林 勤
廣西上思縣人民醫(yī)院,廣西上思 535500
胃癌是最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一,胃癌的相關(guān)研究是當(dāng)前的熱點之一。目前,流行病學(xué)和動物實驗等研究結(jié)果最終均證實胃癌發(fā)病與幽門螺桿菌(helicobacterpylori,Hp)感染具有一定的相關(guān)性,幽門螺桿菌感染可增加胃癌的發(fā)生。因此,幽門螺旋桿菌的感染與胃癌的發(fā)生有十分密切的關(guān)系。本文在查閱大量文獻的基礎(chǔ)上就從幽門螺旋桿菌生物學(xué)特點與胃癌的發(fā)病機制作一綜述。現(xiàn)述如下。
幽門螺旋桿菌簡稱為Hp。幽門螺旋桿菌是自然界普遍存在的一種單極、末端鈍圓、多鞭毛螺旋形彎曲的細菌[1]。在電子顯微鏡下見其長約2.5~4.0 μm之間,寬約0.5~1.0 μm。Hp呈現(xiàn)常見的螺旋形彎曲,其菌體的一端可伸出數(shù)量不等的條帶鞘的鞭毛,一般在2~6條。常呈典型的螺旋狀或弧形。
Hp是專性微需氧菌,能耐酸,在強酸中的環(huán)境下存活,并可借助自身特有的鞭毛在粘稠液體中快速游動,在胃粘膜上皮細胞的表面,還能借助于多種黏附因子與特異性受體牢固結(jié)合,因此,Hp能夠長期寄居胃黏膜上皮細胞,Hp能自由的穿梭于粘稠的黏液層,并能夠長期寄居胃黏膜深層,從而引起一系列炎癥引起疾病。Hp能夠分泌多種酶,包括尿素酶、熱休克蛋白、P型三磷酸腺苷酶等[2],Hp還可以影響胃酸的形成,能夠分泌抑制胃酸的蛋白,同時,還能夠分泌多種毒素,包括空泡細胞毒素(VacA)和細胞毒素相關(guān)蛋白(CagA)。通過對幽門螺桿菌毒力基因型菌株的研究表明[3],根據(jù)Hp有無CagA基因?qū)⑵浞譃閮尚?,根?jù)有無毒性分為兩種基因,有CagA基因,表達CagA蛋白,具有毒素活性;無CagA基因,不表達CagA蛋白,具無毒素活性。
Hp具有包括菌毛、鞭毛、尿素酶、黏液酶、CagA及VacA等多種致病因子,其中主要的毒力因子是CagA和VacA,這兩種也可能是胃癌發(fā)生的始動因素。研究表明,胃癌的發(fā)病與cagA、VacA陽性菌株密切相關(guān)[4]。Hp感染可能導(dǎo)致不同程度的胃粘膜病變,有CagA基因的HP感染,表達CagA蛋白,具有毒素活性,可能引起胃黏膜炎癥、腸上皮化生、異型增生等胃黏膜病變反應(yīng),誘發(fā)的胃癌的發(fā)生;另外,Hp產(chǎn)生的尿素酶水解尿素后所產(chǎn)生的氨,可破壞胃酸環(huán)境,使其酸性變?nèi)?,氨對上皮細胞有毒性作用。HP破壞胃粘膜的保護屏障,長期的破壞、修復(fù)、再破壞的反復(fù)病變,使上皮細胞反復(fù)損傷并引起嚴重的炎癥反應(yīng),以致逐漸出現(xiàn)腸上皮化生和異型增生等細胞病理變化,胃粘膜上皮細胞發(fā)生癌前病變,最終導(dǎo)致胃癌的發(fā)生。
cagA蛋白是Hp的一種主要毒力致病因子,cagA是一段含有約40kb的特殊基因片段,典型結(jié)構(gòu)特征,是一個標(biāo)志性基因。近年來,隨著對cagA等位基因方向的研究,揭示了cagA基因的多態(tài)性的事實[5],cagA基因共可表達出A、B、C、D4種cagA蛋白,該蛋白在介導(dǎo)細胞骨架重排、浸潤、細胞增殖中起關(guān)鍵作用。cagA陽性的Hp菌株為毒力菌株,與胃癌的發(fā)生密切相關(guān),誘導(dǎo)更多的酪氨酸磷酸化和IL-8的分泌,因此具有更強的細胞毒性,與胃癌發(fā)生也具有更密切的相關(guān)性。
影響細胞凋亡,通過作用于細胞膜上的酶而引起細胞的空泡樣變性。VacA促進細胞生長因子及受體的過度表達,影響胃黏膜細胞中生長因子的調(diào)節(jié)機制,引起胃黏膜的增生和癌變。Hp的VacA毒素抑制T細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),導(dǎo)致胃粘膜上皮細胞長期慢性感染,進而引起上皮細胞的癌前病變。VacA破壞胃黏膜上皮屏障功能和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),對上皮細胞的結(jié)構(gòu)和表型具有多重影響,從而導(dǎo)致腫瘤產(chǎn)生。
Hp的致病因素首先是與胃上皮細胞的直接連接,Hp的血型抗原結(jié)合粘附素(BabA)與胃壁長期定植,Hp長期寄居可引起胃粘膜持續(xù)感染,Hp分泌的BabA和VacA、CagA等毒力因子可使Hp與宿主細胞固定的結(jié)合,從而可抗拒胃酸、胃粘液的沖刷。研究表明,Hp高密度分泌的BabA和嚴重的胃黏膜損傷密切相關(guān)。
Hp粘附于胃上皮細胞細胞,依賴其分泌系統(tǒng)改變胃粘膜上皮細胞的下游信號途徑,參與致癌效應(yīng)。研究表明,一方面,Hp能夠直接結(jié)合胃粘膜受體并激活金屬蛋白酶,加重胃粘膜上皮細胞的損傷;另一方面,Hp可刺激胃上皮細胞分泌巨噬細胞游走抑制因子,下調(diào)p53磷酸化和上調(diào)Bcl-2表達,從而啟動了下游信號途徑,進而促進了胃上皮細胞增殖并抑制胃上皮細胞凋亡。Hp能誘導(dǎo)Bcl-2和bax表達失平衡,在胃癌中則促進Bcl-2的表達強于bax。
不同菌株的Hp感染對胃黏膜上皮細胞凋亡可產(chǎn)生不同的影響。研究表明,能夠分泌CagA的菌株Hp致病性更強,與不分泌CagA菌株Hp相比,分泌CagA的菌株Hp可引起的胃黏膜上皮細胞炎癥反應(yīng),還能夠促使胃上皮細胞凋亡,其原因可能包含兩方面,其中一方面,可能與CagA陽性菌株誘導(dǎo)IL-8等炎癥因子分泌增加有關(guān)[6]。研究顯示,隨著Hp尿素酶活性的增加常伴隨凋亡細胞數(shù)量增多,進一步研究證實,尿素酶的活性與胃黏膜上皮細胞的凋亡呈正相關(guān)。CagA陽性的菌株分泌的致病酶導(dǎo)致胃粘膜上皮細胞的癌前病變和胃癌的演變過程。
亞硝酸鹽是胃癌的觸發(fā)因素,參與胃癌的形成過程。亞硝酸鹽是亞硝酰胺(NAD)合成的主要前體之一,研究證實,Hp感染促使亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酰胺形成,導(dǎo)致胃內(nèi)NAD合成,NAD是直接的致癌物,因而,胃癌的形成與Hp感染導(dǎo)致致癌代謝物具有密切聯(lián)系。有報道Hp具有乙酰轉(zhuǎn)移酶(NAT)活性,通過NAT參與胃癌的促進,NAT在多種腫瘤的癌變過程中起重要作用,Hp感染還能夠活化乙酰轉(zhuǎn)移酶,進而參與胃內(nèi)致癌代謝物的形成[7]。
綜上所述,胃癌的發(fā)生是多階段多因素共同作用的結(jié)果,胃癌的發(fā)生和幽門螺桿菌感染有著不導(dǎo)尋常的關(guān)系,各種致病因素、基因產(chǎn)物在不同階段起著協(xié)同作用。幽門螺桿菌感染與胃癌發(fā)生、發(fā)展之間具有一定的相關(guān)性,其幽門螺桿菌感染與胃癌密切關(guān)系為探索胃癌的發(fā)病機理及其防治提供好的方法。Hp感染可能并不是唯一的決定因素,有可能是一個重要的啟動因素。但是,根除幽門螺桿菌對預(yù)防胃癌的發(fā)生有著十分重要的作用,其早期研究未能證明根除幽門螺桿菌可逆轉(zhuǎn)胃粘膜化生的癌前病變狀態(tài),目前有關(guān)Hp感染與胃癌發(fā)生的確切機制尚不清楚,隨著研究的不斷深入及其對幽門螺桿菌生物學(xué)特性的研究,根除幽門螺桿菌對胃癌的預(yù)防與治療能起到積極的作用。
[1] 吳友山,陶志強,潘麗娟,等.幽門螺桿菌致病機制及其相關(guān)疾病研究進展[J].內(nèi)科,2007,2(4):619-621.
[2] 張彩鳳,夏永華,韓搖宇,等.幽門螺桿菌iceA基因型與胃黏膜病變的相關(guān)性[J].世界華人消化雜志,2008,16(20):2312-2315.
[3] 宮月華,袁搖媛.中國莊河胃癌高發(fā)區(qū)幽門螺桿菌毒力基因型菌株感染分布特征[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2006,86(6):419-421.
[4] 盧笛,袁偉建,張桂英,等.Bcl-2在幽門螺桿菌誘導(dǎo)胃癌細胞增殖和凋亡中的表達[J].中華消化雜志,2006,26(5):345-347.
[5] 梁鈞,袁志明,梁布鋒.幽門螺桿菌基因組研究[J].生物化學(xué)與生物物理進展,2002,29(1):39-41.
[6] 周麗雅,林三仁,丁士剛,等.根除幽門螺桿菌對胃痛患病率及胃黏膜組織學(xué)變化的八年隨訪研究[J].中華消化雜志,2005,25(6):324-327.
[7] 陳清波,王洪波,徐明垚,等.慢性胃病伴腸上皮化生、胃癌與幽門螺桿菌感染的關(guān)系[J].實用癌癥雜志,2010,25(2):169-171.