幽門螺桿菌感染致冠狀動(dòng)脈性心臟病分子機(jī)制及治療方法研究進(jìn)展

王卓娜，朱云清，郭雪艷

(1.陜西省人民醫(yī)院消化內(nèi)科，陜西 西安 710068;2.延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院，陜西 延安 716000)

冠狀動(dòng)脈性心臟病(Cardiovascular heart diseases，CHD)是以冠狀動(dòng)脈粥樣硬化(AS)為特征的心臟病。AS被認(rèn)為是一種慢性血管炎癥性疾病，研究[1]表明幽門螺桿菌(Helicobacter pylori，HP)所致慢性感染和炎癥反應(yīng)對(duì)AS的形成有影響，并加速AS進(jìn)程。Stone等[2]首次提出HP感染與CHD有一定相關(guān)性。有研究[3]提示HP感染率在CHD患者中明顯高于正常對(duì)照人群。然而，也有研究[4]并未發(fā)現(xiàn)HP感染和CHD有相關(guān)性。鑒于CHD與HP感染的關(guān)系存在爭議，Liu等[5]對(duì)HP感染與CHD之間的關(guān)系進(jìn)行了薈萃分析，發(fā)現(xiàn)HP感染會(huì)增加急性冠脈綜合征的風(fēng)險(xiǎn)。大量研究表明HP感染與CHD之間存在正相關(guān)關(guān)系，因此針對(duì)HP與CHD的研究有更加深遠(yuǎn)的意義?，F(xiàn)對(duì)HP感染與CHD的相關(guān)分子機(jī)制和治療方法等研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 相關(guān)分子機(jī)制

HP感染致CHD的機(jī)制與細(xì)菌毒力和宿主易感性相關(guān)，分為直接機(jī)制和間接機(jī)制。直接機(jī)制包括有病原體細(xì)菌毒力引發(fā)細(xì)胞免疫和體液免疫導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞受損。間接機(jī)制主要有慢性HP感染誘發(fā)的炎癥反應(yīng)、組織因子釋放激活凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)通路、脂質(zhì)代謝紊亂和同型半胱氨酸升高等導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)異常、內(nèi)皮損傷和粥樣硬化斑塊破裂。

1.1 HP毒力因子 HP是一種復(fù)雜的嗜微氧病原體，可被大氣中的氧氣殺死，更易存在于缺血、缺氧的環(huán)境之中。其主要毒力因子空泡毒素相關(guān)蛋白A(VacA)對(duì)免疫系統(tǒng)細(xì)胞有巨大的影響，因此被稱為一種免疫調(diào)節(jié)毒素。VacA與T細(xì)胞表面β2整合素結(jié)合，通過網(wǎng)格蛋白獨(dú)立途徑被內(nèi)化。VacA抑制T細(xì)胞激活和增殖，導(dǎo)致免疫清除和終生持續(xù)感染HP[6]。HP細(xì)胞毒素相關(guān)基因A(CagA)是一種高免疫原性蛋白，可在宿主胃組織中引發(fā)炎癥反應(yīng)，并可影響細(xì)胞形態(tài)、極性和增殖[6]。CagA還可調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活性，通過自身免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、脂質(zhì)代謝、內(nèi)源性凝血途徑促進(jìn)AS進(jìn)程[7]。臨床研究[8]發(fā)現(xiàn)CHD合并HP感染組CagA陽性率明顯高于正常對(duì)照組，并且CagA陽性率越高，冠狀動(dòng)脈病變累及支數(shù)越多、冠狀動(dòng)脈狹窄程度越嚴(yán)重，這是由于血管壁抗原與抗CagA之間的交叉反應(yīng)性抗體誘導(dǎo)自身免疫反應(yīng)，并通過Cag致病島編碼的Ⅳ型分泌系統(tǒng)進(jìn)入宿主細(xì)胞，啟動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)，產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，促使HP在胃外部位直接入侵細(xì)胞并由外泌體全身遞送的CagA通過其羧基末端區(qū)域與低密度脂蛋白受體(LDLR) 發(fā)生相互作用，并抑制LDLR介導(dǎo)的低密度脂蛋白(LDL)攝入細(xì)胞，增加血漿中的LDL，從而導(dǎo)致高膽固醇血癥和動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病[9-10]。此外，已證實(shí)HP感染的胃上皮T細(xì)胞衍生的外泌體CagA通過下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體α及肝X受體α的表達(dá)來抑制膽固醇外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞泡沫細(xì)胞形成并促進(jìn)AS[11]。幽門螺桿菌還可產(chǎn)生尿素酶，尿素酶作為一種抗原，可以刺激抗體形成。有學(xué)者提出AS與HP誘導(dǎo)的抗脲酶抗體有關(guān)的假說，即抗原抗體相互作用可能會(huì)加速AS病變和HP感染患者的補(bǔ)體依賴性組織破壞和炎癥反應(yīng)，促使AS發(fā)生[12]。我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)在尿素酶B(UreB)成熟過程中熱休克蛋白(HSP)60可能發(fā)揮分子伴侶功能，如果使尿素酶不能正確組裝，HP定植和正常生長能力便會(huì)被抑制，阻止尿素酶組裝有可能成為清除HP的新型治療方案[13]。

1.2 HP感染與炎癥反應(yīng) HP感染會(huì)產(chǎn)生一種低等級(jí)炎癥狀態(tài)，釋放促炎因子白細(xì)胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白、纖維蛋白原等，使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度大幅升高，從而導(dǎo)致心肌收縮，血管釋放活性物質(zhì)，引起局部或全身炎癥反應(yīng)，破壞內(nèi)皮細(xì)胞張力及功能，引起動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。另一方面，炎癥因子誘導(dǎo)P-選擇素、E-選擇素和L-選擇素直接導(dǎo)致血管壁及內(nèi)皮功能障礙和血小板聚集，并且誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化為吞噬細(xì)胞，增加吞噬細(xì)胞的聚集與黏附，加速AS進(jìn)程[1]。纖維蛋白原作為主要炎癥標(biāo)志物參與動(dòng)脈粥樣硬化浸潤動(dòng)脈壁的早期形成和生長，同時(shí)也是血管壁纖維蛋白血栓的前體，影響血液流變學(xué)和血小板聚集，產(chǎn)生促進(jìn)血栓形成的高凝狀態(tài)[14]。此外，細(xì)胞因子的釋放還刺激金屬蛋白酶的產(chǎn)生，研究[15]表明在CHD中高表達(dá)的基質(zhì)金屬蛋白酶-9可水解彈性蛋白和膠原等細(xì)胞外基質(zhì)成分，導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化帽破裂，引起急性冠狀動(dòng)脈綜合征。CHD患者處于炎癥、低氧、缺血的環(huán)境中會(huì)影響血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的合成及分泌，研究[16]發(fā)現(xiàn)心肌缺血、缺氧程度與血清中低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)、VEGF表達(dá)水平呈正相關(guān)，低氧誘導(dǎo)分子在CHD的每一個(gè)發(fā)病環(huán)節(jié)中均發(fā)揮作用，尤其在炎癥反應(yīng)、泡沫細(xì)胞及新生血管形成中作用顯著。在CHD心肌缺血、缺氧時(shí)HIF-1α可通過調(diào)節(jié)多個(gè)基因加速新生血管形成，促進(jìn)紅細(xì)胞生成[17]。為進(jìn)一步證實(shí)血清VEGF水平與HP感染的關(guān)系，相關(guān)學(xué)者通過一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[18]與未感染患者相比HP感染組VEGF水平明顯升高，究其原因是HP感染會(huì)導(dǎo)致局部甚至全身炎癥，炎癥因子刺激不僅增加血清VEGF分泌及合成，而且HP長期感染對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞造成了不可修復(fù)的損傷，VEGF不僅與HP所致炎癥反應(yīng)相關(guān)，也與CHD病情危重程度相關(guān)，因此進(jìn)一步研究對(duì)于CHD患者實(shí)現(xiàn)VEGF基因療法具有重要意義。HP感染可引起慢性炎癥反應(yīng)，幾丁質(zhì)酶3(CHI3L1)是一種新的炎癥標(biāo)志物，與內(nèi)皮功能障礙的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。Chi 等[19]采用HP CagA+和 CagA-感染人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在HP CagA+小鼠動(dòng)脈中GATA結(jié)合蛋白3(GATA3)的CHI3L1的水平升高，顯著抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管形成，當(dāng)GATA3基因敲除后HP誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞無功能障礙，其機(jī)制可能與HP CagA+菌株感染后誘導(dǎo)的GATA3表達(dá)增加以及GATA3介導(dǎo)的CHI3L1上調(diào)和p38 MAPK通路的激活有關(guān)。另有學(xué)者[20]通過建立小鼠CagA+HP感染模型證實(shí)炎癥反應(yīng)與內(nèi)皮細(xì)胞損傷的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)HP感染顯著減輕了乙酰膽堿引起的主動(dòng)脈松弛，根除HP可改善感染HP小鼠的內(nèi)皮依賴性血管舒張作用，這些結(jié)果強(qiáng)烈表明HP感染通過外泌體機(jī)制損害了小鼠內(nèi)皮功能并在體外減少了細(xì)胞遷移和增殖。HP感染可能成為CHD新的危險(xiǎn)因素，還需進(jìn)一步研究以闡明兩者之間的機(jī)制。

1.3 HP感染與自身免疫反應(yīng) HP細(xì)胞壁的特征成分脂多糖具有免疫調(diào)節(jié)作用，通過干擾固有和適應(yīng)性免疫細(xì)胞活性減弱炎癥反應(yīng)，影響適應(yīng)性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)，抑制HP在胃黏膜的清除，從而促進(jìn)慢性感染發(fā)展。臨床研究[21]發(fā)現(xiàn)，CHD患者感染HP的頻率高于非CHD患者，這是由于CHD患者長期接觸HP蛋白抗原(如HSP)產(chǎn)生HP HSP60 IgG抗體，激活機(jī)體體液免疫反應(yīng)，引起抗自身HSP60的交叉反應(yīng)，從而使特異性抗HP IgG2和IgA水平及總IgA水平升高，增加HP感染CHD患者發(fā)生血管病變的風(fēng)險(xiǎn)?？笻SP60 IgG參與CHD相關(guān)過程可以通過抗原模擬和補(bǔ)體依賴性細(xì)胞損傷來解釋，這可能是由這些抗體誘導(dǎo)的。同時(shí)，Thiruvelselvan等[22]對(duì)CHD組及健康對(duì)照組抗體分析后發(fā)現(xiàn)，CHD患者HSP60抗體水平低于健康個(gè)體，而這些患者的HSP60循環(huán)抗原水平則明顯更高，抗體水平與Th17細(xì)胞和血清中IL-17濃度呈負(fù)相關(guān)，表明炎癥反應(yīng)降低了抗體水平，較低的血清抗體可能作為了解炎癥狀態(tài)減輕的替代生物標(biāo)志物，炎癥相關(guān)的生物標(biāo)志物可以用于鑒定對(duì)抗炎療法有反應(yīng)個(gè)體的標(biāo)志物，這同樣也是免疫調(diào)節(jié)治療中的主要挑戰(zhàn)?；谝陨献C據(jù)，HP作為外源性抗原激活機(jī)體免疫系統(tǒng)，誘導(dǎo)血管內(nèi)皮損傷。AS是冠狀動(dòng)脈性心臟病的根本原因，被認(rèn)為是由抗原抗體反應(yīng)引起的自身免疫性疾病。邵光威[23]研究發(fā)現(xiàn)，在HP感染條件下，相比于CagA抗體陰性組，CagA抗體陽性組急性心肌梗死患者的發(fā)病率更高，并且在眾多危險(xiǎn)因素中造成急性心肌梗死發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素是CagA抗體陽性及長期吸煙史，CagA抗體陽性在預(yù)測(cè)急性心肌梗死發(fā)病方面具有一定臨床價(jià)值。

1.4 HP感染與代謝危險(xiǎn)因素 近年來，關(guān)于HP感染與CHD高危因素相關(guān)研究越來越多。黃勇等[24]證實(shí)HP感染與脂代謝密切相關(guān)，合并有HP感染的CHD患者血清中總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇較HP陰性者升高，高密度脂蛋白膽固醇水平下降進(jìn)一步加劇CHD患者脂質(zhì)代謝紊亂，從而擴(kuò)大斑塊體積，降低斑塊穩(wěn)定性。Krupa等[25]在HP感染和高脂飲食動(dòng)物中觀察到炎癥細(xì)胞滲入血管內(nèi)皮并伴有炎癥標(biāo)志物水平升高。這些動(dòng)物的動(dòng)脈彈性較小，提示HP在動(dòng)脈硬化中有致病作用?？扇苄訦P成分誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向體外泡沫細(xì)胞轉(zhuǎn)化并影響內(nèi)皮細(xì)胞壽命，這與膠原Ⅰ上調(diào)相關(guān)，這些結(jié)果足以支持HP抗原與高脂飲食在致AS條件發(fā)展中具有協(xié)同作用。此外，HP還引起萎縮性胃炎與維生素B12、維生素B6和葉酸吸收不良有關(guān)，缺乏這些維生素可導(dǎo)致再甲基化途徑中斷，引起高同型半胱氨酸(Hcy)血癥。Hcy可以通過氧自由基增多、血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷及凋亡、脂代謝紊亂、平滑肌細(xì)胞增殖及機(jī)體凝血與纖溶平衡破壞等多種途徑促使AS發(fā)生。席新龍等[26]通過對(duì)535例行冠狀動(dòng)脈造影的患者進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，CHD組Hcy平均水平高于非CHD組，并且Hcy水平與狹窄冠狀動(dòng)脈支數(shù)以及狹窄冠狀動(dòng)脈分級(jí)呈正相關(guān)。因此，Hcy是CHD的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因子，是否可以通過控制血液中Hcy水平而預(yù)防CHD的發(fā)生和發(fā)展還需要進(jìn)一步證實(shí)。最新研究指出膽紅素是一種有效的內(nèi)源性抗氧化劑，與代謝綜合征、AS等炎性疾病呈負(fù)相關(guān)。膽紅素能降低人與動(dòng)物AS和高血壓的風(fēng)險(xiǎn)。有研究[27]表明，HP感染者血清直接膽紅素濃度明顯較低。膽紅素具有抗氧化、抗炎和抗脂肪形成的作用，已經(jīng)闡明膽紅素可保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞并減少免疫細(xì)胞活化，從而減少全身性炎癥。然而，膽紅素是否可以作為慢性炎性疾病的治療靶標(biāo)還有待進(jìn)一步研究。

2 治療方法

2.1 三聯(lián)療法及四聯(lián)療法 傳統(tǒng)三聯(lián)療法(奧美拉唑、阿莫西林、克拉霉素)是在馬斯特里赫特會(huì)議上提出的。該方案得到共識(shí)后被普遍推薦應(yīng)用于臨床中。然而，根據(jù)我國情況及耐藥性，基于含鉍劑的四聯(lián)療法比三聯(lián)療法根除率高、應(yīng)用安全性高和易獲取性等優(yōu)勢(shì)，四聯(lián)方案不斷優(yōu)化，目前推薦7種鉍劑四聯(lián)方案，這些方案的根除率均可達(dá)到85%～94%。根除HP治療對(duì)于CHD患者而言，可以降低其危險(xiǎn)因素如Hcy、氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平來達(dá)到二級(jí)預(yù)防。相關(guān)研究[28]提示，根除HP能夠降低CHD事件發(fā)生率，并且在早期根除HP的亞組中CHD和死亡的復(fù)合終點(diǎn)也存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。另有臨床實(shí)驗(yàn)[29]顯示，新型鉀離子競(jìng)爭性酸阻滯劑代表藥物沃諾拉贊可以替代質(zhì)子泵抑制劑，尤其是在耐藥和難以治療的人群中，證實(shí)了基于沃諾拉贊的三聯(lián)療法的有效性。

2.2 益生菌治療 相比于HP根除療法，益生菌療法的優(yōu)勢(shì)在于其通過調(diào)節(jié)胃腸道微生態(tài)紊亂體系形成阻止HP入侵的屏障，減少根除療法中抗生素所引起的不良反應(yīng)。Crdenas等[30]研究表明，在HP感染傳統(tǒng)三聯(lián)療法中聯(lián)合益生菌治療相比于傳統(tǒng)三聯(lián)療法補(bǔ)充了鏈球菌CNCM I-745，增加了細(xì)菌多樣性，降低了擬桿菌和梭狀芽胞桿菌豐度，并且增加了腸桿菌的含量，顯著降低了傳統(tǒng)三聯(lián)療法所引起的不良反應(yīng)，提高了HP根除率，因此不良反應(yīng)減少和根除率升高可能與腸道菌群的變化有關(guān)。蔡博等[31]通過對(duì)比地衣芽孢桿菌聯(lián)合鉍劑四聯(lián)療法與鉍劑四聯(lián)方案發(fā)現(xiàn)，前者能明顯緩解HP感染的不適癥狀，減少不良反應(yīng)發(fā)生率和降低HP感染復(fù)發(fā)率。腸道微生物群失調(diào)還參與脂質(zhì)代謝和炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致AS發(fā)展。相關(guān)研究提示調(diào)節(jié)腸道菌群對(duì)CHD的治療有積極作用，其主要以降低膽固醇和高血壓為主，因此有足夠證據(jù)支持HP、腸道菌群與CHD之間的關(guān)系，益生菌治療也可等同于飲食干預(yù)措施作為預(yù)防心血管疾病的方法。

2.3 基因治療 基因調(diào)控療法作為CHD的優(yōu)化選擇給我們提供了新的研究思路。Yang等[32]發(fā)現(xiàn)HP感染可以負(fù)調(diào)控mRNA合成。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些特定的miRNA與血管炎癥和心血管疾病相關(guān)，如miR-21、miR-29a和miR-126 等，可作為心血管疾病的潛在診斷生物標(biāo)志物。研究[33]發(fā)現(xiàn)miR-126通過上調(diào)VEGF水平影響新生血管生成，進(jìn)一步影響CHD的形成和發(fā)展；miR-126表達(dá)量在正常人群組明顯高于CHD組，在冠脈側(cè)枝循環(huán)良好組明顯高于不良組，故血漿miR-126水平可以作為冠狀動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄患者側(cè)枝循環(huán)形成的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。艾世宜等[34]研究發(fā)現(xiàn)，血清miR-126和 miR-92a可作為診斷CHD及預(yù)測(cè)病情進(jìn)展?fàn)顩r的可靠指標(biāo)。

2.4 抗炎治療 炎癥反應(yīng)已經(jīng)被證實(shí)是AS形成和發(fā)展的重要機(jī)制，抗炎治療的嘗試是目前進(jìn)一步降低心血管風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵。臨床試驗(yàn)[35]表明，積極抑制炎癥也是高危患者二級(jí)預(yù)防的關(guān)鍵治療靶標(biāo)，其機(jī)制主要是抑制先天固有免疫的IL-1到IL-6信號(hào)通路以及抑制NLRP3炎癥小體裝配的能力。另外，隨著對(duì)AS中炎癥反應(yīng)機(jī)制研究的不斷深入，動(dòng)脈粥樣硬化的抗炎治療迎來了新時(shí)代。血脂代謝紊亂作為AS的誘因，炎癥反應(yīng)不僅參與AS的病理形成過程，也影響脂質(zhì)代謝。因此，脂質(zhì)代謝異常和炎癥反應(yīng)是AS形成與發(fā)展的重要因素。除他汀類藥物外，新型調(diào)脂藥物如膽固醇吸收抑制劑依折麥布、前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9/kexin 9型(PCSK9)抑制劑等調(diào)脂藥物兼有調(diào)脂、免疫調(diào)節(jié)、抗炎以及抑制AS進(jìn)展的作用。但是在控制AS進(jìn)展的同時(shí)，控制其病因及誘因才是關(guān)鍵措施。

3 結(jié) 語

CHD是一種多因素的疾病，除傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)因素外，更應(yīng)關(guān)注HP感染所引起的炎癥反應(yīng)和腸道菌群組成等新的風(fēng)險(xiǎn)因素，如能證實(shí)HP感染與CHD的關(guān)系以及根除HP將改善CHD患者的嚴(yán)重程度及預(yù)后，將對(duì)CHD治療起到重要的影響。