幽門(mén)螺桿菌的混合感染及混合感染的可能機(jī)制

幽門(mén)螺桿菌(H.pylori)感染在世界范圍內(nèi)廣泛存在，其在發(fā)達(dá)國(guó)家成人中的感染率接近50%，而在一些發(fā)展中國(guó)家甚至高達(dá)90%。H.pylori在人胃內(nèi)的感染是一個(gè)長(zhǎng)期慢性的過(guò)程，如果不經(jīng)治療，感染將終生持續(xù)存在。H.pylori在生物學(xué)上不同于其他微生物的一個(gè)顯著特點(diǎn)在于其菌株的廣泛異質(zhì)性，這種異質(zhì)性不僅表現(xiàn)在諸如細(xì)菌的黏附特異性、細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥性、空泡細(xì)胞毒素A的產(chǎn)生以及毒素相關(guān)蛋白的表達(dá)等表型特征的不同，更突出地表現(xiàn)在其基因型的顯著差異，即不同菌株具有完全不同的基因型。自從Beji首次發(fā)現(xiàn)在同一患者胃內(nèi)的不同部位可同時(shí)感染4株不同的H.pylori以來(lái)，不少學(xué)者開(kāi)始關(guān)注此方面的研究。隨著眾多分子生物學(xué)技術(shù)在H.pylori菌株鑒定中的應(yīng)用，已經(jīng)證實(shí)在通常情況下，不同患者總是感染基因型不同的菌株；而同一患者也發(fā)現(xiàn)可同時(shí)感染一株以上的菌株，即存在不同H.pylori菌株的混合感染。不少學(xué)者已經(jīng)關(guān)注到有關(guān)H.pylori在胃內(nèi)感染狀態(tài)的研究，這不僅有助于澄清該菌的自然感染過(guò)程，反映出在長(zhǎng)期性感染過(guò)程中細(xì)菌對(duì)宿主的適應(yīng)性，更有助于全面了解細(xì)菌的致病性及其對(duì)抗生素的耐藥性。

1. 幽門(mén)螺桿菌的混合感染狀態(tài)及發(fā)現(xiàn)

早在H.pylori還被稱作幽門(mén)彎曲菌(Campylobacter pylori)時(shí)，Majewski和Goodwin采用限制性內(nèi)切酶分析方法研究了來(lái)自11例患者的11對(duì)分離株，發(fā)現(xiàn)有6對(duì)菌株具有完全不同的酶切圖譜，推測(cè)這6例患者分別感染了兩株不同的菌株。隨后又有學(xué)者注意到，來(lái)自同一患者的菌株其基因組DNA酶切圖譜顯示輕度差異，因而認(rèn)為，基因組DNA或質(zhì)粒稍有不同的細(xì)菌亞群也可在胃內(nèi)同時(shí)存在。隨著研究方法的改進(jìn)，不斷有學(xué)者證實(shí)在同一患者確可存在不同H.pylori菌株的混合感染，這種混合感染可以是兩株、甚至兩株以上不同菌株的感染，而這恰恰反映出H.pylori種屬的廣泛異質(zhì)性。Jorgensen等培養(yǎng)了來(lái)自同一患者10個(gè)活檢部位的菌株，每個(gè)活檢部位又分別分離出兩株菌株，用RAPD方法對(duì)來(lái)自同一患者的一組分離菌株進(jìn)行分析，并以RAPD指紋圖譜中出現(xiàn)一條帶以上的差異為新菌株，如此，他們甚至檢測(cè)出多達(dá)6株菌株的混合感染。進(jìn)一步的研究還顯示，混合感染不僅存在于胃內(nèi)的不同部位，即使在同一部位也可同時(shí)存在不同菌株的混合感染。盡管H.pylori在人胃內(nèi)的感染狀況可以如此復(fù)雜，人們?nèi)匀蛔⒁獾交旌细腥径鄶?shù)表現(xiàn)為基因型稍有不同的幾株菌的感染，并被認(rèn)為可能是來(lái)自同一菌株的變異菌或亞群，且無(wú)論是胃內(nèi)不同部位，還是同一部位的混合感染，通常仍以一株菌株為優(yōu)勢(shì)感染菌。由于H.pylori的廣泛異質(zhì)性，人們想到菌株的變異可發(fā)生在基因組的任何部位，包括某些已知的與致病有關(guān)的基因(如cagA、vacA、flaA、ureA-ureB等)且可能由于基因的變異而導(dǎo)致某些表型的改變，因而可能存在某些基因型和表型不同的菌株的混合感染。近年來(lái)的研究進(jìn)一步探討了混合感染菌株的基因型及表型特征，發(fā)現(xiàn)同一患者胃不同部位，甚至同一部位cagA陽(yáng)性和cagA陰性菌株的混合感染。Kuo等采用PCR-RFLP及RAPD方法，并結(jié)合測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)了vacA基因不同菌株(m2和m1T/m2)的混合感染。而Figura等對(duì)8例不同基因型菌株混合感染的患者的分析，發(fā)現(xiàn)其中3例為cagPAI不同的菌株的混合感染，2例為vacA不同的菌株的混合感染，其余3例為cagPAI和vacA均不同的菌株的混合感染。此外ureA-ureB和flaA基因不同的菌株也可同時(shí)存在于同一患者的胃黏膜內(nèi)。需要指出的是，現(xiàn)有的為數(shù)不多的研究結(jié)果表明，這種某個(gè)基因不同的菌株的混合感染卻常常顯示具有完全相同或相似的基因組指紋圖譜，因而很可能是同菌株的變異菌。

2. 幽門(mén)螺桿菌與海爾曼螺桿菌的混合感染

海爾曼螺桿菌(Helicobacter heilmannii)是文獻(xiàn)報(bào)道的可在人胃黏膜內(nèi)感染并導(dǎo)致慢性胃炎的另一種細(xì)菌，其在人群中的感染率遠(yuǎn)低于H.pylori，僅占0.07%~1%。關(guān)于混合感染的一種特殊情況，即H.pylori和海爾曼螺桿菌的混合感染，文獻(xiàn)報(bào)道較少。這可能是由于一種細(xì)菌在人胃內(nèi)的感染對(duì)另一種細(xì)菌的感染起到了抑制作用；其次，海爾曼螺桿菌本身在人群中的感染率就很低，這使得H.pylori和海爾曼螺桿菌的混合感染發(fā)生的可能性減低。盡管如此，Hilzenrat等在對(duì)912例患者的研究中，發(fā)現(xiàn)4例海爾曼螺桿菌感染的患者，其中1例患者為H.pylori和海爾曼螺桿菌的混合感染。說(shuō)明H.pylori和海爾曼螺桿菌確實(shí)可同時(shí)存在，混合感染于人胃黏膜，這種混合感染是否具有致病意義引起學(xué)者關(guān)注。Liu等對(duì)1517位快速尿酶試驗(yàn)陽(yáng)性的患者行海爾曼螺桿菌PCR擴(kuò)增及測(cè)序，同時(shí)進(jìn)行H.pylori的PCR測(cè)序及培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，11.87% H.pylori患者檢出海爾曼螺桿菌混合感染。存在海爾曼螺桿菌感染的患者均合并H.pylori感染。部分患者還同時(shí)存在2種以上螺桿菌屬的感染。

補(bǔ)充資料：

海爾曼螺桿菌是一種緊密卷曲的細(xì)菌（tightly coiled bacillus），相比幽門(mén)螺桿菌來(lái)說(shuō)要更長(zhǎng)、更粗一些，可導(dǎo)致出現(xiàn)顯著臨床癥狀的胃炎。當(dāng)年Heilmann等發(fā)現(xiàn)該病菌時(shí)就認(rèn)為這一病原體和常見(jiàn)于狗、貓、猴子胃黏膜處的病菌類似，后續(xù)研究也發(fā)現(xiàn)人類感染該病菌者多見(jiàn)于和動(dòng)物接觸者。臨床可見(jiàn)于兒童和成人，且其臨床表現(xiàn)相似。

與幽門(mén)螺桿菌一樣，該病菌也主要定植于胃竇部，且可能與胃潰瘍、胃癌及MALT淋巴瘤有關(guān)。鏡下表現(xiàn)與幽門(mén)螺桿菌類似，但炎癥程度一般不是那么嚴(yán)重，且淋巴小結(jié)也相對(duì)少見(jiàn)，病原體數(shù)量要少于幽門(mén)螺桿菌胃炎。常規(guī)HE染色即可查見(jiàn)該病原菌，但吉姆薩染色或銀染色可增強(qiáng)檢出的敏感性；針對(duì)幽門(mén)螺桿菌的多克隆抗體免疫組化常與該病原菌產(chǎn)生交叉反應(yīng)，如HE染色中無(wú)法可靠鑒別幽門(mén)螺桿菌和該病菌，也不能將免疫組化用于鑒別診斷。由于該病原體一般數(shù)量較少，且尿素酶活性較低，因此快速尿素酶試驗(yàn)及呼氣試驗(yàn)可產(chǎn)生假陰性。由于該病原菌生長(zhǎng)要求高，因此培養(yǎng)的效果也很長(zhǎng)；PCR應(yīng)該是最準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。

組織化學(xué)銀染中的海爾曼螺桿菌。短箭頭所示為幽門(mén)螺桿菌，長(zhǎng)箭頭所示為更長(zhǎng)、更粗、致密卷曲的海爾曼螺桿菌。

幽門(mén)螺桿菌混合感染的可能機(jī)制

目前認(rèn)為，同一患者胃內(nèi)不同部位或同一部位同時(shí)存在不同菌株混合感染的現(xiàn)象反映了菌株和宿主間的相互作用，以最終達(dá)到H.pylori在宿主體內(nèi)長(zhǎng)期慢性適應(yīng)性生存的過(guò)程。之所以發(fā)生混合感染的現(xiàn)象，推測(cè)在兒童期或感染的初期，患者可暴露于多株H.pylori，這特別可能發(fā)生在H.pylori感染的高發(fā)地區(qū)，并導(dǎo)致基因型完全不同的菌株的混合感染。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的漫長(zhǎng)的過(guò)程，不同菌株在胃內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)性生長(zhǎng)以適應(yīng)宿主，結(jié)果導(dǎo)致在胃內(nèi)某一部位以一株菌株為優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，而在另一部位以另一菌株為優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)。由于某些菌株可能較其他菌株的適應(yīng)性更強(qiáng)、更具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，因而可達(dá)到在全胃內(nèi)單一菌株的優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)。在H.pylori對(duì)宿主感染的不同階段進(jìn)行檢測(cè)，則可顯示單一菌株感染或混合菌株感染，且混合感染可能多發(fā)生于感染的初期，即在兒童或年輕人中可能檢出率較高。對(duì)配偶間H.pylori感染狀態(tài)的研究發(fā)現(xiàn)多數(shù)配偶感染的菌株不同，提示他們可能在結(jié)婚時(shí)達(dá)到了單一菌株的優(yōu)勢(shì)感染狀態(tài)。現(xiàn)有的、為數(shù)不多的研究資料證實(shí)了上述推測(cè)。Akopyants等以含有等量的兩株H.pylori的混合物喂養(yǎng)10只豚鼠，并檢測(cè)它們?cè)陔嗍笪葛つさ母腥緺顩r，發(fā)現(xiàn)其中4只豚鼠混合感染了等量的兩株菌株，其余6只則以其中一株菌株為優(yōu)勢(shì)感染。提示H.pylori在體內(nèi)感染時(shí)通過(guò)菌株和菌株的相互競(jìng)爭(zhēng),以及菌株和宿主的相互作用，最終使得某特定菌株定居于最適合它生存的特定宿主的特定部位。Hua等在體外液體條件下將兩株不同的H.pylori共同培養(yǎng)并記錄其生長(zhǎng)狀況，3周后經(jīng)RAPD分析發(fā)現(xiàn)僅有單一菌株繼續(xù)存活，說(shuō)明在體外共同培養(yǎng)條件下，某些菌株確有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，從而抑制了另一菌株的生長(zhǎng)。此外，基因型稍有不同的菌株的混合感染被認(rèn)為可能是同一菌株的亞群的混合存在。H.pylori在長(zhǎng)期慢性的感染過(guò)程中，為更好地適應(yīng)宿主體內(nèi)的生存環(huán)境，可發(fā)生質(zhì)?；騬RNA基因拷貝數(shù)的改變，或通過(guò)基因組的重組、突變、轉(zhuǎn)化以及基因序列的改變而出現(xiàn)新的變異菌或亞群，從而發(fā)生基因型相似或稍有不同的菌株的混合感染。體外研究也證實(shí)，H.pylori可通過(guò)直接的菌體接觸或從溶解的菌體攝取DNA而發(fā)生菌株間的DNA轉(zhuǎn)化。Danon等的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究也發(fā)現(xiàn)以多株菌株同時(shí)喂養(yǎng)致小鼠感染后，從小鼠胃黏膜分離出的菌株與用于喂養(yǎng)的原菌株具有不同、但相似的RAPD指紋圖譜，提示可能在體內(nèi)通過(guò)基因轉(zhuǎn)化發(fā)生了基因改變。有人發(fā)現(xiàn)，cagA陽(yáng)性菌株對(duì)胃酸更敏感，更適宜生存在靠近胃黏膜上皮表面；而cagA陰性菌株對(duì)胃酸不敏感適宜生存在靠近胃腔的環(huán)境，這似可解釋在同一患者可同時(shí)感染cagA陽(yáng)性和cagA陰性菌株。

H.pylori在長(zhǎng)期慢性感染中仍可保持抗生素敏感菌株和耐藥菌株共存，而不發(fā)生耐藥性在菌株之間廣泛轉(zhuǎn)化的機(jī)制尚不清楚，可能是由于敏感菌株較耐藥菌株具有更強(qiáng)的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，從而抑制了耐藥菌株的生長(zhǎng)和耐藥性的轉(zhuǎn)化。而基因型相同、藥物敏感性不同的菌株混合感染的機(jī)制推測(cè)可能有以下幾個(gè)方面的原因：首先，各種基因型檢測(cè)方法的敏感性都是有一定限度的，不能敏感地檢測(cè)出每一個(gè)基因的細(xì)小的變化，如基因的點(diǎn)突變。而研究表明，H.pylori對(duì)某些抗生素(如甲硝唑和克拉霉素)的耐藥性正是由于某一基因的點(diǎn)突變所導(dǎo)致的。其次，可能同一菌株在某種條件下(如抗生素治療時(shí))可以表現(xiàn)出兩種不同的表型。最后，不同的藥敏檢測(cè)方法其結(jié)果可有一定差異，而同一檢測(cè)方法也可因?qū)嶒?yàn)條件的偏差導(dǎo)致對(duì)耐藥性判斷的誤差。特別是H.pylori對(duì)甲硝唑的耐藥性與氧張力有關(guān)，在厭氧條件下預(yù)培養(yǎng)24h，可使微需氧條件下甲硝唑耐藥菌株轉(zhuǎn)變?yōu)榧紫踹蛎舾芯辍?/span>

幽門(mén)螺桿菌

世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)已將其列為Ⅰ類致癌因子。據(jù)報(bào)道，全球自然人群感染率超過(guò)50%，我國(guó)目前Hp感染率達(dá)50%-56%，約7億人被感染。目前臨床上將Hp分為高毒菌株（Ⅰ型Hp）和低毒菌株（Ⅱ型Hp），Ⅰ型Hp具有侵襲性，其VacA和（或）CagA抗體呈陽(yáng)性，促進(jìn)胃潰瘍/胃癌的發(fā)生發(fā)展；Ⅱ型Hp的VacA和CagA抗體均為陰性，不產(chǎn)生細(xì)胞毒素菌株，毒性較小。對(duì)于Ⅰ型Hp毒力陽(yáng)性的感染者，更應(yīng)積極地推薦Hp根除治療，從而提高患者的治療依從性。

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