譚嘉圣 陳燁 周有連
【摘要】隨著抗菌素的廣泛使用,針對幽門螺旋桿菌(Hp)治療出現(xiàn)的耐藥率也相應(yīng)增加,標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法的Hp根除率已降至80%或更低,以至于更迫切需要一種新型的有效抗菌藥物??咕淖鳛橐环N不易產(chǎn)生耐藥性的抗微生物藥物,在抗幽門螺旋桿菌方面具有較好的前期。本文主要綜述目前抗菌肽針對幽門螺旋桿菌的治療情況。
【關(guān)鍵詞】抗菌肽;細(xì)菌素;幽門螺旋桿菌;治療方案
【中圖分類號】R722.12 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1004-4949(2015)03-0066-02
幽門螺桿菌(Hp)是一種常見的微需氧的革蘭陰性菌,是上消化性潰瘍和慢性胃炎等疾病的重要致病因素,也與胃癌的發(fā)生密切相關(guān)。Hp感染在世界范圍普遍存在,約有半數(shù)以上的人口胃內(nèi)存在Hp定居,其中發(fā)展中國家Hp感染率相對較高。
1.目前治療Hp的常用方法
殺滅Hp往往需要幾種抗生素聯(lián)合使用,但由于抗生素在感染疾病中的廣泛應(yīng)用,令Hp產(chǎn)生耐藥的情況日趨嚴(yán)重,殺滅Hp所需的抗生素治療也從二聯(lián)到三聯(lián)或四聯(lián)不斷增加。目前關(guān)于Hp的治療方法相對較多,其中一線治療就包括標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法(PPI+克拉霉素+阿莫西林/甲硝唑 7~14d)、含鉍四聯(lián)療法(PPI+鉍劑+四環(huán)素+甲硝唑 10~14d)、序貫療法(二聯(lián)治療"PPI+阿莫西林"5d+三聯(lián)治療"PPI+克拉霉素+甲硝唑"5d)、伴同療法(PPI+克拉霉素+阿莫西林+甲硝唑 7~10d)、混合療法(雙聯(lián)療法7d+伴同療法7d),其余的還有二線治療如喹諾酮三聯(lián)療法、三線治療如藥敏試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)治療等[1]。但是對于日趨嚴(yán)重的耐藥性問題還是沒有得到有效的解決,因此我們需要針對幽門螺桿菌產(chǎn)生耐藥機(jī)制進(jìn)行更深入的研究及研發(fā)新型的抗菌藥物。
2.抗菌肽的定義
抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)是由多種生物細(xì)胞特定基因編碼經(jīng)外界條件誘導(dǎo)產(chǎn)生的一類具有廣譜抗細(xì)菌、真菌、病毒、原蟲、抑殺腫瘤細(xì)胞等活性作用的多肽。AMPs種類繁多,可由生物體內(nèi)直接產(chǎn)生,如細(xì)菌、植物、昆蟲、兩棲動物、哺乳動物等。它具有強(qiáng)堿性、熱穩(wěn)定性等理化性質(zhì),并且最重要的是因其滅菌機(jī)制主要是作用于細(xì)胞膜而不易產(chǎn)生耐藥性。AMPs除了破壞細(xì)胞膜的完整性,還能被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入胞內(nèi)破壞初級及次級代謝反應(yīng),部分AMPs同時兼具破壞膜完整性和破壞初級代謝反應(yīng)雙重抗菌機(jī)制。因此作為一種新型的抗菌藥劑,很多學(xué)者在針對抗Hp治療上進(jìn)行了許多研究。
3.防御素對Hp的治療
防御素(Defensins)是人體內(nèi)產(chǎn)生的一組抗菌肽,主要包括α-防御素、β-防御素、θ-防御素等,它們分布于體內(nèi)不同器官組織。其中β-防御素2(HBD-2)是第一種在炎癥刺激下誘導(dǎo)合成的人類抗菌多肽,廣泛分布于氣管、肺臟、皮膚、胃粘膜等部位。近年來隨著對HBD-2的深入研究,發(fā)現(xiàn)HBD-2的基因位點(diǎn)與胃粘膜炎性因子表達(dá)調(diào)控的NF-κB基因位點(diǎn)密切相關(guān),因此HDB-2在一定程度上參與了炎癥和免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)。已有研究證實(shí),幽門螺桿菌在胃粘膜的定植及直接與胃粘膜表面上皮的接觸可誘導(dǎo)HBD-2的表達(dá),而且體外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)HBD-2對幽門螺桿菌有一定的殺傷作用,在濃度達(dá)到10-7mol/L(0.3mg/L)時可抑制50%幽門螺桿菌生長,而10-5mol/L(30mg/L)則可完全抑制幽門螺桿菌生長。
Alexandra等[2]研究發(fā)現(xiàn)NOD1在上皮細(xì)胞直接參與HBD-2殺傷幽門螺桿菌作用,并且在對抗Hp的宿主防御機(jī)制中起著重要作用。NOD1(核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域1)是胃粘膜上皮細(xì)胞內(nèi)的固有免疫受體,能識別革蘭陰性菌的肽多糖(PGN),激活NF-κB途徑導(dǎo)致炎癥介導(dǎo)的細(xì)菌清除作用。然而Hp的慢性感染能通過改變PGN的結(jié)構(gòu)逃避NOD1介導(dǎo)的炎癥清除作用,并且關(guān)于Hp如何躲避體內(nèi)防御素清除的方式尚未清楚。最近Bianca等[3]研究了在治療因幽門螺桿菌引起的慢性胃炎患者過程中體內(nèi)HBD-2及HBD-3兩種抗菌肽的不同表達(dá),HBD-2和HBD-3的表達(dá)均與幽門螺桿菌感染相關(guān),其中HBD-2的上調(diào)表達(dá)與胃炎的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),相反HBD-3的表達(dá)則顯著下降,但其mRNA數(shù)目水平之間無明顯差異,考慮與幽門螺桿菌中CagA因子的不同變種有關(guān),提示HBD-3可能反應(yīng)幽門螺桿菌感染的個體化差異。
4.抗菌肽LL-37對Hp的治療
LL-37作為人體內(nèi)抗菌肽Cathelicidins家族的唯一成員,也是人體內(nèi)另一種主要的抗菌肽類型。LL-37在人體組織中廣泛分布,具有廣譜抗微生物、中和毒素和趨化作用。其最早發(fā)現(xiàn)于骨髓,由髓細(xì)胞和晚幼粒細(xì)胞合成,定位于特意中性粒細(xì)胞,是人類外周血中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和T細(xì)胞的化學(xué)誘導(dǎo)劑,能通過增加白細(xì)胞至感染部位提高機(jī)體的天然和適應(yīng)性免疫功能。已有研究表明,LL-37在幽門螺桿菌感染的胃粘膜中呈上調(diào)性表達(dá),暗示著在機(jī)體固有免疫、抵御幽門螺桿菌染中起著積極作用。然而Leszczynska等發(fā)現(xiàn)相對于抗菌肽LL-37,陽離子類固醇CSA-13對幽門螺桿菌的殺傷效果更理想[4]。
Nuding等[5]同時研究了β-defensin和LL-37抗菌肽在胃粘膜含有或不含Hp中敏感性和表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)Hp感染相關(guān)胃炎中體內(nèi)HBD-2的分泌表達(dá)顯著提高,而HBD-1、HBD-3及LL-37只有微弱表達(dá),HBD-4則無明顯特異性變化。在抑菌活性方面,純化的HBD-2對Hp的敏感性最低,LL-37和HBD-3對Hp呈現(xiàn)良好的殺菌效果。但是感染Hp的胃粘膜活檢提煉物與未感染的相比,抗Hp活性方面未見明顯差異,提示幽門螺桿菌可能通過某些途徑逃避體內(nèi)抗菌肽的滅活作用。
5.其它類抗菌肽對Hp的治療
由于生存環(huán)境的影響,兩棲類動物擁有著優(yōu)良的化學(xué)防御體系,大量有著不同類型和功能的抗菌肽已被從兩棲類動物表皮上發(fā)現(xiàn)。值得注意的是,Lihua等[6]第一次發(fā)現(xiàn)來源于無指盤臭蛙的皮膚分泌物名為odorranain-HP的天然抗菌肽,能發(fā)揮抗幽門螺桿菌活性,這意味著odorranain-HP可用作新模板設(shè)計(jì)抗Hp制劑。
抗菌肽的來源種類繁多,對于昆蟲而言,其特有的免疫系統(tǒng)能夠?qū)θ肭煮w內(nèi)的病原體及異物產(chǎn)生免疫防御反應(yīng),這意味著不同外源物質(zhì)都能在昆蟲血淋巴中檢測到相應(yīng)的抗菌肽。Huang Jian等[7]利用H.pylori針刺誘導(dǎo)分離家蠅(Muscadomestica)幼蟲的抗菌肽,發(fā)現(xiàn)此類抗菌肽通過干擾Hp的抗氧化系統(tǒng)以及影響其能量代謝等方面,對Hp的生長產(chǎn)生明顯的抑制作用。
另外,許多細(xì)菌在其自身代謝過程中也能產(chǎn)生抗菌肽,又稱為細(xì)菌素(bacteriocin)。谷草芽孢桿菌能分泌多種低分子量的抗菌肽和細(xì)菌素類的抗菌活性物質(zhì),如抗菌肽Subtilosin A、subtilin、表面活性素、伊枯草菌素等抑制細(xì)菌的生長[8]。目前發(fā)現(xiàn)其同時具有體外拮抗幽門螺旋桿菌的能力,抑菌機(jī)制與分泌抗菌肽Subtilosin A結(jié)構(gòu)類似物相關(guān),該類物質(zhì)可作為治療H.pylori感染的候選藥物[9]。乳酸菌自身產(chǎn)生的細(xì)菌素Nisin可在檸檬酸的協(xié)同下抑殺H.pylori,與大多數(shù)細(xì)菌素相似,Nisin分子由于含有12、22、34位3個賴氨酸和31位的組氨酸而帶正電荷,有利于靜電作用和疏水作用與細(xì)胞膜結(jié)合,插入細(xì)胞膜中形成通透孔道,導(dǎo)致細(xì)胞自溶而死亡[10]。
除了天然的抗菌肽殺滅幽門螺桿菌外,合成抗菌肽對其的滅活作用似乎更加高效。最近,科學(xué)家已合成出一類名叫?;嚢彼岬途畚铮╫ligo-acyl-lysyls OAKs)的抗菌肽家族,其中C12K-2β12體現(xiàn)了對幽門螺桿菌強(qiáng)大的體外殺菌活性。Morris等[11]通過感染HP的長爪沙鼠作為實(shí)驗(yàn)對象,證實(shí)了C12K-2β12在體內(nèi)外殺滅幽門螺桿菌的療效顯著,并有可能作為一種新型抗HP藥劑使用。
6.結(jié)語與展望
隨著Hp感染引起消化系統(tǒng)疾病的日益深入研究,越來越多的抗Hp治療方法被提出并試行。作為一種新型幾乎無耐藥性的抗菌藥物,已有多種不同類型的抗菌肽在體外被證實(shí)能對Hp進(jìn)行有效殺滅,但是Hp可通過某些未明確的途徑來逃避體內(nèi)自產(chǎn)生的抗菌肽的滅活作用[12]。如何提高抗菌肽殺菌作用并避免Hp體內(nèi)感染后的逃避機(jī)制和耐藥機(jī)制,是將要研究的重點(diǎn)方向。相信在不久的將來,抗菌肽能在治療Hp感染引起的消化系統(tǒng)疾病中發(fā)揮重要作用。
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