螺杆菌在溃疡性结肠炎中的研究

祝孟萍， 朱炳喜

1.徐州医科大学，江苏 徐州 221000； 2.徐州医科大学附属医院消化内科

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)是一种病因不明、反复发作的累及肠道黏膜表层的慢性结肠炎症，由直肠向近端延伸，甚至累及全结肠及回肠末端。炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)包括UC与克罗恩病(Crohn’s disease，CD)。随着生活方式及生活环境的改变，UC全球发病率呈逐年上升的趋势，目前UC已经成为威胁全球健康的一大难题[1]。近年来，随着肠道微生态学及免疫学的发展，螺杆菌感染与UC的关系引起了学者的广泛关注。几乎所有螺杆菌都能够寄居在胃肠道，根据寄居部位不同可分为幽门螺杆菌(Helicobacter pylori，H.pylori)及肝肠螺杆菌(enterohepatic Helicobacter species，EHS)。H.pylori是一种在胃上皮细胞定居繁殖的病原菌，与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌及胃淋巴瘤相关，与1型糖尿病、多发性硬化、非酒精性脂肪肝等胃肠外疾病的关系也有所报道。已有文献[2]报道，H.pylori感染与UC呈负相关，具体作用机制仍然未知。EHS目前多从动物中分离得到，有研究[3]认为，EHS感染可能是UC的主要病因或伴随因素。本文就螺杆菌感染与UC的关系及潜在作用机制作一概述，以供临床治疗参考。

1 螺杆菌的研究现状

自1984年MARSHALL和WARREN发现H.pylori以来[4]，人们不断深入研究螺杆菌与人类疾病的关系，并在多种动物体内发现螺杆菌其他成员。螺杆菌以其微需氧代谢、螺旋状和特有的运动性这些特性而易于在胃肠黏膜表面定居[5]。H.pylori是与慢性胃炎有关的革兰阴性菌，通常位于胃上皮表面。H.pylori与结肠肿瘤的发生密不可分[5-6]，同时也有证据表明，H.pylori在UC中具有重要作用。近年来，EHS被认为是IBD的潜在病原菌[3，6-7]。EHS是一类定植在胃肠道上皮的黏液层中的螺旋状微生物，目前已经从患有结肠疾病的绒顶怪柳猴和猕猴中分离出EHS，肝型螺杆菌(Helicobactor hepaticus，H.hepaticus)和胆型螺杆菌(Helicobacter bilis，H.bilis)也被证实在免疫缺陷的小鼠模型中产生结肠炎样改变[8]。因此，研究人员认为，EHS可能是UC的致病因子[9]。这些螺杆菌可以在动物模型中启动对共生菌的自身免疫反应，进一步可以认为在人类中或许也存在这种可能。

2 螺杆菌与UC的关系

2.1H.pylori与UCH.pylori的感染增加了溃疡及上消化道肿瘤的患病风险[10]。H.pylori感染多在儿童时期发生，与社会经济、卫生条件相关。有流行病学数据[11-12]显示，在印度和中国，H.pylori感染率超过50%，UC在我国的发病率低于欧美国家，而根治H.pylori地区UC的发病率升高。这一数据与H.pylori感染对UC有保护作用的假说相符。过去已有多篇文献[12-15]采用合并数据分析IBD证实了这个假说，但是，研究并没有区分UC和CD的差异，因此是否均适用于这两种疾病有待考究。WU等[13]的结论与上述一致，但他们进行亚组分析发现，与UC相比，CD表现出更显著的保护作用。然而，BARTELS等[16]对丹麦中部地区进行一项回顾性队列研究发现，H.pylori对CD的保护作用，UC并无此联系。PARLAK等[17]对111例IBD患者(UC 66例，CD 45例)的组织标本进行检测发现，UC患者组织学H.pylori感染率为69.7%，CD 62.2%，对照组63.3%，差异无统计学意义，认为H.pylori感染与UC之间无相关性。H.pylori与UC的相关性尚无明确结论，确定两者关系将在根治H.pylori的必要性、H.pylori活菌及提取物治疗UC方面产生指导意义。因此，有关UC和H.pylori的关系还需更进一步的研究。

2.2EHS与UCH.pylori是消化道溃疡及胃癌的致病因子，这一发现加深了我们对此疾病的认识。在UC中有无类似致病因子的存在值得我们去研究。目前，EHS对UC的诱导作用仍然未知，但已有研究者在腹泻患者及HIV感染的男性患者中检测到EHS。THOMSON等[7]通过PCR和FISH分析法对结肠样本的检测均发现，UC组EHS的感染率更高，提出EHS是UC的潜在病原菌这一观点。YU等[18]进行一项荟萃分析发现，EHS较H.pylori在IBD中感染率更高，而亚组分析则提示CD的EHS较UC感染率较高。EHS与UC之间的关联仍较少，未来的研究可以应用其他诊断方法和样本来源(如患者的粪便和血清)来验证这种关联，并进一步明确EHS在UC中的作用机制。

3 螺杆菌感染对UC的作用机制

3.1H.pylori对UC的保护机制多数研究[19-20]认为，H.pylori通过改变胃肠道的通透性或通过各种免疫学途径引起抗原物质的吸收及自身免疫紊乱而参与UC的发病机制。H.pylori引起的胃肠道黏膜的炎症反应激活宿主免疫系统，分泌大量IL-12，引起Th1细胞效应和Th1细胞因子的释放，局部免疫反应的产物转移到胃肠道外部位，这一机制诠释了H.pylori与胃肠道外疾病的关联[21-22]。既往有文献[12]指出，H.pylori通过其对免疫系统的影响来限制IBD的发展，H.pylori感染患者表达较高水平的Foxp3，一种T细胞调节标记，可抑制结肠炎的发展。HEIMESAAT等[23]建立动物实验表明，长期H.pylori感染可导致大肠中微生物群组成的明显变化，表明H.pylori可调节肠道菌群以影响IBD的发展。PAPAMICHAEL等[24]表明，H.pylori增加细胞因子的水平，激活树突状细胞和T细胞，下调Th1/Th17途径，诱导产生抗H.pylori抗体产生保护作用。ENGLER等[25]发现，H.pylori对DSS诱导的结肠炎的保护作用依靠NLRP3炎症小体对H.pylori的固有免疫识别及随后IL-18的产生和分泌，敲除NLRP32及IL-18和IL-18R或缺乏下游衔接蛋白MyD88的DSS小鼠对H.pylori提取物则无反应。内窥镜检查也进一步揭示，H.pylori提取物诱导大量由肠黏蛋白2(mucin2，MUC2)组成的保护性黏液的产生。SONNENBERG[26]认为，H.pylori诱导产生抗菌肽抵抗UC发病的潜在致病菌，或与病原菌竞争位点产生保护作用。

3.2EHS对UC的致病机制1999年人类从患有慢性结肠炎的绒顶怪柳猴的粪便中分离出一种尿素酶阴性，梭型生物体(H.Saguini)，通过16S rRNA基因测序进行的系统分析将其分类为EHS[27]。SHEN等[3]发现，EHS感染是持续存在的。H.Saguini感染敲除IL-10小鼠后，诱导全身免疫应答，引起血清中的总IgG和Th1相关IgG2c抗体显著增加，IgG2c应答显著高于Th2相关抗体IgG1应答，这与之前的研究相一致[28]。H.Saguini具有促炎活性，也可诱导DNA损伤，最显著增加的细胞因子是IL-22、IL-17a、IFN-γ、TNF-α和IL-6、iNOS表达也增加，而在IL-23a和IL-4 mRNA表达水平中没有观察到显著变化。H.hepaticus和H.bilis是目前研究相对较多的EHS，其他如H.trogontum、H.typhlonius、H.rodentium、H.mastomyrinus和H.cinaedi等均可引起IBD样改变。然而，H.Saguini不同于H.hepaticus，其毒力性质的表达不需要肠道其他菌群来启动炎症反应[29]。与其他螺杆菌属相比，其缺乏cdt、cagA和vacA，而H.Saguini是否通过削弱肠道屏障、调节免疫功能和维持慢性炎症诱导致病作用有待进一步研究。

4 肠道菌群改变与UC的相互作用

“生态失调”目前是UC病因的研究关键，菌群失调刺激肠道诱发免疫反应可导致UC的触发和复发。UC患者肠道菌群的变化表现为细菌数量的增加及多样性的减少。H.pylori流行地区根治H.pylori后UC的发生率较前明显上升[30]。CHEN等[31]提出，长期H.pylori感染后Th1与Th2之间失衡，根除H.pylori后Th2细胞因子明显减少，Th1细胞因子急剧上升。在CD中，Th1免疫应答占优势，而在UC中，Th2或Th1/Th2免疫应答可能占优势[32]。UC相比CD,因其较弱的遗传关联性、疾病分布的连续性和疾病与表面组织的相对局限性，纯感染因素在UC中显得更为明显。CHIBA等[33]接诊过1例慢性胃炎患者根除H.pylori后新发UC，研究者认为是抗菌药对肠道微生物群落的影响所致的生态失调。然而，有研究[34]表明，抗菌药治疗与IBD患者H.pylori感染呈负相关(20.5%vs55%，P=0.0001)。也有研究[35]发现，预先应用莫西沙星和/或甲硝唑治疗对IBD患者的H.pylori状态没有影响。目前，抗菌药与H.pylori的关系仍不十分明确，需要更大样本量的临床研究或基础研究。

5 展望

“生态失调”是近来UC病因学的研究热点，虽尚无足够的证据证明H.pylori感染对UC的保护作用，但已有研究[30]表明，H.pylori可以影响肠道菌群以影响UC的病程。H.pylori的肠道保护作用在动物实验中已经得到一定的证实，但在小鼠模型中的这种保护机制在人类中的并存性有待进一步研究。目前，临床上通过调节肠道菌群，如微生物制剂、肠内外营养、粪菌移植等作为辅助治疗方法以获得更好的治疗效果[36]。随着研究的逐步深入，破除种种限制，H.pylori活菌及其提取物或许能成为新的治疗药物。EHS与UC间的关系研究较少，更为灵敏的检测技术和基础研究有待进一步进行。螺杆菌对UC的潜在作用机制为进一步阐明UC的致病机制提供了新的思路。强调个体化治疗的基因工程技术，如修复肠道黏膜屏障、削弱易感基因作用、诱导炎症细胞凋亡及加强Treg细胞增殖等有望成为治疗UC的新途径[37]。

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