幽門螺桿菌感染與膽囊結(jié)石相關(guān)性的研究進展

蔡夢陽,蔡雅倩 綜述,王嫻默 審校

1.長江大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗科,湖北荊州434000;2.長江大學(xué)附屬仙桃市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗科,湖北仙桃 433000;3.長江大學(xué)附屬仙桃市第一人民醫(yī)院放射影像科,湖北仙桃 433000

膽囊結(jié)石是膽道系統(tǒng)常見疾病,我國膽囊結(jié)石的發(fā)病率為3.00%～10.00%[1]。該病早期并無明顯癥狀,多在體檢時發(fā)現(xiàn),40.00%的無癥狀患者在40歲后會出現(xiàn)相應(yīng)癥狀或相關(guān)并發(fā)癥(急性膽管炎、膽源性胰腺炎、急性化膿性膽道梗阻等),膽囊結(jié)石是造成非腫瘤死亡的高危因素。目前,膽囊切除術(shù)是治愈膽囊結(jié)石的唯一手段,而對于無癥狀的膽囊結(jié)石患者,早期診斷及治療,對防治膽囊結(jié)石并發(fā)癥具有重大意義。幽門螺桿菌(Hp)作為一種常見致病菌,一般定植于胃黏膜表面上皮和胃黏液底層,Hp感染是胃-十二指腸疾病、遠端癌和胃淋巴瘤的主要原因。有研究表明,對出現(xiàn)非典型膽結(jié)石癥狀患者進行Hp檢測及根除治療,能減少不必要的手術(shù)干預(yù),優(yōu)化患者預(yù)后,并能在手術(shù)前準(zhǔn)確告知患者癥狀緩解的可能性[2]。隨著膽囊黏膜、結(jié)石及膽汁中檢測到Hp相關(guān)研究的增多,Hp感染與膽囊結(jié)石的關(guān)系受到重視,成為近年的研究熱點。故筆者就Hp感染與膽囊結(jié)石關(guān)系的可能機制進行綜述。

1 膽囊結(jié)石的檢查方法

《中國慢性膽囊炎、膽囊結(jié)石內(nèi)科診療共識意見(2018年)》[3]中指出,常規(guī)腹部超聲檢查、X線計算機斷層攝影(CT)、磁共振成像(MRI)、X線檢查和肝膽管膽囊收縮素刺激閃爍顯像(CCK-HIDA)均可進行膽囊結(jié)石的診斷。其中常規(guī)腹部超聲檢查因經(jīng)濟、無創(chuàng)傷、可反復(fù)掃描被作為診斷膽囊結(jié)石的首選檢查方法,但其對微小膽囊結(jié)石的檢出率較低,且腸內(nèi)氣體、腹部脂肪、瘢痕等均可影響超聲成像質(zhì)量,易發(fā)生漏診;CT檢查費用高,與腹部超聲相比,在診斷膽囊結(jié)石方面不具優(yōu)勢,但其能較好地顯示膽囊壁增厚情況,多用于膽囊癌的鑒別診斷。MRI檢查可發(fā)現(xiàn)腹部超聲檢查和CT檢查不易檢出的膽囊和膽總管微小結(jié)石[3],有助于肝內(nèi)外膽管結(jié)石的診斷,對確定手術(shù)方案具有重要意義,但費用昂貴。普通腹部X攝線檢查因診斷率低,只能發(fā)現(xiàn)含鈣較多的結(jié)石影,已較少使用。CCK-HIDA作為評估膽囊排空的首選影像學(xué)檢查,可鑒別膽囊是否具有收縮功能,從而決定治療方案,但該檢查方案尚未在我國開展,缺乏相關(guān)研究數(shù)據(jù)。

2 Hp的檢測方法學(xué)

Hp的檢測方式多樣,根據(jù)是否需內(nèi)鏡輔助分為侵入性試驗和非侵入性試驗。侵入性試驗包括快速尿素酶試驗、胃黏膜組織學(xué)檢查、Hp體外培養(yǎng)、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)等,其中胃黏膜組織學(xué)檢查是判斷Hp感染的金標(biāo)準(zhǔn);快速尿素酶試驗簡便、價格低廉,被推薦為有內(nèi)鏡檢查指征且無活檢禁忌證患者Hp感染的一線診斷方法,但具有一定的假陰性;Hp的體外培養(yǎng)要求高,難度大,多用于科研和二線治療失敗后的藥敏試驗。

非侵入性試驗包括尿素呼氣試驗(UBT)、糞便抗原試驗(SAT)和血清學(xué)抗體檢測,是目前臨床上較為常用的檢測方法;UBT包括13C-UBT和14C-UBT,二者均具有較高的靈敏度和特異度,且操作簡單,不受Hp感染在胃內(nèi)斑片狀分布的影響,能全面反映Hp感染狀態(tài)[4]。SAT需收集患者糞便,在成年患者中接受度不高,而在UBT在配合度較差的兒童和需避免輻射的妊娠期婦女中具有一定的優(yōu)勢。血清學(xué)抗體檢測主要包括Hp免疫球蛋白G(IgG)抗體、Hp尿素酶抗體、Hp毒力因子抗體[細胞毒素相關(guān)基因A蛋白(CagA)抗體和空泡細胞毒素蛋白(VacA)抗體],Hp IgG抗體檢測廣泛應(yīng)用于流行病學(xué)篩查,也可用于Hp的首次診斷,是唯一不受PPI等藥物和近期消化道出血、胃黏膜嚴(yán)重萎縮等病變影響的檢測方法[5];尿素酶是Hp感染后的代謝產(chǎn)物;CagA和VacA是機體感染Hp后產(chǎn)生的2種主要毒力因子,根據(jù)是否表達CagA和VacA將Hp分為Ⅰ型Hp毒株[CagA抗體和(或)VacA抗體陽性]和Ⅱ型Hp毒株(CagA抗體和VacA抗體為陰性)。除了以上傳統(tǒng)檢測方式,分子生物學(xué)新技術(shù)如環(huán)介導(dǎo)等溫擴增技術(shù)、二代測序、基因芯片技術(shù)等在藥物敏感性預(yù)測上均具有較高的價值,為精準(zhǔn)醫(yī)療提供了新思路。

3 Hp感染與膽囊結(jié)石的關(guān)系

3.1Hp與膽囊結(jié)石相關(guān)的流行病學(xué)調(diào)查 ZHANG[6]在一項納入10 016例接受體格檢查、空腹13C尿素呼氣試驗和腹部超聲檢查的受試者的橫斷面研究中發(fā)現(xiàn),Hp陽性(無根除治療史)受試者的膽囊結(jié)石發(fā)病率為9.47%,根除Hp受試者的發(fā)病率為9.02%,而Hp陰性受試者的患病率為8.46%,并且Hp陽性與膽囊結(jié)石呈顯著的正相關(guān)(P<0.05);CEN等[7]在一項關(guān)于成人Hp陽性與膽囊結(jié)石潛在雙向關(guān)聯(lián)的隊列研究中,列隊1納入了1 011例膽囊結(jié)石或進行膽囊切除術(shù)但無Hp陽性的研究對象,在觀察期結(jié)束后有134例研究對象Hp陽性;列隊2納入了1 192例Hp陽性但無膽囊結(jié)石或未進行膽囊切除術(shù)的研究對象,觀察期結(jié)束后60例研究對象出現(xiàn)膽囊結(jié)石或行膽囊切除術(shù);在對性別、年齡和體質(zhì)量指數(shù)進行傾向評分匹配校正后,發(fā)現(xiàn)Hp陽性與膽囊結(jié)石存在相互促進的關(guān)系。有2項Meta分析顯示,慢性膽囊炎或膽囊石癥患者的Hp陽性率是無慢性膽囊炎或膽囊結(jié)石患者的3倍[8-9],進一步說明Hp陽性與膽囊結(jié)石存在潛在的正相關(guān),見表1。然而ZHANG等[10]的研究卻得出了相反的結(jié)論,在一項納入27 881例健康人群的分組研究中發(fā)現(xiàn),膽囊結(jié)石組Hp陽性率為42.5%,無膽囊結(jié)石組Hp陽性率為45.5%,二者Hp陽性率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),表明Hp陽性對膽囊結(jié)石的發(fā)生無促進作用。上述研究證明Hp在膽囊結(jié)石的發(fā)生及發(fā)展中起了重要的作用,為筆者進一步探討Hp感染與膽囊結(jié)石的關(guān)系提供了重要的啟示,但以上研究均未闡明Hp感染與膽囊結(jié)石形成的機制,因而為筆者下一階段研究提供了方向。

表1 Hp陽性與膽囊結(jié)石相關(guān)的流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)

3.2Hp檢測方法對Hp與膽囊結(jié)石關(guān)系的影響 Hp的檢測方法具有多樣性,大部分檢測是基于UBT或血清學(xué)抗體的檢測,而膽道中的Hp檢測尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不同Hp檢測方法的檢測結(jié)果也不同,從而影響結(jié)論的一致性。已有多項研究表明,膽道系統(tǒng)中Hp感染與Hp檢測方法學(xué)密切相關(guān),從而影響Hp與膽囊結(jié)石的相關(guān)性。GURAYA等[11]研究報道,在95例需進行膽囊切除術(shù)的囊膽石癥患者中,Hp血清學(xué)IgG抗體檢測陽性率為79.0%,IgG抗體陽性患者中糞便SAT和膽汁SAT陽性率分別為28.0%和34.7%;采用PCR技術(shù)即特異性引物脲酶A基因(引物序列分別為5′-GCCAATGGTAAATTAGTT-3′和5′-CTCCTTAATTGTTTTTAC-3′,擴增產(chǎn)物大小為411 bp)對糞便膽汁SAT陽性患者膽囊組織進行基因擴增,陽性率為62.0%;提示IgG抗體測定、糞便SAT、膽汁SAT和PCR 4種檢測方法的Hp陽性率具有極大的相關(guān)性,但膽汁革蘭染色法和培養(yǎng)法均未檢出Hp,可能是由于Hp的微嗜氣性、接觸空氣即死亡,分離操作難度大所致。ATTAALLAH等[12]分別采用快速脲酶試驗、吉姆薩染色法(Giemsa)和免疫組織化學(xué)染色(IHC)對94例因膽囊疾病進行膽囊切除術(shù)患者的膽囊組織黏膜進行Hp檢測,其中35例患者(37.2%)膽囊黏膜在上述1種或1種以上檢測方法中的Hp陽性,膽囊黏膜和胃黏膜快速脲酶試驗陽性患者數(shù)量分別是21例(22.3%)和47例(50.0%),胃與膽囊的Hp陽性率具有顯著的相關(guān)性。HELALY等[13]對30例接受腹腔鏡膽囊切除術(shù)的慢性結(jié)石性膽囊炎患者采用IHC方法檢測膽囊標(biāo)本中的Hp。膽囊頸部和全身活檢陽性率分別為73.3%和66.7%,且胃與膽囊的Hp陽性率具有相關(guān)性。邵妙偉[14]在140例膽囊疾病患者中,采用一步法熒光定量PCR和免疫印跡法分別檢測膽囊黏膜和膽汁中的CagA、VacA、urease的信使RNA(mRNA)水平和蛋白水平,陽性率均為42.1%。表明這2種檢測方法的Hp陽性率具有相關(guān)性。見表2。

表2 不同檢測方法的Hp陽性率情況

4 Hp感染致膽囊結(jié)石的機制

Hp常規(guī)定植于胃黏膜,其進入膽道系統(tǒng)常見的途徑有2種,一種是通過Oddi括約肌的反流機制;二是經(jīng)門靜脈通過血液循環(huán)的方式進入肝臟,由肝臟排入膽汁中[15]。而Hp感染與膽囊結(jié)石的發(fā)生機制則可能涉及膽固醇過飽和、膽汁成分(膽固醇、磷脂、膽鹽)失調(diào)、促成石因子和抗成石因子作用失衡及膽囊功能異常等諸多方式。現(xiàn)對上述機制進行逐一闡述。

4.1Hp促使膽汁膽固醇過飽和 膽汁由膽鹽、膽固醇、膽色素、磷脂、脂肪酸、膽汁酸和無機鹽等組成,其中膽鹽和磷脂以一定比例形成膠團溶解膽固醇,當(dāng)膽鹽磷脂比例失調(diào)時,未溶解的膽固醇增多,膽固醇出現(xiàn)過飽和,則加速結(jié)石的形成。而對于感染Hp的人群,一方面Hp會產(chǎn)生高于其他細菌的磷脂酶A2(PLA2),PLA2能水解膽汁中的磷脂使膽汁中的膽鹽磷脂比例失調(diào),促進膽固醇過飽和,而膽汁中PLA2的增多,可能通過Hp逆行進入膽道產(chǎn)生炎癥介質(zhì),引起膽汁中PLA2釋放量增加,也可能是Hp產(chǎn)生的PLA2通過Oddi氏括約肌逆流進入膽道系統(tǒng);另一方面,Hp刺激機體產(chǎn)生β-葡萄糖醛酸酶,后者可將卵磷脂、結(jié)合膽汁酸降解為脂肪酸和游離脂肪酸,消耗膽汁的膽鹽和卵磷脂,導(dǎo)致膽固醇晶體的析出。PLA2和β-葡萄糖醛酸酶在膽結(jié)石形成中起到了較為重要的作用,而Hp則會通過直接或間接的方式明顯增加膽汁中PLA2和β-葡萄糖醛酸酶水平;另外,Hp通過其產(chǎn)生脲酶的能力增加膽紅素鈣的沉淀,增加鈣沉淀的pH值,并誘導(dǎo)酶解膽汁。筆者由此推測Hp會通過膽汁中膽固醇飽和,進而誘發(fā)膽囊結(jié)石的形成。

4.2Hp促進結(jié)石成核 Hp在以下幾個方向促進膽結(jié)石成核,首先,Hp定植于膽囊黏膜,一方面產(chǎn)生高活性的PLA2使前列腺素E2合成增加,后者刺激膽囊炎癥反應(yīng),誘導(dǎo)膽囊黏膜分泌糖蛋白,糖蛋白作為有效的促成核因子,相互聚集形成膠樣或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成核[16-17];另一方面Hp會刺激機體免疫應(yīng)答,產(chǎn)生一系列相關(guān)抗體如CagA和VacA,其中CagA是Hp CagA基因編碼的產(chǎn)物,在Hp感染引起炎癥反應(yīng)過程中發(fā)揮效應(yīng)蛋白的作用,它還可調(diào)控多種信號通路,誘導(dǎo)細胞過度增殖、凋亡抑制、遷徙能力增強等異常生物學(xué)行為,甚至促進細胞癌變[18-19];而VacA可阻斷巨噬細胞的吞噬小體成熟,抑制T細胞的抗原呈遞過程,阻斷T細胞的增殖,干擾機體的保護免疫,誘導(dǎo)局部免疫抑制,使Hp在體內(nèi)形成慢性持續(xù)感染,導(dǎo)致炎癥和細胞損傷[20],二者作為重要的成核因子與其他成核因子共同導(dǎo)致促、抗成核因子失衡,并形成一個色素核心,吸附沉積的鈣鹽和膽固醇成核。其次,Hp產(chǎn)生的PLA2能水解膽汁中卵磷脂形成溶血卵磷脂及脂肪酸,使膽汁中游離脂肪酸增加,游離脂肪酸作為非蛋白成核因子,也能縮短成核時間;而Hp感染刺激機體產(chǎn)生的β-葡萄糖醛酸酶能夠水解直接膽紅素變成間接膽紅素,與鈣等金屬離子結(jié)合更是促進膽結(jié)石成核的一種常見因素[21]。此外,Hp感染會影響膽囊壁的分泌,導(dǎo)致膽汁的生物學(xué)沉淀,加之細菌產(chǎn)生多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物和其他基質(zhì),從而具有黏結(jié)性能,引起色素或膽固醇的聚集成核,促進結(jié)石形成。最后,Hp過度增殖后聚集成團成為致石核心亦可導(dǎo)致結(jié)石的形成。

4.3Hp導(dǎo)致膽囊功能障礙 膽囊不僅儲存和排泄膽汁,還具有吸收和分泌功能。當(dāng)膽囊吸收和分泌改變以及膽囊收縮功能障礙時,患者會出現(xiàn)餐后膽囊排空障礙,膽汁在膽囊中的停留時間延長,膽汁中的膽固醇過飽和,析出結(jié)晶成核增加,以及聚合、增長成為肉眼可見結(jié)石的時間縮短,進而導(dǎo)致膽囊結(jié)石的形成。徐旭東等[22]研究指出,Hp的相關(guān)代謝產(chǎn)物(如VacA、CagA等)可能破壞膽管黏膜,引起膽管上皮細胞空泡變性、慢性增生、膽管狹窄,同時產(chǎn)生活性氧和活性氮,影響膽囊的吸收和排泄,而使膽汁在膽囊內(nèi)淤滯,促進結(jié)石形成。膽囊收縮素(CCK)是一種十二指腸及空腸黏膜細胞釋放的神經(jīng)腸肽類激素,CCK通過與CCKA受體(CCKAR)結(jié)合,收縮膽囊平滑肌和排空膽汁。有研究表明,Hp感染可能使機體膽囊CCK-AR活性降低[23],CCK-AR基因多態(tài)性位點rs1800857的A1/A基因型增加也會導(dǎo)致CCK-AR的mRNA的表達下調(diào)[24],從而降低CCK-AR的敏感度;在進食高脂肪餐后膽囊收縮性減弱,出現(xiàn)排空障礙,進而空腹膽囊容積增大,膽汁淤積,利于成石。同時膽囊、膽管損傷后又利于其他細菌的侵襲,增加成石風(fēng)險。Hp感染會從多個方向?qū)е履懩沂湛s功能發(fā)生異常,導(dǎo)致膽囊內(nèi)結(jié)石形成概率增加,雖然以上研究從分子及基因水平對膽囊結(jié)石的形成機制作出了闡釋,但是基因與分子機制之間的關(guān)系尚不明確,筆者可以推斷他們之間具有一定的聯(lián)系性,但是具體的聯(lián)系方式仍有待進一步的研究。

5 小 結(jié)

膽囊結(jié)石是膽囊癌的高危因素,也是肝膽外科最為常見的疾病,最好的治療方式便是手術(shù)治療,但手術(shù)會給患者帶來極大的經(jīng)濟負擔(dān)和生理及心理壓力,故膽囊結(jié)石的早期診斷便顯得尤為重要,而對膽囊結(jié)石的成因進行探討也將有助于預(yù)防和治療膽結(jié)石。目前,多項研究表明Hp與膽結(jié)石的發(fā)生密切相關(guān)[6-14],進一步探討Hp與膽結(jié)石的發(fā)生具有一定的價值。Hp可能從多方面參與膽囊結(jié)石的形成及發(fā)生發(fā)展,但是相關(guān)機制尚有待進一步的研究證實。本研究也為筆者未來對Hp與膽囊結(jié)石之間的關(guān)系研究提供了新方向,比如可嘗試對Hp陽性、Hp陰性和Hp根除患者進行長期隨訪研究或開展前瞻性研究,探討根除Hp對膽結(jié)石患病率和復(fù)發(fā)的影響。鑒于Hp陽性和膽囊結(jié)石都是常見疾病,根除Hp對預(yù)防膽囊結(jié)石是很有必要,這也為密切接觸者的預(yù)防性治療和Hp陽性患者的常規(guī)篩查提供信息;此外,目前尚不清楚清除胃內(nèi)Hp的現(xiàn)有方案是否足以清除膽道內(nèi)的Hp。隨著對Hp感染的抗菌藥物耐藥性的增加,應(yīng)該建立從膽囊中根除Hp的最佳治療方案,以防降低根除治療的療效。

綜上所述,通過Hp陽性篩查和根治治療也能減少膽囊結(jié)石的發(fā)生或抑制膽囊結(jié)石的進展;對于非典型癥狀或消化不良的膽囊結(jié)石患者,若Hp根除后癥狀得到緩解,能避免不必要的手術(shù)干預(yù);對于有癥狀的膽囊結(jié)石和膽囊切除術(shù)后疼痛未緩解的患者,可以嘗試篩查是否感染Hp,必要時進行Hp根除治療,從而緩解患者癥狀,提高生活質(zhì)量。