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EPIYA 基序与幽门螺杆菌感染相关胃病关系的研究进展

2023-12-09冯富娟邵慧娟江晶晶于晓辉郑晓凤张久聪

新医学 2023年10期
关键词:基序东亚毒力

冯富娟 邵慧娟 江晶晶 于晓辉 郑晓凤 张久聪

幽门螺杆菌(Hp)是一种革兰阴性微需氧菌,菌体细长弯曲呈S 形、弧形或螺旋形,是目前已知能在胃黏膜长期定植生长的细菌。早在1983 年,Hp 就由澳大利亚医生Barry 和Robin 首次从人体胃黏膜成功分离培养出来。经过多年的研究,已经表明,世界上大约一半的人有Hp 感染,而且从流行病学来看,发展中国家的Hp 感染率高于发达国家。一项荟萃分析指出,不同地区Hp 的流行率有很大的差异,其中西藏(66.4%)、贵州(60.5%)和甘肃(57.2%)的流行率相对较高,主要来自西南和西北地区,这可能与较低的经济生活水平、不健康的生活习惯和不良的环境因素有关[1]。大多数情况下,Hp 在儿童时期感染,在成年后表现出症状,而且Hp 感染率随年龄增长而增加。然而,绝大多数感染人群也可不出现与Hp 感染相关的症状,持续存在于人的整个生命周期[2-3]。Hp 感染是慢性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关的淋巴样组织淋巴瘤和胃癌的主要病因,且在1994年,Hp 被WHO 列为一类致癌原。而且在早期的研究中,也已经检测出了Hp 的毒力基因,其中,细胞毒素相关基因A(CagA)作为Hp 的毒力基因之一,在Hp 的致病机制中发挥着重要作用,尤其是谷氨酸-脯氨酸-异亮氨酸-酪氨酸-丙氨酸组成的重复序列(EPIYA 基序)。下面本文就EPIYA基序与Hp 感染相关胃病的关系作一简要综述。

一、EPIYA 基序的概述

Hp 存在多种毒力基因,其基因型多样,不同基因型在致病性上存在差异。目前,关于Hp研究比较广泛的毒力基因之一是位于Cag 致病岛(CagPAI)的CagA。而CagPAI 是一个40 kb 的染色体 DNA 区域,它编码的IV 型分泌系统(T4SS)可将CagA 易位到宿主细胞,随后被宿主细胞激酶磷酸化[4-5]。

每个Hp 感染者的胃黏膜都定植着一个特定的、不同种类的Hp,具有不同的CagA 特征和较大的异质性[6]。CagA 的羧基端有个重复序列,这个序列是由谷氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、丙氨酸5 个氨基酸组成的,即称为EPIYA 基序。根据EPIYA 基序侧翼氨基酸序列的不同,可将EPIYA 基序分为-A、-B、-C、-D 四型,而-C、-D功能和毒性更强。在不同的Hp 中,EPIYA 基序的数目和类型具有多态性,从而产生不同类型的EPIYA 基序,这些基序可能以单一或者组合的形式存在于受感染的宿主体内[7]。

多项研究表明,EPIYA 基序类型的分布在地理上各不相同,几乎所有CagA 阳性菌株都存在有EPIYA-A、EPIYA-B,而EPIYA-C 主要存在于欧洲、非洲、美洲、澳大利亚等西方国家的Hp 菌株中,故EPIYA-C 被称为西方型,EPIYA-D 主要存在于中国、韩国、日本等东亚国家的Hp 菌株中,故EPIYA-D 被称为东亚型。

二、EPIYA 基序的致病机制

研究表明CagA 通过诱导细胞核和线粒体中的DNA 损伤增加,并使同源重组修复受损从而促进胃癌的发生,而且Hp 与癌前病变的DNA 损伤标志物呈正相关,与关键的同源重组修复蛋白呈负相关,这可能与特定的CagA EPIYA 基序有 关[8]。Wang 等[9]研 究 表 明,EPIYA-D 与SHP2的SH2 结构域的结合亲和力强于EPIYA-C,因此,东亚型EPIYA 基序比西方型EPIYA 基序更具致病性,能诱发更多的细胞损伤。SHIP2 是一种含SH2 结构域的磷脂酰肌醇5′-磷酸酶,是一种迄今未发现的CagA 结合宿主蛋白。与SHP2 类似,SHIP2 通过SH2 结构域以酪氨酸磷酸化依赖的方式与西方CagA 特异的EPIYA-C 或东亚CagA特异的EPIYA-D 结合。然而,与SHP2 的情况相反,SHIP2 与EPIYA-C 的结合比与EPIYA-D 的结合更强。而且该研究还发现,最初递送的CagA 与SHIP2 相互作用,从而通过改变膜磷脂酰肌醇成分加强Hp 与宿主细胞的附着,这增强了随后递送的CagA 与SHP2 的结合,从而解除其调控[10]。

Tagoe 等[11]研究显示,在西方型EPIYA 基序中,存在EPIYA 基序的突变,它们具有氨基酸的插入、替换、缺失等,这可能也与致病机制有一定的关联。Hayashi 等[12]研究也揭示了,EPIYA-D的N-端区域存在可能改变CagA 功能的新的特异性氨基酸变化,这些变化对于阐明东亚型EPIYA基序的较强致病机制具有重要意义。EPIYA 基序还可通过影响B 细胞的代谢活性,促进Hp 在宿主的持续定植[13]。另外,有研究发现,具有不同CagA EPIYA 基序的Hp 感染细胞的白细胞分化抗原(CD 抗原)表达不同[14]。综上,众多因素可能都与EPIYA 基序的致病机制有一定的关联。

三、EPIYA 基序与疾病的关系

研究表明,韩国Hp 临床分离株可以具有西方型EPIYA 基序,EPIYA-C 数量的动态变化在东亚Hp 多样性中发挥重要作用[15]。在哥伦比亚的一项研究中,Hp 分离株都含有西方型EPIYA 基序,主要是EPIYA-ABC 和多个EPIYA-C 重复序列,EPIYA-ABCC 和EPIYA-ABCCC 在52% 的 感染人群中存在,表明感染CagA 阳性Hp 菌株具有较高的潜在毒力,并且这些菌株可能与胃癌发病有关[16]。在蒙古的一项研究发现,西方型EPIYA基序在蒙古族胃炎患者中占主导地位,而且除了检测出最常见的EPIYA-ABC 和EPIYA-ABCC 外,还首次检测到两种EPIYA-A 富集亚型,即EPIYAAAABC 和EPIYA-AAAAB,其在Hp 感染中对机体的毒性可能较低[17]。

在一项伊朗的荟萃分析中,评估了1 762 例患者的数据,确定了所有EPIYA 基序与胃肠道疾病之间的潜在相关性,经统计分析,伊朗人群中EPIYA-ABC、-ABCC、-AB 和-ABCCC 的出现频率分别为80.18%、22.81%、5.52%和2.76%,未检测到EPIYA-ABD,其中,EPIYA-ABCCC 的存在与胃癌呈正相关[18]。而Khaledi 等[19]研究结果显示,EPIYA 基序与其患病率和临床症状没有显著相关性,但EPIYA-ABC 的存在与胃肠道疾病的类型有部分关联,其中在胃炎中EPIYA-ABC 更常见。在一项毛里塔尼亚的研究,研究人员在30.3%的患者中发现了最常见的西方型EPIYA-ABC,而且菌株中CagA的存在与更严重的炎症反应有关,其中,轻度炎症病例中有19%呈CagA 阳性,而中度或重度炎症病例中有40.6%呈CagA 阳性[20]。

Jouimyi 等[21]研究认为,胃癌发生的多个阶段的胃黏膜病变严重程度与EPIYA-C 数量有关,而且发生肠化生的风险随着EPIYA-C 数量的增加而增加。有研究还发现,EPIYA-C 的数量与发生胃癌、消化性溃疡的风险增加相关[22]。中国人群中的Hp 分离株大多为EPIYA-ABD,且与胃十二指肠疾病的类型有一定的相关性[23]。张秋月等[24]研究显示,在140 株Hp 菌株中,有92.14%为携带东亚型EPIYA-ABD 的菌株,仅有6 株携带EPIYA-C,均在胃炎组内,且具有EPIYA-C 的Hp 菌株胃癌发生风险较低。

四、小结与展望

Hp 与慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌等胃肠道疾病息息相关。研究发现,CagA 在其易位和酪氨酸磷酸化后,扰乱了细胞信号通路,改变了细胞蛋白的功能,因此,CagA 介导的细胞蛋白活性改变抑制了细胞的凋亡并诱导了细胞的增殖[25]。一般来说,Hp 感染会引起胃的慢性炎症反应,导致进行性黏膜损伤,最终,胃黏膜转化为化生和不典型增生的上皮细胞,从而导致胃癌。根据目前研究来看,慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌等与EPIYA-C 的数量或EPIYA-D 的存在有关,然而,由于地域、文化的差异,关于EPIYA 基序与Hp感染相关胃病的关系尚不十分明确,确切机制仍有待进一步阐明。因此,深入了解Hp EPIYA 基序的致病机制对于慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌等胃肠道疾病的治疗及预防至关重要。未来仍有必要进一步深入研究它们之间的关系。

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