修回日期: 2005-03-25
接受日期: 2005-04-01
在线出版日期: 2005-08-28
目的: 探讨云南白族、纳西族与汉族幽门螺杆菌(H. pylori)菌株vacA、cagA、cagE、iceA1、iceA2和babA2基因型与上消化道疾病的关系.
方法: 选取H. pylori相关慢性胃炎和消化性溃疡患者的胃黏膜, 分离培养H. pylori菌株; 用PCR方法检测云南白族、纳西族与汉族菌株的vacA基因亚型及cagA、cagE、iceA和babA等基因; 通过组织病理学观察胃黏膜炎症等级和H. pylori定植密度等级.
结果: iceA1检出率在重度慢性胃炎组和重度H. pylori定植密度组明显高于中度慢性胃炎组和中度H. pylori定植密度组.babA2基因在无、轻度、中度和重度H. pylori定植等级中的检出率分别为12.5%(1/8)、26.5%(9/34)、89.7%(26/29)和97.4%(37/38), 不同密度组间检出率有显著性差异(P<0.05), 其中, 中重度组的检出率要高于另两组.而慢性胃炎、消化性溃疡组, 胃黏膜炎症等级和H. pylori定植密度组间, vacA基因亚型和cagA、cagE、iceA2基因型的检出率及其在三民族间均无显著性差异.
结论: 云南患者感染的H. pylori菌株iceA1和babA2基因与H. pylori致病性有关, 而vacA基因亚型和cagA、cagE、iceA2基因型与致病性无关.
引文著录: 王红, 程丽, 杨宇梅, 周曾芬, 张建中, 和泽元, 陶中原, 木金花. 云南汉、白、纳西族人群幽门螺杆菌的基因型与致病性. 世界华人消化杂志 2005; 13(16): 2052-2055
Revised: March 25, 2005
Accepted: April 1, 2005
Published online: August 28, 2005
N/A
- Citation: N/A. N/A. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2005; 13(16): 2052-2055
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v13/i16/2052.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v13.i16.2052
幽门螺杆菌(H. pylori)的感染率虽高, 但却只有少部分被感染者有明显的临床症状, 这说明不同H. pylori菌株的毒力、宿主的免疫应答以及环境因素可能都存在一定的差异[1].我们探讨云南地区白族、纳西族和汉族人群感染H. pylori株基因型与上消化道疾病致病性的关系, 以期对云南三民族H. pylori感染的预防和今后治疗提供理论依据.
选取2000-08/2001-08在云南地区具有上消化道症状行胃镜检查的患者, 除外有严重心、肝、肺、肾疾病, 且近期未使用抗生素、质子泵抑制剂、激素及非甾体抗炎药.所有患者均经胃镜、尿素酶和病理检查确诊.采集胃黏膜标本共444例, 其中汉族165例, 白族117例, 纳西族162例(注: 汉族、白族、纳西族患者均为三代纯系民族, 均居住在城镇).
1.2.1 H. pylori的分离培养: 胃镜下已确定为消化性溃疡或慢性胃炎者, 用无菌活检钳于胃窦部大弯侧2-3 cm处取胃黏膜1块做快速尿素酶试验, 尿素酶试验呈阳性者再于该处取2块标本, 分别用于H. pylori培养和组织病理学检查.将胃黏膜组织块研碎后直接接种于含选择性抗生素添加剂和50-100 mL/L绵羊血的哥伦比亚琼脂培养基, 微需氧条件(50 mL/LO2, 100 mL/L CO2, 85 mL/L N2), 37℃培养48-72 h.
1.2.2 PCR检测H. pylori基因: 模板DNA的制备和PCR反应: babA2引物由上海生工合成, 其余引物均由北京奥科生物技术有限公司合成, 序列见表1和图1.
| 扩增区域 | 引物 | 序列 | 片段长度 |
| vacA m1a[2] | VA3-F | 5'-GGT CAA AAT GCG GTC ATG G-3' | 290 bp |
| VA3-R | 5'-CCA TTG GTA CCT GTA GAA AC-3' | ||
| m1b[2] | VAm-F3 | 5'-GGCCCCAATGCAGTCATGGAT-3' | 290 bp |
| VAm-R3 | 5'-GCTGTTAGTGCCTAAAGAAGCAT-3' | ||
| m2[3] | VA4-F | 5'-GGAGCCCCAGGAAACATTG-3' | 352 bp |
| VA4-R | 5'-CATAACTAGCGCCTTGCAC-3' | ||
| s1或s2[3] | VA1-F | 5'-ATG GAA ATA CAA CAA ACA CAC-3' | 259 bp(s1) |
| VA1-R | 5'-CTG CTT GAA TGC GCC AAA C-3' | 286 bp(s2) | |
| CagA [4] | F | 5'-GAT AAC AGG CAA GCT TTT GAG G-3' | 349 bp |
| R | 5'-CTG CAA AAG ATT GTT TGG CAG A-3' | ||
| Cage [4] | F | 5'-CACTCTCAATGAACCCGTTATG-3' | 700 bp |
| R | 5'-GACGCATTCCTTAACGCTTTGT-3' | ||
| iceA1 [5] | iceA1F | 5'-GTGTTTTTAACCAAAGTATC-3' | 247 bp |
| iceA1R | 5'-CTATAGCCASTYTCTTTGCA-3' | ||
| iceA2 [5] | iceA2F | 5'-GTTGGGTATATCACAATTTAT-3' | 229 bp |
| iceA2R | 5'-TTRCCCTATTTTCTAGTAGGT-3' | ||
| babA2 | F | 5'CTT CTG ACG TGT GGA CTT AT-3' | 242 bp |
| R | 5'CAT CCT CAC TAA CAT GTT GA-3' |
1.2.3 组织病理学检查: 胃黏膜活检标本经100 mL/L甲醛固定、石蜡包埋、切片、染色.其中HE染色用于组织炎症及炎症活动度的评价; Warthing-Starry染色用于H. pylori定量评价.胃黏膜炎症的程度和H. pylori的定植密度均根据2000-05中华医学会消化病学分会制定的"全国慢性胃炎研讨会共识意见"分为无、轻、中、重4级[6].由不知菌株背景的病理科高级职称医师读片.
统计学处理 本研究实验数据采用SPSS for Windows Ver 10.0统计软件包进行统计处理.P<0.05为差异有统计学意义.
444例云南胃黏膜标本中分离培养出H. pylori菌株109例, 分离率为24.55%.其中, 白族26.5%(31/117), 纳西族27.8%(45/162), 汉族20.0%(33/165).三民族相比无显著性差异.已分离出的109例H. pylori菌株中慢性胃炎56例, 消化性溃疡53例; 其中白族(31例)、纳西族(45例)和汉族(33例)菌株分别为17例、14例; 28例、17例和11例、22例.
2.2.1 vacA基因亚型与致病性的关系: 云南109例H. pylori菌株vacA基因s1/m2、s1/m-、s1/m1a、s1/m1b、s2/m2、s1/m1b+m2、s1/m1a+m1b、s1/m1a+m2亚型在慢性胃炎中的检出率分别为44.6%(25/56)、19.6%(11/56)、0、26.8%(15/56)、3.5%(2/56)、5.4%(3/56)、0、0; 在消化性溃疡中的检出率分别为43.4%(23/53)、17%(9/53)、1.9%(1/53)、20.8%(11/53)、0、9.4%(5/53)、1.9%(1/53)、5.7%(3/53), 两疾病组间检出率均无显著性差异(χ2 = 11.028, P>0.05).
vacA基因s1/m-、s1/m2、s1/m1a+m2、s1/m1a、s1/m1a+m1b、s1/m1b+m2、s1/m1b、s2/m2亚型在轻度、中度、重度胃黏膜炎症中的检出率分别为13.3%(4/30)、53.1%(17/32)、3.3%(1/30)、0、0、3.3%(1/30)、20.0%(6/30)、3.3%(1/30); 17.8%(8/45)、42.2%(19/45)、2.2%(1/45)、0、0、8.9%(4/45)、26.7%(12/45)、2.2%(1/45); 23.5%(8/34)、35.3%(12/34)、2.9%(1/34)、2.9%(1/34)、2.9%(1/34)、8.8%(3/34)、23.5%(8/34)、0.胃黏膜炎症等级各组间检出率均无显著性差异(χ2 = 0.394, P>0.05).
vacA基因s1/m-、s1/m2、s1/m1a+m2、s1/m1a、s1/m1a+m1b、s1/m1b+m2、s1/m1b、s2/m2亚型在未观察到、轻度、中度、重度H. pylori定植密度患者中的检出率分别为50%(4/8)、12.5%(1/8)、0、0、0、0、37.5%(3/8)、0; 17.6%(6/34)、50%(17/34)、5.9%(2/34)、0、2.9%(1/34)、2.9%(1/34)、17.6%(6/34)、2.9%(1/34); 13.8%(4/29)、55.2%(16/29)、0、0、0、0、27.6%(8/29)、3.4%(1/29); 15.8%(6/38)、36.8%(14/38)、2.6%(1/38)、2.6%(1/38)、0、18.4%(7/38)、23.7%(9/38)、0.不同程度H. pylori定植密度各组间检出率均无显著性差异(χ2 = 4.321, P>0.05).
三民族间vacA基因亚型在慢性胃炎与消化性溃疡疾病组、胃黏膜炎症等级和不同程度H. pylori定植密度组间的检出率均无显著性差异(P>0.05).
2.2.2 cagA、cagE基因与致病性的关系: 云南109例H. pylori菌株中cagA、cagE在慢性胃炎中的检出率分别为96.2%(51/53)、89.3%(50/56); 在消化性溃疡中的检出率分别为89.3%(50/56)、96.2%(51/53), 两疾病组间检出率无显著性差异(P>0.05).
cagA在轻度、中度、重度胃黏膜炎症等级中的检出率分别为90%(27/30)、93.3%(42/45)、94.1%(32/34); cagE分别为93.3%(28/30)、84.4%(38/45)、94.1%(32/34).两基因在胃黏膜炎症等级组间检出率均无显著性差异(P>0.05).
cagA在未观察到、轻度、中度、重度H. pylori定植密度患者中的检出率分别为12.5%(1/8)、85.3%(29/34)、96.6%(28/29)、97.4%(37/38); cagE分别为75%(6/8)、94.1%(32/34)、89.7%(26/29)、97.4%(37/38).两基因在不同程度H. pylori定植密度组间检出率均无显著性差异(P>0.05).
三民族间cagA、cagE基因在慢性胃炎与消化性溃疡疾病组、胃黏膜炎症等级和不同程度H. pylori定植密度组间的检出率均无显著性差异(P>0.05).
2.2.3 iceA基因与致病性的关系: (1)iceA1基因: 云南109例H. pylori菌株中iceA1基因在不同上消化道疾病组中的检出率分别为慢性胃炎75.0%(42/56), 消化性溃疡73.6%(39/53), 两疾病组间检出率无显著性差异(P>0.05).在轻度、中度、重度胃黏膜炎症等级中的检出率分别为76.7%(23/30), 64.4%(29/45), 85.3%(29/34), 各胃黏膜炎症等级组间检出率有显著性差异(P<0.05), 重度组的检出率高于中度组, 其他组间无显著性差异.在未观察到、轻度、中度、重度H. pylori定植患者中的检出率分别为75.0%(6/8)、61.8%(21/34)、65.5%(19/29)、92.1%(35/38), 不同程度H. pylori定植密度组间检出率有显著性差异(P<0.05), 重度组的检出率高于中度组, 其他组间无显著性差异.三民族间iceA1基因在慢性胃炎、消化性溃疡疾病组, 胃黏膜炎症等级和H. pylori定植密度组间的检出率均无显著性差异(P>0.05).(2)iceA2基因: 云南109例H. pylori菌株中iceA2基因在不同胃肠疾病组中的检出率分别为慢性胃炎46.4%(26/56), 消化性溃疡50.9%(27/53), 两疾病组间检出率无显著性差异(P>0.05).在轻度、中度、重度胃黏膜炎症等级中的检出率分别为36.7%(11/30), 53.3%(24/45), 52.9%(18/34), 各胃黏膜炎症等级组间检出率无显著性差异(P>0.05).在未观察到、轻度、中度、重度H. pylori定植患者中的检出率分别为37.5%(3/8)、47.1%(16/34)、51.7%(15/29)、50.0%(19/38), 不同程度H. pylori定植密度组间检出率无显著性差异(P>0.05).三民族间iceA2基因在慢性胃炎与消化性溃疡疾病组、胃黏膜炎症等级和H. pylori定植密度组间的检出率均无显著性差异(P>0.05).
2.2.4 babA2基因与致病性的关系: 云南109例H. pylori菌株中babA2基因在不同胃肠疾病组中的检出率分别为慢性胃炎73.2%(41/56), 消化性溃疡60.4%(32/53), 两疾病组间检出率无显著性差异(P>0.05).在轻度、中度、重度胃黏膜炎症等级中的检出率分别为76.7%(23/30)、64.4%(29/45)、61.8%(21/34), 各胃黏膜炎症等级组间检出率无显著性差异(P>0.05).在未观察到、轻度、中度、重度H. pylori定植患者中的检出率分别为12.5%(1/8)、26.5%(9/34)、89.7%(26/29)、97.4%(37/38), 不同程度H. pylori定植密度组间检出率有显著性差异(P<0.05), 其中, 中重度组的检出率要高于另两组, 而中重度组间无显著差异性.babA2基因在慢性胃炎与消化性溃疡疾病组、胃黏膜炎症等级和H. pylori定植密度组间的检出率均无显著性差异.
vacA基因编码空泡毒素蛋白(vacuolating cytotoxin, VacA)[7], 存在于所有的H. pylori菌株中, 但仅有60%左右的菌株产生空泡毒素, 此毒素可引起组织细胞空泡变性, 以致数天后死亡.德国Sonja et al[8]报道m2型在消化性溃疡和胃癌中较流行, 而国内上海[9]和广东[10]两个地区的vacA基因各亚型均与临床结局无相关性.本研究中云南地区三民族H. pylori菌株vacA基因各亚型与胃黏膜炎症等级、消化性溃疡的发生及H. pylori定植密度均无相关性.因此, vacA 基因无法解释H. pylori的致病性差异.
cagA基因编码的CagA蛋白与空泡毒素的表达相关, cagE基因则被认为是H. pylori诱导胃黏膜上皮细胞表达白介素-8(IL-8)的基因之一, 而IL-8是诱发胃黏膜炎症的重要细胞因子[11].在欧美国家中, H. pylori菌株cagA检出率约为50%-70%, cagA阳性菌株感染与较严重的胃十二指肠疾病和胃黏膜炎症相关[3].而在中国的上海和广东地区以及日本和韩国等东亚地区国家, H. pylori菌株cagA检出率高达90%以上, 都与临床疾病类型无确切相关性[5].本研究云南地区H. pylori菌株cagA的总检出率也高达92.7%.其中纳西族、白族和汉族H. pylori菌株cagA的总检出率分别为88.9%、93.5%和 97.0%, 且均与胃黏膜炎症等级、消化性溃疡的发生及H. pylori定植密度无相关性.此结果与东亚地区及我国其他地区基本相仿, 与欧美国家不同.目前国外未见明确的cagE检出率报道.国内仅有上海的1篇cagE检出率为99.0%(98/99)的报道[4].本研究中云南地区H. pylori菌株cagE的总检出率为92.7%.其中纳西族、白族和汉族H. pylori菌株cagE的总检出率分别为86.7%、96.8%和97.0%, 三民族患者H. pylori的cagE检出率均与胃黏膜炎症等级、消化性溃疡的发生及H. pylori定植密度也无相关性.以上研究表明, cagA、cagE基因不能解释云南地区三民族人群感染H. pylori的致病性差异.
Yamaoka et al[4]发现了一种新的H. pylori基因-上皮细胞接触诱导基因(induced by contact epithelium gene A, iceA).DNA序列分析显示iceA有两个不同的等位基因型, 命名为iceA1和iceA2.iceA1与Ⅱ型限制性核酸内切酶有显著的同源性[12].在体内, iceA1和iceA2均能表达, 但体外H. pylori与胃上皮细胞的接触只诱导iceA1的转录, iceA1与消化性溃疡及IL-8的黏膜浓度增高显著相关.因此, 认为iceA1可能是独立于cagA 和vacA之外的又一毒力相关基因.
Yamaoka et al[4]对424例来自美国、哥伦比亚、日本和韩国的胃十二指肠疾病患者的H. pylori菌株进行了研究, 发现日本和韩国以iceA1株为主(iceA1的检出率分别为61.6%和69.6%); 而美国以iceA2株为主(iceA2的检出率为78.6%); 在哥伦比亚, 胃癌和胃炎患者以iceA2为主, 而十二指肠溃疡患者iceA1与iceA2的比例相等.目前, 国内未见关于H. pylori iceA基因与致病性的研究.本研究表明云南地区三民族患者H. pylori的iceA1与胃黏膜炎症等级及H. pylori定植密度有相关性, 提示云南患者感染的H. pylori菌株iceA1与H. pylori致病性有关.
最近Ilver et al[13]发现的黏附素基因, 血型抗原结合黏附素基因(blood-group antigen-binding adhesin gene, babA), 编码78 ku的蛋白质, 在胃上皮细胞表面与Lewis b(Leb)血型抗原结合, 他有两个基因型: babA1和babA2, 二者的序列高度同源, 区别只是babA2在信号肽区存在10 bp的插入序列, 形成转录的起始密码子.缺失实验证明, 只有babA2具有功能活性, 缺失babA1对H. pylori与Leb抗原的结合无影响.babA2基因是H. pylori外膜蛋白基因或hop基因家族的一员.
babA黏附素并非存在于所有H. pylori菌株中, 西方人群的研究表明, babA2与消化性溃疡有相关性[9].但日本的研究未发现这种相关性[14].本研究发现云南109例菌株的babA2基因与H. pylori定植密度显著相关.这种相关关系提示babA2在H. pylori与胃黏膜上皮细胞的黏附中起重要作用, babA2阳性的菌株在胃黏膜的定植力强, 从而导致不同临床结局.目前国内外尚无这种相关关系的研究.此外, 本研究babA2基因与胃黏膜炎症等级、消化性溃疡的发生不相关, 原因可能是综合性的, 譬如不同H. pylori菌株毒力的差异及毒力因子之间相互关系的复杂性以及H. pylori的黏附因子众多, BabA在与胃黏膜上皮细胞的黏附中作用的大小和差异有待明确, 这进一步说明了H. pylori致病机制的复杂性, 即除H. pylori的毒力因素外, 还与宿主及环境因素有关.
编辑:徐协群 审读:张海宁
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