幽門螺桿菌生物學性狀的研究
慢性胃病(B型胃炎、 胃潰瘍 等)及十二指腸球部潰瘍等一類常見病、多發病,長期以來,其病因尚未闡明。1983年澳大利亞學者Warren和Marshall從慢性活動性胃炎病人胃粘膜活檢標本中發現并分離出幽門螺桿菌(Helicobacter pylori Hp)后,引起了全世界消化病學與有關基礎科學的普遍關注。幾年來,各國對Hp的研究迅猛發展,其中主要為臨床實用性研究,有關Hp生物學特征相對較少,至于Hp具體致病機理則更少。
我們是從1985年開始與上海市消化疾病研究所合作開展這方面研究工作的,我們開初的工作(1985~1986)主要有:①在國內最早分離培養成功了Hp;②對上海地區各種慢性胃病中的Hp檢出率作了調查;③用雙盲法探討痢特靈、滅滴靈治療Hp陽性 慢性胃炎 的療效,并驗證Hp感染與慢性胃病人發病關系。上述研究結果表明:①我國Hp感染率與各種慢性胃病的關系和文獻報道的同樣廣泛和密切;②根據Hp的檢出率與各種慢性胃病的高度相關性、Hp感染者經適當藥物治療后與臨床癥狀緩解,以及病理表現改善的密切程度,支持慢性胃病的Hp感染學說。1988年,我們又用Hp超聲粉碎的抗原以ELISA法測定了Hp感染的 慢性胃炎 及消化性潰瘍病人、健康體檢者和新生兒血清中的抗Hp-IgG抗體,結果表明:①B型胃炎及消化性潰瘍病人的陽性率明顯高于A型胃炎及健康體檢組;②體檢組中抗Hp-IgG陽性率隨著年齡組的增長而升高,30歲~50歲組達最高峰,70歲以上又稍有下降,③新生兒組抗Hp-IgG陽性率反比1/2歲~10歲年齡組為高,接近成人水平。其抗體可能通過胎盤來自母體中,提示Hp是后天獲得感染。上述人群中,抗Hp-IgG抗體水平調查的結果又增強了慢性胃病的Hp感染之說。
1987年我們微生物學教研室以“彎曲菌樣細菌(Campylobacter-like organisms,CLOS)的生物學地位及致病物質的研究”課題名稱申請得到國家自然科學基金的資助。由此對Hp的生物學性狀作了比較全面系統的研究,企圖對Hp的生物學地位及致病機理作一些探討。
1 材料和方法
1.1 材料
①標本1985年5月~1989年10月分別取自上海市仁濟醫院、紡二醫院、新華醫院有上消化道主述病人的內窺鏡檢查標本。②菌種Hp均分自病人。除藥敏試驗和與空腸彎曲菌的交叉反應者外,都以88065,88073,88082,88109,88152五個菌株作為代表進行試驗研究。
參考菌種:空腸彎曲菌(Campylobacter jejuni,CJ)CJ-3276株和結腸彎曲菌F(Campylobacter coli,CC)CC-3278株由法國Borbeaux兒童醫院Megraud 博士惠贈,空腸彎曲菌CJ-S131由蘇州醫學院微生物學教研室提供。胎兒彎曲菌(Campylobacter fetus,CF)日本大阪大學微生物學研究所三輪谷俊夫教授惠贈。
1.2 方法
1.2.1 光學顯微鏡檢查 取胃粘膜活檢標本或菌種培養物在潔凈玻片上涂薄膜。自然干燥,加熱固定,革蘭染色后油鏡檢查。另取胃粘膜活檢標本作石蠟包埋切片,四苯胺蘭(touidine blue)染色鏡檢。
1.2.2 分離培養 空腸彎曲菌選擇性基礎瓊脂(上海市衛生防疫站生產)中補充以10%羊血和1%可溶性淀粉,并每1000ml培養基中加入1ml萬古霉素(10mg/ml),1mlTMP(5 mg/ml)和1mloctidione(5 mg/ml)制成平板后,置Queue三氣培養箱(美國產),氣體調節至5%O2,85%N2和10%CO2,37°C培養3d后觀察。
1.2.3 生化鑒定 主要參考 Cliodna等方法:①氧化酶反應 用竹簽挑取血平板上可疑菌落至已被1%鹽酸二甲基對苯二胺(E.Mer-ck,Darmstadt產品)溶液浸透、并預先干燥過的濾紙上,10s內出現深紫紅色為陽性。②觸酶反應 用含3%H2O2液的毛細玻管碰觸血平板上菌落,有氣泡升起為陽性。③尿素酶反應 將含有菌落棉拭插入尿素肉湯中,30s內棉拭呈粉紅色為陽性。④DNA酶試驗 在含有甲葳胺蘭核酸瓊脂的平皿上打孔后,將細菌懸液加于孔中,37°C培養2h后觀察結果。小孔周圍出現透明小圈者為陽性。⑤堿性磷酸酶反應 用0.02mol/LpH8.0Tris-HCL洗下細菌菌落。加入0.5ml1%磷酸對硝基苯脂(Beckman產品),37°C水浴1 h ,觀察結果。呈黃色者為陽性。⑥亮氨酰胺肽酶反應 取小試管2只,1只測定管加待測菌液(約3×1010cfu/ml)0.05ml,另1只空白對照管加H2O0.05ml。然后各加0.2M磷酸緩沖液(pH7.2)0.45ml和基質液(亮氨酰-β-萘胺鹽酸20mg溶于H2O25ml,加入0.2mol/LpH7.2的磷酸緩沖液25ml,充分混勻)0.5ml。37°C水浴30min后各加入40%三氯醋酸0.2ml。充分混勻后4000r/min離心沉淀10min。從測定管和空白對照管中各取上清液0.5ml分別裝入另2只試管中,并分別加2NHCI0.5ml和0.2%NaNO20.5ml。充分混勻,室溫(20°C)中靜置10min。再各加0.5%氨基磺酸胺10ml。混勻后,室溫(20°C)靜置10min 。最后各加N-萘乙烯二胺二鹽酸鹽溶液[稱取N-(1-萘)乙烯二胺二鹽酸(分析純,瑞士,Lichtemptindicht生產)100mg,溶于95%乙醇200ml中,冰箱保存可穩定1個月。臨用時,以95%乙醇稀釋10位后使用] 2.0ml。20min后觀察結果。呈紫色為陽性。⑦馬尿酸鹽水解試驗 接種1環48hCJ/CC培養物或72hHp培養物于0.4ml含1%馬 尿酸鹽水溶液的小試管中,混勻,放置37°C水浴2h,再輕輕倒入0.2ml茚三酮 試劑 (3.5g茚三酮溶于100ml丙酮:丁醇=1:溶液)于各管。置37°C水浴,經 10min后看結果。深紫色為陽性反應。
1.2.4 抗菌藥物敏感性試驗 用瓊脂稀釋法測定13種抗菌物(青霉素G、鏈霉素、慶大霉素、紅霉素、先鋒霉素V、四環素、痢特靈、滅滴靈、TMP、潔霉素、次硝酸鉍、多粘菌素B、萬古霉素)對30個(Hp)菌株(Hp菌株號:85025,85084,85114,85117,85120,85143,85187,85485,85507,85508,85524,85553,85558,85560,85562,85568,85596,85595,85621,85623,85625,85629,85634,85639,85643,85647,85648,85660,85663,85677)的最小抑菌濃度(Minimal inhibition Concentration,MIC)。①菌液準備:待測菌株落分別用生理鹽水洗下,比濁調整至108fu/ml。②藥敏平板制備:分別取200ul不同種類、不同濃度的抗菌藥物稀釋(抗菌藥物的濃度為0.05μg~100μg/ml的對倍稀釋液的對倍稀釋系列)置于空的無菌平皿(φ9 cm)中。每只平皿加入加熱融化的血瓊脂10ml,輕輕搖動使培養基與抗菌藥物均勻混合。待瓊脂凝固后備用。③細菌拉種:用多點接種器(M2T-P)將菌液點種于上述每只藥皿平板上。每個平板點種25個菌種。置微需氧環境中培養3d后觀察結果。如Hp在某個抗菌藥物濃度的培養基上生長,而在前一個大一倍的嘗試的培養基上不長,則以此前一個平板中的抗菌藥物嘗試為該菌的MIC。
1.2.5 菌種保存 挑取3~5環分純的Hp菌種(菌號:88064,88065,88073,88075,88077,88082,88099,88108,88109,88152,88223,85289,85682,85688)于裝有滅菌脫脂牛奶的Eppendorf塑料 離心管 ,置-70°C凍存。經1年后復蘇鑒定。
1.3 超微結構的研究
以Hp88065,88073,88082,88109,88152菌株及CJ-3276,CJ-131、CC3278參考菌株制成負染和超薄切片,置H-500透射電鏡下觀察。取新鮮采集的胃粘膜活檢標本經固定后在臨界點下干燥,真空涂金。在JEOL JSM0S40掃描電鏡下觀察。
1.4 Hp的DNA G+Cmol%與菌體脂肪酸組成測定
1.4.1 細菌DNA中G+Cmol%含量的測定 主要參贊丁鑒等高壓液相 色譜 測定。①Hp DNA的提取;將細菌懸液經4000e/min×15離心沉淀,用0.15mol/LnaCI-0.1M EDTA pH8.0 溶液(SE液)洗一次后,重懸浮于10mlSE液中。加溶菌酶,使終濃度為2%的SDS,放60°C水浴15min。用等體積酚/氯仿?異戊醇(體積之比為3/1)抽提二次后,再用等體積氯仿/異戊醇(體積之比為24/1)和等體積乙醚各抽提一次。水相在pH7.8,10mmol/L Tris-HCI,1mmol/L ED-TA中透析4°C過夜。透析后的抽提液中加入經100°C、15min處理的Rnase,使終嘗試為200ug/ml,37°C,2h。加蛋白酶K,終嘗試為200ug/ml,37°C輕搖2h。用等體積酚/氯仿(體積之比為1/1)和等體積氯仿?異戊醇各抽提一次。水相加NaCl和0.1M,溶解后,加入