幽門螺桿菌與阿爾茨海默癥相關性的研究進展

趙明明 羅微 谷海瀛，3

(1寧波大學醫學院,浙江 寧波 315000；2天津醫科大學總醫院檢驗科；3寧波大學醫學院附屬醫院)

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、有鞭毛的螺旋狀細菌，其鞭毛不僅在定植過程中發揮決定性作用，還可以引起免疫炎癥幫助細菌逃避人體的免疫反應〔1〕。H.pylori在人群間廣泛傳播，是已知細菌中對人感染率最高的致病菌，在西方高度工業化國家H.pylori的感染率一直在下降，而在發展中國家和新興工業化國家，H.pylori感染率一直穩定在一個較高的水平。它雖然定植于人體胃黏膜但卻不是“共生關系”，大多數人在感染后無癥狀，但也可以誘導胃癌、慢性胃炎、消化性潰瘍和黏膜相關淋巴組織(MALT)淋巴瘤等消化系統疾病〔1〕，不同的基因型可以引發不同類型疾病。阿爾茨海默癥(AD)是常見的老年疾病由于腦內β-淀粉樣蛋白沉積和神經元纖維纏結增多導致突觸功能喪失和神經元死亡，對記憶和認知都有重大影響〔2〕。近年來，越來越多的研究表明H.pylori感染可能在AD中發揮重要作用〔3～5〕。本文就H.pylori感染引發AD的流行病學調查、致病機制及未來展望的新進展進行系統剖析，以全面展現H.pylori感染的研究新領域，提高對這類疾病的新認識及針對性治療的新思路。

1 AD的流行病學

AD是一種病因未明的神經系統退行性疾病，是癡呆的主要表現形式，以認知能力的逐漸下降為特征，該病起病隱匿，具有異質性。隨著平均預期壽命的增加，預計到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用及沉重的家庭負擔，AD不僅影響生活質量還有高致死率，嚴重危害了社會公共健康，對個人、家庭和社會都造成了巨大的影響。H.pyloli感染與AD之間的關系，在各個國家都有流行病學數據加以分析。

在美國，一項驗證H.pylori感染與AD之間關系的回顧性分析表明H.pylori感染與AD有直接關系，并且男性患者中的感染率與AD死亡率呈正相關(P=0.006)〔3〕。在希臘，一項前瞻性研究中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滴度強度反映了AD的嚴重程度，支持了H.pylori感染與AD之間的關系〔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歲以上的受試者進行20年隨訪調查，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因素(HR=1.46)，他們還對53例AD患者的臨床資料進行評估，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，簡易精神狀態檢查分數更低(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歲的非精神錯亂參與者的H.pylori血清IgG效價，在13.3年隨訪中有463例患AD，但是H.pylori感染與AD無關，日本也有同樣的結論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的致病機制

在無菌動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物中的研究表明，腸道微生物群在宿主認知或與AD相關的發病機制中發揮作用：微生物菌群失調導致腸道和血腦屏障(BBB)通透性增加，可能導致AD發病機制和其他神經退行性疾病〔10〕；腸道細菌分泌大量淀粉樣蛋白和脂多糖，也有助于調節信號傳導途徑并產生與AD發病機制有關的促炎細胞因子〔10〕。H.pylori感染對于AD的致病機制主要有以下幾個方面。

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

2.2tau蛋白過度磷酸化 H.pylori的外毒素可能會導致tau蛋白過度磷酸化引發AD，Wang等〔17〕為證實這一猜想進行了實驗，發現H.pylori TN2GF4濾液通過激活糖原合酶激酶(GSK)-3β，在小鼠神經母細胞瘤N2a細胞的幾個與AD相關的tau磷酸化位點誘導明顯的tau過度磷酸化，SP大鼠腹腔內注射H.pylori菌株濾液后會導致大鼠海馬區tau蛋白過度磷酸化。Roubaud-Baudron等〔7〕在分析臨床病例時也驗證了H.pylori感染會導致腦脊液中tau蛋白磷酸化增多，與動物實驗結論相一致。

2.3Aβ累積 BBB被破壞還會導致Aβ累積在大腦中增多,導致AD的發生〔18〕。近些年，也有人提出AD可能是一種自身免疫病的假設，Aβ可以作為一種自身抗體與膜結合淀粉樣前體蛋白(APP)交叉反應，引起突觸和新神經元功能障礙，進而導致認知功能下降〔19,20〕。Wang等〔21〕發現Sprague-Dawley大鼠被H.pylori菌株TN2GF4感染后學習和記憶功能減退，因為H.pylori感染可以增強γ-分泌酶的活性促進Aβ42形成，從而中斷突觸功能，誘導認知障礙。Roubaud-Baudron等〔22〕用H.pylori菌株SS1感染C57BL/6J小鼠、AD轉基因(APPswe/PS1dE9)小鼠及其野生型，并沒有在這些小鼠腦中發現淀粉樣斑塊，所以他們認為AD和H.pylory感染之間并沒有重要聯系。

2.4其他致病機制 Contaldi等〔23〕為明確H.pylori感染與AD之間潛在的生物學聯系，將人胃細胞MNK-28與H.pylori肽H.p(2-20)一起孵育，該肽調控了77個基因，其中65個在AlzBase數據庫中列出，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，將細胞暴露于三種不同條件后進行RNA測序，結果表明AD和Lesch-Nyhan疾病中通路的失調也導致了本研究中通路的失調，這些數據為H.pylori 感染與AD之間關聯的假說提供了生物邏輯的可能性。

H.pylori也可能通過以下機制誘導AD：促進血小板-白細胞聚集在AD中發揮病理生理作用;產生ROS代謝物參與AD的病理生理過程;影響凋亡過程〔24〕；細胞因子、急性期蛋白和類二十烷酸增多會損害神經功能引發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行治療，同時伴有膽堿酯酶抑制劑治療，在隨訪的兩年內84.8%患者成功根除H.pylori，與AD患者的認知功能和認知狀態都得到了改善〔簡易智力狀態檢查(MMSE)和劍橋老年認知量表中文版(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年隨訪中發現根除H.pylori可以降低AD死亡率(HR=0.287，P=0.008)。這些數據充分說明根除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年多倫多共識強烈建議根除治療H.pylori的治療療程應為14 d,推薦的一線療法包括伴隨的非鉍四聯療法(PAMC)和傳統的鉍四聯療法(PBMT)〔28〕。在選擇治療方案時也要結合當地抗生素耐藥情況，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，如Chaput等〔29〕認為肽聚糖蛋白可以作為開發新抗生素的有效靶點。在用常規方法治療AD時也可以檢測患者是否有H.pylori感染，若有感染可以結合用藥，以達到最佳治療效果。

在積極尋求新治療方案的同時，也不能忽視H.pylori疫苗的研發。在H.pylori感染中的高表達蛋白是構成亞單位疫苗的首選〔30〕，如細菌表面的脂多糖、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的候選抗原。Guo等〔31〕針對H.pylori脲酶、中性粒細胞激活蛋白、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)構建的多價表位的疫苗(CWAE)可以引發針對H.pylori各種毒力因子和黏附因子的抗體反應并且顯著減少蒙古沙鼠的定植。如果可以在臨床應用，將會降低H.pylori感染引起各種疾病的概率。

3.2AD的預防 AD可以從以下幾個方面進行預防：保持健康的飲食習慣與生活習慣；適度鍛煉，減緩大腦衰老；保持良好心態。H.pylori感染與AD相關性的流行病學調查和動物實驗都存在矛盾，在今后研究中應該進一步明確二者之間關系，可以側重H.pylori感染后腦血管的改變和全身炎癥反應。