郁海靜,丁士剛,張 靜,楊雪玲,劉琳娜,王 曄
幽門螺桿菌 (helicobacter pylori,H.pylori)于1982年由澳大利亞學(xué)者Warren和Marshall首先從慢性活動(dòng)性胃炎患者的胃黏膜中分離出,多種細(xì)菌因子以及毒力因子參與了H.pylori相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展。硫氧還蛋白 (thioredoxin,TRX)最初發(fā)現(xiàn)于大腸桿菌,后相繼發(fā)現(xiàn)于幾乎所有的原核及真核生物,是一種具有氧化還原活性的小分子蛋白質(zhì),分子量約為12 kDa,TRX主要分為TRX-1和TRX-2兩型,TRX-1主要位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中,而TRX-2僅位于線粒體中[1]。TRX-1具有強(qiáng)大的清除體內(nèi)活性氧的功能,能保護(hù)細(xì)胞免受損傷。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,在TRX-1過度表達(dá)情況下可減輕H.pylori感染引起的胃黏膜炎癥[2]。目前關(guān)于H.pylori感染與血清TRX-1水平關(guān)系尚不清楚。本研究探討了血清TRX-1水平與H.pylori感染及胃黏膜病理改變的關(guān)系,以進(jìn)一步明確其臨床意義。
1.1 研究對(duì)象 選擇2009年4—7月于北京大學(xué)第三醫(yī)院進(jìn)行胃鏡檢查的患者116例,其中男56例,女60例;年齡16~79歲,平均 (44.3±15.1)歲;所有患者除外糖尿病、慢性肺病、慢性肝病、腫瘤以及嚴(yán)重感染等疾病。記錄患者的一般情況 (性別、年齡、身高、體質(zhì)量)。
1.2 血清TRX-1檢測 所有患者于胃鏡檢查前7~10 h空腹抽取靜脈血2 ml,注入血清分離管中,室溫1 000 g離心15 min,分離血清,置于-20℃冰箱內(nèi)備檢。血清TRX-1水平檢測采用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn) (ELISA)法測定。應(yīng)用商品化的試劑盒 (Human TRX ELISA Kit,Groundwork Biotechnology,Diagnosticate公司),嚴(yán)格按照試劑盒說明進(jìn)行操作。
1.3 H.pylori和胃黏膜組織病理學(xué)檢查 所有患者進(jìn)行胃鏡檢查的同時(shí)于胃竇和胃體分別鉗取至少一塊組織進(jìn)行病理學(xué)檢查。組織固定于10%甲醛溶液,常規(guī)石蠟包埋,5 μm連續(xù)切片,行Warthin-Starry(WS)及HE染色,進(jìn)行組織學(xué)評(píng)價(jià)、分類并判定H.pylori感染狀況。胃黏膜組織學(xué)評(píng)價(jià)依據(jù)悉尼胃炎分類標(biāo)準(zhǔn)[3]。血清H.pylori抗體采用ELISA法測定,應(yīng)用商品化的試劑盒 (H.pylori抗體檢測試劑盒,北京貝爾生物工程有限公司),嚴(yán)格按照試劑盒說明進(jìn)行操作。同一患者胃竇和胃體黏膜中任何一項(xiàng)WS染色陽性,同時(shí)血清H.pylori抗體陽性則判定為H.pylori感染。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。測得的血清TRX-1為非正態(tài)分布,兩組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)(Mann-Whitney u檢驗(yàn))。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 所入選的116例患者中H.pylori陽性75例,H.pylori陰性41例;慢性淺表性胃炎 (CSG)91例 (其中H.pylori陽性57例),慢性萎縮性胃炎 (CAG)25例 (其中H.pylori陽性18例)。
2.2 H.pylori對(duì)血清TRX-1水平的影響 H.pylori陽性患者血清TRX-1水平為9.45 ng/ml,高于H.pylori陰性患者的8.99 ng/ml,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (u=1 488.000,P=0.775)。
2.3 CSG和CAG患者血清TRX-1水平比較 CSG患者血清TRX-1水平為8.98 ng/ml,低于 CAG患者的10.40 ng/ml,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (u=1 068.000,P=0.641)。
2.4 不同胃黏膜組織病理情況下H.pylori感染與否對(duì)血清TRX-1水平的影響 無論是CSG還是CAG患者,H.pylori陽性者與陰性者的血清TRX-1水平間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05,見表1)。
表1 不同胃黏膜組織病理情況下H.pylori感染與否對(duì)血清TRX-1水平的影響 (ng/ml)Table 1 The influence of H.pylori Infection or not to serum TRX-1 levels in different gastric mucosa tissue pathological conditions
2.5 不同性別患者血清TRX-1水平比較 男性患者血清TRX-1水平為8.24 ng/ml,低于女性患者的10.27 ng/ml,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (u=1 315.000,P=0.044)。
2.6 不同性別患者H.pylori感染與否對(duì)血清TRX-1水平的影響 所入選病例中H.pylori陽性患者75例,其中男39例,女36例;H.pylori陰性患者41例,其中男17例,女24例,H.pylori陽性與陰性者的性別構(gòu)成間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (χ2=1.179,P=0.278)。無論是男性還是女性,H.pylori陽性者與陰性者的血清TRX-1水平間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05,見表2)。
表2 不同性別患者H.pylori感染與否對(duì)血清TRX-1水平的影響Table 2 The influence of H.pylori infection or not to serum TRX-1 levels in different genders
H.pylori是微需氧革蘭陰性桿菌,主要定植在胃黏膜上皮及黏膜層,口腔牙菌斑及結(jié)腸中也有。H.pylori感染導(dǎo)致黏膜慢性活動(dòng)性炎癥,中性粒細(xì)胞及巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞浸潤,釋放大量活性氧,導(dǎo)致氧化應(yīng)激,氧化損傷在慢性胃炎、消化性潰瘍以及胃癌的發(fā)生中有重要的作用[4-5]。TRX-1是具有氧化還原活性的蛋白,具有多種生物學(xué)功能,能夠直接清除活性氧,參與炎癥反應(yīng),維持細(xì)胞的氧化還原狀態(tài),同時(shí)具有細(xì)胞生長刺激和趨化作用,還能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子NF-κB,并參與細(xì)胞凋亡[6]。血清TRX-1水平是氧化應(yīng)激和炎性疾病的重要標(biāo)志[7-9],在炎癥以及氧化應(yīng)激下表達(dá)上調(diào)[6]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明內(nèi)源性TRX-1可能是胃黏膜組織抵御氧化應(yīng)激損傷的重要因子之一[10]。Kimio等[2]進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,內(nèi)源性過度表達(dá)的TRX-1通過抑制中性粒細(xì)胞的趨化而降低氧化應(yīng)激,減低H.pylori感染導(dǎo)致的胃黏膜炎癥。H.pylori感染狀況是否會(huì)影響血清TRX-1水平,二者的關(guān)系又如何?本研究結(jié)果顯示,H.pylori陽性與陰性患者血清TRX-1水平間無差異,提示H.pylori感染狀況對(duì)血清TRX-1水平可能無影響??紤]可能與H.pylori的致病性、H.pylori與宿主的相互作用以及個(gè)體差異、地域差異和環(huán)境等多種因素有關(guān)。另外Noyan等[11]研究認(rèn)為在胃癌患者中血清H.pylori抗體陽性組與H.pylori抗體陰性組血清氧化應(yīng)激參數(shù)及抗氧化酶活性無差異,由此推論在胃炎患者中H.pylori感染不同狀況下血清氧化應(yīng)激指標(biāo)TRX-1水平可能無差異。為進(jìn)一步明確H.pylori的菌株及致病力,可進(jìn)行H.pylori基因組學(xué)分析,對(duì)于H.pylori感染能否引起TRX-1表達(dá)水平上調(diào),有待進(jìn)一步對(duì)胃黏膜組織TRX-1水平以及氧化應(yīng)激標(biāo)記物進(jìn)行分析。
本研究進(jìn)一步分析顯示,CSG和CAG兩種不同胃黏膜病理學(xué)改變對(duì)血清TRX-1水平?jīng)]有影響,在兩種不同胃黏膜病理學(xué)改變情況下,H.pylori感染與否對(duì)血清TRX-1水平也沒有影響。Kimio等[2]的研究顯示,TRX-1主要存在于壁細(xì)胞,CAG時(shí)由于胃黏膜萎縮可導(dǎo)致產(chǎn)生TRX-1的細(xì)胞減少。karnes等研究[12]表明CAG時(shí)由于胃黏膜變薄,胃酸減少而導(dǎo)致H.pylori感染減少或H.pylori被清除,由H.pylori感染引起的氧化應(yīng)激減輕或消失,從而導(dǎo)致血清TRX-1水平進(jìn)一步下降,由此推論CSG與CAG患者血清TRX-1的水平應(yīng)有差異,但本研究結(jié)果卻恰好相反,可能由于產(chǎn)生TRX-1的胃黏膜細(xì)胞的減少不足以導(dǎo)致血清TRX-1水平的下降,另外TRX-1可由多種正常細(xì)胞和異常細(xì)胞分泌,如成纖維細(xì)胞、呼吸道上皮細(xì)胞以及活化的T淋巴細(xì)胞及B淋巴細(xì)胞,血清TRX-1水平可能不能直接反映胃內(nèi)產(chǎn)生的TRX-1情況,也不能真實(shí)反映其與H.pylori感染的關(guān)系。尚需要進(jìn)一步檢測胃液中或者胃黏膜組織中TRX-1的表達(dá)水平。
本研究發(fā)現(xiàn)血清TRX-1水平與性別有關(guān),男性患者血清TRX-1水平與女性患者間有差異。Shoko等[13]研究發(fā)現(xiàn)在輕度腎小球?yàn)V過率下降的患者中,血清TRX-1水平與男性患者高度相關(guān),多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[14-15]發(fā)現(xiàn)TRX-1的表達(dá)水平及抗氧化應(yīng)激作用與性別有關(guān)。由此推測男性、女性患者性激素水平的不同可能對(duì)血清TRX-1水平有影響,有待進(jìn)一步研究。
總之,雖然本研究發(fā)現(xiàn)不同H.pylori感染狀況及胃黏膜病理狀況對(duì)血清TRX-1水平?jīng)]有影響,但是需要進(jìn)一步分析感染H.pylori的菌株和細(xì)菌毒力,評(píng)價(jià)胃黏膜中TRX-1的表達(dá)水平,進(jìn)一步探討TRX-1在胃黏膜病變中發(fā)揮的作用。
1 Powis G,Montfort WR.Properties and biological activities of thioredoxins[J].Annu Rev Pharmacol Toxicol,2001(41):261-295.
2 Kimio K,Akiyoshi N,Hajime N,et al.Helicobacter felis- induced gastritis was suppressed in mice overexpressing thioredoxin-1 [J].Laboratory Investigation,2005,85(9):1104-1117.
3 Dixon MF,Genta RM,Yardley JH,et al.Classification and grading of gastritis:the updated sydney system [J].Amer J Surg Pathol,1996,20(10):1161-1181.
4 Felley CP,Pignatelli B,Van Melle GD,et al.Oxidative stress in gastric mucosa of asymptomatic humans infected with Helicobacter pylori:effect of bacterial eradication [J].Helicobacter,2002,7(6):342-348.
5 Santra A,Chowdhury A,Chaudhuri S,et al.Oxidative stress in gastric mucosa in Helicobacter pylori infection[J].Indian J Gastroenterol,2000,19(1):21 -23.
6 Burke-Gaffney A,Callister ME,Nakamura H.Thioredoxin:friend or foe in human disease? [J].Trend Pharmacol,2005,26(8):398-404.
7 Nakamura H.Thioredoxin and its related molecules:update 2005[J].Antioxid Redox signal,2005,7(5/6):823 -828.
8 World CJ,Yamawaki H,Berk BC.Thioredoxin in the cardiovascular system [J].J Mol Med,2006,84(12):997-1003.
9 Ohashi S,Nishio A,Nakamura H,et al.Clinical significance of serum thioredoxin 1 levels in patients with acute pancreatitis[J].Pancreas,2006,32(3):264 -270.
10 覃蒙斌,王珺平,唐國都,等.硫氧還蛋白-1在急性壞死性胰腺炎并急性胃黏膜損傷中的作用[J].胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志,2009,18(8):711-716.
11 Noyan T,Guducuoglu H,Ilhan M.A study of oxidative stress parameters in anti-h(huán)elicobacter pylorus immunoglobulin G positive and negative gastric cancer patients[J].Yonsei Med J,2009,50(5):677-682.
12 Karnes WE Jr,Samloff IM,Siurala M,et al.Positive serum antibody and negative tissue staining for Helicobacter pylori in subjects with atrophic body gastritis[J].Gastroenterology,1991,101(1):167-174.
13 Shoko T,Tetsuo S,Naoko S,et al.Serum C - reactive protein and thioredoxin levels in subjects with mildly reduced glomerular filtration rate[J].BMC Nephrology,2010,11:7.
14 Chen TY,Tsai KL,Lee TY,et al.Sex-specific role of thioredoxin in neuroprotection against iron-induced brain injury conferred by estradiol[J].Stroke,2010,41(1):160-165.
15 Ebrahimian T,He Y,Schiffrin EL,et al.Differential regulation of thioredoxin and NAD(P)H oxidase by angiotensin II in male and female mice[J].J Hypertens,2007,25(6):1263-1271.