幽門(mén)螺桿菌粘附素的治療研究進(jìn)展

摘要: 幽門(mén)螺桿菌與胃的上皮細胞的強力粘附作用是幽門(mén)螺桿菌的粘附素與胃上皮細胞上受體相結合所致，其粘附作用的特異性提示存在著(zhù)復雜的粘附素和受體系統。本文綜述了有關(guān)幽門(mén)螺桿菌的理化特性、基因與受體及其致病性等研究進(jìn)展。

　　胃竇部幽門(mén)螺桿菌（helicobacter pylori, Hp）感染可引起許多胃十二指腸疾病，包括B型（胃竇）胃炎、消化性潰瘍[1]、胃粘膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤（MALT）和胃癌[2,3]。組織學(xué)研究發(fā)現Hp與胃上皮細胞相連，同時(shí)在胃粘膜層也有Hp與胃上皮細胞相連，同時(shí)在胃粘膜層也有Hp存在。Hp一般大量存在于胃竇部，但也有一些粘附在十二指腸和食管的的胃組織化生部。Hp除對胃竇組織具有顯著(zhù)的選擇性外，還對胃上皮細胞有特定的粘附作用，這說(shuō)明Hp能特異地認識胃上皮細胞表面的某些部分。由于Hp的粘附同時(shí)具有組織特異性和窗主特異性，說(shuō)明存在復雜的細菌粘附素[4～6]�，F將近年來(lái)有關(guān)Hp粘附素的研究作一綜述。

　　1 粘附素的結構和理化特性

　　幽門(mén)螺桿菌之所以能夠在胃蠕動(dòng)運送食物時(shí)不一起被驅除與Hp的粘附素和胃上皮細胞的緊密粘附有關(guān)。Hp的粘附素復雜多樣，目前已有以下幾種得到證實(shí)。

　　1.1 纖維血凝素 Evans等[7]采用凝集反應抑制物抑制Hp的血凝活性，鑒定出一種易與N-乙酰神經(jīng)氨酰乳糖結合的纖維血凝素（NLBH），即Hp粘附素（HpaA），其分子量為20kDa。成熟的HpaA蛋白有幾個(gè)親水區域，主要是18～36氨基酸殘基、120～130氨基酸殘基和羧基端的159～174氨基酸殘基。在HpaA蛋白氨基酸序列中，KRTIQK序列中大量的Ile殘基也參與了對唾液酸受體的識別。Hp粘附素HpaA蛋白是一種具有血凝活性的脂蛋白，它并不存在于外膜蛋白而存在于細胞質(zhì)組分中，可識別各種動(dòng)物紅細胞和哺乳動(dòng)物細胞表面的N-乙酰神經(jīng)氨酰乳糖及胃粘膜上皮上的磷酸酰乙醇胺（PE）并與之粘附，這種粘附能被神經(jīng)節苷脂GM3和硫苷脂競爭抑制，神經(jīng)氨酸酶和胎球蛋白也可抑制其結合。同時(shí)，Evans等[7]對編碼纖維血凝素的粘附素基因hpaA進(jìn)行了克隆測序，在1.4kb的HimdⅢ-KpaⅠ的DNA片段上含有SacⅠ、BglⅡ和SmaⅠ的酶切點(diǎn)，并且包括了三個(gè)開(kāi)放性閱讀框（ORFs）：ORF1、ORF2、ORF3，其中ORF2和ORF3以ATG密碼子為起始點(diǎn)。（1）ORF1有357個(gè)堿基（1～357），可以編碼15Kda的一個(gè)截短的多肽。ORF1中有幾個(gè)蛋氨酸密碼子，但都不在核糖體結合的SD序列位點(diǎn)之后。（2）ORF2有549個(gè)堿基（576～1124），可編碼20kDa蛋白，即Hp粘附素（HpaA）的基因為hpaA。ORF2在核糖體結合的SD序列之后，也在距起始密碼子ATG上游-35和-10bp的啟動(dòng)序列（TTGACAA和TGTTAT）之后。ORF2的轉錄終止密碼子是在下游12堿基處8個(gè)bp的反向重復序列，此序列是一個(gè)可產(chǎn)生rho因子依賴(lài)轉錄終止信號的弱莖一環(huán)結構。（3）ORF3有117個(gè)堿基（1177～1353），可編碼5kDa多肽。

　　1.2 胞外酶S樣的粘附素 Lingwood等[8]報道一種胞外酶S樣的粘附素，分子量為63kDa，其N末端氨基酸序列（Med-Val-Asn-Lys-Asp-Val-Lys-X-Thr-X-Thr-X-Ala-Pha）包含一個(gè)蛋氨酸酸（Met）殘基，這一序列與Hp的其他蛋白質(zhì)氨基酸序列無(wú)同源性。這種粘附素具有陽(yáng)離子依賴(lài)性和凝集素樣活性，因此稱(chēng)為M選擇素，它可特異地結合神經(jīng)三已糖基神經(jīng)酰胺（gangliotriosylceramide, gg3）、神經(jīng)節四已糖基神經(jīng)酰胺（gangliotetraosylceramide, Gg4）和磷脂酰乙醇胺（PE）。綠膿桿菌毒力因子——胞外酶S，是一種ADP-核糖轉移酶，可與Hp的甘油脂受體特異結合，這與Hp胞外酶S，是一種ADP-核糖轉移酶，可與Hp的甘油脂受體特異結合，這與Hp胞外酶S樣粘附素和其脂質(zhì)受體的結合相一致[9]。

　　1.3 25kDa外膜蛋白Valkomen等[10]采用Western印跡法從Hp的蛋白質(zhì)混合物中檢測到一種25kDa具有血凝活性的Hp外膜蛋白，它能特異地結合層粘連蛋白（Lm），這種結合能被3-唾液酸乳糖完全抑制。25kDa凝集素樣的粘附素與Lm 的結合特異性與尿路病原性大腸桿菌和腸侵襲性大腸桿菌的菌毛與Lm的結合特異性相似。

　　1.4 19.6kDa的毛樣蛋白Doig等[4]通過(guò)超速離心、1.0％十二烷基硫酸鈉（SDS）洗脫和Mono q陰離子交換柱層析法純化出19.6kDa的毛樣蛋白，這種粘附素具有弱血凝活性，可以與Lm發(fā)生粘附，以前研究認為毛樣蛋白與Lm的結合是特異的，但后來(lái)的研究表明這種蛋白實(shí)際上是一種胞質(zhì)內的鐵結合蛋白，通過(guò)非特異的親水作用與Lm結合。19.6kDa毛樣蛋白在電鏡下可形成無(wú)定形的聚集，此聚集類(lèi)似于附著(zhù)在細菌表面的物質(zhì)，但在形態(tài)上有別于纖毛。氨基酸分析表明19.6Dda的毛樣蛋白前28個(gè)氨基酸中的10氨基末端殘基序列同源于霍亂弧菌的TcpA毛發(fā)蛋白。

　　1.5 16kDa外膜蛋白 Namavar等[11]發(fā)現了另一種粘附——16kDa外膜蛋白，它可與唾液酸粘蛋白上的硫酸寡糖結構如硫基Lewis(a)、硫基半乳糖和硫基N-乙酰氨基葡糖進(jìn)行結合。16kDa粘附素的氨基酸序列分析表明它為Hp的嗜中性粒細胞活化蛋白（NAP），其末端氨基酸為蛋氨酸。NAP是一種細菌鐵蛋白型蛋白質(zhì)，其基因（nap）可在所有菌株中檢測到。NAP可選擇性地與中性細胞酸性鞘糖脂的四種組分結合，從而調節中性粒細胞的功能。此外，這種粘附素還可以與Lewis x血型抗原進(jìn)行結合。

　　2 粘附素的受體

　　hp對胃上皮細胞的強有力的粘附作用是幽門(mén)螺桿菌的粘附素與胃上皮細胞上受體相結合所致。其粘附作用的特異性提示存在的復雜的粘附素受體系統。Hp可以與表達在糖蛋白和糖脂上的硫酸酯寡糖、磷脂酰乙醇胺（PE）和巖藻糖基的血型寡糖Lewis(b)等受體結合[7]，此外，還可與基底膜上的組分如層粘連蛋白（Lm）、Ⅳ型膠原和粘液結合[12]。其中，PE是胃粘膜上皮細胞上的表面成分，它與紅細胞上的PE在脂肪酸組成上相一致，可以作為Hp的纖維血凝集、胞外酶S樣分子和16kDa表面蛋白粘附素的受體。Hp上不同的粘附素有著(zhù)不同的粘附素受體。如胞外酶S樣粘附素可與神經(jīng)節苷酶GM3、硫苷脂和PE受體結合[8]，而25kDa的外膜蛋白是維持胃上皮完整性的重要組分之一，Hp與Lm的結合具有迅速、特異、部分可逆、高度親和及對pH不敏感等特點(diǎn)[10]。Lm的糖基化，尤其是唾液酸化，對Hp-Lm的結合極為重要。Hp與Lm特異的結合位點(diǎn)位于Lm糖鏈結構的三糖區域，特別是N-乙酰神經(jīng)氨酰乳糖。在這些上皮細胞受體中還包括巖藻糖基血型抗原Lewis(b)，而在一般人群中大約80％的人在胃液和唾液中含有針對Lewis(b)血型抗原的血型物質(zhì)（血型抗體），這些血型物質(zhì)在胃中會(huì )與胃粘膜上的Hp粘附素受體—— lewis(b)血型抗原結合，競爭性地減少細菌的粘附。Namavar[11]報道16kDa的表面蛋白粘附素，可粘附唾液蛋白上的硫酸酯寡糖結構，如磺基-Lewis(a)、磺基半乳糖和磺基N-乙酰氨酰葡糖，而唾液酸化的Lewis(a)和Lewis(b)抗原與Hp的結合能力較弱。

　　3 粘附素的致病性

　　一般在粘膜表面的常居菌為非致病性的，胃內的pH值可低于2，并且胃蠕動(dòng)的推進(jìn)作用也不利于一般細菌在胃粘膜表面停留。但是幽門(mén)螺桿菌則能在人體胃粘膜表面寄生，并能陪伴宿主終生，引起寄居部位各種不同程度的病理變化，微絨毛消失，細胞骨架發(fā)生改變等，并且Hp可緊密聚集在細胞連接處，顯微鏡下可見(jiàn)細胞間常出現明顯的穿透及胃上皮細胞間的粘附減弱，同時(shí)在胃粘膜深部發(fā)現的Hp的抗原如尿素酶，使上皮細胞的緊密連接被破壞，因而可能發(fā)生滲漏[10]。Trust和Slominany等[13]發(fā)現Hp與基底膜層粘連蛋白有高度的親和性并推論二者的結合可造成組織細胞完整性受損，尤其在細胞連接處。Slominany發(fā)現上皮細胞上的特異性層粘連蛋白受體與層粘連蛋白的粘附作用可被Hp的LPS所阻止。Hp可產(chǎn)生各種粘附素，粘附素的多樣性說(shuō)明Hp的粘附是一個(gè)多步驟的過(guò)程[12]，不同的階段涉及不同的粘附和識別作用。Hp定植于胃粘膜細胞，首先是特異的粘附素識別粘液層上的受體和上皮細胞上的的表面受體，然后Hp再與基底膜的層粘連蛋白結合。Hp粘附于胃粘膜之后釋放大量毒性的細菌產(chǎn)物而促使上皮細胞發(fā)生退行性變化，這可能顯露層粘連蛋白和胞外基質(zhì)成分，Hp與之結合后便在慢性炎癥組織中存活下來(lái)。此外Hp與高分子量的唾液酸粘蛋白中的硫酸酯聚的結合在胃液低pH條件下可以得到加強，這使Hp更加牢固地粘附于胃粘膜上皮細胞，為Hp定值后各種毒力因子的釋放創(chuàng )造了條件。

　　4 展望

　　對Hp粘附素雖已進(jìn)行了大量研究，但有關(guān)粘附素的基因及粘附機制方面仍不夠清楚，在這方面的進(jìn)一步探索將有助于對Hp致病機理的深刻理解，同時(shí)也可為Hp預防和治療提供思路。

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