幽门螺杆菌与胃粘膜屏障

1 幽门螺杆菌感染与胃黏膜屏障 浙江省消化病学术中心浙江大学医学院黄怀德 2 18世纪法国自然科学家Reaumur发现 将胃液注入其他任何体腔如气道 胸腔 腹腔 关节腔都会引起炎症坏死 唯独胃液为什么不能消化自身呢 胃液为什么不能消化自身 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 P31 3 1 WertherLJ TheMountSinaiJournalofMedicine 2000 67 1 41 532 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 P31 1855年法国实验生理学家Bernard提出 胃壁包绕胃酸 就象瓷器一样耐腐蚀 胃象瓷器一样耐腐蚀 4 攻击 防御因子的平衡是维护胃健康的基础 1963年Shay和Sun提出 胃粘膜攻击 防御因子平衡理论 1 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 序12 Hotta TrendsinGlycoscienceandGlycotechnology 2000 12 63 59 68 5 1964年Davenport发现 胃粘膜具有阻止H 自胃腔向粘膜内扩散的屏障作用 1 1975年美国密歇根州Upjohn药厂Robert发现 前列腺素对胃粘膜有保护作用 提出细胞保护 Cytoprotection 的概念 2 1 DavenportHW Digestion 1972 5 1622 RobertA Gastroenterology 1977 77 764 阻H 屏障 和 前列腺素 的发现 6 全面阐述胃粘膜保护机制 1996年Wallace全面阐述胃粘膜屏障 根据解剖和功能将胃粘膜的防御修复分为五个层次 WallaceJL GrangerDN Thecellularandmolecularbasisofgastricmucosaldefense FASEB 1996 10 731 40胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 序2 7 1 粘液 HCO3 屏障2 上皮层屏障3 胃粘膜血流4 免疫细胞 炎症反应5 修复重建因子 胃粘膜防御修复五个层次 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 P32 8 厚度 平均180 m 呈连续性分布主要成分 保护作用 润滑与机械保护 阻止细菌 抗H 反弥散 胃粘液 胃腔内可溶性粘液与食物相混上皮表面粘液凝胶层粘液细胞囊泡内粘液 防御修复第一层次 粘液 HCO3 屏障 H HCO3 减慢H 扩散 形成pH阶差 表层 糖蛋白次层 磷脂 1胃粘膜病变的病理学探讨 医学论坛 日本 19922胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 P33 9 1 Digestion 1986 35 182 82 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 P35 防御修复第二层次 上皮屏障 胃上皮细胞顶膜能抵御高浓度酸胃上皮细胞之间紧密连接胃上皮抗原递呈 免疫探及并限制潜在有害物质持续快速更新 人胃上皮细胞每分钟脱落50万个 2 4日完全更新一次 正常胃粘膜上皮细胞扫描电镜观察 正常胃粘膜上皮层HE 10 运输氧 养分 胃肠激素 维持胃粘膜的结构功能与更新促进粘液生成和分泌胃粘膜毛细血管含有 窗孔 结构 摄取壁细胞产生的HCO3 运输至上皮细胞分泌入粘液层如酸或其他损伤因子反流入粘膜 将引起神经介导的GMBF升高 对限制损伤促进修复意义重要前列腺素PGs 一氧化氮NO 降钙素基因相关肽CGRP能显著增加GMBF 防御修复第三层次 胃粘膜血流 胃粘膜血流 GastricMucosalBloodFlow GMBF 在保护机制中处于基础地位 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 11 巨噬细胞 肥大细胞定居在固有层 作为警戒细胞感受异体成份 释放炎性介质 增加粒细胞浸润 形成适当炎症反应炎症是 双刃剑 既有防御作用 其产生的 氧自由基 也有损伤作用 防御修复第四层次 免疫细胞 炎症反应 1 ClassificationandGradingofGastritis theupdatedSydneySystem AmericanJournalofSurgicalPathology 1996 20 10 1161 812 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 NormalMildModerateMarked 12 EGF EpidermalGrowthFactor 表皮生长因子 单链多肽 生理状态主要由颌下腺和十二指肠Brunner腺分泌 粘膜损伤时溃疡区附近细胞 ulceration associatedcelllineage 能合成并分泌EGF 在局部与EGF受体结合 促进上皮修复 1TarnawskiA etal ScandJGastroenterol1995 30 Suppl208 9 132胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 防御修复第五层次 修复重建因子 1 早期修复 损伤后数分钟 EGF促进损伤周边 愈合带 上皮细胞移行覆盖创面 晚期修复 EGF促进上皮细胞分裂 分化 增殖 完成再上皮化 促进某些低分化细胞进入溃疡底部肉芽组织形成小管 转化为腺体 13 bFGF basicFibroblastGrowthFactor 成纤维生长因子 几乎机体所有细胞都有表达 溃疡局部成纤维细胞 血管内皮细胞能生成并释放bFGF 促进肉芽组织内新生血管生成 1TarnawskiA etal ScandJGastroenterol1995 30 Suppl208 9 132胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 防御修复第五层次 修复重建因子 2 14 小分子多肽 带有三对二硫键 呈三叶状结构 非常稳定 能抗酸 抗蛋白酶分解 抗热 有三种类型 以部位特异性方式在胃肠上皮表面表达 保护作用 与粘液凝胶层中糖蛋白结合形成复合物 加强粘液凝胶层是粘膜损伤的快速反应肽 在早期修复阶段上调表达 愈合带上皮基侧面受体结合腔内三叶肽 与EGF协同 促进上皮细胞的迁移修复 其它防御修复因子 三叶肽 TFF1遍布胃上皮 TFF2远端胃上皮和十二指肠腺 TFF3全小肠和大肠上皮 1国外医学药学分册 2001 28 5 257 632胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 P353 15 自由基清除系统 其他防御修复因子 巯基 氧自由基清除系统 胃粘膜易受腔内刺激激发免疫细胞炎症反应 胃粘膜富含非蛋白巯基 NPSH 95 以上为还原型谷胱甘肽 GSH 谷胱甘肽过氧化物酶及谷胱甘肽还原酶 白细胞浸润 生成 胃粘膜损伤 氧自由基 胃粘膜损伤与保护 基础与临床 上海科学技术出版社 2004 P36 16 生物界广泛存在的一类高度保守性蛋白 正常状态下低水平表达 与蛋白转位 折叠和装配有关 称 分子伴侣 应激状态下 热休克 葡萄糖饥饿 病原菌感染等 高表达 抑制应激诱导的胃粘膜细胞凋亡 其他防御修复因子 热休克蛋白 HSP HSP70在大鼠应激状态下胃粘膜组织的表达 世界华人消化杂志 2002 10 8 969 71 17 胃粘膜表面的完整性 上皮细胞紧密联结上皮修复过程粘膜血流HCO3分泌胃粘液 18 粘液 0 1 0 2mm厚胶质层 上皮细胞分泌 HCO3 来自腔面的侵蚀粘液为一种粘膜屏障 粘液 碳酸氢盐屏障 第一道防线 动态平衡维持 19 粘液凝胶 小的离子和溶质可通过胃蛋白酶无通透性胃粘膜表面有连续的粘液层HCL 胃蛋白酶不能损害上皮细胞层 20 胃粘膜糖蛋白 由四个基本等大的亚单位 二硫键连接的聚合物亚单位糖蛋白 高粘性 不溶于水 有弹性凝胶 21 胃粘膜表面活性磷脂 SAPL 提高胃粘膜疏水性减低粘液H 的通透性SAPL主要成份是磷脂酰胆碱 卵磷脂 34 35 磷脂酰乙醇胺 15 32 22 SAPL来源 粘液颈细胞壁细胞的层状小体主细胞 23 屏障破坏因素 胆盐 乙醇 NASIDs阿司匹林 破坏SAPL降低凝胶的疏水性其致溃疡作用可被下列物质抑制二棕榈酰卵磷脂食物中的磷脂 牛奶 香蕉 蛋类 PGE2促进SAPL分泌 24 HelicobacterPylori 25 Hp寄生宿主 人主要宿主试验动物 猫 猴圈养动物 羊是主要宿主羊血清Hp抗体阳性率100 32 32 羊乳HpDNA 率60 38 63 羊肉HpDNA 率30 6 20 羊乳 羊胃液中可培养 昆虫 苍蝇胃肠道中可发现活Hp M F GO 2002 26 H PyloriiseasilydiagnosedonStandardGastricMucosalBiopsy Hematoxylin EosinStain Warthin StarrySilverStain IdentificationofH Pyloriongastricbiopsyisthegoldstandardfordiagnosis 27 28 HP 屏障破坏因子 损伤SAPL溶解粘液 29 HP感染 十二指肠 胃窦 胃底粘液凝胶层厚度减低粘液凝胶的多聚结构减低粘液细胞顶端的富含磷脂区破坏抑制粘液分泌细胞对各种促分泌素的分泌应答抑制粘液的糖基化和硫基化 30 HP感染PU的危险性 10 20 空腹血清胃泌素中度升高餐后 促胃泌素释放肽刺激后明显增高健康个体经促胃泌素释放肽可升高3倍 十二指肠溃疡患者为6倍 31 HP感染 胃窦SS胃泌素抑制SS与粘膜受体的结合DU时炎症局限于胃窦 壁细胞总数HCL 32 HP感染 定植在球部胃粘膜化生区十二指肠酸负荷增加引起炎症粘膜受损溃疡HP在球部似不能直接导致溃疡 33 HP感染磷脂酶A2 PLA2 HP 中性粒细胞等炎症细胞合成PLA2特异性水解粘液中的卵磷脂 PC PE DPPC 损害粘膜表面活性磷脂 SAPL 血小板活化因子 PaL 溶血磷脂酸和磷脂而成PaL影响微循环 粘膜广泛出血 糜烂 34 HP感染 HP能合成PLA2 PLA PLC 磷脂酶C 降解PC PEHP磷脂酶是重要的毒力因子具有细胞外作用铋剂 硫糖铝能抑制HP的PLA2 35 Hp感染导致不同胃部疾病的因素 Hp方面 致病因子 CagA致病岛起主要作用宿主方面1 遗传易感性决定 氧化应激 亚硝基化作用DNA损伤致癌物形成细胞增殖炎症分布 胃窦为主 胃酸分泌增高D U胃体为主 胃酸分泌正常或降低萎缩 癌2 感染年龄越小 胃粘膜病变越严重环境方面胃液中VitC 饮食因素 亚硝基化合物 NaitoY etal2002 36 Hp毒力因子 1 Hp是最具有基因多态性的细菌之一2 各菌株都有6 7 特异编码区 与其他菌株不同3 70 基因功能不明 其中一半位于高变区 变异带 4 CagA VacA基因型的不同与菌株地理分布有关 与疾病种类关系不明显5 IL 6 IL 8在Hp感染早期出现 随后有IL 10 IL 12 IFN 干扰素 产生 SteinM etal 2001 37 Hp毒力因子 1 定植因子1 鞭毛 运动2 尿素酶 分解尿素产生氨 与胃酸中和 产生近中性的微环境 以利生存3 粘附因子 Hp与胃粘膜上皮特异性结合是Hp造成上皮损伤的先决条件 38 Hp毒力因子 2 组织损伤因子1 白细胞趋化及活化因子 炎性细胞浸润2 VacA 细胞空泡毒素 100 Hp含VacA基因其中只50 表达成熟毒素3 CagA 细胞毒素相关基因蛋白 120 140KD蛋白由Caga基因编码 是Cag致病岛的一部分 39 Hp 胃炎 菌体因素 CagA Urenase 致病条件 环境因素 氧自由基 维生素C 宿主因素 免疫应答 Th1 IL2IFN Bcell 感染的不同结局 40 Hp Th1type 胃炎 胃窦炎 高胃泌素血症 高胃酸分泌 溃疡 胃体为主或全胃炎 胃体萎缩 胃酸 癌 41 CD4 TCell Th1 分泌IL2IFN Th2 分泌IL4 5 6 Th1cells与Th2cells亦可同时存在 大多以其中一型为主导 可能互相下调对方之扩展 Th1cell具有细胞毒活性 42 Hp感染后 1 胃粘膜被大量CD4 T cells浸润其中以Th1表型的单一细胞为主Bamford1998Sommer19982 Hp specificT cells具有Th1表型D Elios19993 Hp 胃粘膜上皮细胞内有较多的B7 1和B7 2分子 它们联合激活T cellsYe1997 43 Hp介导的胃炎是一免疫性疾病 Hp感染 Th1大量表达 直接上皮损伤 IFN 分泌 上皮细胞被诱导生成MHC 分子 与Hp结合 上皮细胞凋亡 44 小鼠Hp感染模型 a 去除IFN 产物后 小鼠慢性胃粘膜炎症减少 b Hp specticTh1cell存在是产生胃粘膜炎症的必要条件Sawai1999 45 Hp性胃炎的B细胞免疫机制 1 Hp 胃炎中 25 有壁细胞质子泵抗体60 同时存在有壁细胞质子泵及分泌小管抗体均显示胃粘膜萎缩Appelmelk 19982 胃炎患者若不存在壁细胞质子泵或分泌小管抗体 粘膜萎缩者仅占13 Claeys 1998 46 PLA2 胃蛋白最佳PH值 PLA2PH5 5 7 5HPPH6 5 7 0胃蛋白酶PH1 0 3 5胃腔PLA2活性低 PH低 在球部突然达到合适PH 活性PLA2能增加磷脂水解 降低SAPL胃蛋白酶等分解组织溃疡 47 胃蛋白酶 胃及十二指肠均可达到合适的PH胃蛋白酶及PLA2相继达到合适的PH 如球部酸性和碱性交替 SAPL及胃粘液蛋白破坏防护机制不足溃疡 48 HP感染HLA 基因 CagA HLA 胃炎 非溃疡DRBI 03DUDRBI 13GUDRBI 15 除HP毒力外 抗体的免疫基因结构 49 HP感染 CagA VacAsL CagE babA2基因DU FDCagA VacAsL高表达CagE或babA2是DU的独立因子四种基因共同增加DU的危险性 HP感染不同的结果与HP基因有关 不同基因与治疗无关 50 HP感染 胆汁溶解磷脂屏障破坏HP脂质外壳HP在十二指肠溶解释放出大量PLA2 其他酶 毒素老年人胃粘膜疏水性降低 凝胶厚度减少HP NASID导致溃疡病危险性增加炎症在胃体HCLPLA2 胃蛋白活性溃疡在胃体 动态性 液体流动 胃角易发生 51 热休克蛋白 HSP 细胞防御功能 维持细胞和组织完整防止各种细胞毒损害HSP32炎症防御作用HSP47有利溃疡愈合HSP70作用机制 铝碳酸镁能激活胃上皮细胞HSP70mRNA和蛋白表达 胃粘膜保护 愈合溃疡 52 EGF EGFR bEGF COX 2mRNA和蛋白 正常人胃粘膜 溃疡边缘粘膜有以上表达溃疡边缘再生腺体有EGFRmRNA和蛋白表达溃疡处有碱性成纤维生长因子 COX 2mRNA和蛋白表达 53 幽门螺杆菌感染的规范化治疗 54 背景 2002年2月 Maastricht 2000共识报告 正式发表2002年10月 新英格兰医学杂志 发表有关幽门螺杆菌感染综述 55 欧洲幽门螺杆菌研究组提出的幽门螺杆菌感染治疗新指南Maastricht 2000共识报告 2002年2月正式发表 56 CurrentconceptsinthemanagementofHelicobacterpyloriinfectionMaastricht 2000ConsensusReportMalfertheinerP MegraudF O MorainC HunginAP JonesR AxonA GrahamDY TytgatG TheEuropeanHelicobacterPyloriStudyGroup EHPSG AlimentPharmacolTher2002 16 2 167 80 57 在三个水平上对幽门螺杆菌感染作治疗推荐1 极力推荐2 劝告 建议 3 不确定 Maastricht 共识 MalfertheinerP etal AlimentPharmacolTher2002 16 2 167 80 58 推荐基于五个水平的证据 1 设计良好 有适当对照的研究 2 设计良好的定群或病例对照研究 稍有缺陷的研究 或有说服力的间接证据 3 病例报道 有较明显缺陷的研究 或提示性的间接证据 4 临床经验 5 无充足证据支持 Maastricht 共识 MalfertheinerP etal AlimentPharmacolTher2002 16 2 167 80 59 指征 Hp阳性 证据科学性DU GU 活动或不活动 包括有并发症史者 1胃MALT淋巴瘤2萎缩性胃炎2胃癌术后3胃癌患者的一级亲属患者3患者希望治疗 与患者的内科医师商讨后 4 一 极力推荐的指征 Maastricht 共识 根除治疗指征 MalfertheinerP etal AlimentPharmacolTher2002 16 2 167 80 60 1 功能性消化不良 根除幽门螺杆菌 是一种合适的选择2可使部分患者获得长期症状改善2 二 劝告 建议 的指征和有关情况说明 Maastricht 共识 MalfertheinerP etal AlimentPharmacolTher2002 16 2 167 80 61 2 非甾体类抗炎药 NSAIDs 根除幽门螺杆菌服用NSAIDs前 减少溃疡发生率2单纯根除Hp对服用NSAID的高危者不足以预防溃疡复发出血2不能增强继续服用NSAID 接受抗酸分泌治疗中患者GU或DU的愈合1幽门螺杆菌和NSAID是消化性溃疡发生的两个独立的危险因素2 Maastricht 共识 MalfertheinerP etal AlimentPharmacolTher2002 16 2 167 80 62 未经调查的消化不良 年龄 45岁 排除GERD NSAID 胃癌家族史 报警症状 Hp检测和治疗 报警症状 原因不明体重减轻吞咽困难消化道出血或贫血体检发现异常 Hp检测 UBT或HpSA 年龄 应根据当地情况而定 若干重要处理策略 Maastricht 共识 63 2002年10月 新英格兰医学杂志 发表有关幽门螺杆菌感染的综述 Helicobacterpyloriinfection SebastianSuerbaumandPierreMichettiTheNewEnglandJournalofMedicineVolume347 1175October10 2002 64 胃内不同酸度与H pylori感染所致不同疾病相关 65 目前幽门螺杆菌感染的一线治疗 PPI为基础的三联治疗RBC为基础的治疗铋剂为基础的三联治疗 66 目前中国幽门螺杆菌感染的诊疗现状 中国人群对直接胃镜活检诊断幽门螺杆菌更容易接受对Maastricht 共识中有关极力推荐人群中应开展根除幽门螺杆菌治疗的概念已广泛接受对有关功能性消化不良 服用NASID药物等人群中应当开展根除幽门螺杆菌治疗的概念有待进一步推广对幽门螺杆菌感染缺乏规范 统一的治疗方案 67 根除Hp方案 原则 高效 安全 方便 价廉 根除率 PP 90 ITT 80 为理想 可供选择的方案 亚太 共识会议推荐 首选 PPI标准剂量 克拉霉素0 5g 阿莫西林1gbidx7PPI标准剂量 克拉霉素0 25 0 5g 甲硝唑