幽門螺桿菌感染對胃內菌群結構的影響和菌群分布特征的研究.pdf

1、人體消化道中存在著眾多的細菌，能達到1014數量級[1]，這些細菌在胃腸這個特殊的腔道內與其他一些理化因素一起，構成了胃腸微環(huán)境，其正常運作與否，對人體的健康有著舉足輕重的影響[2，3]。人體微生態(tài)學(Human microecology)是研究人體內正常微生物的結構、功能以及與其宿主相互關系的學科，它作為生命學的重要組成部分，在認識疾病的發(fā)生、發(fā)展及預后過程中發(fā)揮日漸重要的作用[4，5]。
　　 幽門螺桿菌(Helicobac

2、ter pylori，Hp)感染機體后，可導致胃部多種疾病，包括胃炎、消化道潰瘍，與胃癌的產生、發(fā)展也密切相關[6-8]。但為何Hp感染人體后并不都引發(fā)疾病發(fā)生，又為何出現不同的臨床轉歸，其機制仍然不清楚[6]。愈來愈多證據表明Hp菌株與宿主、環(huán)境等多方面因素共同作用決定了胃部疾病的發(fā)生[9-12]。菌群結構作為胃腸微環(huán)境的重要組成部分，其通過多種調控系統(tǒng)和途徑維持胃腸微環(huán)境的穩(wěn)定和平衡[6]。一旦菌群結構發(fā)生改變，這種平衡勢必被打破，

3、就會導致疾病的產生[13]。因此，作為定植 于胃內微環(huán)境的Hp，其能否引起胃內菌群等微環(huán)境的改變而引發(fā)疾病，胃內菌群結構又是如何改變？解決以上問題將有助于探明Hp的致病機制，也將有助于探索Hp相關疾病的新的生態(tài)治療方法。
　　 因此，本文擬通過流行病學調查、蒙古沙鼠模型建立、PCR-DGGE(聚合酶鏈反應-變性梯度凝膠電泳技術)以及分子微生態(tài)學等手段和方法，研究胃內菌群結構及其與Hp定植及相關疾病的關系，為Hp感染及其相關疾病特

4、別是胃癌的防治提供新的微生態(tài)調節(jié)思路。具體分為以下三個部分：
　　 1.Hp感染蒙古沙鼠胃粘膜菌群結構變化的研究。
　　 胃內因存在胃酸、胃蛋白酶和胃蠕動等理化因素，微環(huán)境較為特殊，pH值一般處于2.0左右[14]，抑制了大部分細菌的生長，這就形成了胃內獨有的菌群結構和胃內微環(huán)境[14，15]。作為胃內微環(huán)境重要組成部分的細菌菌群結構，其在Hp感染前后的變化必定對胃內微環(huán)境有著重要的影響。本實驗以蒙古沙鼠為實驗動物建立H

5、p定植模型，并應用PCR-DGGE及測序等分子生物學技術研究Hp定植前后胃內菌群結構的變化及其與Hp定植之間的相互影響關系。
　　 結果發(fā)現在動物模型中，Hp的定植會引起胃內菌群結構的改變。這種改變主要體現在以下兩個方面：1)菌群的種類和數量上都會受到因Hp定植而帶來的影響。胃內主要菌種的主導地位不會受到影響，但Hp定植會競爭性抑制一部分細菌生長而引起菌群結構改變，其中以乳桿菌較為明顯；2)經過預處液處理過的胃內環(huán)境遭到破壞，菌

6、群種類和數量大幅度減少，Hp的定植又會在一定程度上改變胃內微環(huán)境，會對原本被預處理液清除的一些菌種起一個促進恢復的作用。Hp的定植對胃內菌群的影響表現出抑制和促進兩個方面。
　　 2.乳桿菌對Hp感染蒙古沙鼠胃粘膜菌群結構的影響。
　　 強力抗生素輔以PPI或H2受體阻斷劑等藥物用于治療Hp感染面臨諸多困難，如耐藥、依從性差等[16，17]。微生態(tài)調節(jié)治療逐漸受到研究者的重視。體外實驗研究表明，乳桿菌對Hp有明顯的抑制作

7、用，且抑制作用的效果與乳桿菌相對濃度呈正相關，其對Hp的抑制作用機制與益生菌的代謝產物有關[18]。但是，目前對乳桿菌與Hp的作用主要都是通過體外實驗來進行研究[19]，體內尚無明確證據。本實驗建立Hp感染沙鼠模型，觀察乳桿菌菌株對感染模型進行灌胃治療的效果，并運用PCR-DGGE及后續(xù)測序比對技術分析灌胃治療前后沙鼠胃內菌群結構的變化，獲得乳桿菌與Hp相互作用的體內實驗數據。
　　 研究發(fā)現，用三株分離自正常沙鼠胃內的乳桿菌菌

8、株制備成混懸菌液，對Hp感染沙鼠模型進行灌胃后，發(fā)現乳桿菌菌株能在較短時間內(2周)清除沙鼠胃內Hp定植，清除率達到60%左右。此外還能緩解并控制Hp感染相關疾病癥狀。同時也發(fā)現，單純的乳桿菌灌胃治療，并不能改善因Hp感染而破壞的胃內菌群結構。這些結果為Hp感染相關疾病的胃內微生態(tài)調劑治療奠定了一定基礎。
　　 3.Hp感染相關疾病人群胃內菌群結構差異的比較分析。
　　 通過前兩部分對Hp感染動物模型的研究發(fā)現，Hp的定

9、植會引起胃內菌群結構的改變，這種改變主要表現在抑制和促進兩個方面，且乳桿菌菌株能在較短時間內清除Hp的定植。那么這種現象是否在人體胃內同樣存在？因人胃內同樣存在著自身特定的菌群結構，目前Hp的高感染率和其相關疾病的發(fā)病率明顯不一致，而且臨床病例研究發(fā)現，Hp感染致病人群各自的臨床表現也大相徑庭[14，20]，本研究擬從微生物生態(tài)學角度出發(fā)，應用PCR-DGGE及相關測序等分子生物學技術研究不同臨床表型人群間胃內菌群結構的差異。
　

10、　 本研究發(fā)現，在Hp感染相關疾病中，胃內菌群結構與Hp定植和疾病均有關系：1)隨著病程的發(fā)展和病情嚴重程度的加重，胃內菌群結構會發(fā)生明顯變化，菌群種類數量會明顯減少，胃癌患者胃內菌群結構相對更加單一；2)Hp定植情況也會對菌群結構產生影響，雖然有無Hp定植在胃內菌群種類數量之間無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，但不同胃內疾病條件下，有H定植相對于無Hp定植的胃內菌群種類均有減少的趨勢。這些結果提示，從研究胃內微生態(tài)的角度出發(fā)，通過重建胃