H.bilis是1995年Fox JG等從小鼠的結(jié)腸中分離出的新型腸肝螺桿菌屬[1]。H.bilis主要定植在小鼠的肝膽系統(tǒng),也可下行至小鼠的結(jié)腸。研究表明,H.bilis感染與膽石癥及膽囊癌的發(fā)生相關(guān)。目前國內(nèi)關(guān)于H.bilis的研究甚少,其致病性及在中國的流行病學特征尚不明確,本課題組成功分離H.bilis,為進一步研究其致病性及制備相應(yīng)高特異性抗體檢測國人及實驗動物感染情況奠定了基礎(chǔ)。
1.1.1 動物來源 無特殊病原體(Specific pathogen free,SPF)的BALB/c小鼠,6~8周齡,購自南方醫(yī)科大學動物中心。
1.1.2 細菌培養(yǎng)基 空腸彎曲菌選擇性瓊脂基礎(chǔ)(購于上海腹瀉病防治中心),脫纖維羊血,抗生素(萬古霉素,多粘菌素B,二性霉素B,TMP)。
1.1.3 細菌生化鑒定試劑 由廣東環(huán)凱微生物公司提供。
1.2.1 動物處理 取健康BALB/c小鼠處死后,留取腸組織,布氏肉湯保種液-80℃保存。
1.2.2 細菌培養(yǎng) 組織勻漿后均勻涂布于空腸彎曲菌選擇性瓊脂基礎(chǔ),添加5%~10%凍融脫纖維羊血,及選擇性抗生素萬古霉素10mg/L、多粘菌素B 2 500U/L、二性霉素B 10mg/L,TMP 5mg/L,微需氧條件下 (如5%O2、10%的CO2及85%的N2)37℃培養(yǎng)5~7d,挑選可疑菌落傳代培養(yǎng)。
1.2.3 形態(tài)鑒定 可疑細菌涂片革蘭染色,油鏡下觀察細菌形態(tài)。
1.2.4 生化鑒定 可疑細菌行快速尿素酶、氧化酶、過氧化物酶及硝酸還原酶實驗(檢測試劑盒由環(huán)凱生化公司提供),具體參見操作說明。
1.2.5 掃描電鏡 PBS緩沖液反復(fù)離心洗凈細菌后,用戊二醛懸浮固定12~16h,PBS調(diào)整濃度至108cfu/mL,取10μL菌液滴加至干凈固相支持物(載玻片)乙醇逐級脫水,干燥后金屬鍍膜觀察。
1.2.6 16SrRNA及23SrRNA基因測序 采用細菌基因組DNA提取試劑盒提取細菌DNA。以可疑菌基因組DNA為模板,分別采用螺桿菌屬特異性 引 物 B38 5′-CTATGACGGGTATCCGGC-3′B39 5′-CTCACGACACGAGCTGAC-3′。
根據(jù)已知基因序列的23SrRNA基因的同源性比較及23SrRNA基因的保守序列分布,設(shè)計并選取四對擴增23SrRNA基因的通用引物:Primer 1.5-ATTTCCGAATGGGGCAAC -3,3-CTTGTTCGCTATCGGTGTGA -5;Primer 2.5-TCACACCGATAGCGAACAAG -3,3-TCAACTTGGCCATGGATAGA -5;Primer 3.5-TCTATCCATGGCCAAGTTGA -3,3-CCCGACTAACCCTACGATGA -5;Primer 4.5-CGTAGGGTTAGTCGGGTCCT -3,3-TCTCATCTACCTGTGTCGGTTT-5,行PCR擴增。反應(yīng)條件為94℃10 min總變性,94℃30s,54℃30s,72℃55s,共35個循環(huán),72℃10min總延伸。擴增產(chǎn)物于1.5%瓊脂糖凝膠中電泳,電泳條件80V,30min。陽性結(jié)果測序分析(測序工作由英俊生物公司完成)。
2.1 菌落形態(tài) 5~7d后空腸彎曲菌血平板上可見針尖樣0.1~1mm左右的透明或半透明濕潤霧狀菌落。
2.2 生化鑒定 該菌尿素酶,氧化酶及過氧化氫酶陽性,硝酸還原試驗陰性,42℃不能生長,1.5%氯化鈉,1% 甘氨酸可生長,能水解醋酸吲哚酚,不能水解馬尿酸鹽。而對照的H.pylori標準株ATCC11637,尿素酶,氧化酶及過氧化氫酶陽性,硝酸還原試驗陽性,1% 甘氨酸不能生長。
2.3 光鏡觀察 涂片革蘭染色陰性,油鏡觀察示不規(guī)則的“S”,“C”型細小形態(tài),與H.pylori鏡下相似。但菌體更細長,螺旋也較多。(如圖1)
2.4 掃描電鏡 10 000倍放大,見細菌長1.5~5.0mm,寬0.2~0.3mm,形態(tài)似不規(guī)則的“S”,“W”,“C”,兩極稍尖,菌體兩極有單根鞭毛。(如圖2)
圖1 H.bilis革蘭染色陰性Fig.1 H.bilis Gram’s negative stain
圖2 H.bilis掃描電鏡圖片F(xiàn)ig.2 Scanning electron micrograph of H.bilis
圖3 螺桿菌屬特異性引物PCR擴增螺桿菌16SrRNA基因Fig.3 PCR amplification of Helicobacter spp.gene
2.5 16srRNA基因測序 擴增產(chǎn)物于1.5%瓊脂糖凝膠電泳,于780bp見明顯陽性條帶(圖3),產(chǎn)物測序結(jié)果與GenBank庫中基因組同源性對比,結(jié)果與Helicobacter bilisATCC43879同源性達到99%(圖4)。
2.6 23srRNA基因測序 同樣,分4段:366bp、443bp、664和305,除了重復(fù)的,共1 717bp,結(jié)果與Helicobacter bilisATCC43879同源性達到99%。證實本實驗所分離的細菌即為膽型螺桿菌(圖5)。
圖4 膽型螺桿菌16srRNA基因的一段測序結(jié)果Fig.4 Sequencing of 16srRNA gene of H.bilis
近年來越來越多的螺桿菌屬其他成員不斷被分離發(fā)現(xiàn),幾乎所有的螺桿菌都能夠定植在胃腸道,根據(jù)它們的寄居主要部位不同,還將螺桿菌分為兩大亞類:胃內(nèi)螺桿菌及肝腸螺桿菌(enterohepaticHelicobacterspecies,EHS)。
H.bilis主要定植在小鼠的肝膽系統(tǒng),也可下行至小鼠的結(jié)腸。研究表明,H.bilis感染與膽石癥及膽囊癌的發(fā)生相關(guān)。眾所周知,膽石癥患者膽囊癌的發(fā)病率是非膽石癥者的2.4~10倍,但即使在膽石癥患者中,也只有少部分人發(fā)生膽囊癌,可見除了膽石癥外,還有其他協(xié)同因素共同促進膽囊癌的發(fā)生,這些因素包括遺傳因素、地理和環(huán)境因素等。于泰國和日本進行的研究采用PCR技術(shù)檢測膽囊癌和肝膽系統(tǒng)良性病變患者的組織感染該菌的情況,結(jié)果顯示膽囊癌患者感染率明顯高于膽囊良性病變患者[2]。Satoru Takayama等人進一步研究其致癌機制,將H.bilis與膽囊癌細胞株HuCCT-1共同孵育一定時間后,采用雙熒光素梅報告系統(tǒng)檢測 NF-KB,E2轉(zhuǎn)錄因子(E2transcription factor,E2F)及環(huán)磷腺苷反應(yīng)元件(cyclic AMP response element,CRE)的活性,同時檢測培養(yǎng)上清中血管內(nèi)皮生長因子VEGF的濃度,結(jié)果顯示NF-KB,E2F及CRE的活性較對照組明顯增強,培養(yǎng)上清中的VEGF濃度也較對照組升高。說明H.bilis可能通過激活轉(zhuǎn)錄因子如NF-KB,促進VEGF的分泌而促進血管發(fā)生,進而促進腫瘤的生成[3]。
H.bilis感染人或動物能引起慢性活動性肝炎,結(jié)腸炎,甚至腫瘤形成。在存在胰膽管合流異常的患者中,由于反流的存在,H.bilis的感染比正常人出現(xiàn)更早,最早可嬰兒期就出現(xiàn),大大增加了患者膽系腫瘤發(fā)生的危險性[4]。有研究顯示,H.bilis可打破免疫平衡,激活炎癥細胞,增加宿主對外源性感染的敏感性[5],在潰瘍性結(jié)腸炎的患者中,螺桿菌屬的檢出率都非常高,且PCR測序結(jié)果與H.bilis的符合率為100%[6]。慢性肝病的患者,除了自身免疫性肝炎以外,H.bilis的抗體水平都較正常人 顯著升高[7]。H.bilis和其他螺桿菌屬之間有一定的抗原交叉反應(yīng),這對H.bilis的診斷造成一定的困擾,尋找特異性的H.bilis抗原有助于對H.bilis感染的病因?qū)W診斷[8]。目前國內(nèi)關(guān)于H.bilis的研究甚少,其致病性及在中國的流行病學特征尚不明確,本課題組成功分離H.bilis,為進一步研究其致病性及制備相應(yīng)高特異性抗體檢測國人及實驗動物感染情況奠定了基礎(chǔ)。
圖5 膽型螺桿菌23srRNA基因的一段測序結(jié)果Fig.5 Sequencing of 23srRNA gene of H.bilis
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