幽门螺杆菌研究进展.ppt
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1、幽门螺杆菌研究进展 困惑与对策,幽门螺杆菌(Hp)是一种寄居在人胃粘膜上皮的革兰阴性螺旋形细菌。1983年,澳大利亚学者Warren和Marshall从胃病患者的胃粘膜中首次分离出这种细菌,并提出该菌可能是慢性胃炎和消化性溃疡的病原菌。这一认识也成了20世纪消化病学的重大突破之一。,我国1985年由上海二医大首次分离成功,1990年在广东珠海成立首届Hp研究会,1997年广州举行第二届Hp研究会议,1998年4月在上海组成全国性Hp协助研究组,1999年4月在海南举行全国性专家共识会议。2003年安徽桐城全国Hp共识会,近年来的大量研究表明:Hp是慢性活动性胃炎的病原菌;是消化性溃疡的重要致病
2、因子;是低度恶性胃MALT淋巴瘤的重要致病因子;还可能是胃癌的协同致病因子。,Hp的流行病学(1),Hp的自然感染情况:环境因素:儿童期;成人0.3-0.5%/年 50%以上成人Hp相关性疾病 都是由于儿童期感染了Hp 经济条件、个人卫生 10岁 3.5%/45%90%;1%自然消退 遗传因素:单/双合子-双胞胎:分/一起,Hp的流行病学(2),Hp的传播途径:人是惟一传染源;人-人间传播是惟一的传播途径 粪-口、口-口(刷牙/咀嚼;牙医)、胃-口,Hp的流行病学(3),Hp感染呈广泛分布,人类对Hp普遍易感,人群中普遍存在传染源。目前对Hp的传染源调查发现,Hp传染源仍主要是人类本身。从感染
3、者的唾液、牙菌斑、粪便及水源中检测出了Hp,证实Hp能通过粪便和唾液排出体外,且Hp球形体有一定的活力并可在一定条件下回复典型形态,说明环境中存在一定的传染来源。我国Hp感染属儿童高感染水平类型,即儿童期存在感染率急剧增长现象,高感染率年龄段较早,成人期呈持续感染。Hp感染呈现明显的家庭聚集性。,中华流行病学杂志2003;24(6),Hp的流行病学(4),Hp感染为后天获得性,其传播途径为经口传播,医务人员的高感染率状况及胃镜检测所致感染说明医源性传播不容忽视。儿童期的高感染率现象与家庭聚集性的显著特征提示,家庭内传播可能是Hp感染的主要途径。,中华流行病学杂志2003;24(6),Hp的流行
4、病学(5),虽然目前尚未完全揭示Hp的传播途径,但明确其在人类间的传播方式有助于找出Hp在儿童期传播的最常见模式,认识传播链中最薄弱的环节并加以阻断。-研究方向之一,适应进化性(1),所有微生物均存在基因多样性,但Hp是目前认识到的最具有基因多样性的微生物,在细菌分裂过程中,由于Hp菌株可发生多样性改变,因此常可出现多重感染。Hp存在螺旋体和圆球体两种形态,其在不利环境中:如暴露于抗菌素、营养缺乏及延长培养时间等情况下,可转为球形体,抗生素、铋剂治疗后胃粘膜活检组织亦可看到这种球形体。,适应进化性(2),Bode等认为球形体是Hp的休眠形式,这是Hp对不利生存环境的一种适应性改变,在Hp传播过
5、程中起重要作用,可引起治疗后的感染复发或再感染。由于Hp菌株基因易发生多样性改变,使Hp菌株毒性处于变化之中,从而导致同为Hp感染,却有不同的临床表现。,Hp致病机制-Hp的定植,Hp必须首先定植于人胃粘膜才能进一步发挥其致病作用;人胃内的pH值(2)及胃的蠕动推进作用均不利于一般细菌在胃粘膜表面停留,但Hp却能特异地定植于胃粘膜表面,引起寄居部位各种不同程度的病理变化,这与Hp产生的多种毒力因子有关。,Hp致病机制-Hp的定植,1 运动性:Hp菌体呈螺旋状,为Hp在粘稠的胃粘液中运动提供了基础;两端较钝,一端有46根鞭毛。鞭毛的摆动则为Hp的运动提供了足够的动力。通过鞭毛的运动使其穿越粘液层
6、,到达胃上皮表面适合其生存的微氧环境。Hp产生的粘液酶能分解胃粘液,使粘液的粘稠度降低,利于Hp的运动,使Hp易于定植。Hp的这一特性是其定植及感染持续存在的首要条件之一。,Hp致病机制-Hp的定植,2 粘附性:粘附是p定植于胃粘膜表面的又一必要条件。因为Hp若不能粘附于胃粘膜就会因表面上皮细胞和粘液的脱落而被快速清除。有研究业已提示胃粘膜上细胞表面可能存在几种Hp粘附受体。更多的研究显示Hp可产生与人胃上皮细胞Lewis 抗原结合的配体粘附因子。p通过粘附因子,选择地与粘液层及上皮细胞膜的碳水化合物部分结合,紧密地粘附于上皮细胞上,促使肌动蛋白收缩,形成粘着蒂样改变,使Hp特异地、紧密地粘附
7、于胃上皮。由于型血者表达更多的粘附受体,因而型血者较其它血型者更易感染Hp。,Hp致病机制-Hp的定植,3自身保护性:(1)Hp定植于胃粘膜还要面临宿主免疫系统的清除,它通过对宿主免疫反应的逃逸、抑制和拮抗来维持自身的生存。尿素酶作用:Hp产生的尿素酶具有很强的活性,能水解尿素成为氨、二氧化碳和水。氨(NH3)在Hp周围形成“氨”云,有效地中和了周围的胃酸,使细菌周围局部pH增高,从而保护了Hp,有利于Hp在低pH环境中生长。,Hp致病机制-Hp的定植,3自身保护性:(2)另外,Hp过氧化氢酶在避免宿主自由基对其杀伤和维护自身氧代谢平衡方面日益受到重视。Hp产生的过氧化氢酶能阻断巨噬细胞和中性
8、粒细胞的氧化杀伤机制,分解过氧化氢,以致不能形成单氧、羟基根等杀菌物,从而抑制中性粒细胞的杀菌作用,保护Hp免受中性粒细胞的杀伤。同时人们推测Hp过氧化氢酶还可将毒性氧化代谢产物转化成无害的水,维持自身代谢平衡。最新研究发现,在pH值小于5时,已不能检测到尿素酶的活性,与此相反,在pH值等于3时,过氧化氢酶仍保持活性。这一发现提示,Hp在酸性环境中存活,过氧化氢酶比尿素酶发挥的作用更大。,Hp致病机制-Hp致病作用,1尿素酶:所有的Hp均产生尿素酶,分解尿素产生的氨(3)除对Hp本身有保护作用外,还能直接和间接造成胃粘膜屏障的损害。大量实验已证实,尿素酶水解尿素产生的氨(3)能降低粘液中粘蛋白
9、的含量,破坏粘液的离子完整性,削弱屏障功能,引起+反渗。此外,尿素酶所产生的氨还能与 酮戊二酸结合形成谷氨酰胺,能阻断三羧酸循环,减少需氧细胞的ATP合成,造成细胞变性,加重组织损伤。,Hp致病机制-Hp致病作用,1尿素酶:另外,尿素酶是一种大分子蛋白,是强烈的免疫源,具有强烈的抗原性,可诱导包括白细胞聚集及启动中性粒细胞活性氧化反应等间接地损伤胃粘膜。体外研究发现,纯化的Hp尿素酶可诱导胃上皮细胞及中性粒细胞表达分泌促炎细胞因子:IL-6、IL-8、TNF-等,以介导对胃上皮细胞的炎性反应。故Hp尿素酶在胃粘膜损害中起了不可低估的作用。,Hp致病机制,尿素酶在Hp感染中的地位:1)分解尿素,
10、创造生存及定植条件;2)通过多种机制导致黏膜局部炎症,并诱导IL-4、6、8,TNF-分泌;3)Hp最重要抗原之一,致感染者血清抗Hp-IgG、IgA升高,作为血清学诊断依据;4)根据作用原理及基因序列-诊断方法:13C、RUT、PCR;5)疫苗。,Hp致病机制-Hp致病作用,2空泡细胞毒素(VacA)和细胞毒素相关蛋白(CagA):国内外研究均表明VacA相关基因和CagA 基因是Hp重要的致病基因,且是划分菌株类型的指标之一。根据VacA和CagA基因及蛋白表达的情况将Hp菌株分为两型。型:含CagA基因和VacA基因,并表达CagA蛋白和VacA蛋白;型:不含CagA基因,也无CagA和
11、VacA的蛋白表达。现已明确,型Hp菌株具有较强的毒性,与消化性溃疡及胃癌的发生密切相关;型Hp菌株毒性较弱,感染后只引起慢性浅表性胃炎。,Hp致病机制-Hp致病作用,2空泡细胞毒素(VacA)和细胞毒素相关蛋白(CagA):所有的Hp都有VacA基因,但只有55%60%Hp菌株可产生VacA。Ricci等发现,VacA是Hp的主要毒力因子,通过与靶细胞膜上的特异性受体结合,作用于细胞膜的Na+-K+-ATP酶,使离子运转蛋白的功能发生紊乱,并进入靶细胞内诱发细胞溶酶体及内质网损伤,导致靶细胞明显空泡形成。虽然这种作用是非致死性的,即空泡化的细胞仍可存活,但数天后空泡化的细胞失去正常的形态,发
12、生皱缩,最后导致死亡。,Hp致病机制-Hp致病作用,2空泡细胞毒素(VacA)和细胞毒素相关蛋白(CagA):VacA还影响H+-K+-ATP酶,进而影响壁细胞泌酸功能。另外,VacA还影响胃粘膜细胞中生长因子的调节机制,从面影响细胞的增殖,抑制细胞的修复。,Hp致病机制-Hp致病作用,2空泡细胞毒素(VacA)和细胞毒素相关蛋白(CagA):CagA是Hp另一个重要的毒力因子。约有60%的Hp具有CagA基因,致病机制目前尚不清楚。由于CagA与VacA表达有一定相关,且含CagA基因菌株可增加胃粘膜细胞IL-8的分泌,有人认为CagA是VacA的标志物,是胃粘膜炎性反应的标志物,是菌株具有
13、较强毒力的一个信号和标志。CagA阳性的菌株与诱导宿主细胞促炎细胞因子表达,增加炎性反应有关。新近的研究结果,对CagA在Hp中的作用作出了最新的诠解,CagA为Hp分泌的一种毒素,由-型分泌系统CagA致病岛从细菌转运到宿主细胞中,在宿主细胞中磷酸化,参与宿主细胞信号传导和细菌骨架结构重排。,Hp致病机制-Hp致病作用,3白介素-8:大量研究表明,Hp感染胃粘膜可诱发局部IL-1、2、6、8等一系列细胞因子表达上调。这些细胞因子构成了复杂的炎性免疫调节网络,在Hp相关胃粘膜损害机制中发挥重要作用。其中IL-8在Hp感染所致的炎症反应中的作用倍受关注。IL-8是一种致炎因子,大量证据表明IL-
14、8与Hp感染相关的胃炎、胃溃疡有密切的关系。IL-8可选择性诱导中性粒细胞、淋巴细胞及嗜硷性粒细胞趋化,且与中性粒细胞表面的IL-8R结合后产生穿膜信号,通过一系列反应,诱导中性粒细胞脱颗粒,释放葡铁苷酸酶、弹性蛋白酶、髓过氧化物酶等导致炎症反应及细胞坏死。,Hp致病机制-Hp致病作用,4自由基:Hp感染后可引起体内的自由基增多,自由基增多是机体对Hp感染细胞免疫的一部分。大量研究证明,Hp感染后通过刺激机体的中性粒细胞向炎症部位趋化、激活,导致呼吸爆发而产生大量的自由基。自由基不仅通过细胞毒作用导致细胞损伤,还可通过生长信号的传导参与上皮细胞的生长、增殖以调控炎症的发生发展。同时自由基还是胃
15、粘膜上皮癌变的启动因子及促进因子,诱发致癌及致突变作用,还可通过DNA氧化损伤的毒性产物促使肿瘤形成。,幽门螺杆菌相关性疾病,慢性胃炎溃疡病粘膜相关组织淋巴瘤(MALToma)胃癌,慢性胃炎,已证实Hp是胃炎的主要病因慢性活动性胃炎Hp感染率为95%在Hp继续存在时可以发展为萎缩性胃炎 肠化和异型增生(癌前病变),萎缩性胃炎的癌变率 十年随访的结果约为5一般主张12年胃镜复查1次Hp阳性的活动性胃炎 可以行抗Hp治疗Hp根除后萎缩和肠化的发展能否停止或减慢,尚待观察研究,消化性溃疡,上腹痛病人中胃镜检出率为16.5%28.9%1910年Schartz提出“无酸无溃疡”抑制胃酸能使溃疡愈合。但复
16、发率1年达60%90%,长期服药,一旦停药,不免复发,胃溃疡Hp检出率约70%,十二指肠溃疡Hp检出率约90%有人又提出“无Hp无溃疡”。有争议“无Hp无溃疡复发”已为大家接受根除Hp后溃疡复发率在10%以下,溃疡的发病机制,Hp在胃内的分布决定疾病的结局宿主的胃酸分泌能力决定病变累及胃窦或全胃,胃溃疡的发病机制,胃溃疡是全胃炎胃体粘膜的炎症使胃酸分泌减低,但其酸度仍可引起胃窦粘膜的损伤特别是在胃体与胃窦的移行部,pH最适于Hp生长,炎症更严重,尤其小弯侧,更容易发生溃疡,十二指肠溃疡的发病机制,有高酸分泌倾向的人胃体部的微环境不利于Hp生长,Hp主要定植于胃窦部Hp感染后引起明显的胃窦炎,而
17、胃体炎不明显胃窦部的炎症破坏了酸反馈调节机制胃泌素释放增加,刺激壁细胞分泌胃酸胃体受胃泌素的营养作用引起壁细胞增生,酸分泌更增加十二指肠酸负荷增加引起球部胃化生及溃疡,现在治疗溃疡病的原则,应用抑酸药凡Hp阳性的溃疡皆应行抗Hp治疗,Hp阴性的溃疡大多为NSAIDs引起,Hp阳性的是否需要抗Hp治疗 有争论 主张抗Hp者认为 根除Hp能减少溃疡的发生反对者认为临床实践不能充分证实上述观点,不发生DU 的Hp感染性胃炎,胃窦粘膜发生炎症和萎缩,G细胞的数量减少,胃泌素分泌减少不同程度的胃体炎症和萎缩,壁细胞受损,胃酸分泌减少,对胃泌素刺激的反应减低表现为低胃酸的胃炎,宿主因素对胃炎结局的影响,H
18、LA抗原及Lewis血型抗原:HLA-DQ5与萎缩或肠化有关、HLA-DQA1抵抗CAG或Ca;Lewis X和Y抗原表达与cagA表达有关疾病严重程度。患病年龄:年龄较小时Hp感染的男性癌、GU可能性增加,PU危险性不增加。免疫反应与自身免疫反应;炎症反应;宿主酸分泌及感染部位。,Hp与MALToma的关系,流行病学资料说明Hp与MALToma密切相关,Hp高感染区MALToma发病率高MALToma的Hp感染率为80%90%,对照人群为50%动物实验证实了Hp与MALToma的关系病人根除Hp后病变好转或消失,MALToma的诊断,与一般消化不良相似,无特异性胃镜下可见多发性糜烂等多部位活
19、检及深活检有助诊断,必要时需作大活检,Hp感染与细胞增殖/凋亡(1),促进细胞增殖或促发凋亡:平衡Hp相关性胃炎 凋亡增殖溃疡或萎缩 增殖凋亡异型增生或胃癌,Hp感染与细胞增殖/凋亡(2),体内外研究表明,Hp感染可促进细胞增殖或触发细胞凋亡。Hp本身或伴随的炎症反应均为上述作用的影响因子,而且难于明确区分:1、Hp菌株的差异可致不同的结果。Hp所产生的许多分子包括空泡毒素(VacA)、脂多糖、氨、一氯胺(NH2Cl)和一氧化氮(NO)等可直接诱导凋亡。2、Hp也可激发/诱导宿主炎症/免疫反应,导致大量细胞因子释放。这些炎性介质同样能调节凋亡。,Hp感染与细胞增殖/凋亡(3),已有二种主要形式
20、的细胞凋亡途径被发现在Hp感染所致胃粘膜上皮细胞凋亡中被激活。一为细胞膜表面受体,即TNF受体、Fas受体/Fas配体系统;一为线粒体途径。其下游凋亡信号传递可通过p53、Bcl-2蛋白家族、NF-B或凋亡蛋白等。,幽门螺杆菌感染与胃癌,?,幽门螺杆菌感染与胃癌 1994年 WHO属下的 IACR 将幽门螺杆菌列 为人类胃癌的第一类致癌原。前瞻性流行病学研究 浅表性胃炎-萎缩性胃炎-肠化/异型增生-胃癌 1998年日本学者在幽门螺杆菌感染的蒙古沙 鼠中诱发出胃癌。,幽门螺属感染与胃癌的实验研究,仅用幽门螺杆菌感染蒙古沙鼠;感染26周时出现严重的活动性胃炎、溃疡和肠化;62周时37%的沙鼠发生胃
21、腺癌。,为什么众多的Hp感染者中仅极少数人发生胃癌。日本从六十年代以来胃癌发病率下降。日本人移居美国后,其后代中胃癌发病率接近 当地白人。,质 疑,幽门螺杆菌感染 毒力基因(cag A、vac A亚型、cag 致病岛等),宿主因素,环境因素高盐饮食硝酸盐、亚硝酸盐摄入增多新鲜蔬菜水果摄入减少,胃 癌,遗传因素:HLAInterleukin-1 基因多态性,正常胃浅表性胃炎萎缩性胃炎肠化/异型增生 胃 癌,胃酸减少,细菌过度生长,亚硝酸化合物合成,幽门螺杆菌,幽门螺杆菌感染在胃癌发生中作用,Parsonnet的Hp致癌三假设,1、细菌代谢产物直接作用于胃黏膜细胞;2、类似病毒致癌机制,Hp的DN
22、A整合入胃黏 膜细胞的DNA中;3、Hp的炎症反应使胃黏膜细胞的DNA受损。,抗氧化剂在胃癌预防中的作用,抗氧化剂(Vit.C,Vit.E,-胡萝卜素,硒),硝酸盐亚硝酸盐亚硝胺化合物,炎 症氧自由基损伤上皮细胞DNA突变,拮抗,抑制,侵 入 性 诊 断 非 侵 入 性 诊 断,1.快速尿素酶试验2.组织学检查3.细菌培养4.细胞学检查5.聚合酶链反应(PCR),1、尿素呼吸试验2、血清学检查3、PCR检测唾液及粪便,侵入性方法的特点,1.特异性较高2.胃镜技术要求较高3.病人依从性较差4.费用较为昂贵5.可能导致Hp交叉感染,快 速 尿 素 酶 试 验,原理:活检组织含HP产生的尿素酶尿素
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