幽门螺杆菌东、西方株CagA的序列差异及其对胃癌细胞生长与凋亡的影响

【背景】幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是胃癌的主要致病因素,其分泌的细胞毒素相关基因A蛋白(Cytotoxin associated gene A,CagA)是目前已知唯一能被H.pylori注入胃上皮细胞并模拟细胞内蛋白发挥作用的癌蛋白,参与胃癌的发生发展。【目的】比较H.pylori东亚株和西方株CagA结构差异,初步探讨H.pylori-CagA对胃癌细胞增殖与凋亡的影响。【方法】对H.pylori东亚株和西方株CagA的核酸及氨基酸序列进行生物信息学分析,构建含东亚株和西方株cagA基因的真核表达载体,转染胃癌细胞AGS,用Western blot法检测CagA蛋白的表达,用CCK8法测定细胞的生长曲线,流式细胞术检测细胞凋亡。【结果】生物信息学分析发现H.pylori东亚、西方菌株CagA的核酸序列和氨基酸序列均存在特征性差异。构建了含东亚、西方菌株cagA基因的表达载体[命名为GZ7/cagA(东亚株)和26695/cagA(西方株)]。与空载体组比较,GZ7/cagA和26695/cagA转染组均表达CagA蛋白,两组比较表达量无显著性差异,GZ7/cagA转染组细胞生长显著增加,而26695/cagA转染组细胞生长显著降低(P0.05)。GZ7/cagA转染组、26695/cagA转染组细胞的凋亡率分别为7.23±0.96及9.17±1.40,均高于空载体组(5.03±0.63),差异有统计学意义(P0.05)。【结论】东亚株与西方株CagA之间有结构和功能的差异,东亚株CagA能促进细胞增殖,而西方株CagA却抑制细胞增殖,但两者均能促进细胞凋亡。     

H.pylori可塑区tfs3a分泌系统virB2基因功能

目的对virB2基因编码蛋白进行分析,为virB2基因及其编码蛋白功能提供实验依据。方法利用多种生物学软件以及网站对VirB2蛋白的结构和功能进行分析预测,VirB2蛋白序列通过基因推导获得并由生物公司合成,然后通过免疫动物实验制备鼠抗VirB2蛋白多克隆抗体,同时设计进行VirB2蛋白细胞毒试验(MTT法)。结果virB2基因编码蛋白属于疏水性蛋白,为鞭毛样结构,有较强的细胞毒作用。结论对VirB2蛋白的结构和功能进行了分析预测,证明VirB2蛋白在H.pylori相关的致病性特别是引起胃黏膜炎症方面起到一定的作用,能够为研究H.pylori致病机制提供帮助。     

H.pylori抗体鸡蛋制品对H.pylori感染BALB/c小鼠的实验研究

目的通过幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)标准株的接种,建立BALB/c小鼠感染H.pylori胃炎动物模型,评价H.pylori抗体鸡蛋制品对小鼠感染性胃炎的预防效果。方法将灭活的H.pylori国际标准菌株(NCTC 11637)作为抗原,对产蛋鸡进行免疫。免疫后收集鸡蛋,对达到效价的鸡蛋,无菌采集卵黄。BALB/c小鼠60只,适应性喂养1周后,随机分为5组,Ⅰ组为胃炎模型组,Ⅱ组为生理盐水组,Ⅲ、IV、V组分别为低剂量、中剂量和高剂量卵黄抗体组,每组12只。Ⅰ组予H.pylori菌液灌胃造模,Ⅱ组先予生理盐水灌胃后再予H.pylori菌液灌胃对照,Ⅲ、IV、V组分别用不同剂量抗H.pylori卵黄抗体灌胃后再予H.pylori菌液灌胃造模。小鼠均于距最后一次灌胃后8周全部处死,用微需氧细菌培养检测H.pylori定植;HE染色观察小鼠胃黏膜病理组织学改变。结果在接种H.pylori后第8周,Ⅰ组和Ⅱ组小鼠胃内均有大量H.pylori定植,感染率为91.7%,Ⅲ组的感染率是58.3%,IV和V组的感染率均小于30%。结论 H.pylori抗体鸡蛋制品可以抑制BALB/c小鼠感染H.pylori,抗体的保护作用与抗体的剂量呈正相关。     

胃癌与幽门螺杆菌cagA、hrgA基因相关性的研究

目的:探讨幽门螺杆菌(Hpylori)菌株中cagA和hrgA基因对胃癌的致病作用及其检测的意义。方法:胃癌及消化性溃疡术后切除标本,组织学检查,快速尿素酶法和PCR检测。结果:40例标本经组织学检查24例为胃腺癌,2例为胃黏膜相关淋巴样组织(MALT)瘤,14例为消化性溃疡。经快速尿素酶法检测,胃腺癌中,12例H pylori( ),消化性溃疡中,12例H pylori( )。经PCR检测,胃腺癌中,18例hrgA( ),6例hrgA(-),20例cagA( ),4例cagA(-);消化性溃疡中,6例hrgA( ),8例hrgA(-),12例cagA( ),2例cagA(-)。结论:H pylori感染与胃癌的发生有密切关系。PCR检测较快速尿素酶法准确。检测cagA和hrgA基因对了解Hpylori菌株的致病性、估计疾病程度、了解病变预后及临床治疗都具有重要意义。     

幽门螺杆菌毒素蛋白CagA诱导的蛋白的差异表达分析及其基因在胃癌组织中的表达

为了研究胃癌细胞中幽门螺杆菌(Hp)毒素蛋白CagA诱导的蛋白差异表达及其基因在人胃癌组织中的表达,用Hp感染胃癌细胞系SGC 7901和AGS及用含CagA基因的表达载体稳定转染SGC 7901细胞, 构建3组实验模型.提取各组细胞的总蛋白进行双向凝胶电泳,筛选3组重叠的差异表达蛋白质斑点进行质谱鉴定.共获得135个差异表达的蛋白质,其中上调蛋白质73个,下调蛋白质62个. 鉴定出10个差异表达蛋白质, 其中有6个差异表达蛋白是首次发现,它们主要参与细胞的能量代谢和信号转导等.最后定量检测了这10个差异表达蛋白基因在人胃癌组织中的表达, 发现有4个基因高表达和1个基因低表达. 本结果将为研究幽门螺杆菌感染引起胃癌的分子机制提供新的线索.     

胃癌病灶内幽门螺杆菌感染与病理特征、凋亡侵袭基因和PI3K/AKT信号通路的关系

目的 探讨胃癌病灶内幽门螺杆菌（H. pylori）感染与病理特征、凋亡侵袭基因、PI3K/AKT信号通路的相关性。方法 选择我院2016年9月至2019年1月间经胃镜检查、病灶组织病理学证实为原发性胃癌的患者117例作为胃癌组,选择同期在我院进行胃镜检查并明确无恶性病变的志愿者100例为非胃癌组。检测两组对象H. pylori阳性情况并进一步分为Hp阳性组（n＝59）和Hp阴性组（n＝58）。对比不同H. pylori感染情况胃癌患者的病理特征及病灶组织中凋亡侵袭基因、PI3K/AKT信号通路相关分子的表达差异。结果 胃癌组患者H. pylori感染率显著高于非胃癌组（P＜0.05）。H. pylori阳性组中肿瘤直径≥5 cm、TNM分期为Ⅲ~Ⅳ期、组织分化程度为低—中分化和淋巴结转移的比例均显著高于Hp阴性组患者,差异均有统计学意义（P＜0.05）。Hp阳性组患者胃癌病灶中凋亡相关基因p53、Bax的表达量低于Hp阴性组,Survivin、Bcl-2的表达量高于Hp阴性组;侵袭相关基因BOP1、MUC17、SIRT2 mRNA的表达量高于Hp阴性组（P＜0.05）。Hp阳性组患者胃癌病灶中PI3K/AKT信号通路相关分子PI3K和AKT的表达量高于Hp阴性组（P＜0.05）。结论 胃癌合并H. pylori感染者的病情相对较重,可能与H. pylori能上调PI3K/AKT信号通路活性、影响癌细胞相关凋亡及侵袭基因的表达有关。     

胃溃疡、胃癌组织中幽门螺杆菌及真菌基因片段的扩增分析

探讨胃溃疡、胃癌组织中幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)、真菌(Fungi)单纯感染及混合感染的可能性并进行验证。应用聚合酶链反应(PCR)技术,分别自4例胃溃疡和4例胃癌并伴单纯幽门螺杆菌、真菌及其混合感染病例石蜡包埋组织(FFPE)中扩增Hp及fungi基因特异片段并进行测序分析。成功提取了FF-PE胃组织基因组DNA,并扩增出Hp 16S rRNA及真菌内转录间隔区18S rDNA基因和28S rDNA之间的基因特异条带,测序大小分别为114 bp和357 bp,经在线BLAST比对分析表明所扩增基因与Hp及真菌核苷酸具有高度同源性。胃溃疡、胃癌组织中存在Hp和真菌单纯感染及混合感染。推测Hp与真菌混合感染可能是加重胃溃疡发展和诱发胃癌发生的又一致病因素。积极治疗Hp与真菌混合感染有助于提高胃溃疡的治愈率和减少胃癌的发生。     

胃癌发生不同阶段临床和胃镜表现及与幽门螺杆菌感染的关系

目的观察慢性浅表性胃炎(CSG)→萎缩性胃炎(CAG)→肠上皮化生(IM)→非典型增生(DYS)→胃癌(GC)五个不同阶段临床和胃镜表现及其与幽门螺杆菌(H.pylori)感染的关系。方法对经胃镜及病理证实的上述GC发生五个不同阶段的患者各50例,详细询问其临床症状,记录胃镜下表现,并用快速尿素酶试验(RUT)、14C尿素呼气试验(14C-UBT)、组织学检查及H.pylori培养等方法检测H.pylori感染情况。结果 (1)CSG和GC的临床表现分别以上腹胀和早饱、体重减轻为主,其他阶段均以上腹痛为主;(2)CSG、CAG和GC的胃镜下表现依次以疣状隆起及糜烂、黏膜变薄及血管显露、巨大溃疡及出血为多见,而IM和DYS均以直径小于2 cm的溃疡为多见(P0.05);(3)H.pylori感染:从CSG→GC不同阶段,H.pylori感染率依次降低(分别为80%、78%、62%、56%和36%,P0.05);临床表现中上腹痛及纳差H.pylori感染率高,早饱H.pylori感染率低(P0.05);不同胃镜下表现中溃疡H.pylori感染率最高(P0.05)。结论体重减轻可作为胃癌警示信号,胃镜下巨大溃疡及出血以GC多见;H.pylori感染率与GC发生阶段呈负相关,临床表现为上腹痛、纳差,及胃镜下溃疡患者H.pylori感染率高。     

幽门螺杆菌CagA蛋白N端片段的表达、纯化及其与磷脂酰丝氨酸的亲和力检测

目的:表达和纯化幽门螺杆菌不同菌株的CagA蛋白N端片段,检测其与磷脂酰丝氨酸(PS)的相互作用及亲和力。方法:用PCR方法从幽门螺杆菌3个菌株中扩增出CagA蛋白N端基因,并连接到表达载体pET-28a上;转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导可溶性表达CagA蛋白N端880残基片段;经镍柱亲和纯化后,利用PLOA法检测CagA蛋白与PS的相互作用。结果:构建了3种幽门螺杆菌菌株cagA基因的原核表达质粒pET-28a/cagAJ99、pET-28a/cagA11637及pET-28a/cagASS1,并在大肠杆菌中获得可溶性表达,SDS-PAGE和Western印迹证实得到目标融合蛋白,亲和纯化得到高纯度CagA蛋白。PLOA结果表明,CagA蛋白与PS有明显的相互作用。结论:3种幽门螺杆菌菌株CagA蛋白与PS之间存在相互作用,且不同的CagA与PS有不同的亲和力。     

胃癌患者发病部位、发病年龄以及临床病理特征之间的关系

目的:探讨胃癌患者发病部位、发病年龄年龄以及临床病理特征之间的关系。方法:选取2008年1月～2017年12月哈医大一院及哈医四院普外科经手术治疗的1200例胃癌患者,对其发病部位、发病年龄与性别、肿瘤大小、Borrmann分型、大体分型、病理分化类型等情况进行统计学分析。结果:在113例早期胃癌患者中,60例发病部位在胃窦小弯部,占53.1%;胃体小弯部29例,占25.7%;胃角部14例,12.4%;贲门部10例,占8.8%。不同发病部位患者性别构成比较差异存在明显的统计学意义(P0.05),但年龄、肿瘤大小、大体分型、病理分化类型比较差异无统计学意义(P0.05)。在1087例进展期胃癌患者中,好发部位以胃窦部最多,为608例(55.9%),其次是胃底贲门部249例(22.9%)和胃体部173(15.9%)。不同发病部位患者性别构成比较冲压存在明显的统计学意义(P0.05),而患者年龄、肿瘤大小、Borrmann分型、病理分化类型比较冲压无统计学意义(P0.05)。在不同年龄组别胃癌患者的统计中,全组男女总比为2.3:1,在≤40岁组中男女比例为1.1:1,40岁≤60岁组中男女比例为2.4:1,60岁组中男女比例为2.9:1,三组对比(x~2=8.39,P0.05)存在明显统计学意义;在病理学分化类型的三组对比中,以低分化腺癌为主占91.7%,但随着年龄的增长,高分化腺癌比例有所增加(x~2=16.74,P0.05)存在明显统计学意义;而发病部位以胃下部1/3最多649例,占54.1%,三组对比无明显统计学意义;肿瘤大小以2 cm≤5 cm最多567例,占47.3%,三组对比无明显统计学意义;Borrmann分型以BorrmannⅢ型最多594例,占49.5%,三组对比无明显统计学意义。结论:无论早期胃癌还是进展期胃癌,好发部位以胃窦小弯部最多;胃癌发病部位与性别存在一定关系,在早期胃癌中,发病部位越高,女性患者比例越大;在进展期胃癌中,胃癌发生的位置越高,男性比例越大;此外,胃癌患者年龄越小,女性比例越大;胃癌患者年龄越大,高、中分化腺癌的比例越大。胃癌患者的发病部位与临床病理特征无明显相关性。     

Combined serum IgG response to Helicobacter pylori VacA and CagA predicts gastric cancer

Helicobacter pylori is a major factor for the development of gastric cancer. The aim of this study was to define serum antibody patterns associated with H. pylori infection in patients with gastric cancer using a Western blot technique. Serum samples collected from 115 patients with gastric cancer and 110 age- and gender-matched patients without gastrointestinal diseases were tested for IgG antibodies to H. pylori antigens (outer membrane proteins and whole cell preparations). No significant differences were found between patients with and without gastric cancer using outer membrane proteins (82% and 73%, P>0.05) or whole cell antigens (84% and 76%, P>0.05), respectively. The significant differences between patients with and without gastric cancer were associated with bands of 94 kDa (54% and 20%, P<0.001) and 30 kDa (65% and 44%, P<0.01). A combination of antibodies to 85 kDa (VacA) and 120 kDa (CagA) was significantly (P<0.01) more frequent in gastric cancer patients than in patients without gastric cancer. The detection of antibodies to 94- and 30-kDa bands, in association with the determination of serum antibodies to CagA+/VacA+, may have a prospective value in assessment of the risk of developing of gastric cancer.     

幽门螺杆菌相关胃癌发生不同阶段miRNAs表达与临床研究

目的 观察幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, H. pylori）感染的慢性非萎缩性胃炎（no-atrophic gastritis,NAG）→萎缩性胃炎（chronic atrophic gastritis,CAG）→肠上皮化生（intestinal metaplasia,IM）→非典型增生（dysplasia,DYS）→胃癌（gastric cancer,GC）五个不同阶段miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p表达变化规律及其与临床的关系。方法 收集胃镜及病理证实的上述胃癌发生五个不同阶段且H. pylori感染的患者（依次为44、47、43、50、45例）,胃癌无H. pylori感染者46例,胃黏膜正常（normal gastric mucose,NGM）63例的血清标本,采用Real-time PCR法检测无H. pylori感染者miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p表达。结果 H. pylori感染NAG→GC不同阶段,miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p表达逐渐升高（P<0.05）,GC阶段最高,miR-1、miR-20a CAG→GC阶段均高于NGM（P<0.05）,与NGM比较差异有统计学意义（P<0.05）;其表达程度与GC发生阶段呈正相关（P<0.001）;GC组H. pylori感染者较无H. pylori感染者miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p表达升高（P<0.05）。结论 H. pylori感染CAG→GC阶段miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p表达升高,向胃癌演进中呈逐渐升高趋势,miR-1、miR-20a、miR-34a、miR-423-5p高表达可能是H. pylori感染后导致胃癌发生发展的重要机制,miR-1、miR-20a、miR-34a可作为诊断早期胃癌的标记物。     

Helicobacter pylori infection and CagA protein translocation in human primary gastric epithelial cell culture

BACKGROUND: Increasing evidence has shown that Helicobacter pylori CagA protein translocation into gastric epithelial cells plays an important role in the development of gastric inflammation and malignancy. Translocated CagA undergoes tyrosine phosphorylation in gastric adenocarcinoma cell line cells, and CagA involves disruption of cellular apical-junction complex in Madin-Darby canine kidney cells. METHODS: To elucidate whether these events take place in normal human gastric epithelium, we infected human primary gastric epithelial cells with H. pylori. RESULTS: Our results demonstrate that CagA protein was translocated into primary gastric epithelial cells and tyrosine phosphorylated. The translocated CagA induces cytoskeletal rearrangement and the disruption of tight junctions in primary gastric epithelial cells. CONCLUSIONS: This study provides direct evidence of the modulation of gastric epithelial cells by CagA protein translocation, and advances our understanding of the pathogenesis of H. pylori infection.     

Helicobacter pylori antibodies and gastric cancer: a gender-related difference

Helicobacter pylori has been proposed as a causative agent of gastric cancer. The aim of this study was to define serum antibodies response against different H. pylori antigens in patients with gastric cancer. Serum samples were collected from 115 Lithuanian patients with non-cardia gastric cancer and 110 age- and sex-matched controls without cancer. Heat-stable, low-molecular-mass, and outer membrane proteins were used as antigens to analyze serum IgG antibody response against H. pylori by enzyme-linked immunosorbent assay. Seroprevalence of H. pylori using low-molecular-mass antigen was significantly higher in gastric cancer patients, compared to controls (77% versus 57%, p<0.05). Significant differences in the prevalence of H. pylori infection between gastric cancer patients and controls were found in females using all three studied antigens: heat-stable (98% versus 84%, p<0.05), low-molecular-mass (88% versus 48%, p<0.05) and outer membrane proteins (78% versus 57%, p<0.05). In males, no significant differences were revealed between gastric cancer patients and controls. There may be other cofactors in addition to H. pylori that are important for the development of gastric cancer. H. pylori seems, however, to be a more important for development of gastric cancer in females than in males or males may have more confounding risk factors for gastric cancer than females.     

幽门螺杆菌感染与胃癌相关基因的筛选及预后分析

目的 通过分析幽门螺杆菌感染胃黏膜组织和胃癌细胞系后的差异基因变化,并在癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和肿瘤基因芯片(Oncomine)数据库进行验证,探究幽门螺杆菌导致胃癌发生、发展的分子机制。 方法 分析基因表达汇编(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库幽门螺杆菌感染相关芯片集GSE5081与GSE70394,绘制维恩图查找幽门螺杆菌感染后共同上调的差异基因。对共同上调的差异基因进行功能富集分析。通过TCGA和Oncomine数据库验证差异基因在胃癌中的表达。利用Kaplan Meier Plotter数据库和GEPIA数据库分析差异基因表达高低与胃癌患者预后是否存在相关性。 结果 通过差异基因筛选和维恩分析,两个芯片集共有21个共同上调差异基因。GO分析发现共同上调差异基因主要富集在对细菌来源分子的反应、趋化因子CXCR受体结合、中性粒细胞趋化作用等相关的基因功能上;KEGG通路主要富集在癌症通路、TNF信号通路、趋化因子信号通路等。STRING以及PPI数据库分析发现21个基因中PRDM1、IL10、NRP1、BIRC3、GNG13、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL8基因存在有网络关系,属于关键枢纽基因。通过TCGA和Oncomine数据库筛选及验证,发现在胃癌组织中NRP1、CXCL1、CXCL8 基因明显上调,结果差异有统计学意义(TCGA数据库中,三者P值均小于0.05,Oncomine数据库中,NRP1:t=4.607,P结论 不同的数据库均显示NRP1、CXCL1、CXCL8三个基因与幽门螺杆菌感染相关,同时在胃癌中高表达,并且NRP1的高表达与胃癌的不良预后相关,这些结果为进一步探究幽门螺杆菌导致胃癌发生、发展的分子机制提供了重要基础。     

胃黏膜菌群与幽门螺杆菌的相关性

除幽门螺杆菌之外,胃黏膜内还定居着大量细菌,占主导地位的是厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、放线菌门和梭杆菌门。幽门螺杆菌和胃黏膜菌群之间可通过竞争营养和空间、扰乱抑菌肽的分泌以及改变宿主胃生理环境等直接或间接相互影响。本研究总结了胃内正常菌群的组成特征,分析了胃黏膜菌群与幽门螺杆菌之间的相互关系及其潜在机制,并进一步探讨了胃黏膜菌群对幽门螺杆菌相关胃部疾病的影响,有利于深入理解慢性胃病的发病机制,为疾病预防及治疗提供理论依据。     

The Versatility of Helicobacter pylori CagA Effector Protein Functions: The Master Key Hypothesis

Several bacterial pathogens inject virulence proteins into host target cells that are substrates of eukaryotic tyrosine kinases. One of the key examples is the Helicobacter pylori CagA effector protein which is translocated by a type‐IV secretion system. Injected CagA becomes tyrosine‐phosphorylated on EPIYA sequence motifs by Src and Abl family kinases. CagA then binds to and activates/inactivates multiple signaling proteins in a phosphorylation‐dependent and phosphorylation‐independent manner. A recent proteomic screen systematically identified eukaryotic binding partners of the EPIYA phosphorylation sites of CagA and similar sites in other bacterial effectors by high‐resolution mass spectrometry. Individual phosphorylation sites recruited a surprisingly high number of interaction partners suggesting that each phosphorylation site can interfere with many downstream pathways. We now count 20 reported cellular binding partners of CagA, which represents the highest quantitiy among all yet known virulence‐associated effector proteins in the microbial world. This complexity generates a highly remarkable and puzzling scenario. In addition, the first crystal structure of CagA provided us with new information on the function of this important virulence determinant. Here we review the recent advances in characterizing the multiple binding signaling activities of CagA. Injected CagA can act as a ‘master key’ that evolved the ability to highjack multiple host cell signalling cascades, which include the induction of membrane dynamics, actin‐cytoskeletal rearrangements and the disruption of cell‐to‐cell junctions as well as proliferative, pro‐inflammatory and anti‐apoptotic nuclear responses. The discovery that different pathogens use this common strategy to subvert host cell functions suggests that more examples will emerge soon.     

幽门螺杆菌相关miRNA与胃癌关系的研究进展

微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一种由内源基因编码长度约为22个核苷酸的非编码RNA,其能抑制靶基因蛋白质表达,有多种生物学功能。越来越多的研究表明,miRNA在多种肿瘤中异常表达,参与肿瘤发生、发展过程。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)作为胃癌的主要致病因素,可通过调节miRNA的表达,在胃癌中起促进或抑制作用。现就Hp相关miRNA在胃癌中的作用作一概述。