修回日期: 2015-12-24
接受日期: 2016-01-06
在线出版日期: 2016-02-18
目的: 研究幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)感染对人血清及胃组织核组蛋白2(nucleobindin 2, NUCB2)/nesfatin-1表达的影响.
方法: 收集行胃镜检查的83例无症状体检者的空腹血清及胃窦黏膜, 经13C呼气试验、快速尿素酶实验及组织切片Warth-Starry银染色三者共同确认分为H. pylori阳性组与H. pylori阴性组, 采用酶联免疫吸附法及实时荧光定量PCR法分别测定血清NUCB2/nesfatin-1蛋白浓度及胃黏膜NUCB2 mRNA的表达量.
结果: 血清NUCB2/nesfatin-1蛋白浓度在H. pylori阳性组与H. pylori阴性组无明显差异(2.267 ng/mL±0.201 ng/mL vs 2.298 ng/mL±0.275 ng/mL, P>0.05); 胃黏膜NUCB2 mRNA相对表达量在H. pylori阳性组明显高于H. pylori阴性组(1.336±0.324 vs 0.914±0.171, P<0.01).
结论: H. pylori感染可导致胃黏膜NUCB2 mRNA表达上调, 但不影响感染者血清NUCB2/nesfatin-1浓度.
核心提示: 本文通过研究幽门螺杆菌感染对人血清及胃组织黏膜核组蛋白2(nucleobindin 2, NUCB2)/nesfatin-1表达量的差异, 探讨幽门螺杆菌感染通过对机体胃肠神经肽NUCB2/nesfatin-1表达的影响进而调控胃肠道功能的可能性.
引文著录: 张帅庆, 田字彬, 孙桂荣, 丁雪丽, 宋文, 刘思良. 幽门螺杆菌感染对血清及胃组织核组蛋白2/nesfatin-1表达的影响. 世界华人消化杂志 2016; 24(5): 754-758
Revised: December 24, 2015
Accepted: January 6, 2016
Published online: February 18, 2016
AIM: To investigate the impact of Helicobacter pylori (H. pylori) infection on serum and gastric tissue levels of nucleobindin2 (NUCB2)/nesfatin-1 in humans.
METHODS: Serum and mucosal samples were collected from 83 asymptomatic volunteers who received gastroscopy and had H. pylori infection confirmed by 13C breath test, rapid urease test and Warth-Starry staining. The subjects were divided into an H. pylori positive group and an H. pylori negative group. Serum NUCB2/nesfatin-1 concentration was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and the expression of NUCB2 mRNA in gastric mucosa was detected by real-time quantitative polymerase chain reaction.
RESULTS: Serum NUCB2/nesfatin-1 concentrations in the H. pylori positive and negative groups did not differ significantly (2.298 ng/mL ± 0.275 ng/mL vs 2.267 ng/mL ± 0.201 ng/mL, P > 0.05). The expression level of NUCB2 mRNA in the H. pylori positive group was significantly higher than that in the H. pylori negative group (1.336 ± 0.324 vs 0.914 ± 0.171, P < 0.01).
CONCLUSION: H. pylori infection induces the upregulation of NUCB2 mRNA in the gastric mucosa, but has no effect on serum NUCB2/nesfatin-1 concentration.
- Citation: Zhang SQ, Tian ZB, Sun GR, Ding XL, Song W, Liu SL. Impact of Helicobacter pylori infection on serum and gastric tissue nucleobindin 2/nesfatin-1 levels. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2016; 24(5): 754-758
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v24/i5/754.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v24.i5.754
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)感染是慢性胃炎、消化性溃疡、胃腺癌和胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤的主要病因. H. pylori广泛感染人群, 其感染引发众多消化道疾病, 其中包括胃酸分泌失调、胃动力下降、厌食等, 其影响消化道功能的相关机制包括改变瘦素(leptin)、 胃促生长素(ghrelin)等胃肠神经肽的表达而产生相关作用[1-4]. Nesfatin-1是2006年由Oh-I等[5]发现的具有抑制食欲、调节胃肠动力、影响能量代谢等功能的胃肠神经肽. Nesfatin-1与ghrelin在胃黏膜由同一内分泌细胞的两种囊泡分泌, 两者密切相关[5,6]. 既往的研究显示H. pylori感染时, 多种胃肠神经肽的表达受到其影响, 其中外周血和胃组织ghrelin的表达下降[7,8], leptin的表达升高[9], 而根除H. pylori后这两种胃肠神经肽水平恢复[10-13]. 胃肠神经肽是H. pylori影响消化道功能的介质之一, H. pylori感染可能通过引起胃肠神经肽的表达变化而产生部分病理生理作用. 由此推测H. pylori感染可能影响了NUCB2/nesfatin-1的表达, 而目前国内外尚未有研究报道H. pylori与NUCB2/nesfatin-1的相关性, 因此本研究探讨H. pylori感染对胃组织及外周循环NUCB2/nesfatin-1表达水平的影响, 以期进一步探明H. pylori与NUCB2/nesfatin-1的相关性.
选取2014-10/2015-04于青岛大学附属医院体检行胃镜检查, 临床及病理诊断仅为慢性轻度浅表性胃炎, 并排除其他慢性疾病(高血压、糖尿病、癌症、甲状腺疾病、肝肾功能不全及感染等)及相关基础疾病的志愿者, 经术前13C呼气试验、术中快速尿素酶实验及术后组织切片病理学Warth-Starry银染色确认H. pylori的现症感染, 三项均阳性者确认为H. pylori阳性, 均阴性者为H. pylori阴性,结果不均一者不纳入统计, 共纳入样本83例(男性39例, 女性44例), 其中H. pylori阳性组60例, H. pylori阴性组23例, 两组平均年龄(43.43岁±11.28岁 vs 40.39岁±9.64岁)以及体质量指数(body mass index, BMI)(25.05 kg/m2±1.77 kg/m2vs 24.78 kg/m2±2.01 kg/m2)均无明显差异(P>0.05). 所有志愿者在实验前均知情所做检查及相关检测, 同意并签署知情同意书. 所进行实验操作遵守《赫尔辛基宣言》, 且通过青岛大学附属医院伦理委员会审批. 13C呼气试验试剂及设备(深圳海得威公司); 快速尿素酶试剂(福建三强生化公司); Warth-Starry银染色试剂(国药集团化学试剂公司); nesfatin-1 ELISA试剂盒(武汉华美生物工程公司, 检测浓度范围: NUCB2/nesfatin-1, 31.25-2000 pg/mL); PCR引物由上海生工合成; 逆转录试剂盒、荧光染料试剂盒(大连Takara公司).
1.2.1 样本采集: 入选者在空腹12 h后, 自前臂取静脉血5 mL, 静置2 h后4 ℃离心取上清, -80 ℃保存, 待酶联免疫吸附测定分析检测nesfatin-1水平, 胃镜检测术中钳取胃窦组织3块, 分别用于快速尿素酶实验、病理学染色检查及迅速液氮冷冻后-80 ℃保存, 待实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测NUCB2 mRNA水平.
1.2.2 酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清NUCB2/nesfatin-1浓度: 血清检测采用酶联免疫吸附法, 将所取得血清按照ELISA试剂盒说明操作, 酶标仪测定450 nm吸光度, 以Curve Expert1.4软件制作标准曲线并计算样本NUCB2/nesfatin-1浓度, 每个样本及标准品检测两次取平均值, 浓度均以ng/mL表示.
1.2.3 RT-PCR方法检测胃窦组织NUCB2 mRNA表达: 采用TRIzol法提取胃窦组织总RNA, 取500 ng RNA为模板, 按照反转录试剂盒操作说明反转为cDNA(Takara)并以cDNA为模板进行实时荧光定量PCR. 内参GAPDH的引物上游为: 5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3', 下游为: 5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3'; 目的基因NUCB2的引物上游为5'-AACCACCTGAATCCTGACAAGT-3', 下游为5'-TGCTTCCTGGGTGATTAACTTT-3'. 反应条件: 95 ℃ 5 min预变性, 95 ℃ 5 s, 62 ℃ 15 s, 72 ℃ 15 s进行40个循环, 每个样本每次做3个副孔, 重复3次, 由扩增曲线得到个产物的CT值, 以2-△△Ct表示胃窦组织中各样本相对表达量.
统计学处理 数据分析采用统计软件GraphPad Prism 5.0, 计量资料经正态性及方差齐性检验, 采用非配对t检验分析, 计量资料以mean±SD表示, P<0.05表示差异有统计学意义.
H. pylori阳性组平均血清NUCB2/nesfatin-1浓度为2.298 ng/mL±0.275 ng/mL, H. pylori阴性组平均血清NUCB2/nesfatin-1浓度为2.267 ng/mL±0.201 ng/mL, 两组差异无统计学意义(P>0.05).
H. pylori感染阳性组胃窦黏膜NUCB2 mRNA相对表达量明显高于阴性组, 为阴性组的1.46倍(1.336±0.324 vs 0.914±0.171, P<0.01).
H. pylori是明确的胃黏膜损伤因素, 其感染影响胃酸分泌, 并对胃黏膜激素分泌功能产生一定影响. 已证实H. pylori感染会影响多种胃肠神经肽在外周循环及胃组织局部的表达水平, 其中包括影响ghrelin和leptin表达[7,10,13]. 由于leptin和ghrelin对食欲及胃动力分别具有抑制和促进的作用, leptin表达升高和ghrelin表达下降所产生的抑制消化功能效应与H. pylori感染导致的症状相符合[1-4,14,15], 因此这种胃肠神经肽的表达变化可能参与H. pylori感染后食欲减退、消化不良的发生.
Nesfatin-1是由82个氨基酸组成的多功能胃肠神经肽, 由NUCB2经激素原转化酶(prohormone convertases, PC)作用下转录而来[5], nesfatin-1由脑、胃肠道、心脏、睾丸、脂肪组织等多种器官、组织分泌, 主要见于下丘脑及胃组织[16-18]. Nesfatin-1能以非饱和方式通过血脑屏障, 在血清和脑脊液间相互传输, 联系消化系统和中枢系统, 具有减少摄食、降低胃动力、降低基础代谢、促进脂肪利用、降低体质量、维持能量平衡的作用[5,19]. 近期亦有研究[17]发现, nesfatin-1具有抑制胃酸分泌、抑制胃肠平滑肌收缩、减慢胃排空的作用. 同时nesfatin-1具有一定胃黏膜保护功能, 如通过抗氧化机制减轻致溃疡因素引起的胃黏膜损伤[18]. 由于研究中所应用的nesfatin-1抗体均针对完整的NUCB2转录本大小的蛋白, 因此目前的研究中均未明确区别NUCB2与nesfatin-1, 多以NUCB2 mRNA的表达水平代表组织NUCB2/nesfatin-1的水平[20].
既往研究[1]发现, H. pylori感染导致ghrelin的表达降低, 并直接影响胃黏膜分泌ghrelin和nesfatin-1的P/D1细胞, 因此推测NUCB2/nesfatin-1可能也受到H. pylori感染的影响. 目前, H. pylori感染对NUCB2/nesfatin-1表达的影响尚不明确. NUCB2/nesfatin-1在全身多器官发挥作用, 外周血NUCB2/nesfatin-1蛋白浓度代表了其整体水平, 而在胃黏膜局部NUCB2 mRNA经转录成为nesfatin-1发挥局部调控作用, 因此研究H. pylori感染时外周循环和胃组织NUCB2/nesfatin-1的表达水平有助于明确相关问题. 本研究发现H. pylori感染使胃组织NUCB2表达明显升高, 但感染尚不足引起对血清NUCB2/nesfatin-1浓度的影响.
回顾既往研究, Aguilera等[14]报道H. pylori清除治疗可以促进感染者食欲, Kim等[15]报道H. pylori清除治疗可以提高功能性消化不良患者的胃排空功能, 改善消化不良症状, 说明H. pylori的存在对宿主机体产生抑制食欲、减慢胃动力的作用, 但相关机制并不完全明确.
在对nesfatin-1的诸多研究中, Atsuchi等[21]发现, 中枢注射NUCB2/nesfatin-1可抑制鼠摄食和胃动力, 并呈剂量依赖性; 我们的前期工作证实, 中枢性厌食大鼠胃组织NUCB2/nesfatin-1表达较正常组高, 且胃排空减慢, 外源性nesfatin-1可以抑制大鼠离体平滑肌张力, 抑制其收缩频率及强度[22,23]. 可见nesfatin-1抑制食欲和胃排空的作用, 在中枢或外周有明确的作用. 由此提示胃组织NUCB2/nesfatin-1的表达升高与食欲减退及胃排空减慢密切相关.
结合ghrelin与leptin参与H. pylori感染的致病机制以及本研究中H. pylori感染使NUCB2/nesfatin-1在胃局部表达明显升高的现象, 推测nesfatin-1在H. pylori感染引起的食欲减退和消化不良等症状的过程中扮演重要的角色. 由此推想, H. pylori感染对机体的影响可能通过改变NUCB2/nesfatin-1的表达发挥作用, 这需要进一步研究来验证, 如继续探究感染者根除细菌后NUCB2/nesfatin-1的变化, 完善动物实验及组织细胞学研究等, 从多方面探讨NUCB2/nesfatin-1在H. pylori感染中的作用.
本研究结果显示, H. pylori感染导致胃组织NUCB2表达增加, 但对血清nesfatin-1浓度无明显影响的现象, 可能原因在于H. pylori主要作用于胃黏膜, 影响胃局部NUCB2/nesfatin-1的分泌. 然而血清nesfatin-1的来源广泛, 机体下丘脑、胰腺等组织亦分泌较多nesfatin-1并释放入血液之中, 且nesfatin-1的分泌受下丘脑黑皮激素信号通路等多种机制调节[23], 因而血清nesfatin-1并不直接反映从胃组织分泌的nesfatin-1, H. pylori感染影响胃组织分泌变化不足以改变血循环nesfatin-1浓度. 因此, H. pylori感染对NUCB2/nesfatin-1的具体影响方式及调节机制等问题仍需要进一步研究来探明.
总之, 本研究提示H. pylori感染影响宿主NUCB2/nesfatin-1表达, 如何对胃肠道等发挥进一步的的调控作用及机制有待进一步探索和研究.
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)广泛感染人群, 其感染引发众多消化道疾病, 其中包括胃酸分泌失调、胃动力下降、厌食等, 并影响ghrelin、leptin等多种胃肠神经肽的表达; nesfatin-1是一种多功能胃肠神经肽, 具有抑制食欲、调节胃肠动力、影响能量代谢等作用, 既往尚未有研究探讨二者的关系.
李瑜元, 教授, 广州市第一人民医院内科; 刘展, 主任医师, 湖南师范大学第一附属医院(湖南省人民医院)消化科
Nesfatin-1在外周血循环及胃组织局部表达是否受H. pylori感染的影响尚无研究报道, 其表达水平的变化及相关机制需要进一步探讨.
Paoluzi和Roper的研究显示H. pylori影响ghrelin和leptin的表达, Stengel发现nesfatin-1与ghrelin在胃黏膜由同一细胞分泌, 二者密切相关, 而H. pylori感染引起的厌食、胃动力不足等症状也与nesfatin-1的作用类似.
本文首次探讨H. pylori感染对nesfatin-1表达的影响, 并从外周血循环及胃黏膜局部两方面探讨感染对nesfatin-1在不同部位表达的影响, 提示H. pylori感染作用于机体的相关机制中可能有nesfatin-1的参与.
本文研究在H. pylori感染者及正常者的表达水平差异, 为H. pylori致病机制及临床诊治提供一定的理论依据.
核组蛋白2: Nesfatin-1的转录前体, 是于2006年由Oh-I等发现的具有抑制食欲、调节胃肠动力、影响能量代谢等功能的胃肠神经肽.
Nesfatin-1是多功能胃肠肽, 由核组蛋白2转录生成, 主要见于下丘脑及胃组织, 具有减少摄食、降低基础代谢、促进脂肪利用、降低体质量、维持能量平衡的作用. H. pylori感染引起多种胃肠病, 其对胃肠激素和胃动力的影响国内外有少量报告, 本文有创新性, 也有较好前期工作基础.
编辑:郭鹏 电编:都珍珍
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