幽門螺桿菌與阿爾茨海默癥相關(guān)性的研究進(jìn)展

趙明明 羅微 谷海瀛，3

(1寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院,浙江 寧波 315000；2天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院檢驗(yàn)科；3寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院)

幽門螺桿菌(H.pylori)是一種可在人類胃腸黏膜長期定植的革蘭陰性微需氧、有鞭毛的螺旋狀細(xì)菌，其鞭毛不僅在定植過程中發(fā)揮決定性作用，還可以引起免疫炎癥幫助細(xì)菌逃避人體的免疫反應(yīng)〔1〕。H.pylori在人群間廣泛傳播，是已知細(xì)菌中對人感染率最高的致病菌，在西方高度工業(yè)化國家H.pylori的感染率一直在下降，而在發(fā)展中國家和新興工業(yè)化國家，H.pylori感染率一直穩(wěn)定在一個(gè)較高的水平。它雖然定植于人體胃黏膜但卻不是“共生關(guān)系”，大多數(shù)人在感染后無癥狀，但也可以誘導(dǎo)胃癌、慢性胃炎、消化性潰瘍和黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT)淋巴瘤等消化系統(tǒng)疾病〔1〕，不同的基因型可以引發(fā)不同類型疾病。阿爾茨海默癥(AD)是常見的老年疾病由于腦內(nèi)β-淀粉樣蛋白沉積和神經(jīng)元纖維纏結(jié)增多導(dǎo)致突觸功能喪失和神經(jīng)元死亡，對記憶和認(rèn)知都有重大影響〔2〕。近年來，越來越多的研究表明H.pylori感染可能在AD中發(fā)揮重要作用〔3～5〕。本文就H.pylori感染引發(fā)AD的流行病學(xué)調(diào)查、致病機(jī)制及未來展望的新進(jìn)展進(jìn)行系統(tǒng)剖析，以全面展現(xiàn)H.pylori感染的研究新領(lǐng)域，提高對這類疾病的新認(rèn)識及針對性治療的新思路。

1 AD的流行病學(xué)

AD是一種病因未明的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，是癡呆的主要表現(xiàn)形式，以認(rèn)知能力的逐漸下降為特征，該病起病隱匿，具有異質(zhì)性。隨著平均預(yù)期壽命的增加，預(yù)計(jì)到2050年，全世界將有1.315億人受到AD的影響〔6〕，患病率的增加隨之而來的是昂貴的治療費(fèi)用及沉重的家庭負(fù)擔(dān)，AD不僅影響生活質(zhì)量還有高致死率，嚴(yán)重危害了社會公共健康，對個(gè)人、家庭和社會都造成了巨大的影響。H.pyloli感染與AD之間的關(guān)系，在各個(gè)國家都有流行病學(xué)數(shù)據(jù)加以分析。

在美國，一項(xiàng)驗(yàn)證H.pylori感染與AD之間關(guān)系的回顧性分析表明H.pylori感染與AD有直接關(guān)系，并且男性患者中的感染率與AD死亡率呈正相關(guān)(P=0.006)〔3〕。在希臘，一項(xiàng)前瞻性研究中AD患者腦脊液和血清中的H.pylori IgG明顯高于認(rèn)知功能正常的對照組(P=0.047,P=0.041)，而且腦脊液中的H.pylori IgG滴度強(qiáng)度反映了AD的嚴(yán)重程度，支持了H.pylori感染與AD之間的關(guān)系〔4〕。Roubaud-Baudron等〔5〕的縱向研究對603例最初沒有癡呆癥且年齡在65歲以上的受試者進(jìn)行20年隨訪調(diào)查，與未感染的對照組相比，H.pylori感染組患癡呆病概率更高(P=0.02)，H.pylori感染被確定為患癡呆癥的危險(xiǎn)因素(HR=1.46)，他們還對53例AD患者的臨床資料進(jìn)行評估，H.pylori感染組腦脊液tau磷酸化蛋白(CSF pTau)(P=0.014) 和 總tau蛋白(P=0.021) 水平更高，簡易精神狀態(tài)檢查分?jǐn)?shù)更低(P=0.024)〔7〕。但是Fani等〔8〕1997～2002年測量了鹿特丹研究中4 215例平均年齡為69歲的非精神錯(cuò)亂參與者的H.pylori血清IgG效價(jià)，在13.3年隨訪中有463例患AD，但是H.pylori感染與AD無關(guān)，日本也有同樣的結(jié)論H.pylori感染率在AD患者和非AD患者之間并沒有顯著差異(P=0.67)〔9〕。

2 H.pylori感染與AD的致病機(jī)制

在無菌動(dòng)物及暴露于病原性微生物感染，抗生素，益生菌或糞便微生物群移植的動(dòng)物中的研究表明，腸道微生物群在宿主認(rèn)知或與AD相關(guān)的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用：微生物菌群失調(diào)導(dǎo)致腸道和血腦屏障(BBB)通透性增加，可能導(dǎo)致AD發(fā)病機(jī)制和其他神經(jīng)退行性疾病〔10〕；腸道細(xì)菌分泌大量淀粉樣蛋白和脂多糖，也有助于調(diào)節(jié)信號傳導(dǎo)途徑并產(chǎn)生與AD發(fā)病機(jī)制有關(guān)的促炎細(xì)胞因子〔10〕。H.pylori感染對于AD的致病機(jī)制主要有以下幾個(gè)方面。

2.1H.pylori破壞BBB H.pylori可能通過口-鼻-嗅覺通路進(jìn)入大腦，引發(fā)神經(jīng)退行性變〔11〕，在感染宿主后調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和Th2抑制了Th1/Th17的免疫作用有利于H.pylori繁殖，隨后發(fā)生維生素B12和葉酸吸收不良、血漿同型半胱氨酸升高和活性氧(ROS)誘導(dǎo)等級聯(lián)反應(yīng)，從而破壞血管內(nèi)皮，破壞BBB，導(dǎo)致血流減少。H.pylori的VacA可以誘導(dǎo)骨髓來源的肥大細(xì)胞產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子和ROS介質(zhì)破壞BBB，在AD的發(fā)生發(fā)展中起作用〔12,13〕，并且BBB被破壞可能會使自身反應(yīng)效應(yīng)細(xì)胞CD4+和CD8+T細(xì)胞及病原體進(jìn)入大腦發(fā)生病變〔12〕，腫瘤壞死因子(TNF)-α通過基質(zhì)金屬蛋白酶上調(diào)的機(jī)制參與BBB破壞，間接影響大腦〔12〕。Deretzi等〔14〕對H.pylori感染對AD可能的致病機(jī)制也提出了一種新理論：H.pylori利用胃腸道(GIT)通過感覺或運(yùn)動(dòng)纖維逆行軸突運(yùn)輸，以入侵中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它們可以通過這種獨(dú)特的途徑繞過BBB，對大腦造成損害。H.pylori會產(chǎn)生一種小蛋白質(zhì)Hpn可能通過與β淀粉樣蛋白(Aβ)協(xié)同聚集或作為Ab纖維形成的誘導(dǎo)劑通過BBB參與AD的進(jìn)展〔15〕。此外，活化的單核細(xì)胞(可能是由于自噬缺陷導(dǎo)致H.pylori在自噬囊泡內(nèi)復(fù)制所致)可能通過破壞BBB/血眼屏障(BOB)進(jìn)入大腦(特洛伊木馬理論)，從而引發(fā)了大腦病變〔16〕。

2.2tau蛋白過度磷酸化 H.pylori的外毒素可能會導(dǎo)致tau蛋白過度磷酸化引發(fā)AD，Wang等〔17〕為證實(shí)這一猜想進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)H.pylori TN2GF4濾液通過激活糖原合酶激酶(GSK)-3β，在小鼠神經(jīng)母細(xì)胞瘤N2a細(xì)胞的幾個(gè)與AD相關(guān)的tau磷酸化位點(diǎn)誘導(dǎo)明顯的tau過度磷酸化，SP大鼠腹腔內(nèi)注射H.pylori菌株濾液后會導(dǎo)致大鼠海馬區(qū)tau蛋白過度磷酸化。Roubaud-Baudron等〔7〕在分析臨床病例時(shí)也驗(yàn)證了H.pylori感染會導(dǎo)致腦脊液中tau蛋白磷酸化增多，與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)論相一致。

2.3Aβ累積 BBB被破壞還會導(dǎo)致Aβ累積在大腦中增多,導(dǎo)致AD的發(fā)生〔18〕。近些年，也有人提出AD可能是一種自身免疫病的假設(shè)，Aβ可以作為一種自身抗體與膜結(jié)合淀粉樣前體蛋白(APP)交叉反應(yīng)，引起突觸和新神經(jīng)元功能障礙，進(jìn)而導(dǎo)致認(rèn)知功能下降〔19,20〕。Wang等〔21〕發(fā)現(xiàn)Sprague-Dawley大鼠被H.pylori菌株TN2GF4感染后學(xué)習(xí)和記憶功能減退，因?yàn)镠.pylori感染可以增強(qiáng)γ-分泌酶的活性促進(jìn)Aβ42形成，從而中斷突觸功能，誘導(dǎo)認(rèn)知障礙。Roubaud-Baudron等〔22〕用H.pylori菌株SS1感染C57BL/6J小鼠、AD轉(zhuǎn)基因(APPswe/PS1dE9)小鼠及其野生型，并沒有在這些小鼠腦中發(fā)現(xiàn)淀粉樣斑塊，所以他們認(rèn)為AD和H.pylory感染之間并沒有重要聯(lián)系。

2.4其他致病機(jī)制 Contaldi等〔23〕為明確H.pylori感染與AD之間潛在的生物學(xué)聯(lián)系，將人胃細(xì)胞MNK-28與H.pylori肽H.p(2-20)一起孵育，該肽調(diào)控了77個(gè)基因，其中65個(gè)在AlzBase數(shù)據(jù)庫中列出，包括AD特征基因:APP、載脂蛋白(APO)E、早老素(PSEN)1和PSEN2。孵育1 h后，將細(xì)胞暴露于三種不同條件后進(jìn)行RNA測序，結(jié)果表明AD和Lesch-Nyhan疾病中通路的失調(diào)也導(dǎo)致了本研究中通路的失調(diào)，這些數(shù)據(jù)為H.pylori 感染與AD之間關(guān)聯(lián)的假說提供了生物邏輯的可能性。

H.pylori也可能通過以下機(jī)制誘導(dǎo)AD：促進(jìn)血小板-白細(xì)胞聚集在AD中發(fā)揮病理生理作用;產(chǎn)生ROS代謝物參與AD的病理生理過程;影響凋亡過程〔24〕；細(xì)胞因子、急性期蛋白和類二十烷酸增多會損害神經(jīng)功能引發(fā)AD〔25〕。

3 未來與展望

3.1針對H.pylori治療的展望 Kountouras等〔26〕對H.pylori陽性的AD患者用奧美拉唑、克拉霉素和阿莫西林進(jìn)行治療，同時(shí)伴有膽堿酯酶抑制劑治療，在隨訪的兩年內(nèi)84.8%患者成功根除H.pylori，與AD患者的認(rèn)知功能和認(rèn)知狀態(tài)都得到了改善〔簡易智力狀態(tài)檢查(MMSE)和劍橋老年認(rèn)知量表中文版(CAMCOG)評分有顯著變化(分別為P<0.001和P=0.049)；癡呆癥狀功能評估量表(FRSSD)評分顯著改善(P<0.001)〕。Kountouras等〔27〕在5年隨訪中發(fā)現(xiàn)根除H.pylori可以降低AD死亡率(HR=0.287，P=0.008)。這些數(shù)據(jù)充分說明根除H.pylori感染對AD有積極意義。

抗生素是治療H.pylori感染的首選藥物，由于近些年治療失敗的案例越來越多，2016年多倫多共識強(qiáng)烈建議根除治療H.pylori的治療療程應(yīng)為14 d,推薦的一線療法包括伴隨的非鉍四聯(lián)療法(PAMC)和傳統(tǒng)的鉍四聯(lián)療法(PBMT)〔28〕。在選擇治療方案時(shí)也要結(jié)合當(dāng)?shù)乜股啬退幥闆r，可以用替硝唑代替甲硝唑〔28〕，也有研究在探求藥物治療的新靶點(diǎn)，如Chaput等〔29〕認(rèn)為肽聚糖蛋白可以作為開發(fā)新抗生素的有效靶點(diǎn)。在用常規(guī)方法治療AD時(shí)也可以檢測患者是否有H.pylori感染，若有感染可以結(jié)合用藥，以達(dá)到最佳治療效果。

在積極尋求新治療方案的同時(shí)，也不能忽視H.pylori疫苗的研發(fā)。在H.pylori感染中的高表達(dá)蛋白是構(gòu)成亞單位疫苗的首選〔30〕，如細(xì)菌表面的脂多糖、外膜蛋白和分泌蛋白CagA、VacA在H.pylori黏附、定植和致病過程中都起到了重要作用，都可以作為疫苗研發(fā)的候選抗原。Guo等〔31〕針對H.pylori脲酶、中性粒細(xì)胞激活蛋白、熱休克蛋白60和H.pylori黏附素A基于黏膜佐劑霍亂毒素B亞單位(CTB)構(gòu)建的多價(jià)表位的疫苗(CWAE)可以引發(fā)針對H.pylori各種毒力因子和黏附因子的抗體反應(yīng)并且顯著減少蒙古沙鼠的定植。如果可以在臨床應(yīng)用，將會降低H.pylori感染引起各種疾病的概率。

3.2AD的預(yù)防 AD可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行預(yù)防：保持健康的飲食習(xí)慣與生活習(xí)慣；適度鍛煉，減緩大腦衰老；保持良好心態(tài)。H.pylori感染與AD相關(guān)性的流行病學(xué)調(diào)查和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都存在矛盾，在今后研究中應(yīng)該進(jìn)一步明確二者之間關(guān)系，可以側(cè)重H.pylori感染后腦血管的改變和全身炎癥反應(yīng)。