幽門螺桿菌感染致冠狀動脈性心臟病分子機制及治療方法研究進展

王卓娜，朱云清，郭雪艷

(1.陜西省人民醫院消化內科，陜西 西安 710068;2.延安大學醫學院，陜西 延安 716000)

冠狀動脈性心臟病(Cardiovascular heart diseases，CHD)是以冠狀動脈粥樣硬化(AS)為特征的心臟病。AS被認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對AS的形成有影響，并加速AS進程。Stone等[2]首次提出HP感染與CHD有一定相關性。有研究[3]提示HP感染率在CHD患者中明顯高于正常對照人群。然而，也有研究[4]并未發現HP感染和CHD有相關性。鑒于CHD與HP感染的關系存在爭議，Liu等[5]對HP感染與CHD之間的關系進行了薈萃分析，發現HP感染會增加急性冠脈綜合征的風險。大量研究表明HP感染與CHD之間存在正相關關系，因此針對HP與CHD的研究有更加深遠的意義。現對HP感染與CHD的相關分子機制和治療方法等研究進展進行綜述。

1 相關分子機制

HP感染致CHD的機制與細菌毒力和宿主易感性相關，分為直接機制和間接機制。直接機制包括有病原體細菌毒力引發細胞免疫和體液免疫導致內皮細胞受損。間接機制主要有慢性HP感染誘發的炎癥反應、組織因子釋放激活凝血級聯反應通路、脂質代謝紊亂和同型半胱氨酸升高等導致血流動力學異常、內皮損傷和粥樣硬化斑塊破裂。

1.1 HP毒力因子 HP是一種復雜的嗜微氧病原體，可被大氣中的氧氣殺死，更易存在于缺血、缺氧的環境之中。其主要毒力因子空泡毒素相關蛋白A(VacA)對免疫系統細胞有巨大的影響，因此被稱為一種免疫調節毒素。VacA與T細胞表面β2整合素結合，通過網格蛋白獨立途徑被內化。VacA抑制T細胞激活和增殖，導致免疫清除和終生持續感染HP[6]。HP細胞毒素相關基因A(CagA)是一種高免疫原性蛋白，可在宿主胃組織中引發炎癥反應，并可影響細胞形態、極性和增殖[6]。CagA還可調節免疫細胞的活性，通過自身免疫反應、炎癥反應、脂質代謝、內源性凝血途徑促進AS進程[7]。臨床研究[8]發現CHD合并HP感染組CagA陽性率明顯高于正常對照組，并且CagA陽性率越高，冠狀動脈病變累及支數越多、冠狀動脈狹窄程度越嚴重，這是由于血管壁抗原與抗CagA之間的交叉反應性抗體誘導自身免疫反應，并通過Cag致病島編碼的Ⅳ型分泌系統進入宿主細胞，啟動信號傳導級聯，產生炎癥反應，促使HP在胃外部位直接入侵細胞并由外泌體全身遞送的CagA通過其羧基末端區域與低密度脂蛋白受體(LDLR) 發生相互作用，并抑制LDLR介導的低密度脂蛋白(LDL)攝入細胞，增加血漿中的LDL，從而導致高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化性心血管疾病[9-10]。此外，已證實HP感染的胃上皮T細胞衍生的外泌體CagA通過下調轉錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體α及肝X受體α的表達來抑制膽固醇外排轉運蛋白的轉錄，誘導巨噬細胞泡沫細胞形成并促進AS[11]。幽門螺桿菌還可產生尿素酶，尿素酶作為一種抗原，可以刺激抗體形成。有學者提出AS與HP誘導的抗脲酶抗體有關的假說，即抗原抗體相互作用可能會加速AS病變和HP感染患者的補體依賴性組織破壞和炎癥反應，促使AS發生[12]。我國學者發現在尿素酶B(UreB)成熟過程中熱休克蛋白(HSP)60可能發揮分子伴侶功能，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 HP感染會產生一種低等級炎癥狀態，釋放促炎因子白細胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、C反應蛋白、纖維蛋白原等，使細胞內Ca2+濃度大幅升高，從而導致心肌收縮，血管釋放活性物質，引起局部或全身炎癥反應，破壞內皮細胞張力及功能，引起動脈粥樣硬化斑塊形成。另一方面，炎癥因子誘導P-選擇素、E-選擇素和L-選擇素直接導致血管壁及內皮功能障礙和血小板聚集，并且誘導單核細胞分化為吞噬細胞，增加吞噬細胞的聚集與黏附，加速AS進程[1]。纖維蛋白原作為主要炎癥標志物參與動脈粥樣硬化浸潤動脈壁的早期形成和生長，同時也是血管壁纖維蛋白血栓的前體，影響血液流變學和血小板聚集，產生促進血栓形成的高凝狀態[14]。此外，細胞因子的釋放還刺激金屬蛋白酶的產生，研究[15]表明在CHD中高表達的基質金屬蛋白酶-9可水解彈性蛋白和膠原等細胞外基質成分，導致動脈粥樣硬化帽破裂，引起急性冠狀動脈綜合征。CHD患者處于炎癥、低氧、缺血的環境中會影響血管內皮生長因子(VEGF)的合成及分泌，研究[16]發現心肌缺血、缺氧程度與血清中低氧誘導因子(HIF-1α)、VEGF表達水平呈正相關，低氧誘導分子在CHD的每一個發病環節中均發揮作用，尤其在炎癥反應、泡沫細胞及新生血管形成中作用顯著。在CHD心肌缺血、缺氧時HIF-1α可通過調節多個基因加速新生血管形成，促進紅細胞生成[17]。為進一步證實血清VEGF水平與HP感染的關系，相關學者通過一項臨床實驗發現[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感染會導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長期感染對血管內皮細胞造成了不可修復的損傷，VEGF不僅與HP所致炎癥反應相關，也與CHD病情危重程度相關，因此進一步研究對于CHD患者實現VEGF基因療法具有重要意義。HP感染可引起慢性炎癥反應，幾丁質酶3(CHI3L1)是一種新的炎癥標志物，與內皮功能障礙的發病機制有關。Chi 等[19]采用HP CagA+和 CagA-感染人臍靜脈內皮細胞，發現在HP CagA+小鼠動脈中GATA結合蛋白3(GATA3)的CHI3L1的水平升高，顯著抑制人臍靜脈內皮細胞的增殖、遷移和管形成，當GATA3基因敲除后HP誘導的人臍靜脈內皮細胞無功能障礙，其機制可能與HP CagA+菌株感染后誘導的GATA3表達增加以及GATA3介導的CHI3L1上調和p38 MAPK通路的激活有關。另有學者[20]通過建立小鼠CagA+HP感染模型證實炎癥反應與內皮細胞損傷的關系，發現HP感染顯著減輕了乙酰膽堿引起的主動脈松弛，根除HP可改善感染HP小鼠的內皮依賴性血管舒張作用，這些結果強烈表明HP感染通過外泌體機制損害了小鼠內皮功能并在體外減少了細胞遷移和增殖。HP感染可能成為CHD新的危險因素，還需進一步研究以闡明兩者之間的機制。

1.3 HP感染與自身免疫反應 HP細胞壁的特征成分脂多糖具有免疫調節作用，通過干擾固有和適應性免疫細胞活性減弱炎癥反應，影響適應性T淋巴細胞反應，抑制HP在胃黏膜的清除，從而促進慢性感染發展。臨床研究[21]發現，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)產生HP HSP60 IgG抗體，激活機體體液免疫反應，引起抗自身HSP60的交叉反應，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患者發生血管病變的風險。抗HSP60 IgG參與CHD相關過程可以通過抗原模擬和補體依賴性細胞損傷來解釋，這可能是由這些抗體誘導的。同時，Thiruvelselvan等[22]對CHD組及健康對照組抗體分析后發現，CHD患者HSP60抗體水平低于健康個體，而這些患者的HSP60循環抗原水平則明顯更高，抗體水平與Th17細胞和血清中IL-17濃度呈負相關，表明炎癥反應降低了抗體水平，較低的血清抗體可能作為了解炎癥狀態減輕的替代生物標志物，炎癥相關的生物標志物可以用于鑒定對抗炎療法有反應個體的標志物，這同樣也是免疫調節治療中的主要挑戰。基于以上證據，HP作為外源性抗原激活機體免疫系統，誘導血管內皮損傷。AS是冠狀動脈性心臟病的根本原因，被認為是由抗原抗體反應引起的自身免疫性疾病。邵光威[23]研究發現，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病率更高，并且在眾多危險因素中造成急性心肌梗死發病的獨立危險因素是CagA抗體陽性及長期吸煙史，CagA抗體陽性在預測急性心肌梗死發病方面具有一定臨床價值。

1.4 HP感染與代謝危險因素 近年來，關于HP感染與CHD高危因素相關研究越來越多。黃勇等[24]證實HP感染與脂代謝密切相關，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一步加劇CHD患者脂質代謝紊亂，從而擴大斑塊體積，降低斑塊穩定性。Krupa等[25]在HP感染和高脂飲食動物中觀察到炎癥細胞滲入血管內皮并伴有炎癥標志物水平升高。這些動物的動脈彈性較小，提示HP在動脈硬化中有致病作用。可溶性HP成分誘導巨噬細胞向體外泡沫細胞轉化并影響內皮細胞壽命，這與膠原Ⅰ上調相關，這些結果足以支持HP抗原與高脂飲食在致AS條件發展中具有協同作用。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，缺乏這些維生素可導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、血管內皮細胞損傷及凋亡、脂代謝紊亂、平滑肌細胞增殖及機體凝血與纖溶平衡破壞等多種途徑促使AS發生。席新龍等[26]通過對535例行冠狀動脈造影的患者進行研究后發現，CHD組Hcy平均水平高于非CHD組，并且Hcy水平與狹窄冠狀動脈支數以及狹窄冠狀動脈分級呈正相關。因此，Hcy是CHD的獨立風險因子，是否可以通過控制血液中Hcy水平而預防CHD的發生和發展還需要進一步證實。最新研究指出膽紅素是一種有效的內源性抗氧化劑，與代謝綜合征、AS等炎性疾病呈負相關。膽紅素能降低人與動物AS和高血壓的風險。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，已經闡明膽紅素可保護內皮細胞和血管平滑肌細胞并減少免疫細胞活化，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還有待進一步研究。

2 治療方法

2.1 三聯療法及四聯療法 傳統三聯療法(奧美拉唑、阿莫西林、克拉霉素)是在馬斯特里赫特會議上提出的。該方案得到共識后被普遍推薦應用于臨床中。然而，根據我國情況及耐藥性，基于含鉍劑的四聯療法比三聯療法根除率高、應用安全性高和易獲取性等優勢，四聯方案不斷優化，目前推薦7種鉍劑四聯方案，這些方案的根除率均可達到85%～94%。根除HP治療對于CHD患者而言，可以降低其危險因素如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)水平來達到二級預防。相關研究[28]提示，根除HP能夠降低CHD事件發生率，并且在早期根除HP的亞組中CHD和死亡的復合終點也存在統計學差異。另有臨床實驗[29]顯示，新型鉀離子競爭性酸阻滯劑代表藥物沃諾拉贊可以替代質子泵抑制劑，尤其是在耐藥和難以治療的人群中，證實了基于沃諾拉贊的三聯療法的有效性。

2.2 益生菌治療 相比于HP根除療法，益生菌療法的優勢在于其通過調節胃腸道微生態紊亂體系形成阻止HP入侵的屏障，減少根除療法中抗生素所引起的不良反應。Crdenas等[30]研究表明，在HP感染傳統三聯療法中聯合益生菌治療相比于傳統三聯療法補充了鏈球菌CNCM I-745，增加了細菌多樣性，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，顯著降低了傳統三聯療法所引起的不良反應，提高了HP根除率，因此不良反應減少和根除率升高可能與腸道菌群的變化有關。蔡博等[31]通過對比地衣芽孢桿菌聯合鉍劑四聯療法與鉍劑四聯方案發現，前者能明顯緩解HP感染的不適癥狀，減少不良反應發生率和降低HP感染復發率。腸道微生物群失調還參與脂質代謝和炎癥反應，導致AS發展。相關研究提示調節腸道菌群對CHD的治療有積極作用，其主要以降低膽固醇和高血壓為主，因此有足夠證據支持HP、腸道菌群與CHD之間的關系，益生菌治療也可等同于飲食干預措施作為預防心血管疾病的方法。

2.3 基因治療 基因調控療法作為CHD的優化選擇給我們提供了新的研究思路。Yang等[32]發現HP感染可以負調控mRNA合成。目前已經發現某些特定的miRNA與血管炎癥和心血管疾病相關，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志物。研究[33]發現miR-126通過上調VEGF水平影響新生血管生成，進一步影響CHD的形成和發展；miR-126表達量在正常人群組明顯高于CHD組，在冠脈側枝循環良好組明顯高于不良組，故血漿miR-126水平可以作為冠狀動脈嚴重狹窄患者側枝循環形成的獨立預測因子。艾世宜等[34]研究發現，血清miR-126和 miR-92a可作為診斷CHD及預測病情進展狀況的可靠指標。

2.4 抗炎治療 炎癥反應已經被證實是AS形成和發展的重要機制，抗炎治療的嘗試是目前進一步降低心血管風險的關鍵。臨床試驗[35]表明，積極抑制炎癥也是高危患者二級預防的關鍵治療靶標，其機制主要是抑制先天固有免疫的IL-1到IL-6信號通路以及抑制NLRP3炎癥小體裝配的能力。另外，隨著對AS中炎癥反應機制研究的不斷深入，動脈粥樣硬化的抗炎治療迎來了新時代。血脂代謝紊亂作為AS的誘因，炎癥反應不僅參與AS的病理形成過程，也影響脂質代謝。因此，脂質代謝異常和炎癥反應是AS形成與發展的重要因素。除他汀類藥物外，新型調脂藥物如膽固醇吸收抑制劑依折麥布、前蛋白轉化酶枯草溶菌素9/kexin 9型(PCSK9)抑制劑等調脂藥物兼有調脂、免疫調節、抗炎以及抑制AS進展的作用。但是在控制AS進展的同時，控制其病因及誘因才是關鍵措施。

3 結 語

CHD是一種多因素的疾病，除傳統風險因素外，更應關注HP感染所引起的炎癥反應和腸道菌群組成等新的風險因素，如能證實HP感染與CHD的關系以及根除HP將改善CHD患者的嚴重程度及預后，將對CHD治療起到重要的影響。