這也可以說(shuō)是因密切接觸后可能造成間接口—口傳播的一個(gè)證據(jù)。
盡管Shahamate等證明Hp能在人工模擬河水的微生態(tài)環(huán)境中長(zhǎng)期存在。并證明在實(shí)驗(yàn)室條件下4°C河水中能存活10d。但是迄今未有人從自然環(huán)境中分離到Hp。然而Klein等發(fā)現(xiàn)胃癌發(fā)病率比南美洲高4倍的非洲Lima的普魯(Peru)族人中,用13CO2呼氣試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)2~12歲兒童中Hp感染者用外源性飲用水(井水)的比用內(nèi)源性飲用水(自來(lái)水)的高3倍。Hulten等進(jìn)一步對(duì)Lima附近一個(gè)小鎮(zhèn)的飲用水作了研究。他們從Lima取回冰凍水源,用抗Hp-IgG包裹的免疫磁性微球濃縮Hp。用Hp粘附素亞單位基因PCR和Hp約16S rRNA RTPCR(逆轉(zhuǎn)錄酶PCR)兩種分子生物學(xué)手段去檢測(cè)水源中有無(wú)Hp的DNA。結(jié)果24/48份標(biāo)本粘附素亞單位PCR陽(yáng)性,而11/48份標(biāo)本兩種檢測(cè)方法均為陽(yáng)性。因此,他們認(rèn)為普魯人飲用水中出現(xiàn)Hp與兒童中流行病學(xué)的高發(fā)結(jié)果是一致的。這為某些條件下可能發(fā)生Hp的水源性傳播提供了證據(jù)。
5 展望
Hp的發(fā)現(xiàn)可以說(shuō)對(duì)胃、十二指腸病學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了一個(gè)劃時(shí)代的影響。近十余年來(lái)胃、十二指腸病因?qū)W的觀念發(fā)生了根本的改變,新建立了一系列的侵襲性的和非侵襲性的涉及微生物、病理學(xué)、免疫學(xué)、生物物理學(xué)和分子生物學(xué)診斷Hp感染的方法。對(duì)急、慢性胃炎及消化性潰瘍疾病的治療改用抗Hp為主的治療方針后,已取得了良好效果,潰瘍的復(fù)發(fā)率已大大下降。在胃癌與MALT淋巴瘤的發(fā)生中也看到了Hp感染在其中起著重要作用,這為今后預(yù)防這些腫瘤指明了努力的方向。對(duì)Hp本身的生物學(xué)性狀及其致病機(jī)制也已越來(lái)越清楚。這些是十余年來(lái)取得的巨大進(jìn)展。然而目前也還存在著一些問(wèn)題。例如:診斷中最可靠最基礎(chǔ)的細(xì)菌分離培養(yǎng)工作尚未能普及。準(zhǔn)確性較高的非侵襲性13CO2呼氣試驗(yàn)及尿15N排出試驗(yàn)等由于涉及設(shè)備條件,費(fèi)用較貴等原因不易推廣?焖倌蛩孛冈囼(yàn)及血清學(xué)診斷制劑等市場(chǎng)上供應(yīng)的藥盒,種類(lèi)繁多,缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),有的甚至未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格鑒定即上市,給臨床診斷上造成了混亂。分子生物學(xué)方法,亦因種類(lèi)很多,需要有一定的技術(shù)條件,因此還在研究試用階段,尚未成熟到能普及給臨床作出準(zhǔn)確診斷的程度。因此,診斷方法的不斷改進(jìn)完善,仍然是不能忽視的一面。慢性胃炎與消化性潰瘍由于廣泛采用了抗Hp方針為主的治療后,不可避免地帶來(lái)越來(lái)越嚴(yán)重的毒副作用和耐藥性問(wèn)題。因此,除了不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)治療方案以外,探討免疫治療的可能性及挖掘祖國(guó)醫(yī)學(xué)中的偉大寶庫(kù)亦是一些值得重視的方面。Hp在自然人群中感染的面是如此之廣,其涉及的疾病,除了胃癌是我國(guó)腫瘤死亡位居第二的病因外,影響廣大人民身體健康及勞動(dòng)生產(chǎn)力的程度也是極其嚴(yán)重的。研究一種像卡介苗一樣,能有效地從嬰幼兒時(shí)期開(kāi)始即預(yù)防這些疾病的疫苗的研究任務(wù)已經(jīng)放在我們面前。希望我們有志者能來(lái)突破這一堡壘,為人類(lèi)作出貢獻(xiàn)。當(dāng)然還有一些問(wèn)題。例如:Hp感染的傳播途徑仍需進(jìn)一步搞清楚。致病機(jī)制尚需經(jīng)合適的動(dòng)物模型的考核。GHLOs需要好好整理一下,哪些是毫不相干的等等。當(dāng)前首先一個(gè)重要的問(wèn)題是我們要把Hp的有關(guān)知識(shí)盡快普及給人民群眾,讓每家每戶(hù)都知道:胃病是因傳染了Hp后引起的,目前唯一有效的簡(jiǎn)易辦法是講究衛(wèi)生,防止“病從口入”,特別是做家長(zhǎng)的從嬰幼兒出生后即開(kāi)始注意這一點(diǎn)。若能做到這一點(diǎn),待有效地疫苗到來(lái)之前,我們就已可能從兒童開(kāi)始減少一大批Hp感染者,大大減少各種胃病的發(fā)生率。