王浩 謝慶芝

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院兒童消化與腎病科，濱州 256699

幽門螺桿菌（Helicobacter pylori，Hp）是一種定植于人體胃黏膜呈螺旋狀的微需氧革蘭陰性菌，主要在人與人之間傳播，人類是其唯一的宿主和傳染源。Hp 在所有感染對(duì)象中均可引起慢性胃炎，進(jìn)而導(dǎo)致胃潰瘍、十二指腸潰瘍、黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤和胃癌［1］。由于其全球范圍內(nèi)的高感染率，Hp 已被世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為Ⅰ類致癌物。針對(duì)Hp感染的治療方案經(jīng)過不斷完善和改良，目前普遍被認(rèn)可的是四聯(lián)方案［質(zhì)子泵抑制劑（PPI）+鉍劑+兩種抗生素，療程14 d］［2］。盡管該方案的安全性和有效性在臨床實(shí)踐中得到了肯定，但仍存在部分不足，主要包括：（1）耐藥性增加。由于抗生素的應(yīng)用不規(guī)范，Hp 的耐藥性問題日益突出，用于根除Hp 的抗生素包括大環(huán)內(nèi)酯類（如克拉霉素）、硝基咪唑類（如甲硝唑）、β-內(nèi)酰胺類（如阿莫西林）、喹諾酮類（左氧氟沙星）、四環(huán)素類等。目前最常見的耐藥模式是克拉霉素、甲硝唑和喹諾酮類藥物的三重耐藥，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)患者中，3 種藥物的耐藥率已高達(dá)24.9%［3］。（2）不良反應(yīng)大。Hp 根治過程中與抗生素治療相關(guān)最常見的胃腸道不良反應(yīng)包括惡心、嘔吐、腹脹和腹痛等，這些不良反應(yīng)可能是由于抗生素治療改變了腸道菌群的多樣性及豐富度所導(dǎo)致［4］。這些不良反應(yīng)也致使一部分患者停止治療，從而導(dǎo)致治療失敗，同時(shí)增加了抗生素耐藥性的風(fēng)險(xiǎn)。因此我們必須尋找新的治療策略，以提高Hp 根除率，減少藥物不良反應(yīng)。蘿卜硫素（sulforaphane，SFN）是一種主要提取于十字花科蔬菜中的異硫氰酸酯類活性物質(zhì)，主要存在于西蘭花、花椰菜及甘藍(lán)菜中，是一種具有多種生物活性的植物化學(xué)物質(zhì)。已有研究發(fā)現(xiàn)，SFN 可通過促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡、抑制轉(zhuǎn)移和抗腫瘤血管生成等方式發(fā)揮抗癌作用［5-7］。除抗癌作用外，SFN 仍具有抗氧化、抗炎［8］等作用，可以通過誘導(dǎo)胃腸道內(nèi)的抗氧化酶，保護(hù)胃腸道黏膜免受Hp 的損傷。同時(shí)在體外對(duì)Hp 具有抗菌活性［9］，可以減少Hp 在人體內(nèi)的定植，因此近些年關(guān)于SFN 用于治療Hp 感染的研究很多，本文就近些年的研究作一綜述，希望為Hp感染的治療提供新思路。

SFN通過抗氧化性減輕Hp感染引起的胃腸道黏膜損傷

Hp 感染引起胃黏膜組織的慢性氧化應(yīng)激被認(rèn)為是胃炎、胃潰瘍乃至胃癌的始動(dòng)環(huán)節(jié)，Hp 通過產(chǎn)生多種致病因子引起胃黏膜上皮細(xì)胞的長(zhǎng)期慢性炎癥，最終導(dǎo)致異型增生，引發(fā)胃癌［10］?；钚匝酰≧OS）在其中發(fā)揮重要作用，ROS是正常細(xì)胞代謝活動(dòng)的副產(chǎn)物，適宜數(shù)量的ROS 在傷口愈合、組織修復(fù)及對(duì)抗病原體等生理過程中發(fā)揮重要作用，而ROS 生成過多則會(huì)對(duì)機(jī)體的穩(wěn)態(tài)造成影響，導(dǎo)致組織氧化損傷［11］。在Hp 感染引發(fā)的慢性炎癥中，大量中性粒細(xì)胞和∕或巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)導(dǎo)致ROS 的增多，破壞胃黏膜上皮細(xì)胞的保護(hù)屏障，加劇了胃黏膜損傷及炎癥，最終導(dǎo)致胃炎、潰瘍及癌的發(fā)生。異硫氰酸酯（ITC）是一種植物衍生的化學(xué)保護(hù)成分，主要存在于十字花科蔬菜中。由前體化合物硫代葡萄糖苷水解而成，由于基因型的差異，不同十字花科成員的硫代葡萄糖苷含量具有很大差異，SFN 是一種重要的、經(jīng)過充分研究的ITC，它在西蘭花和西蘭花芽中濃度最高［12］。SFN 具有抗氧化、抗增殖和抗癌等特性，其中，SFN的抗氧化性能對(duì)抗Hp 感染所致的胃腸道黏膜損傷。SFN本身不具有直接的抗氧化作用，而是通過上調(diào)核因子E2 相關(guān)因子2（Nrf2）依賴性抗氧化酶的表達(dá)保護(hù)胃腸道免受氧化應(yīng)激，SFN 對(duì)抗氧化酶的激活作用可持續(xù)48～72 h，表明SFN 對(duì)氧化應(yīng)激的保護(hù)作用可能強(qiáng)于其他抗氧化物質(zhì)，如維生素C 和多酚。Nrf2 是目前發(fā)現(xiàn)的在內(nèi)源性抗氧化應(yīng)激及對(duì)抗外源性有毒物質(zhì)中發(fā)揮著重要作用的轉(zhuǎn)錄因子，靶向激活Nrf2 可上調(diào)下游超過500 個(gè)具有細(xì)胞保護(hù)功能基因的表達(dá)，進(jìn)而起到抗氧化、抗炎、增強(qiáng)線粒體功能以及免疫調(diào)節(jié)等功能［13］。SFN 作為自然界存在的Nrf2 最強(qiáng)誘導(dǎo)劑之一，可通過Nrf2-Keap1 通路激活下游細(xì)胞保護(hù)基因的表達(dá)［14］。 SFN 靶 向 激 活Nrf2 后 可 誘 導(dǎo) 血 紅 素 加 氧酶-1（HMOX1）、NAD（P）H：醌氧化還原酶-1（NQO1）、谷胱甘肽-s-轉(zhuǎn)移酶（GST）等酶的產(chǎn)生［15］，從而增強(qiáng)細(xì)胞中和多種自由基的能力。通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給感染Hp 的NRF2 野生型小鼠喂食富含SFN 的西蘭花芽可以明顯減輕Hp 感染導(dǎo)致的胃黏膜炎癥，同時(shí)抑制了腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白細(xì)胞介素（IL）-1β等促炎細(xì)胞因子的上調(diào)，顯著增加了細(xì)胞保護(hù)酶NQO1 和GST 的激活，而在Nrf2-∕-小鼠中未發(fā)現(xiàn)以上變化，進(jìn)一步證明了SFN 對(duì)Hp感染的保護(hù)作用至少部分是通過宿主動(dòng)物Nrf2信號(hào)通路誘導(dǎo)細(xì)胞保護(hù)酶實(shí)現(xiàn)的。在人體試驗(yàn)中亦證實(shí)，用富含SFN 的西蘭花芽對(duì)感染Hp的患者進(jìn)行干預(yù)，可明顯減輕Hp引起的胃炎，同時(shí)減少Hp 的定植［16］。SFN 還可以通過抑制厭氧菌侵入腸道黏膜，增強(qiáng)了胃腸道黏膜的抗氧化活性，減輕黏膜損傷［17］。在2003年的1 份報(bào)告中顯示，9 例感染Hp 的慢性活動(dòng)性胃炎患者通過口服西蘭花芽，有3 例暫時(shí)消除了Hp 感染［18］。而在日本的一項(xiàng)流行病學(xué)調(diào)查顯示，男性慢性萎縮性胃炎發(fā)病率較低與是否食用西蘭花無關(guān)［19］。

SFN通過滅活來自Hp的脲酶減少其體內(nèi)定植

Hp 通過脲酶、細(xì)菌形狀和鞭毛介導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)等因素適應(yīng)體內(nèi)高酸性環(huán)境，脲酶的產(chǎn)生是其中重要的一環(huán)，Hp 產(chǎn)生大量的胞內(nèi)脲酶，約占細(xì)菌總蛋白產(chǎn)量的10%，尿素酶催化尿素水解產(chǎn)生氨和氨基甲酸酯，氨基甲酸酯可自行分解生成另一分子氨和碳酸，碳酸進(jìn)一步分解成二氧化碳和水。此過程生成的氨以質(zhì)子化形式（NH4+）中和胃酸，二氧化碳在α-碳酸酐酶作用下轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽和H+，通過上述過程為Hp 的胃內(nèi)存活生長(zhǎng)提供良好的微環(huán)境［20-21］。當(dāng)然，即使在胃內(nèi)存活適應(yīng)后，Hp 也需要持續(xù)表達(dá)脲酶才能成功定植，以致慢性感染所致疾病的發(fā)生［22］。除中和胃酸外，一些體外研究也揭示了脲酶的其他作用及其致病性，脲酶產(chǎn)生的氨破壞了細(xì)胞間的緊密連接，增加組織間通透性，進(jìn)而破壞胃上皮黏膜屏障保護(hù)功能［23］。最近的研究表明，Hp 產(chǎn)生的脲酶可以通過激活胃細(xì)胞中的PI3K-AKT-mTOR 通路增加缺氧誘導(dǎo)因子1ɑ（HIF-1α）的表達(dá)［24］。此外，還發(fā)現(xiàn)Hp產(chǎn)生的脲酶通過產(chǎn)生ROS和激活脂氧合酶途徑促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分化，這些因素均可促進(jìn)Hp 感染進(jìn)展為胃癌［25］。因此，脲酶的產(chǎn)生是Hp 致病的重要環(huán)節(jié)。而在一項(xiàng)體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，SFN 可以通過共價(jià)結(jié)合方式不可逆性地抑制Hp 脲酶活性，同時(shí)脲酶失活速度取決于SFN 和酶的濃度。在試驗(yàn)中，SFN 對(duì)脲酶陽(yáng)性及陰性的Hp 菌株均表現(xiàn)出很強(qiáng)的殺菌活性，這也提示我們SFN 通過抑制脲酶活性降低Hp致病性和對(duì)Hp的直接殺滅或抑制作用可能是兩種不同機(jī)制，這需要通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)闡明［26］。

SFN對(duì)Hp的直接抑制及殺滅作用

SFN 除了通過抑制脲酶活性減少Hp 的體內(nèi)定植外，還表現(xiàn)出直接的抗生素活性，利用從西蘭花種子中提取的SFN 測(cè)定干預(yù)45 個(gè)來自胃炎和消化道潰瘍患者的Hp 臨床分離菌株和3 個(gè)參考菌株的抑制作用，結(jié)果表明SFN 對(duì)敏感菌株以及克拉霉素和甲硝唑耐藥菌株都具有高抑菌活性（平均最低抑菌濃度為2 μg∕ml），說明SFN 抑菌活性與細(xì)菌表型無關(guān)，且SFN 抑菌效應(yīng)高于已測(cè)的其他天然化合物，如蒜素、白藜蘆醇等［9］。SFN 對(duì)Hp 在細(xì)胞內(nèi)外均表現(xiàn)出殺菌效應(yīng)，并且在干預(yù)24 h 內(nèi)即可殺滅細(xì)胞內(nèi)的Hp［9］。這為臨床上將SFN 用于抗生素耐藥的Hp 感染提供了依據(jù)。通過測(cè)定幾種不同的ITC 類化合物對(duì)Hp 的抗菌作用，我們發(fā)現(xiàn)SFN 對(duì)Hp 的抑制活性最高，同時(shí)達(dá)到殺菌效應(yīng)所需濃度最低［27］。進(jìn)一步證明了SFN 這一天然異硫氰酸酯類化合物在對(duì)抗Hp 感染中不可或缺的地位。也有研究證實(shí)，SFN 處理可以完全根除人裸鼠胃移植模型中的Hp 移植物，在11 塊SFN 干預(yù)的移植物中，有8 塊被根除［28］。一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中，對(duì)86 例感染了Hp 的2 型糖尿病患者分別給予標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法（奧美拉唑20 mg，克拉霉素500 mg，阿莫西林1000 mg，2 次∕d，持續(xù)14 d）、富含SFN 的西蘭花芽苗提取物（6 g∕d，持續(xù)28 d），或二者聯(lián)用，3 組Hp 的根除率分別為89.3%、56.0%、91.7%，表明SFN 聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法增強(qiáng)了對(duì)Hp 的清除作用，同時(shí)發(fā)現(xiàn)二者聯(lián)用對(duì)消除心血管危險(xiǎn)因素也有積極作用［29］。然而，目前關(guān)于SFN 滅活細(xì)胞內(nèi)Hp的機(jī)制尚不清楚，需要進(jìn)一步研究。

SFN的治療作用與濃度有關(guān)

SFN 發(fā)揮抗氧化等細(xì)胞保護(hù)特性需要適宜的濃度。既往研究表明，高濃度SFN（＞20 μM）對(duì)癌細(xì)胞有細(xì)胞毒性作用，可誘導(dǎo)人乳腺癌［30］、胰腺癌［31］和胃癌［32］等細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期阻滯，這也是SFN 可用于腫瘤防治的機(jī)理。SFN 已被證明可以通過下調(diào)抗凋亡因子Bcl-2和Bcl-XL 的表達(dá)以及上調(diào)促凋亡的Bax，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（caspase-3）的蛋白水解激活等調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡［33］。SFN 誘導(dǎo)的胃癌細(xì)胞凋亡是由ROS介導(dǎo)的MAPK 激活介導(dǎo)［34］。高濃度SFN 可引起線粒體損傷，如線粒體膜電位的破壞，可導(dǎo)致促凋亡因子的表達(dá)，高濃度的SFN 對(duì)正常細(xì)胞也有毒性。例如，20 μM SFN 可誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞DNA 的單鏈斷裂［35］。低濃度的SFN 可以增強(qiáng)機(jī)體抗氧化應(yīng)激能力和抑制ROS的形成，保護(hù)細(xì)胞線粒體，這些濃度與通過進(jìn)食西蘭花或其他十字花科蔬菜可達(dá)到的血漿水平相近，約2 μM［36］。因此，為需要尋找一個(gè)合適的劑量，使SFN 在人體中發(fā)揮對(duì)Hp 的治療作用而不產(chǎn)生不良反應(yīng)，我們需要更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)。

綜上所述，SFN 可以通過增強(qiáng)機(jī)體抗氧化應(yīng)激的能力對(duì)抗Hp 感染所致炎癥損傷，發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)功能，也可以通過滅活Hp 產(chǎn)生的脲酶抑制Hp 在人體內(nèi)的生長(zhǎng)定植，還可以通過對(duì)Hp 的直接殺傷作用等治療Hp 感染，減輕感染所致胃炎、消化道潰瘍及胃癌，有望成為一種新型抗菌劑用于Hp的治療，尤其是臨床抗生素耐藥菌株。如上文所述，SFN聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法既可以提高2 型糖尿病患者Hp 感染的根除率，也可以消除患者的心血管危險(xiǎn)因素，對(duì)減輕抗生素治療的不良反應(yīng)也有積極作用［29］。而在韓國(guó)的另一項(xiàng)臨床研究中，排除了克拉霉素耐藥因素后，發(fā)現(xiàn)SFN 聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)療法并不能明顯提高Hp的根除率，也不能減少不良反應(yīng)發(fā)生［37］。這兩個(gè)臨床試驗(yàn)不同的結(jié)果提示我們SFN 在對(duì)抗抗生素耐藥Hp感染中起重要作用。

根據(jù)現(xiàn)有的研究證據(jù)證明，SFN 這一天然活性物質(zhì)用于Hp感染的治療可以提高根除率，對(duì)緩解目前日益嚴(yán)重的抗生素耐藥現(xiàn)象也有一定的幫助。目前關(guān)于SFN 用于治療Hp 的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)大部分來自國(guó)外，且大部分試驗(yàn)都存在樣本量小、受試人群相對(duì)局限等缺點(diǎn)，因此，為更好地探究SFN 治療Hp 感染的具體方案、劑量及給藥時(shí)間，同時(shí)驗(yàn)證SFN的治療效應(yīng)，我們需要進(jìn)行更大規(guī)模的臨床對(duì)照試驗(yàn)。