国外医学内科学分册1999年第26卷第12期

上海第二军医大学长海医院消化内科（200433）

综述 许国铭审校

摘要 幽门螺杆菌（Hp）作为胃炎、胃十二指肠溃疡、胃癌、胃淋巴瘤等胃十二指肠疾病的重要致病因素已被广泛确认，作为非侵入性细菌，Hp诱导产生的IL-8作为第二信使招致粒细胞在局部聚集，是其引起炎症反应以及进一步病理损害的重要途径，本文就Hp及Hp的相关因素与IL-8产生的关系等问题作一综述，拟为进一步阐明Hp致病机制的研究提供理论基础。

关键词：白介素-8；幽门螺杆菌；感染

自从Warren和Marshall于80年代初发现幽门螺杆菌（Helicobacter pylori,Hp）以来，Hp与胃十二指肠疾病的关系越来越受到人们的重视，Hp作为慢性胃炎、胃十二指肠溃疡、胃癌、胃B细胞淋巴瘤发生和发展的重要致病因素已被广泛确认^[1]，Hp感染引起的炎症反应是其重要致病机制之一。由于Hp为非侵入性细菌，所以起第二信使作用的白介素（IL）-8诱导粒细胞聚集是Hp引起胃炎发生的关键因素。本文就Hp感染与IL-8表达的关系及研究进展综述如下。

IL-8的生物学特性

IL-8由Yashimma^[2]于1987年首次从脂多糖（LPS）、植物血凝素（PHA）刺激人单核细胞培养上清液中纯化。1988年在伦敦国际学术会议上经讨论将包括单核细胞衍生的中性粒细胞活性肽（MONAP）、中性粒细胞活化因子（NAF），淋巴细胞衍生的中性粒细胞活性肽（LYNAP），单核细胞衍生的中性粒细胞趋化因子（MDNCF）等分子特性完全一致而不同命名的细胞因子确定为中性细胞活性太/白细胞介素=8（NAP/IL-8）^[3]。进一步研究证明IL-8为一种多源性细胞因子，可由单核细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、软骨细胞、血管内皮细胞、T淋巴细胞等体内多种细胞在白介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、PHA、LPS和刀豆素A（ConA）等诱导剂作用下合成与释放。中性粒细胞、T淋巴细胞以及嗜碱粒细胞表面均分布IL-8特异性受体，IL-8对其均有刺激、活化作用。体外实验发现IL-8与中性多形核白细胞（PMN）表面特异性受体结合导致细胞外形改变，促进PMN脱颗粒，激活PMN并使其产生呼吸爆发，释放溶酶体和过氧化物（O₂、H₂O₂），启动和促进炎症反应^[4]。

IL-8的产生与Hp感染及中性粒细胞浸润

目前研究认为胃粘膜上皮作为与Hp相互作用的主要部位，是IL-8的一个主要来源^[5]。IL-8是Hp相关性胃炎发生发展中的一个重要的调节因子。研究发现，在Hp感染相关性胃炎患者的胃活检标本中，检测IL-8表达的水平明显增高，Hp感染相关的活动性胃炎患者胃窦部活检标本的培养上清液中IL-8蛋白表达也明显增加，同样免疫组化及放射免疫分析均证实IL-8在Hp感染的胃窦标本表层上皮细胞及该活检标本的上清液中表达明显增加^[5，6]。新近用RT-PCR半定量技术研究IL-8mRNA表达水平显示，IL-8在无Hp感染的、组织学表现正常的胃粘膜中表达很微弱，而在Hp感染相关性胃炎病人的胃活检标本中明显增高^[6]。而且十二指肠溃疡病人根除Hp后胃窦部粘膜IL-8mRNA的表达明显降低^[7]。另外，IL-8转录增高的量与表示胃炎活动程度的粒细胞浸润的等级明显相关^[6]。Sasayama等^[8]通过观察中性粒细胞浸润的一个标志即髓过氧化物酶活性与IL-8表达的关系证实，IL-8与髓过氧化物酶活性明显相关，并且IL-8与髓过氧化物酶活性在Hp阳性患者明显高于Hp阴性患者，表明，IL-8在胃粘膜中的活性增高增加中性粒细胞在胃粘膜局部的浸润。Hp感染也加速粘膜中的这种诱导浸润作用。Uemura等^[9]的研究结果显示Hp阴性患者的胃粘膜中无IL-8表达及中性粒细胞浸润，而Hp阳性患者的胃粘膜中，IL-8的表达及中性粒细胞浸润均明显增加，并且在Hp阳性患者中，IL-8的表达浓度与中性粒细胞浸润程度明显相关。表明IL-8的表达与Hp感染及胃炎程度密切相关。

IL-8的产生与Hp菌株的vacA和cagA

研究Hp的细胞毒素相关蛋白（cytotoxin-associatedprotein,cagA）和空泡毒素（vacuolating toxin,vacA）对胃粘膜上皮IL-8分泌的影响，显示表达cagA和vacA的Ⅰ型Hp菌株（vacA⁺、cagA⁺）直接刺激胃上皮细胞系中IL-8mRNA的表达及IL-8蛋白的分泌，该菌株对结肠上皮细胞中IL-8的表达无刺激作用。与Ⅰ型Hp菌株相反，HpⅡ型菌株（vacA_-^-、cagA^-）对胃上皮细胞分泌IL-8的刺激作用非常小。通过对表型天然变异株的研究显示，vacA_-⁺、cagA^-菌株对胃上皮细胞分泌IL-8无刺激作用，而vacA_-^-、cagA⁺菌株能显著增加胃上皮细胞对IL-8与细菌的空泡毒素（vacA）无关。虽然该结果显示诱导IL-8表达的增加与cagA的表达密切相关，但进一步研究cagA表达阴性同源突变株，证实cagA蛋白并不能直接诱导IL-8的表达，提示Ⅰ型Hp菌株中与cagA共同表达的基因产物是诱导胃粘膜上皮表达IL-8的主要因素^[7]。

IL-8的产生与Hp粘附能力

体外研究发现只有活的细菌能诱发IL-8的分泌，并且Hp与上皮细胞直接接触是诱导上皮细胞IL-8分泌的一个先决条件。热失活、超声、化学、蛋白酶灭活的Hp，Hp培养的上清液，及与上皮细胞作用经滤过膜隔离的活Hp均不能诱发上皮细胞产生IL-8^[6，10]。与热失活、蛋白酶灭活损伤细胞壁而使Hp丧失粘附活性不同，用叠氮钠处理细菌仅使细菌的代谢失活而不溶解细菌胞体，即细菌的粘附能力依然存在，此代谢失活的细菌与上皮细胞作用诱导IL-8分泌和强度与活Hp的诱导作用相同，由此表明诱导IL-8分泌并不完全伪造活的细菌及Hp活跃的代谢活动。而完整的细胞膜结构和以特殊聚合方式存在于细菌表面的蛋白是诱发上皮细胞表达IL-8的主在因素。而分离出的Hp蛋白，其分子结构的复杂性及聚合状态已明显改变，所以不能诱发上皮细胞分泌IL-8^[6]，此结果也支持粘附是由不同的粘附因子与胃组织上不同位点相互作用的多步骤过程^[11]。从而也表明Hp的粘附是诱导上皮细胞分泌IL-8必不可少的一个过程。也有研究提出Hp诱导上皮细胞IL-8的分泌存在受体-配体相互作用模式，结论尚需进一步实验证实^[12]。

IL-8与Hp的鞭毛及运动能力

Jnug等^[8]在体外实验中用甲基纤维素溶液覆盖于胃上皮细胞表面，即通过增加Hp的粘附环境使呈螺旋状态并具有鞭毛的Hp的运动速率增加，研究发现被覆有甲基纤维素的Hp感染的胃上皮细胞中IL-8的mRNA表达增高，即甲基纤维素溶液通过增加Hp的运动能力来增加Hp与胃上皮细胞的接触，而使IL-8表达增加Ohta等^[14]研究Hp的运动能力、鞭毛基因多态性、空泡毒素与诱导IL-8表达间的关系，发现在由鞭毛基因多态性分成的4类Hp菌株中，Hp的运动能力与空泡毒素的产生能力均无明显差异，但在诱导IL-8的分泌上有显著差异，而且运动能力强的菌株诱导更高水平的IL-8分泌，即Hp的鞭毛基因多态性和Hp的运动能力与诱导IL-8分泌表达相关，认为其作用机制可能与鞭毛粘附作用有关，但确切机制尚不清楚。

IL-8与Hp细菌成分

作为中性粒细胞的趋化及活化因子，IL-8据认为是涉及Hp感染、导致胃粘膜炎症反应的第二信使，在Hp致病中起重要的中介作用。但Hp表面何种成分在诱导IL-8的表达中起主要作用仍是目前有关Hp致病机制研究的主要问题，Rieder等^[6]的研究显示尿素酶、GroEL、FlaAB、cagA、vacA、Hp膜蛋白和Hp的水溶性蛋白及更高浓度的外膜蛋白均不能诱发胃上皮细胞分泌IL-8，同样纯化的HpLPS无诱发胃上皮细胞分泌IL-8的作用，尿素酶阳性突变，非活动性鞭毛（FlgE）突变，以及脂蛋白（Lpp20）突变的Hp菌株诱导胃上皮细胞分泌IL-8的作用与非突变的Hp无明显差异^[15，16]。表明上述Hp成分均不涉及诱导胃上皮细胞IL-8的分泌。新近研究发现Ⅰ型Hp染色体上有一约40kb的DNA插入片段，内含编码疾病相关毒力因子，称为cag致病岛（pathogenicity island,PAI），其中cagE、cagG、cagH、cagI、

cagL和cagM等不同基因的插入突变，均导致Hp菌株诱导胃上皮细胞产生IL-8的能力丧失。cagN突变对Hp诱导IL-8的作用无影响，而cagPAI中的上述突变对Hp的粘附能力无明显影响^[17]。picB基因存在于Hp cag致病岛中，为cagA基因上游约4kb处的编码区，体外研究发现其picB^-突变株不能诱导胃上皮细胞IL-8的表达，表明picB基因的产物涉及诱导IL-8的分泌^[18]。另外，与胃上皮细胞接触后诱导表达的Ⅰ型Hp iceA等位基因与粘膜IL-8水平增加有关^[19]。表明Hp cagPAI中编码膜蛋白或膜相关成分的基因的产物参与诱导胃上皮细胞产生IL-8的作用机制。

IL-8与其它细胞因子

除了细菌直接刺激胃上皮细胞IL-8的产生，炎症局部产生的TNF-α、转录因子活化的IL-1也能上调IL-8的表达^[7]。而Hp除了诱导胃上皮细胞表达IL-8，同时亦刺激胃上皮细胞表达TNF-α、γ干扰素（TFN-γ）、IL-1、IL-6、转化生长因子（TGF）-β₁^[20，21]。Hp运动能力增加亦同时诱导胃上皮细胞上调IL-1α、单核细胞趋化因子（MCP）-1、<