合并幽门螺杆菌感染的非萎缩性胃炎、萎缩伴肠上皮化生和胃癌患者的胃内菌群

摘要

研究背景：
　　在1983年幽门螺杆菌（H.pylori）被发现之前，胃内环境一直被认为是无菌的。经过几十年的研究，研究者发现胃内还有许多除幽门螺杆菌（H.pylori）之外的细菌存在。近年来，随着检测技术的不断进步，特别是高通量测序技术的出现，人们对胃内菌群的认识有了重大突破。胃内相对正常的菌群结构、幽门螺杆菌（H.pylori）感染对胃内菌群的影响等都被陆续报道。胃癌被认为是一种由幽门螺杆菌（H.pylori）感染、环境、遗传等多因素参与的疾病。1992年Correa医生提出了肠型胃癌的Correa级联反应模式，即肠型胃癌的发生发展经历非萎缩性胃炎、萎缩、肠上皮化生、异型增生，最终发展为胃癌，而这一模式多由幽门螺杆菌（H.pylori）感染引起。目前有证据表明，随着Correa模式的进展，幽门螺杆菌(H.pylori)在致癌方面发挥的作用逐渐减弱，提出幽门螺杆菌（H.pylori）可能只是Correa模式的诱发因素。胃酸的存在致使很多细菌都无法在胃内生存，而萎缩性胃炎和肠上皮化生患者的胃酸分泌减少，导致胃内pH值升高，进而极有可能造成某些细菌在胃内过度生长、菌群结构发生改变。目前有研究表明除幽门螺杆菌（H.pylori）外，胃内其他细菌可能也参与了胃癌的发生。但该方面的相关研究较少，且结果不一。
　　研究目的：
　　本研究旨在分析胃内低酸的环境是否会造成胃内菌群结构发生改变，以及除幽门螺杆菌（H.pylori）之外的细菌与胃癌之间是否存在潜在关联。
　　研究方法：
　　本研究共纳入患者22人（40个样本），其中包括合并幽门螺杆菌（H.pylori）感染的非萎缩胃炎患者10人（胃窦粘膜10块、胃体粘膜9块）、萎缩伴肠上皮化生患者6人（胃窦粘膜4块、胃体粘膜6块）和胃癌患者7人（癌组织粘膜6块，癌旁相对正常组织5块）。通过胃镜下使用无菌活检钳对患者胃粘膜进行取样获得粘膜样本。采用快速尿素酶试验、组织病理学染色及16S rDNA测序判定患者是否存在幽门螺杆菌（H.pylori）感染。使用基于IlluminaMiSeq平台的16S rDNA测序方法对胃黏膜菌群的组成结构和物种多样性展开分析。
　　研究结果：
　　三组患者的胃粘膜菌群主要由变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门(Actinobacteria)、梭杆菌门（Fusobacteria）和一种无法分类到菌门的细菌（unclassified-k-norank-d-Bacteria）组成，其中变形菌门（Proteobacteria）占70％以上。进行组间物种差异性分析发现:幽门螺杆菌（H.pylori）在萎缩伴肠上皮化生患者的胃内菌群中所占比例最高，胃癌患者中最低;无论是将胃癌组织还是癌旁相对正常组织的菌群与非萎缩性胃炎患者及萎缩伴肠上皮化生患者的胃粘膜菌群做对比，都只有该未分类到门的细菌（unclassified-k-norank-d-Bacteria）的改变具有统计学意义，该细菌从非萎缩性胃炎到萎缩伴肠上皮化生再到胃癌组呈递减趋势;除幽门螺杆菌（H.pylori）外，其他细菌在萎缩伴肠上皮化生患者胃粘膜的定植均少于非萎缩性胃炎患者;未见有细菌随Correa序列进展呈递增趋势;胃癌组织与癌旁相对正常组织的菌群结构尽管有所不同，但并发现物种间的差异具有统计学意义。α多样性方面:无论是将胃癌组织还是癌旁相对正常组织的菌群与另外两组做对比，从非萎缩性胃炎到萎缩伴肠上皮化生再到胃癌组，胃内菌群的丰富度都逐渐降低，萎缩伴肠上皮化生患者胃粘膜物种的多样性都是最低的;虽胃癌组织上菌群的物种多样性高于非萎缩性胃炎组，但癌旁相对正常组织的物种多样性则与非萎缩性胃炎组几乎没有差异。胃癌患者癌组织菌群的多样性和丰富度都高于癌旁相对正常组织。β多样性方面:仅有非萎缩性胃炎组和胃癌组在NMDS1方向呈明显分离趋势，而萎缩伴肠上皮化生组散在分布于两组之间。
　　研究结论：
　　对比合并幽门螺杆菌（H.pylori）感染的非萎缩性胃炎及胃癌患者，萎缩伴肠上皮化生患者胃内细菌并未呈过度生长趋势，幽门螺杆菌（H.pylori）可能仍是被其感染的患者中导致胃癌的最重要的因素。胃癌组织上可能存在一些继发性生长的细菌。下一步研究不合并幽门螺杆菌（H.pylori）感染的处于Correa序列中不同阶段的患者、上皮内瘤变或早期胃癌患者的胃内菌群亦有重要意义。此外，宏基因组测序对于进行胃内菌群的功能验证十分重要，有待于在将来的研究中开展。
　　研究意义：
　　本研究选取了合并幽门螺杆菌（H.pylori）感染的Correa序列中最具有代表性的非萎缩性胃炎、萎缩伴肠上皮化生和胃癌患者的胃粘膜样本进行测序分析，为国内首次。本研究同时采用传统的检测方法（快速尿素酶试验和组织病理学染色）和测序法判定有无幽门螺杆菌（H.pylori）感染，减少假阴性，提高了准确率。本研究对于揭示合并幽门螺杆菌（H.pylori）感染的患者在从非萎缩性胃炎到发展至胃癌的过程中幽门螺杆菌（H.pylori）及其他胃内菌群所发挥的作用有重要意义。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

研究对象与方法

1 研究对象

2 研究方法

3 样本菌群测序

4 生物信息分析

5 统计学分析

研究结果

1 患者统计学特征

2 测序结果分析

讨论

结论

附录

参考文献

致谢

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