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(一)幽门螺杆菌与慢性胃炎的关系
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现已确认Hp是慢性胃炎的重要病因,特别是B型胃炎的重要病因,故文献上称其为Hp相关性胃炎。其依据是:①Hp在慢性胃炎中检出率超过70%而在活动性胃炎中的检出率达100%;②Hp主要存在于胃窦部,这与慢性胃炎的病变主要在,胃窦部(B型胃炎)是一致的;③Hp相关性胃炎的炎症程度与数量呈正相关;④针对Hp感染的治疗,可以使慢性胃炎患者症状改善,活动性炎症消失;⑤健康志愿者在吞服含活Hp的混悬液之后可以引起急性胃炎,这是Hp作为胃炎致病因子的有力证据。
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(二)幽门螺杆菌在慢性胃炎发生中的致病机制
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1.Hp的定植
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(1)鞭毛与动力 Hp呈S形弯曲,表面较光滑,一端常有2~6根鞭毛,使Hp具有能动性,借其螺旋状菌体与特殊鞭毛的运动,迅速穿越不溶性黏液层与胃黏膜上皮接触。
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(2)尿素酶 尿素酶是Hp最主要的定植因子,分子量为550kD, 含两个亚基(UreA30kD和 UreB62kD),其基因族包括9个基因,即UreA、UreB和一些调节基因。尿素酶的主要作用是水解代谢产物尿素,释放氨和二氧化碳。尿素酶分解尿素产生的氨可以中和盐酸,这种一过性低酸和高pH使细菌能顺利穿过胃黏液层到达黏膜表面,并在此碱性微环境中生存,免受胃酸损害。
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(3)黏附和细胞受体 Hp产生一种特殊的黏附素,将Hp黏附至胃或十二指肠胃化生的上皮细胞上,引起这些细胞表面变形,细胞骨架改变,细胞内肌醇三磷酸增加。Hp只特异地定植于胃组织,故推测上皮细胞表面有特异的受体存在。Hp产生的血凝素可能与黏附有关,有证据表明,血型抗原介导了对黏液细胞的黏附,而这些受体在血型A、B表型的个体中减少,因而有助于解释O型血患者易患十二指肠溃疡的观点。
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2.损害胃黏膜屏障
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(1)细胞毒素 研究显示,Hp的肉汤培养基上清液中含有一种细胞毒素,它能使细胞造成不同程度的空泡变性。这种空泡毒素被称为VacA。VacA在所有的Hp菌株中均存在,但仅有65%的菌株有活性表达。还有一种物质与VacA同时存在,被称为细胞毒素相关基因A(CagA),CagA基因仅出现于VacA产生细胞毒效应时,是VacA产生效果的标志。根据Hp能否表达VacA和CagA可以把Hp菌株分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型菌株能表达VacA和CagA,Ⅱ型菌株则不能表达。这两种菌株均能导致胃炎,但Ⅰ型菌株与较重的胃十二指肠疾病有关,几乎所有与Hp相关的十二指肠溃疡患者的Hp菌株均有VacA的表达。
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(2)尿素酶 尿素酶除了对Hp本身起保护作用外,还能造成胃黏膜屏障的损害。尿素酶产生的氨能减低黏液中黏蛋白的含量,破坏黏液的离子完整性,削弱屏障功能,造成H+反向弥散。氨还能消耗需氧细胞的α-酮戊二酸,破坏三羧酸循环,干扰细胞的能量代谢,造成细胞变性。氨可与中性粒细胞产生的HOCl结合形成NH2OH和NH2Cl等毒性产物。有研究显示,高浓度的氨可导致细胞的空泡变性,其结果类似于VacA所致的空泡变性。有报道在慢性肾功能不全Hp阳性的患者中,胃炎的严重程度与胃液中的氨浓度显著相关。
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(3)黏蛋白酶 Hp产生一种细胞外蛋白酶可裂解胃液黏蛋白,黏蛋白酶破坏黏液层的屏障作用和结构,使胃黏膜上皮细胞直接暴露于胃腔内的攻击因子,如胃酸、胃蛋白酶、胆汁、药物等,从而形成糜烂或溃疡。
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(4)脂多糖 Hp产生的脂多糖(LPS)能抑制层黏连蛋白和嵌有脂质体的层黏连蛋白受体的结合,这种抑制与脂多糖的量呈正相关。由于层黏连蛋白是维持上皮完整性所需的一种细胞外基质,抑制了层黏连蛋白与其特异性受体的结合会造成胃黏膜的损害。
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(5)脂酶和磷脂酶A 胃黏液中的脂质和磷脂在维持其黏性,防止H+反向弥散,保持疏水性上起重要作用。Hp的脂酶和磷脂酶A可以分解黏液中的脂质和磷脂,破坏黏液的屏障功能。磷脂酶A还能降解双软脂卵磷脂为游离卵磷脂和溶血卵磷脂,破坏细胞膜的完整性;并促使花生四烯酸的释放,形成前列腺素和血栓素等炎性介质,介导炎症反应。磷脂类物质的降解产物溶血卵磷脂对细胞亦有毒性作用。
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(6)溶血素 在肉汤培养基上生长的某些Hp菌株能分泌一种溶血作用较弱的溶血素,具有细胞毒性,能介导炎症反应,造成胃黏膜屏障的损害。
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3.炎症与免疫反应
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(1)炎性介质与细胞免疫反应:Hp感染后各种炎症细胞相继被激活和趋化,造成炎症反应。炎症细胞释放的炎性细胞因子、氧化自由基、水解酶、溶解酶造成胃黏膜的损伤。慢性Hp感染者在黏膜内尚可看到淋巴滤泡,其中有对Hp起特异性反应的T淋巴细胞和B淋巴细胞。
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(2)体液免疫反应:Hp可刺激固有层T淋巴细胞和浆细胞产生特异性抗体,参与体液免疫反应。Hp的菌体、鞭毛、尿素酶等可刺激机体产生特异性抗体。这些抗体可激活补体系统,产生趋化因子,造成损伤。
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(3)自身免疫反应:Hp感染后能诱发机体的自身免疫反应,Hp感染形成的抗体与人胃窦部抗原有交叉免疫反应,这可能与热休克蛋白和某些抗体有关。Hp诱导的自身免疫反应可能在胃黏膜全层炎症的发生上起一定的作用。
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三、幽门螺杆菌与胃溃疡
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(一)幽门螺杆菌与胃溃疡的关系
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Hp在胃溃疡中的检出率在世界各地的报道有所不同在早期的研究中,只从胃窦黏膜取活组织检测Hp,势必影响Hp的检测结果,其Hp的检出率59%~86%。最近的研究报道,Hp在胃溃疡中的检出率有升高的趋势:一组对170例胃溃疡的研究显示Hp的检出率是92%;另一组在芬兰的10个不同医院的276例胃溃疡,其Hp检出率82%。Hp检出率在不同的研究组中尚存较大差异,其原因除与诊断方法不统一有关外,显然这些结果也表明在不同国家,Hp的感染率不同。
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近来有研究表明,根除Hp后可加速胃溃疡的愈合和降低胃溃疡的复发率。芬兰的一个多中心胃溃疡协作组对Hp在胃溃疡愈合和复发中的重要性进行了一项前瞻性的长期随访研究,结果显示在Hp阳性者12周溃疡复合率为76%;而在Hp阴性者为92%。对溃疡愈合患者随访一年,结果发现Hp阳性者一年的复发率为7%;而Hp阴性者一年之内则无一例溃疡复发。该研究有力地证明了Hp的存在不仅影响胃溃疡的愈合,而且也影响胃溃疡的复发。
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(二)幽门螺杆菌在胃溃疡发生中的致病机制
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Hp是慢性胃炎的重要病因,如果Hp持续存在,可以引起肠上皮化生,腺体萎缩及异常增生。在十二指肠溃疡中胃窦炎明显,而在胃溃疡中则为全胃炎,且伴有肠上皮化生及胃体黏膜腺体的萎缩。Hp对胃黏膜的损伤是通过炎症反应造成的。Googwin的“漏屋顶”学说(“the leaking roof” concept)把发炎的胃黏膜比喻为“漏雨的屋顶”。Hp的致病因子包括尿素酶、蛋白酶、磷脂酶、过氧化物酶以及Hp的毒素等都可以激活中性粒细胞和噬酸细胞,从中性粒细胞中释放出自由基而引起炎症反应。由Hp造成的黏膜损伤在胃酸和胃蛋白酶的共同作用下而导致胃溃疡的形成。Hp本身可刺激胃酸的分泌,而高胃酸更促使溃疡的形成。
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四、幽门螺杆菌与十二指肠溃疡
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