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编号:10226962
海尔曼螺杆菌感染的生物学与诊断治疗的研究
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1998年第7期
     作者:陈烨 周殿元 王继德 任秀荣 徐克强 孙勇

    单位:510515 广州,第一军医大学附属南方医院全军消化内科研究所

    关键词:螺杆菌,海尔曼;基因;微生物学;流行病学

    中华医学杂志980704 【摘要】 目的 对海尔曼螺杆菌(Hh)的流行病学、微生物学、致病性及临床诊疗等作一系统探讨。方法 应用涂片染色、尿素酶试验、尿素呼吸试验、组织切片染色及电镜等形态学与生化技术,对Hh在人群中的流行情况进行调查,并评价筛检方法及病理特征;应用通用引物和螺杆菌属特异引物对Hh的16S rRNA基因行扩增测序,并和近缘菌进行同源性比较,以明确其生物学地位。结果 992例受检者中检出Hh 20例(2.0%),存在感染的家庭内聚集现象;形态学发现细菌较幽门螺杆菌(Hp)粗长,无胞周纤维;20例Hh阳性者中14例尿素酶试验阳性,13例进行呼吸试验,3例呼吸试验阳性,分离培养困难;组织病理学主要发现胃粘膜散在的淋巴细胞/浆细胞浸润,可见淋巴滤泡形成及中性粒细胞浸润;应用常规抗Hp三联治疗可轻易根除细菌;对4株Hh的16S rRNA基因测序,彼此之间同源性为98.7%~99.7%,难以分出亚型,与国外所测2例Hh中的Ⅰ型十分接近,与猫胃螺杆菌(H.felis)同源性为95.6%~96.5%,与Hp的同源性为96.4%~97.1%。结论 中国南方Hh感染率远高于国外,可能存在动物-人与人-人传播;Hh是一种新螺杆菌,尿素酶活性及致病性均低于Hp,易于用药物根除。
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    Biological diagnostic and therapeutic study on the infection of helicobacter heilmannii Chen Ye, Zhou Dianyuan, Wang Jide, et al. PLA Institute for Digestive Medicine, Guangzhou 510515

    【Abstract】 Objective To study the epidemiology, microbiology, pathogenicity, diagnosis and therapy of Helicobacter heilmannii(Hh) infection.Methods Morphological methods, such as Gram staining of gastroscopic biopsy smears, Giemsa staining of histological slides and scanning electromicroscopy(SEM), and biochemstry techniques such as urease test(CLO), 14C urea breath test(UBT) were used to identify Hh infection in natural populations. The 16S rRNA gene of 4 strains of Hh were amplified,sequenced and analysed, using bacterial universal and Helicobacter genus-specific primers. Results Twenty cases of Hh infection were found in 992 peoples with the positive rate of 2.0%. There existed the phenomena of intrafamily cluster of Hh infection. 14 case of the gastic tissues were CLO positive and 3 case of these patients were UBT positive, the bacterium cannot be isolated in vitro. Sporadic invasion of lymphocyte/plasmic cell were found in gastric mucosa with Hh infection. Formation of lymph follicles and invasion of neutrophlic cell could be found too. The "old triple therapy"regimen could eradicate Hh easily. The homology of 16S rRNA gene among 4 strains was between 98.7%~99.7%, and can not be devided into two subtypes. The homology between Hh and H.felis or Hp were 95.6%~96.5% and 96.4%~97.1%, respectively. Conclusion The prevalence of Hh in southern China is higher than that reported abroad. There may exist animal to person and person to person transmission mechanisms. Hh should be a new Helicobacter with lower activity of urease and weaker pathogenicity when compared with H.pylori. The infection of Hh is easy to eradicate through drug therapy.
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    【Key words】 Helicobacter heilmannii Gene Microbiology Epidemiology

    (Natl Med J China, 1998, 78:490-493)

    我们在近两年的研究中积累了20例海尔曼螺杆菌[即人胃螺杆菌,Helicobacter heilmannii (Hh)]较系统的研究资料,在此进行综合分析,以期揭示该菌的流行病学、微生物病理学及临床特征。

    对象与方法

    一、筛检

    1.对象:992例胃镜受检者分别来自第一军医大学附属南方医院门诊、驻广东解放军某部及广东清远市农村,年龄16~78岁。

    2.形态学方法:胃镜下取活检组织行涂片革兰染色、石蜡切片Giemsa染色或Warthin-Starry银染,油镜检查。
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    3.尿素酶试验(CLO):涂片后活检组织浸入自制尿素酶试剂中,观察24小时颜色变化情况,试剂由黄变红为阳性。

    4.14C尿素呼气试验(UBT):有13例感染者进行该项检查,口服含37 kBq(1 μCi)14C尿素的溶液20分钟后,收集呼出气体进行液闪测定,cpm大于200判断为阳性(此值为判断Hp感染的阳性限)。

    二、流行病学

    1.人群中感染率:分别统计3种调查人群的检出率。

    2.动物接触史:通过问卷形式调查感染者的动物接触史。

    3.家庭内聚集:常规动员感染者家属进行胃镜普查,观察家庭内聚集现象。

    三、微生物学
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    1.形态学:光镜下观察涂片及切片中细菌着色情况及形态,常规作扫描电镜观察其超微结构。

    2.细菌培养:应用布氏琼脂和空肠弯曲菌培养琼脂基础,加或不加选择性抗生素,在烛缸、5%O2+10%CO2+5%H2+80%N2、5%O2+10%CO2+85%N2 3种气体条件下对胃活检组织进行分离培养。

    四、分子生物学

    对4株Hh的16S rRNA基因序列进行测定与同源性分析:

    1.染色体DNA的提取:按酚/氯仿混合提取法抽提胃活检组织DNA。

    2.PCR扩增:螺杆菌属特异和细菌通用引物分别对应于大肠杆菌16S rRNA基因序列的第274~300及926~907 nt,扩增循环条件为94℃和52℃各60秒,72℃ 90秒;应用同基因的Hp特异引物检查并排除Hp混合感染者,回收纯化单纯Hh感染的扩增产物。
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    3.测序:采用四荧光标记单泳道法对4株Hh的第274 ~926 nt进行自动测序,参照美国Perkin-Elmer公司试剂盒的说明进行。

    4.同源性比较:采用PC/GENE软件比较4例Hh之间及其与近缘菌之间的同源性。近缘菌株序列自GeneBank中检索获得,包括国外报道的2株Gh、猫胃螺杆菌(CS1和DS3)、Hp(ATCC43504)、H.hepaticus(FRED1)、H.cinaedi(CCUG18818)、H.muridarum(ATCC49282)、H.fennelliae(CCUG18820)、H.mustelae(ATCC43772)、结肠弯曲菌(ATCC33559)、空肠弯曲菌(ATCC33560)。

    五、致病性与治疗

    1.组织病理学:感染者胃活检组织经10%甲醛固定、石蜡包埋切片HE染色,观察胃粘膜组织学变化,主要观察浸润细胞种类、程度及淋巴滤泡形成情况等。
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    2.治疗:12例病人完成治疗与复查,分为两个组:(1)得乐冲剂120 mg,每日4次,四环素250 mg,每日4次,替硝唑1 g,每日1次,雷尼替丁150 mg,每日1次,10天;(2) 得乐冲剂120 mg,每日4次,四环素250 mg,每日4次,甲硝唑200 mg,每日3次,10天。1个月后复查,计算根除率。

    结 果

    一、流行病学

    1.人群中感染率:992例受检者中检出Hh 20例,占2.0%,其中与Hp混合感染2例,占10%。医院就诊病人、解放军健康官兵、农村自然人群中的感染率分别为1.7% (9/519)、1.9% (8/432)和7.3% (3/41)。

    2.动物接触史:资料齐全的16例中有猪接触史者5例,其余11例中部队8例入伍前均来自农村,但入伍后无特定动物接触史;有狗接触史者2例,其中1例养狗后出现胃部症状,脱离接触后症状减轻;未发现猫接触者。
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    3.家庭内聚集:2例Hh阳性者家庭成员中各有1人复查胃镜,均为Hh阳性。

    二、微生物学

    1.Hh的光镜形态:Hh为革兰氏染色阴性菌,菌体长度是Hp的2~4倍,直径是Hp的1.5~2.0倍,螺旋数3~12个。涂片下可见两种形态,一种多见,占17例,细菌较短粗,螺旋数少且密;另一种少见,占3例,菌体长且螺旋疏。涂片室外放置1个月以上者,可变为第二种形态,说明后者可能是细菌的一种退行方式(图1)。病理切片中以第二种形态多见。

    2.扫描电镜:Hh长4~10 μm,直径0.5~0.8 μm,无胞周纤维(periplasmic fibre),可见双极鞭毛(图2)。

    3.细菌培养:多种培养条件下均未分离出细菌。

    三、基因结构及同源性分析结果
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    测定4株Hh 16S rRNA的652 bp(274~936 nt)

    图1 涂片下的Hh,Gram染色阴性,螺旋4~7个,大多紧密盘绕,部分菌体螺旋松散(箭头所示)×1 000 图2 Hh紧贴上皮细胞表面,可见双极鞭毛,上皮细胞表面微绒毛部分被破坏SEM ×7 000

    核苷酸序列,彼此之间同源性为98.7%~99.7%,与其它近缘菌的同源范围如下:Gh1 97.8%~98.4%,Gh2 95.4%~96.0%,Hf1 95.6%~96.4%,Hf2 95.7%~96.5%,Hp 96.4%~97.1,Hm 94.1%~94.6%,Hhe94.9%~95.4%,Hci 93.7%~94.5%,Hmr 93.5%~94.0%,Hfe 93.5%~94.2%,Cc 84.5%~85.3%,Cj 85.2%~86.0%。
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    在对应于E.coli 16S rRNA的590~595 nt及645~651 nt的两个区域,各株Hh之间高度保守,但与其它螺杆菌差异很大。

    四、致病性

    临床表现与Hp感染者相比差异无显著意义。20例中15例有上消化道症状,主要以上腹胀痛、恶心、食欲下降为主,少数伴有腹泻、泛酸、嗳气和呕吐;5例无明显自觉症状。胃镜下见慢性浅表性胃炎16例,其中伴十二指肠球部炎2例;糜烂性胃炎2例;胆汁返流性胃炎2例。所有Hh感染者病理学上均可见散在的淋巴细胞/浆细胞浸润,6例可见淋巴滤泡形成,9例见中性粒细胞浸润,其中包括2例与Hp混合感染者,炎症程度总体上较Hp感染轻。

    五、几种诊断方法的检出率(附表)

    附表 几种诊断方法对Hh感染者的检出情况 诊断方法

, 百拇医药     检测例数

    阳性例数

    涂片染色

    20

    17

    切片染色

    15

    15

    尿素酶试验

    20

    14*

    尿素呼气试验

    13
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    3

    注:* 10例为弱阳性; 包括2例Hp混合感染者,另有3例可疑阳性

    六、治疗

    方案Ⅰ复查8例,根除8例,其中1例继发Hp感染;方案Ⅱ复查4例,根除2例。

    讨 论

    一、Hh的流行病学与微生物

    目前国内外报道发现例数均较少,几组大样本研究中检出率均很低:德国Heilmann等[1]为0.25%,英国McNulty等[2]为0.36%,法国Flejou等[3]为0.25%。我们既往在1 288例胃镜病人中检出14例(1.09%),远高于国外的检出率。这次进行的前瞻性研究发现就诊病人、解放军官兵、农村自然人群3种调查对象的感染率均更高,再一次说明我国南方是该菌的高感染地区。
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    我们和国外的研究均在猪、猫、狗、鼠、雪貂等动物胃内发现大量Hh形态类似菌[4,5],其中无胞周纤维者可能就是Hh,从而提出该菌动物来源的假说。本研究中大部分感染者都有猪接触史,且农村组感染率远高于其他两组,因此,我们认为猪最可能是该菌的传染源,也不排除狗等动物是该菌的自然宿主。Hh感染家庭内聚集现象提示家庭成员可能因暴露于同一传染源而受累,或存在人-人传播机制。

    二、生物学地位

    Solnick等[6]1993年对两株Hh进行的16S rRNA基因测序结果提示两株之间存在3.5%的差异,并且与猫胃螺杆菌(H.felis)的同源性高达96.7%和98.7%,因而将两株细菌分为两个亚型,并认为Hh与H.felis在种系发生上更接近。我们则发现,4株Hh基因之间的差异不足以将其分出亚型,且其与Hp及H.felis的亲缘关系相近,虽不排除H.felis感染人类的情况存在,但真正的Hh应该是一种独立的螺杆菌。
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    三、病理与临床诊疗

    目前国内外各有一篇分离Hh成功的报道,但我们的重复试验均未成功,故认为最好的筛检手段仍是形态学方法,如病理切片染色和直接涂片染色等。涂片法简单易行,切片染色更准确,但操作较复杂,两者结合是目前诊断Hh较理想的手段。尿素酶依赖技术在该菌诊断中的价值有限。至于Hh的致病性,和国外的发现一致,我们也发现主要引起轻度慢性胃炎,病理改变以淋巴细胞/浆细胞浸润为主,大部分病人自觉症状与内镜下病变均轻于Hp感染。

    本研究和我们以往的研究均认为Hh感染易于根除,也有自发消失的现象,但部队感染者离开原籍均在1年以上,并无近期动物接触史,胃内细菌却仍持续存在,说明适当的药物干预仍属必要。

    参考文献

    1 Heilmann KL, Borchard F. Gastritis due to spiral shaped bacteria other than Helicobacter pylori: clinical, histological, and ultrastructural findings. Gut,1991,32:137-140.
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    2 McNulty CA, Dent JC, Curry A, et al. New spiral bacterium in gastric mucosa. J Clin Pathol,1989,42:585-591.

    3 Flejou JF, Diomande I, Molas G, et al. Human chronic gastritis associated with non-Helicobacter pylori spiral organisms (Gastrospirillum hominis). Four cases and review of the literature. Gastroenterol Clin Biol,1990,14:806-810.

    4 Stolte M, Wellens E, Bethke B, et al. Helicobacter heilmannii (formerly Gastrospirillum hominis) gastritis: an infection transmitted by animals? Scand J Gastroenterol,1994,29:1061-1064.
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    5 Mendes EN, Queiroz DM, Rocha GA, et al. Ultrastructure of a spiral micro-organism from pig gastric mucosa (“Gastrospirillum suis”). J Med Microbiol,1990;33:61-66.

    6 Solnick JV, O'Rourke J, Lee A, et al. An uncultured gastric spiral organism is a newly identified Helicobacter in humans. J Infect Dis,1993,168:379-385.

    本课题为国家自然科学基金资助项目

    (收稿:1997-06-27 修回:1998-03-31), 百拇医药