幽门螺杆菌感染实验研究应重视的问题与幽门螺
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H. pylori)由澳大利亚学者巴利·马歇尔(Barry J. Marshall)与罗宾·奥伦(J. Robin Warren)于1983年率先发现并分离、培养成功的一种革兰阴性微需氧的螺旋杆菌[1-2]。 两位学者发现H. pylori,并揭示了H. pylori感染致人类胃炎及消化性溃疡的作用。鉴于“幽门螺杆菌的发现加深了人类对慢性感染、炎症和癌症之间关系的认识”,他们因此获得2005年医学或生理学诺贝尔奖。
在人体胃中生存可能有十多万年的H. pylori被发现迄今已经三十多年,人类对H. pylori与胃的慢性感染、炎症和癌症之间关系的认识逐渐深入,但人们对H. pylori感染与胃癌等发生的相关机制仍然尚未十分明瞭,H. pylori感染者的根除治疗与胃肠道“微生态系统”的平衡亦备受人们的普遍关注。与H. pylori感染相关的实验诊断、临床治疗、疫苗研制以及预防和控制等主题的研究文献日渐增多。因为H. pylori感染主要通过口—口传播途径在人—人之间传播,亦有学者提出“幽门螺杆菌经呼吸道传播的设想”[3]。
司小北等[3]研究者论述“H. pylori是一类广泛定植于胃黏膜的微需氧革兰阳性杆菌”。“目前,关于H. pylori传播机制尚不甚清楚。人对人途径和经水源途径是两种可能的传播途径。除此之外,H. pylori还有可能经呼吸道传播。推测经呼吸道传播H. pylori包含以下过程:第一步,胃、食管反流液将H. pylori从胃黏膜带入食管;第二步,H. pylori经过微误吸的方式被带入呼吸道并定植;第三步,定植于呼吸道的H. pylori以飞沫携带的方式呼出感染者体外;第四步,携带H. pylori的飞沫被健康人群吸入并定植于其呼吸道;第五步,胃食管反流液将定植于呼吸道的H. pylori带入消化道。”但是,“幽门螺杆菌经呼吸道传播的设想”其研究设计及研究方法存在缺陷,有的论述值得探析与商榷。本文拟从病原微生物实验诊断学的相关理论和技术要求对“幽门螺杆菌经呼吸道传播的设想”的两点论述进行评述与探讨,希望能够对于H. pylori感染的实验诊断的研究、预防与控制有所启示。
1H. pylori是革兰阴性螺杆菌并非是革兰阳性杆菌
H. pylori感染实验诊断的金标准是以内窥镜采取胃组织黏膜活体样本中分离培养获得H. pylori,其特异性接近100%。但它是一种侵袭性的技术,成本高昂、耗时较长,不利于快速诊断。然而,该技术可以在病原菌分离培养的同时,进行抗H. pylori药物的敏感性检测,使得其在临床实验诊断中具有显著优势。此外,分离培养还可以得到H. pylori表型特征,以及基因型分析实验用的、分纯的菌株[4],从而能够较全面地分析其病理特征为临床诊疗提供翔实的实验资料信息。
H. pylori为微需氧的呈螺旋形(或呈弧状、S状,亦有少数呈球形体)革兰阴性螺杆菌(图1、2)[5-6],这已经是H. pylori及其感染相关研究的国内外学者的共同认知[1-2,4-9]。而不是司小北等学者所定义的“H. pylori是一类广泛定植于胃黏膜的、微需氧的革兰阳性杆菌”[3]。“差之毫厘,谬以千里”,“阳性”“阴性”虽然仅仅一字之差,却表述的是两种截然不同的概念。
图1H. pylori液体培养物革兰染色显微镜图像(1 000 × )
图2H. pylori在哥伦比亚血琼脂平板生长的菌落形态
H. pylori属于弯曲菌科(Campylobacterfamily)、螺杆菌属(Helicobacter genus)。该菌最初曾被命名为幽门弯曲菌(Campylobacter pylori)[8]。1989年,经16S rRNA基因测序等研究被归类为独立的螺杆菌属(Helicobacter genus)、幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)。其大小约为0.2~0.5×0.5~5.0 μm ;无荚膜也无芽孢。电子显微镜观察可见菌体有一端丛生的2~6根带鞘鞭毛。该菌在大气环境中不能生存,对环境氧的要求约5%~8%。故“幽门螺杆菌经呼吸道传播的设想”[3]值得探讨。
2H. pylori在大气环境中不能生存
空气与人类的生命活动息息相关(微生物亦然)。它是一种弥漫在地球周围的混合气体,空气中的主要成分有氧和氮气。氧气约占空气体积的21%,氮气的含量最多约占78%;此外,还有二氧化碳,以及少量的氩、氖、氦、氢等稀有气体。如果设想“幽门螺杆菌经呼吸道传播”,就必须使得H. pylori适应在高达21%氧含量的空气中生存与繁衍。这能够实现吗?因此,“幽门螺杆菌经呼吸道传播设想”的实现似乎困难重重。为了解决H. pylori在大气环境不能生存的这一关键问题,现代临床微生物实验室采用的是专用的NUAIR“三气培养箱”(为5% O2、10% CO2、85% N2混合气体)用以分离、培养H. pylori,及其药敏试验检测[9],保证了H. pylori的正常生长与繁殖。试验菌株的鉴定还必须经革兰染色、镜检,生化学反应,并经16S RNA以及ureC 基因测序证实为H. pylori。
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