螺杆菌家族与炎症性肠病

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作者：广州中山大学附属第一医院消化内科    张盛洪  晁康  钟碧慧  陈旻湖


IBD是一类病因未明、机制尚不清楚的慢性非特异性肠道炎性反应性疾病，主要包括CD和UC。研究表明，IBD是易感个体在肠道微生物作用下发生免疫紊乱所致，肠道微生物在其致病过程中可能扮演重要角色。


一、肠道微生物与IBD


研究显示肠道微生物在IBD发病中起重要作用，其证据起初来源于动物模型研究，如T细胞受体（T cell receptor，TCR）αβ基因缺陷的小鼠在无菌环境中不发生结肠炎，而予IL-10基因缺陷的无菌小鼠粪肠球菌后则可诱发结肠炎；临床观察发现CD患者粪便转流术能使肠道炎性反应减轻，但菌群复原后加重，而抗生素对IBD有一定疗效，这些研究进一步证实了肠道微生物在IBD发病中的作用。然而，尚无充分证据证明究竟哪一种或哪一类菌群起主要作用。近年来，黏液相关性细菌引起学者们广泛兴趣，它们定居在肠道黏液层，具有较强运动活力，可穿过黏液层与肠上皮接触而诱发炎性反应，其中螺杆菌家族成员备受关注。


二、螺杆菌与IBD


螺杆菌家族是一群定居在人和小鼠等宿主胃肠道的弯曲或螺旋形的革兰阴性细菌。根据定居部位，可分两大类，一类主要定居于宿主胃内，称胃螺杆菌，占已知螺杆菌家族的1/3，H.pylori为其代表；另一类主要定居于肠道和肝胆系统内，称为肠肝螺杆菌，约占2/3，包括肝螺杆菌（Helicobacter hepaticus，H.hepaticus），胆汁螺杆菌（Helicobacter bilis，H.bilis）等。


1.H.pylori与IBD：20世纪以来，胃H.pylori感染率不断降低，伴随着IBD发病率的升高，故有学者们提出假说，H.pylori可能是IBD发病的保护性因素，但其机制不明。流行病学资料显示，卫生条件较差的地区H.pylori的感染率明显高于卫生条件好的地区，而IBD的发病率却与之相反，发达国家的发病率更高。推测儿童时期接触病原微生物可能有助于建立Thl与调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）间的平衡，使肠道的免疫功能得到锻炼，维持机体稳态，减少自身免疫性疾病的发生。因此，H.pylori感染与IBD发病是否存在负相关引起学者们的兴趣。最早在1994年，英国学者首次报道IBD患者H.pylori IgG抗体阳性率为22%，明显低于年龄和性别匹配的健康对照组（阳性率为52%）；亚组分析发现正在服用及服用过柳氮磺吡啶（sulfasalazine，SASP）的IBD患者H.pylori感染率分别为10%和7%，而从未服用过SASP的患者H.pylori的感染率达45%，提示IBD患者低H.pylori感染率可能是由于服用SASP导致，然而体内外研究均未提示SASP对H.pylori有抑制或杀灭作用。


随后，很多学者开展该方面研究，其中，来自芬兰的一项纳入279例IBD患者的研究发现胃H.pylori感染与IBD发病呈负相关，提示在IBD的发病过程中，H.pylori可能具有保护作用。一些研究发现IBD患者的用药可能影响胃H.pylori的阳性率，尤其是抗生素治疗，但后续病例对照研究均提示抗生素治疗并不是IBD患者H.pylori感染率低的原因。一项Meta分析纳入符合标准的对照研究23项，病例数达5903例，结果发现1BD患者胃H.pylori的阳性率为27.1%，健康对照组为40.9%，H.pylori感染在IBD患者的相对危险度为0.64（95%CI：0.54～0.75），提示在IBD的发病中，H.pylori可能起保护作用。基于中国人群的前瞻性病例对照研究发现IBD患者胃H.pylori的感染率为19.7%，显著低于健康对照组的48.8%（X2=49.267，P＜0.01）；既往服用甲硝唑或喹诺酮类抗生素的IBD患者，其H.pylori感染率低于未服用者；而后者H.pylori感染率仍低于健康对照者，其机制尚不清楚。黏膜CDllc+树突状细胞位于正常胃黏膜表面附近，在感染后其数量明显增加，并且改变Thl7/Treg平衡，往Treg方向偏移，下调Thl7表达，从而影响肠道免疫。在用鼠伤寒沙门菌（Salmonellatyphimurium）感染大鼠建立IBD动物模型前，预先给予大鼠H.pylori感染，可明显降低大鼠肠道黏膜的炎性反应，这与盲肠肠系膜淋巴结中IL-10上调、Thl7下调有关，提示上、下消化道存在免疫网络交互作用（crosstalk），H.pylori感染通过该免疫网络调节肠道黏膜免疫，可能是H.pylori与IBD存在潜在的负相关机制。


一项研究发现H.pylori DNA具有免疫调节作用，通过树突状细胞抑制炎性因子如IFNα及IL-12的产生，并能减轻结肠炎肠黏膜的炎性反应程度。病例观察发现，根除H.pylori后，CD患者的病情加重，原因可能为长期H.pylori感染使Thl/Th2处于不稳定的平衡状态，突然根除H.pylori后，使Th2相关的细胞因子分泌明显减少，机体Thl/Th2平衡往Thl偏移，导致Thl占主导作用，从而导致Thl为主的相关疾病的发生，虽然这可能是巧合事件， 但是值得进一步探讨。


综上所述，胃内H.pylori对IBD的发病可能起保护作用，但由于目前所纳入的研究存在较大的异质性，如患者的病程长短不一、IBD诊断标准不统一、H.pylori诊断方法不同、患者入选时药物干预差异等。因此，仍需要设计良好、诊断标准和方法统一、纳入未受药物干预的新诊断IBD患者的多中心前瞻性随机对照研究，以进一步明确胃于明确两者之间关系，为IBD的治疗提供新的方向。


2.肠、肝螺杆菌与IBD：基于黏液相关性细菌的定植特性，Cahill等首先用肝螺杆菌诱导重度联合免疫缺陷小鼠产生IBD样肠炎，随后又用肝螺杆菌和其他螺杆菌家族成员如鸡螺杆菌（Helicobacter pullorum，H.pullorum）在IL-10基因缺陷小鼠及TCR基因突变小鼠等动物模型中同样诱发类似IBD的结肠炎，提示螺杆菌可能与IBD发病有关。


体外细胞试验发现，胃上皮细胞及肠上皮细胞感染H.pullorum后，可**其分泌IL-8，该过程需要细菌与上皮细胞直接黏附后并通过NF-κB通路发挥作用；而IL-8作为T淋巴细胞及中性粒细胞趋化因子和**剂，在IBD的发病中有重要作用，这进一步证实可导致急性或慢性消化系疾病如IBD等。临床上，德国学者Bohr等检测了IBD患者及健康对照者肠黏膜活组织检查的标本DNA，发现IBD患者肠肝螺杆菌（包括H.hepaticus、芬纳尔螺杆菌和H.pullorum等）DNA阳性率为14%，而健康对照者仅为4%，提示肠肝螺杆菌家族成员可能与IBD的发病有关。


来自澳大利亚的两项研究，其中一项以肠道活组织检查黏膜为标本，结果提示IBD患儿螺杆菌DNA的阳性率为92%，显著高于健康对照组（25%），经变性梯度凝胶电泳和测序分析，证实阳性菌为肠肝螺杆菌（包括H.bills、H.hepaticus、Helicobacter.ganmani及同性恋螺杆菌等），突光原位杂交技术显示这群细菌定植于肠道黏液层；另一研究以粪便为标本，结果发现IBD组螺杆菌阳性率为59%，高于健康对照组（9%）及非IBD的有症状患儿（0），进一步测序结果显示，阳性菌包括H.trogontum、H.bilis和H.pylori等。


然而，目前也有很多研究并未在IBD患者肠道黏膜检测到肠肝螺杆菌。来自澳大利亚另一项研究纳入77例未予抗生素治疗或其他抗感染治疗的CD患儿及102名对照者，结果表明CD患儿肠道黏膜非H.pylori螺杆菌阳性率明显高于对照组，提示非H.pylori螺杆菌可能参与CD患儿的发病。基于中国IBD人群的前瞻性病例对照研究发现，IBD患者肠道黏膜螺杆菌的阳性率为10%（16/160），其中CD患者为9.1%（8/88）、UC患者为11.1%（8/72）；健康对照者阳性率为6.3%（5/80），两者差异无统计学意义（P＞0.05）；而且阳性PCR产物测序结果发现其序列与胃H.pylori序列相似性为100%，进一步表明肠肝螺杆菌可能与中国人群IBD发病无关。


由于标本量较少、研究方法存在差异、标本收集时患者所处的疾病状态（活动期抑或静止期）、患者入选时用药情况及年龄等，均可能影响检出率，另外地区环境差异也可能是重要影响因素。因此，肠道螺杆菌与IBD的关系尚不明确，采用相同的入选标准和检测方法，开展多中心、多地区的前瞻性随机对照研究或许能更好地明确两者间关系；同时利用药物敏感试验，选择针对螺杆菌家族敏感的药物，在动物模型和临床研究中观察抗生素治疗后疾病的转归，将有助于证实两者间是否存在因果关系。


三、结语与展望


肠道微生物在IBD发病过程中的作用日益受到关注，但尚未明确哪种或哪群微生物为其病原体。胃感染可能与IBD发病呈负相关，但仍待更多设计良好的研究证实，Treg在其中可能扮演重要角色，但其机制尚需进一步研究。肠肝螺杆菌可能参与部分儿童IBD患者的发病过程，但其与IBD发病的因果关系尚不清楚。目前，我国关于该方面的报道较少，研究螺杆菌与IBD发病的关系将有助于进一步明确两者的关系，为治疗开拓新的途径。


（文献来源：中华消化杂志，2015，35（1）：65-67）