幽门螺杆菌外膜蛋白OipA、HomB、BabA和SabA在幽门螺杆菌致病中的作用

Recent studies have revealed H. pylori outer membrane protein（OMP）take critical roles in pathogenesis of H. pylori infection. OipA、HomB、BabA and SabA, important members of OMP family, are associated with H. pylori colonization, induction of inflammation and mucosal damage. Their genetic polymorphism, functional status and protein expression could affect the clinical outcomes, particularly on occurrence and evolution of gastric carcinogenesis. Making clear of relationship among them and the association with diseases is vital for diagnosing clinical outcomes of H. pylori infection, also for prevention and treatment of H. pylori-related diseases, especially for gastric cancer. Therefore, the present study will analysis the relationship between the genetic polymorphism, functional status of genes encoding the four OMPs in H. pylori strains with different clinical background and diseases on the level of DNA, mRNA and protein to obtain related genotype and phenotype. On this basis, we will construct high-virulence strains, and observe the influence on gastric epithelial cells and murine gastric mucosal inflammation and lesions in vitro and in vivo. As well as confirming pathogenicity of these OMPs in cellular and unitary integer level. The results will provide novel targets to diagnosing clinical outcomes of H. pylori infection and preventing H. pylori-related diseases.

近年来研究表明幽门螺杆菌（Hp）的外膜蛋白（OMP）在Hp致病中起重要作用，OipA、HomB、BabA和SabA是Hp重要的OMP，它们参与了Hp定植、诱导炎症反应和黏膜损害。它们的基因多态性、功能状态和蛋白表达影响着Hp感染的结局，尤其在胃癌的发生演变机制中起重要作用。明确它们之间的关系，及它们与疾病的关联，对Hp感染临床结局的判断，及Hp相关性疾病尤其是胃癌的防治有重要意义。为此，本项目拟从DNA、mRNA和蛋白水平综合分析不同疾病来源的Hp菌株中这四个OMP的基因多态性及功能状态与疾病的关系，筛选出与疾病密切相关的基因型和表型。并在此基础上通过DNA插入片段，分别构建它们的高毒力菌株，在体内外观察它们对胃上皮细胞和小鼠胃黏膜炎症和病变的影响，在细胞和整体水平验证它们的致病性。为Hp感染临床结局的判断，及以它们为靶点防治Hp相关性疾病尤其是胃癌的发生提供新的理论和实验依据。

Hp感染后的结局主要受细菌、宿主和环境因素三者的影响，其中细菌因素在Hp感染结局多样性中起重要作用，而Hp致病因子基因多态性是其重要原因。Hp的细胞毒素相关蛋白A（CagA）、空泡毒素A（VacA）和外膜蛋白（OMP）在Hp诱导的炎症反应和致病中起重要作用。IL-8在Hp诱导胃黏膜炎症反应中起关键作用，而高迁移率族蛋白B1（HMGB1）/TLR4信号通路可诱导IL-8的高表达，并且与胃癌的发生密切相关。为此本项目进行了以下研究：分析来自临床患者的170株Hp的外膜蛋白oipA、babA、sabA、homB的基因序列特征，及cagA、vacA、homA和homB基因的表达，并同时进行了vacA分型，CagA的EPIYA基序分型，进而分析它们与疾病的关系；根据上述研究的结果，在细胞和动物模型中观察了Hp感染过程中HMGB1/TLR4信号通路的变化及HMGB1抑制剂EP和TLR4抑制剂TAK-242对其的影响，探讨HMGB1/TLR4信号通路在Hp致病中的作用。结果表明：我国临床菌株序列的oipA、babA 、sabA和cagA基因的阳性率明显高于其他国家和地区，不同地区的菌株序列有着不同的特征，而我国菌株序列与东亚地区比较接近，与非东亚地区差异比较大；Hp的致病性会随着CagA EPIYA基序数量的增加而增强；homA和homB单阳性Hp在各疾病中无显著差异，但homA和homB基因双阳在胃癌株中显著低于慢性胃炎，同时胃癌株homB基因测序失败比例显著高于其它疾病，提示胃癌株homB基因的高级结构复杂，重复序列多；oipA、babA、sabA及homB每一基因的平均突变率和高风险突变位点在不同的疾病和不同的病理组织学改变中存在差异；Hp感染可激活HMGB1/TLR4信号通路，并促进胃黏膜炎症反应，这可能是其致病机制之一，EP和TAK-242可减轻Hp感染引起的胃黏膜炎症反应和减少Hp在胃内定植，其机制可能是通过抑制HMGB1/TLR4信号通路的激活。以上研究结果提示cagA、oipA、babA、sabA及homB的基因多态性可能在Hp感染临床转归的多样性中起作用；HMGB1/TLR4信号通路参与了Hp的致病过程。