高海拔地区幽门螺杆菌感染研究现状

Research Status of Helicobacter pylori Infection in High Altitude Areas

摘要: 幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)是一种革兰阴氏菌，感染世界近半人数，约85%左右的感染者并无特殊临床表现，但可导致胃炎、消化性或十二指肠溃疡、胃腺癌和黏膜相关组织淋巴瘤等严重不良远期预后，高海拔地区具有低氧、寒冷的环境特征，且医疗、卫生等条件差，较低海拔地区幽门螺杆菌感染率更高，故对于幽门螺杆菌的精准检测对于治疗防治意义深远。目前Hp提供了多种常规检测方法，包括粪便抗原检测、快速尿素酶试验等，及近年来国内外研究的热点聚合酶链式反应(PCR)检测方法。本文通过对高海拔地区幽门螺杆菌感染研究现状加以综述，探讨一检测效能更高的方法，以期精准的检测高海拔地区居民Hp感染者并能达到高清除率来提高高海拔地区人民生活质量。

Abstract: Helicobacter pylori is a gram-negative bacterium, which infects nearly half of the world. About 85% of the infected people have no special clinical manifestations, but it can lead to serious adverse long-term prognosis such as gastritis, peptic or duodenal ulcer, gastric adenocarcinoma and mucosa associated tissue lymphoma. High altitude areas have the characteristics of hypoxia and cold envi-ronment, and the medical and health conditions are poor. The infection rate of Helicobacter pylori is higher in lower altitude areas. Therefore, the accurate detection of Helicobacter pylori is of far-reaching significance for treatment and prevention. At present, HP provides a variety of conven-tional detection methods, including fecal antigen detection, rapid urease test, and polymerase chain reaction (PCR) detection method, which is a research hotspot at home and abroad in recent years. This paper summarizes the research status of Helicobacter pylori infection in high- altitude areas, and discusses a method with higher detection efficiency, in order to accurately detect HP infected residents in high-altitude areas and achieve high-definition elimination rate to improve the quality of life of people in high-altitude areas.

1. 引言

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)是一种革兰阴性球菌，主要定植于胃上皮，与慢性活动性胃炎、消化性或十二指肠溃疡、胃腺癌和黏膜相关组织淋巴瘤关系密切 [1]。幽门螺旋杆菌感染世界近44亿人口，但此患病人群中约85%并无任何症状及相关并发症 [2]，其感染途径主要包括口口传播及粪口传播。此患病人群可因年龄差异、地域差异、生活条件及社会经济因素条件而呈现不同发病率 [3]，相关研究表明，我国此病感染率高达50%左右 [4]，但在海拔高海拔地区，HP阳性率高达68.67% [5]，另有相关研究指出海拔在2200~5000 m的长居人口，Hp感染率达70.95% [6]。而对于Hp感染的检测方法居多，如：组织病理学检测方法、快速尿激酶实验、分离培养鉴定法、¹³C或¹⁴C尿素呼气试验等，但这些方法对于Hp的毒力及耐药性检测具有局限性。近年来，聚合酶链式反应(PCR)检测Hp的成为国内研究的热点，此方法对于HP鉴定基因、耐药基因、毒力基因均可进行检测，为HP快速、精确的诊疗及治疗评估提供更可靠的实验室依据。

2. 幽门螺杆菌发病机制

Hp通过鞭毛运动及对不同分子的趋化作用定植在胃上皮细胞，与胃上皮细胞表面的特异性受体结合，促使促炎细胞因子释放，如白介素、肿瘤坏死因子等，进而中性粒细胞及单核细胞浸润诱发炎症 [7]。炎性作用下，胃粘液–碳酸盐屏障受损，胃酸及胃蛋白酶消化自身胃组织，从而导致溃疡的发生 [8]。HP可以通过多种方式损害胃上皮细胞DNA或使得基因突变，从而大量增值，且hp感染后的胃上皮细胞对于致癌物质的易感性增加，癌症的发生机率显著增加 [9]。

有些HP具有细胞毒素相关抗原A (CagA)可诱导上皮细胞形态发生特异性改变，同时改变细胞极性，从而形成“蜂鸟”表型，与胃腺癌发展相关的细胞骨架变化也可以由这种毒力因子触发 [10]。Hp非CagA毒力因子如空泡细胞毒素(VacA)、十二指肠溃疡促进基因A蛋白(DupA)、外层炎症蛋白(OipA)等损害损害胃内稳态，与胃炎、溃疡及癌症的发展密切相关 [11] [12] [13]。此外，宿主免疫系统在感染过程中起着至关重要的作用，可能是通过针对病原体的TH1极化反应 [14]。

3. 高海拔与幽门螺杆菌

白骕、项荣等 [5] 研究者表明世居在高海拔地区的居民的Hp感染率高达68.67%，显著高于低海拔居民的57.33%。高海拔地区具有低氧的环境特征，致使胃黏膜长期处于低氧状态下，容易使得胃黏膜的损伤，由于低氧且受多种炎性因子的侵袭，胃黏膜修复能力变弱，从而增加了HP的易感性 [5]。另有相关研究，经济、卫生、生活方式、饮食习惯等条件差对于Hp的感染影响较大，高海拔地区气温较低，此处居民为御寒则会选择牛羊肉、甜茶等高热量、高脂肪类为食物，水果、蔬菜则食用较少；此外，高海拔地区主要以畜牧业为主，牲畜及从事农业的人的粪便可能对于当地溪流造成污染，增加Hp的粪口传播的感染概率，高原一项研究通过PCR检测溪流、饮用水和灌溉水中的Hp的DNA，并通过HP富集培养基从饮用水中的一种培养物中检测Hp，基于16S rRNA基因测序，该菌与该病原体具有98.98%的同源性，为高原地区地区Hp主要通过饮用水传播提供了更多理论依据 [2]；另外，高海拔地区医疗卫生条件差，当地人的卫生、健康意识较为薄弱，故当地居民个人饮食、卫生习惯等与Hp感染率增加关系密切。

4. 幽门螺杆菌检测方法

Hp提供了多种检测方法，包括¹³C或¹⁴C尿素呼吸试验、粪便抗原检测、快速尿素酶试验等及近年来国内外研究的热点聚合酶链式反应(PCR)检测方法。

4.1. 组织病理学检测方法

组织病理学检测方法，需要使用胃镜采取胃黏膜组织，是诊断Hp感染的前体方法，此方法需使用多种染色剂，如吉姆萨染色法和免疫染色法，既可以镜下直观观察胃黏膜病变，又能对Hp进行鉴定。周莹乔等 [15] 研究者通过研究335例患者胃部病变组进行组织病理学染色(H-E染色)，得出83.6%阳性结果；陈静 [16] 通过对100例感染者于胃镜下进行胃部黏膜取样并进行组织病理学检查，得出组织病理学检查的阳性率、敏感性、特异性分别为80.0%、95.0%、90.0%的结论，两项研究均表明组织病理学对于HP的感染具有较高的诊断价值。但此方法耗费时间长、操作复杂、实验条件苛刻且实验实施者的技术水平及经验均可影响实验结果 [17]。

4.2. 分离培养鉴定法

分离培养鉴定法，将组织匀浆置于高营养培养基在微需氧环境下进行培养，具有特异度可达到100%，故被视为检测的金标准，但其敏感度却只有85%~95% [18]。细菌培养时间一般3~5天时间，耗时长，Gong 等 [19] 研究者通过研究66,452例患者病变部位活检组织，得出样本运输时间为24 h培养阳性率32.84%，而达48 h阳性率仅为26.25%的结论，由此可见搁置时间越长阳性率越低。此方法虽为Hp检测的金标准，但培养条件苛刻，却阳性培养率低，费时，易受服药治疗史影响，缺乏快速诊断价值。

4.3. 快速尿激酶实验

快速尿激酶实验是将活检标本添加到尿素测试试剂中，试剂转化为氨使得PH值增加，是种相对便宜、快速、简单、特定且广泛可用的测试，相关研究证实此方法用于幽门螺杆菌的诊断阳性率可达81.2% [15]。但仅对于活动性幽门螺旋杆菌、菌体数量较多有意义，患者服药治疗史、试剂盒质量不稳定等因素均可对实验造成营养，使得假阴性率结果增加 [20]。

4.4. 血清抗体法

血清抗体法检测开发了Hp感染血清学诊断的新策略，主要对人体血清中Hp IgG及IgM抗体进行检测，但存在窗口期，对于感染现状的诊断具有局限性，但其具有可分型，检测速度快等优点 [21] [22]；涉及以ELISA为主的多种检测方法，虽受抗原基因型地域差异的影响，但仍具有较高的准确性、特异度及灵敏度。崔俊华等 [23] 研究者通过研究¹³C或¹⁴C尿素呼气试验阳性的80例患者血清样本，得出以ELISA检测方法的准确度、特异度、敏感度为88.75%、75.00%、92.50%，具有极高的诊断价值。但HP的不同表型及基因型、试验方法不同等因素均可对检测结果造成影响，朱明飞，赵丽娟等 [24] 研究者将有上消化道不适的306例患者纳入组，使用蛋白芯片技术进行HP血清学分型并分组，I型组：CagA (+)、VacA (+)、尿素酶相关蛋白(urease, Ure) (+)；II型组：CagA (−)、VacA (−)、Ure (+)；中间型组：CagA (+)、VacA (−)、Ure (+)或CagA (−)、VacA (+)、Ure (+)；运用四联疗法进行治疗并随访，I型组根除率为95.0%，II型组根除率为81.9%，中间型组根除率为83.9%，表明血清学分型与HP的根除率具有相关性；崔俊华、周佳烨等 [23] 人分别使用胶体金法幽门螺杆菌尿素酶抗体检测试剂盒、胶乳增强免疫比浊法幽门螺杆菌检测试剂盒、抗幽门螺杆菌IgG ELISA试剂盒检测80例HP感染患者血清Hp抗体，得出准确度分别为70.00%、76.25%、88.75%，表明不同试剂对于血清HP抗体检测具有不同的检测效能，且ELISA检测方法价值较其他试剂检测高。

4.5. 尿液抗体检测法

尿液抗体检测法是一种完全无创的Hp现症感染的方法，主要用于检测尿液中Hp-IgG，Leodolter等 [25] 研究者通过收集449例具有上消化道症状患者的尿液标本，进行抗体IgG酶联免疫吸附法及和Rapirun试剂盒测试，得出ELISA检测的敏感度及特异度分别为90%、68%，Rapirun试剂盒测试敏感度及特异度分别为82%、83%；Alemohammad等 [26] 收集309例尿液标本，应用IgG酶联免疫吸附试验检测，得出敏感度为95.5%、特异度为90%，由此表明测方法对于Hp的检测具有良好的效能；2017年的一项荟萃析包括23项研究，表明检测尿液样本中的抗体虽可能是一个很好的诊断选择，然而，但还需要进一步的研究来证实这种方法的准确性 [27]。

4.6. 粪便抗原检测法

粪便抗原检测为Hp的非侵入性检测方法，常用方法包括酶免疫分析法、免疫色谱法等，由于胃黏膜3天进行一次换新，并通过粪便排除体外，故可进行此法检测。陈辉华等 [28] 研究者通过研究208例上消化道不适的患者，得出此方法阳性预测值为95.16%，阴性预测值为88.10%，灵敏度为92.19%，特异度为92.50%，准确度为92.31%，诊断效能较高。但可因粪便过稀而出现假阴性的结果，或受其他细菌的干扰等影响 [29]。

4.7. ¹³C或¹⁴C尿素呼气试验

¹³C或¹⁴C尿素呼气试验为无创检测法，该测试基于细菌将¹³C或¹⁴C标记的尿素降解为氨、CO₂的机制，可以使用质谱或红外光谱仪在呼出的空气中进行测量，现主要用于体检及门诊，操作简单且敏感性高，为大多学者视为“金标准” [30]，周芳菲 [31] 通过研究102例疑似Hp感染者，得出的¹⁴C敏感度、特异度、准确度分别为90.12%、85.71%、89.22%的结果，具有较高的诊断价值；李莉 [32] 通过对112例需胃镜检查的患者进行¹³C或¹⁴C尿素呼气试验检测Hp，得出¹³C尿素呼气试验的准确率、敏感度、特异度分别为95.54%、95.00%、96.15%，¹⁴C尿素呼气试验的准确率、敏感度、特异度分别为95.54%、、96.67%、94.23%，差异无统计学意义，证实¹³C及¹⁴C尿素呼气试验均具有极高的诊断价值，但均容易受抑菌药物和抑酸药物的干扰，出现假阳性的结果，¹⁴C辐射较¹³C强，使得孕妇、儿童检测受限，且¹³C价格又相对昂贵，但对于未接受过胃切除术且最近未使用抗生素或蛋白泵抑制剂的人，呼气测试实际上比血清学或粪便抗原检测在诊断上更准确。

4.8. 聚合酶链式反应(PCR)

聚合酶链式反应(PCR)主要包括逆转录PCR、实时荧光定量PCR、巢式PCR、多重PCR及数字PCR等，此方法具有良好的灵敏度及特异度，且可检测通过检测细菌HP-DNA的基因靶点(鉴定基因、耐药性基因及毒性基因的检测)检测，如：16S rRNA、23S rRNA、cagA等多种基因，16S rRNA和23S rRNA两种基因可以用于检测Hp的感染和耐药性，作为被广泛研究的毒力基因cagA，是HP致病的主要因子，在致感染和胃癌等过程中作用重大，且有研究表明，CagA是人类胃癌相关细菌肿瘤蛋白的观念被广泛认可 [33]。Hoshina等 [34] 研究者通过聚合酶链式反应(PCR)扩增Hp核糖体16S DNA片段，认为PCR技术对于Hp的检测效能较高。Miguel Gallardo Padilla等 [35] 研究者通过研究192例，采用培养和PCR、仅有培养、仅有PCR方法，得出单独行PCR技术效益更高，且具有更高的Hp检出率及对于耐药性检测效益更高。Wongphutorn等 [36] 通过PCR技术对比110例无症状感染者粪便及唾液中的16S rRNA基因和vacA基因，得出群体感染率为64%，证实此方法具备较高的诊断价值。

应用PCR技术可以检测牙菌斑、唾液、胃液、活检组织、粪便等多种标本中的Hp，但得出的检测阳性结果具有差异 [22]。李东丹、彭贤慧等 [37] 研究者通过研究123名¹³C呼气试验阳性患者胃液标本，行实时PCR检测得出敏感度及准确度分别为100%、76.4%，检测克拉霉素耐药敏感度、特异度、阳性符合率、阴性符合率、准确度分别为98.9%、66.7%、98.9%、66.7%、97.9%，由此可见PCR技术对于胃液HP感染及耐药性的诊断价值颇高；鉴于粪便中其他细菌的干扰，Talarico等 [38] 研究者应用微滴数字PCR检测了79名感染者粪便标本，检测16SrRNA敏感性100%，毒力基因CagA阳性率为88%。吴盛海等 [39] 研究者使用荧光PCR技术对50名消化内科住院患者的粪便样本进行检测，得出HP感染的敏感性为100%、特异性为96%、阳性预测值为96和阴性预测值为100%的结果。近年来，基于聚合酶链反应技术检测口腔内Hp的方法得到了广泛的研究，多数学者认为胃黏膜中的Hp与口腔中的具有同源性，且关联密切，在牙菌斑及唾液中的Hp同Hp反复感染有关 [40]。1989年，Krajden等 [41] 首次报道了口腔中Hp的存在，并从Hp相关胃疾病患者的牙菌斑标本中成功分离培养出Hp。Cai等 [42] 学者通过研究235例受试者口腔及胃黏膜得样本使用PCR技术检测16S rDNA及cagA的基因，得出74.0%~92.1%为两样本序列比对的同源性范围，表明口腔与胃定植的Hp具有很高的同源性。王鑫莹等 [43] 学者通过研究156名具有消化道疾病患者唾液使用PCR技术处检测HP16SrRNA、cagA基因，得出口腔携带Hp 16S rRNA基因、cagA基因的阳性率分别为为87.2%、23.1%，103 copies·μL⁻¹是最低检测线的结论。Ismail等 [44] 学者采用PCR技术检测49例Hp感染者的牙菌斑样本，发现PCR技术与病理诊断的敏感度分别为40.8%、36.7%，说明PCR技术用于诊断Hp具备良好的效能。PCR技术经济、具有快速诊断价值、且不受抗菌药物的影响，且能检测耐药基因的特定位点，在Hp感染高发的当今社会，检测效能较其他检测方法更高。

5. 总结

Hp现被世界卫生组织认定I类致癌因子 [45]，Hp感染患者虽85%无特殊临床表现，但可致远期不良预后，现阶段常规的HP检测方法，已不能满足现阶段的诊疗要求，而聚合酶链式反应(PCR)可对鉴定、毒力及耐药基因进行检测，且快速、精确、经济、效能客观，对于诊疗意义较其他检测方式大。目前现阶段治疗此疾病主要是克服其耐药性，三联、四联疗法作为主要的治疗方法，经治疗后患者自觉明显好转，但并非完全将Hp杀灭，Saurabh等 [46] 研究者的一项研究，对于已进行治疗4周后患者进行PCR检测，结果仍为92%；宋利华等 [47] 研究者通过研究36例复治患者耐药性情况进行研究，克拉霉素及喹诺酮的耐药率分别为92.30%、69.23%，两项研究共同证实经治疗并不能达到很高的清除率，而PCR检测技术对于Hp的检测率较高，对于Hp的治疗及防治复发意义深远。高海拔地区Hp感染较高，且医疗条件差，精准的检测并提高Hp清除率对于高海拔地区人民生活质量的提高意义重大。