幽门螺杆菌感染胃炎患儿胃黏膜ASICs表达在胃肠道动力中的作用
2021-04-13王金坤袁丽萍李欢肖红云
王金坤 袁丽萍 李欢 肖红云
1安徽医科大学附属阜阳医院(安徽阜阳236000);2安徽医科大学第一附属医院(合肥230022)
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)与慢性胃炎及消化性溃疡、胃癌、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、胃食管反流病、功能性消化不良的发病机制密切相关已被公认[1]。Hp感染在儿童中非常常见,近年来有越来越多的病例被报道[2]。正常情况下,Hp在pH <4 的酸性环境下无法存活。研究发现,感染了Hp的患儿其胃内的pH 值比没有感染的患儿高[3]。
酸敏感离子通道(acid-sensing ion channels,ASICs)是细胞外酸化激活的离子通道,属于上皮钠通道ENaC(epithelial sodium channels)∕退化因子基因DEG(degenerin)家族,在神经组织中高表达[4]。ASICs 与细胞外H+的变化密切相关,在正常和病理条件下都能精确地感受到pH 值的变化[5]。本研究探讨了胃黏膜ASICs 的表达及其在Hp感染患者胃肠功能中的作用。
1 资料与方法
1.1 一般资料选取30 例主诉反复腹痛、恶心、呕吐于2017年5月至2018年12月在我院儿科进行上消化道内镜检查的30 例住院患儿为研究对象。本研究纳入22 例经内镜检查诊断为胃炎的患者,分为Hp阳性组(n= 11)和阴性组(n= 11)。采用快速脲酶或C13 呼气试验来明确Hp感染。如果其中一项测试结果呈阳性,则被认为是Hp感染。22 例患者均取胃窦黏膜活检标本,用甲醛固定。所有患儿内镜检查前均无服药史。本研究经医院伦理委员会批准,并取得患儿父母书面知情同意。
1.2 免疫组化法检测胃窦黏膜ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表达按照免疫组化试剂盒说明书对胃炎患儿胃黏膜ASIC1a、ASIC2、ASIC3表达进行评估[6]。以上皮细胞胞浆呈棕黄色染色为阳性细胞,取每张切片的3 个视野在400 倍显微镜下观察并计算免疫组化分数。免疫组化分数=阳性细胞平均光密度值×染色阳性的黏膜面积∕总黏膜面积。
1.3 ELISA 方法测定血清中CCK、SP、GAS 和MTL 水平住院患儿于次日上午8 ~10 时采血,1 300 ×g离心10 min,分离血清-80 ℃保存待测。按照ELISA 试剂盒说明书测定血清中CCK、SP、GAS 和MTL 水平,用ng∕mL 表示。
1.4 统计学方法血清CCK、SP、GAS 和MTL 以及胃黏膜ASICs 表达以均数±标准差表示,采用t检验进行统计学分析。采用Pearson 相关性分析ASIC3表达与血清胃肠激素的相关性。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般情况分析22 例胃炎患儿,男14 例,女8 例,年龄6 ~14 岁,平均(10.32 ± 2.18)岁。Hp阳性组男7 例,女4 例,年龄(10.72 ± 2.18)岁;Hp阴性组男7 例,女4 例,年龄(9.91±2.11)岁。两组间性别、年龄差异无统计学意义。
2.2 胃窦黏膜组织中ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表达ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 阳性细胞主要分布在胃炎患儿胃黏膜的内膜上皮和腺管中,在细胞膜内可见褐色或黄色表达颗粒。在所有胃炎患儿胃黏膜中可见散在、稀疏的ASIC1a 和ASIC2 表达的阳性细胞(图1B-C、E-F)。然而,Hp(+)患儿胃黏膜中ASIC3 表达阳性细胞较多,而Hp(-)患儿胃黏膜中ASIC3 表达阳性细胞较少(图1A,D)。此外,ASIC1a、ASIC2、ASIC3 表达半定量证实胃窦黏膜ASIC3 蛋白表达在Hp感染与非Hp感染患者之间差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。
图1 免疫组化法检测胃炎患儿胃窦黏膜ASIC1a,ASIC2 和ASIC3 表达(×400)Fig.1 Expression of ASIC1a,ASIC2 and ASIC3 in gastric antrum mucosa of children with gastritis detected by immunohistochemistry(×400)
2.3 血清中CCK、SP、GAS 和MTL 水平Hp(+)组患儿血清CCK 和SP 水平明显高于Hp(-)组患儿(图2A-B)。Hp(+)组患儿血清MTL 水平明显高于Hp(-)组患儿(图2D)。但Hp(+)与Hp(-)组患儿血清GAS 水平差异无统计学意义(图2C)。
表1 胃炎患儿胃窦黏膜ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表达分析Tab.1 Expression analysis of ASIC1a,ASIC2 and ASIC3 in gastric antrum mucosa of children with gastritis±s
表1 胃炎患儿胃窦黏膜ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表达分析Tab.1 Expression analysis of ASIC1a,ASIC2 and ASIC3 in gastric antrum mucosa of children with gastritis±s
注:与Hp(-)组比较,**P <0.01
免疫组化分数(%)组别Hp(+)组Hp(-)组例数11 11 ASIC1a 0.138±0.042 0.129±0.044 ASIC2 0.202±0.049 0.185±0.039 ASIC3 0.304±0.028**0.230±0.030
2.4 ASIC3 表达与血清CCK、SP、GAS、MTL 水平的关系分析ASIC3与血清胃肠激素的关系结果表明,ASIC3 的表达与血清CCK、SP 和MTL 的分泌有显著相关性(R= 0.539,P= 0.01;R= 0.516,P=0.014;R=0.495,P=0.019),见图3。
3 讨论
图2 ELISA 法测定血清CCK、SP、GAS 和MTL 水平Fig.2 Serum levels of CCK,SP,GAS and MTL were determined by ELISA
ASICs 属于DEG∕ENaC 家族成员,是一种由细胞外酸激活的阳离子通道。ASICs 已被证实参与多种生理病理过程,如肿瘤、炎症、缺血损伤、胃肠道疾病等[7-9]。有实验研究表明,ASIC3 在胃炎和消化性溃疡的情况下可促进胃酸过敏和疼痛,也参与结肠过敏[10]。
Hp感染是儿童慢性胃炎的病因之一[1]。正常儿童胃液pH 值<4.0,可以抑制大部分细菌的生长,在胃内形成相对无菌的环境[11]。然而,Hp可以通过激活存在人胃中的一种细胞质脲酶,这种酶将尿素分解为CO2和NH3,从而增加胃腔的局部pH 值[12]。此外,日本男性患者的研究显示,Hp对酸性分泌有较强的抑制作用[13]。PARK 等[14]报道,Hp感染儿童的pH(pH >4)高于胃正常pH(pH <4)。ASIC3 对细胞外pH 最敏感,其激活阈值为pH 7.2左右[15]。本研究发现感染Hp的胃炎患儿胃黏膜中ASIC3 的表达较未感染Hp的患儿显著增加,而ASIC1a 和ASIC2 的表达却没有增加,提示胃内Hp可上调胃黏膜ASIC3 的表达。
据报道,ASICs 与功能性胃肠疾病相关[10]。本研究测定了CCK、SP、GAS 和MTL 胃肠激素水平来探讨ASICs 与胃肠功能的关系。CCK 能刺激胆囊收缩和胰腺分泌,促进肠道运动,抑制幽门括约肌收缩;对餐后胃运动有抑制作用,对胃排空有延缓作用[16]。SP 是存在于胃肠道系统肌肠和黏膜下神经丛的一种神经肽,实验研究表明,SP 在胃肠道中发挥肌肉收缩、上皮离子转运、血管通透性和免疫功能调节等作用[17]。本研究表明,与未感染Hp的患儿相比,Hp感染的患儿血清CCK 和SP 水平显著升高。此外,CCK 和SP 的释放与胃炎患儿胃黏膜ASIC3 的表达密切相关。
图3 ASIC3 表达与血清CCK、SP、MTL 水平的相关性Fig.3 Correlation between ASIC3 expression and serum CCK,SP and MTL levels
胃泌素由胃窦及十二指肠近端黏膜G 细胞分泌,可促进胃酸分泌、胃窦收缩及胃肠黏膜再生。由Mo 细胞分泌的MTL 可促进上消化道机械运动和生理机电活性[18]。本研究表明,Hp感染的患儿血清MTL 水平明显高于未感染Hp患儿。MTL 的释放与儿童胃炎胃黏膜ASIC3的表达显著相关。
综上,Hp感染可诱导患儿胃黏膜ASICs,特别是ASIC3 的表达,ASIC3 参与胃肠道的病理生理功能。