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年由澳大利亞學者Warren和Marshall首先從慢性活動性胃炎患者的胃黏膜中分離出,多種細菌因子以及毒力因子參與了H.pylori相關疾病的發(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主要位于細胞質(zhì)和細胞核中,而TRX-2僅位于線粒體中[1]。TRX-1具有強大的清除體內(nèi)活性氧的功能,能保護細胞免受損傷。有動物實驗表明,在TRX-1過度表達情況下可減輕H.pylori感染引起的胃黏膜炎癥[2]。目前關于H.pylori感染與血清TRX-1水平關系尚不清楚。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系,以進一步明確其臨床意義。
1.1 研究對象 選擇2009年4—7月于北京大學第三醫(yī)院進行胃鏡檢查的患者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)免疫吸附實驗 (ELISA)法測定。應用商品化的試劑盒 (Human TRX ELISA Kit,Groundwork Biotechnology,Diagnosticate公司),嚴格按照試劑盒說明進行操作。
1.3 H.pylori和胃黏膜組織病理學檢查 所有患者進行胃鏡檢查的同時于胃竇和胃體分別鉗取至少一塊組織進行病理學檢查。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,進行組織學評價、分類并判定H.pylori感染狀況。胃黏膜組織學評價依據(jù)悉尼胃炎分類標準[3]。血清H.pylori抗體采用ELISA法測定,應用商品化的試劑盒 (H.pylori抗體檢測試劑盒,北京貝爾生物工程有限公司),嚴格按照試劑盒說明進行操作。同一患者胃竇和胃體黏膜中任何一項WS染色陽性,同時血清H.pylori抗體陽性則判定為H.pylori感染。
1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 11.5軟件進行統(tǒng)計分析。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(Mann-Whitney u檢驗)。計數(shù)資料采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
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)計學意義 (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)計學意義 (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)計學意義 (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)計學意義 (u=1 315.000,P=0.044)。
2.6 不同性別患者H.pylori感染與否對血清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)計學意義 (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)計學意義 (P>0.05,見表2)。
表2 不同性別患者H.pylori感染與否對血清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感染導致黏膜慢性活動性炎癥,中性粒細胞及巨噬細胞等炎性細胞浸潤,釋放大量活性氧,導致氧化應激,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,具有多種生物學功能,能夠直接清除活性氧,參與炎癥反應,維持細胞的氧化還原狀態(tài),同時具有細胞生長刺激和趨化作用,還能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子NF-κB,并參與細胞凋亡[6]。血清TRX-1水平是氧化應激和炎性疾病的重要標志[7-9],在炎癥以及氧化應激下表達上調(diào)[6]。動物實驗表明內(nèi)源性TRX-1可能是胃黏膜組織抵御氧化應激損傷的重要因子之一[10]。Kimio等[2]進行動物實驗顯示,內(nèi)源性過度表達的TRX-1通過抑制中性粒細胞的趨化而降低氧化應激,減低H.pylori感染導致的胃黏膜炎癥。H.pylori感染狀況是否會影響血清TRX-1水平,二者的關系又如何?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體差異、地域差異和環(huán)境等多種因素有關。另外Noyan等[11]研究認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激指標TRX-1水平可能無差異。為進一步明確H.pylori的菌株及致病力,可進行H.pylori基因組學分析,對于H.pylori感染能否引起TRX-1表達水平上調(diào),有待進一步對胃黏膜組織TRX-1水平以及氧化應激標記物進行分析。
本研究進一步分析顯示,CSG和CAG兩種不同胃黏膜病理學改變對血清TRX-1水平?jīng)]有影響,在兩種不同胃黏膜病理學改變情況下,H.pylori感染與否對血清TRX-1水平也沒有影響。Kimio等[2]的研究顯示,TRX-1主要存在于壁細胞,CAG時由于胃黏膜萎縮可導致產(chǎn)生TRX-1的細胞減少。karnes等研究[12]表明CAG時由于胃黏膜變薄,胃酸減少而導致H.pylori感染減少或H.pylori被清除,由H.pylori感染引起的氧化應激減輕或消失,從而導致血清TRX-1水平進一步下降,由此推論CSG與CAG患者血清TRX-1的水平應有差異,但本研究結(jié)果卻恰好相反,可能由于產(chǎn)生TRX-1的胃黏膜細胞的減少不足以導致血清TRX-1水平的下降,另外TRX-1可由多種正常細胞和異常細胞分泌,如成纖維細胞、呼吸道上皮細胞以及活化的T淋巴細胞及B淋巴細胞,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,也不能真實反映其與H.pylori感染的關系。尚需要進一步檢測胃液中或者胃黏膜組織中TRX-1的表達水平。
本研究發(fā)現(xiàn)血清TRX-1水平與性別有關,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)在輕度腎小球濾過率下降的患者中,血清TRX-1水平與男性患者高度相關,多項動物實驗[14-15]發(fā)現(xiàn)TRX-1的表達水平及抗氧化應激作用與性別有關。由此推測男性、女性患者性激素水平的不同可能對血清TRX-1水平有影響,有待進一步研究。
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血清TRX-1水平?jīng)]有影響,但是需要進一步分析感染H.pylori的菌株和細菌毒力,評價胃黏膜中TRX-1的表達水平,進一步探討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].胃腸病學和肝病學雜志,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.