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背景胃黏膜上皮直接与胃内容物接触,不断受到潜在病原体的攻击,包括药物、酒精、唾液酶、细菌、病毒、寄生虫等。为了维持平衡及完整性,胃屏障具有特殊的结构及功能,协调同步抵御物理及化学损伤,这些结构或功能包括:微生态、上皮细胞间的紧密连接、固有免疫。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,HP)能够逃逸胃黏膜屏障,粘附、定植于胃上皮细胞,释放毒素,从而刺激固有层中免疫细胞,导致黏膜炎症。HP相关性胃炎一般被认为是细菌毒力因子与宿主免疫激活联合作用引起的的黏膜炎症,这一病理变化也可以引起菌群失调和上皮屏障缺陷。抗菌肽(Antimicrobial peptide,AMP)是人体内经诱导产生的一类有抗菌功能的小分子多肽,已被证实在人体多种黏膜中广泛表达,它们的产生与可能与感染或炎症相关。再生胰岛衍生蛋白 3α(Regenerating islet-derived 3α,REG3A)是再生基因(Regenerating gene,REG)家族的一种,已经证明REG蛋白参与包括炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)、类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)在内的多种胃肠道或者全身炎症驱动的疾病的发病机制,但REG3A与HP相关性胃炎的关系还未被阐明。S100钙结合蛋白A9(S100 Calcium Binding Protein A9,S100A9)在炎症反应中主动释放,通过刺激白细胞招募和诱导细胞因子分泌,在调节炎症反应中发挥关键作用。人β-防御素2(Human beta defense-2,HBD2)与炎症反应密切相关,HBD2不仅具有抗炎作用,在特定条件下也会增加促炎因子表达,具有选择性调控炎症反应的作用。了解HP对胃黏膜微生态、上皮屏障及抗菌肽的改变有助于我们采取更有效的方式来治疗HP相关性胃炎以及预防进一步的胃部疾病进展。目的探究HP对胃炎患者胃内菌群结构、菌群丰富度及多样性的影响;明确HP对抗菌肽REG3A、HBD2、S100A9表达的改变;观察HP相关性胃炎患者胃上皮细胞绒毛结构及细胞连接的变化。方法临床招募感染或未感染HP胃炎患者,根据快速尿素酶实验、13C呼气试验及病理结果分为HP阳性/阴性组,收集其胃窦黏膜标本。通过16S rRNA测序分析其菌群多样性及结构改变。RT-1PCR方法分析抗菌肽REG3A、HBD2、S100A9在HP相关胃炎胃黏膜mRNA的改变,Western blotting和免疫组化方法检测抗菌肽REG3A、HBD2、S100A9蛋白表达改变。透射电镜观察HP相关性胃炎患者胃上皮绒毛、细胞紧密连接的变化。结果胃内有大量细菌共生,它们分属于33个门,603个属。胃内菌群优势门类型主要为Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes、Cyanobacteria、Actinobacteria 五大类,HP阴性组Proteobacteria占总体 40%,Firmicutes 1 8%,Bactcroidetes 12%,Cyanobacteria 1 1%,Actinobacteria 5%,Acibodacteria 4%,Fusobbacteria 2%,Chloroflexi 1%,其余均不到 1%。HP 阳性组 Epsilonbacteraota 50%,Proteobacteria 20%,Firmicutes 9%,Bacteroidetes 5%,Cyanobacteria 4%、Actinobacteria 3%,Acidobacteria 2%,Fusobacteria 1%。HP是胃内最主要菌群,在感染者中平均丰度为50%;HP感染不会改变优势菌群的类型,但是它的存在显著降低除HP外细菌丰度。HP 阳性组Alpha多样性低于HP阴性组,HP 阳性组Shannon指数、Simpson指数、ACE指数、Chao1指数分别为4.38±0.33、0.63 ± 0.04、1060.35 ± 37.79、1063.73 ± 40.16,HP 阴性组分别为 7.28 ± 0.11、0.95 ± 0.01、1198.61 ± 54.68、1182.43 ± 65.68,其中P(Chao1)=0.12,P(ACE)=0.04,P(Shannon)<0.01,P(Simpson)<0.01。主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)、主坐标分析法(Principal Coordinates Analysis,PCoA)、非度量多维标定法(Non-Metric Multi-Dimensional Scaling,NMDS)分析示两组样品组内有一定聚集性。PERMANOVA或Anosim箱型图分析对不同分组的样品之间Beta多样性是否显著差异进行检验,无论加权与非加权分析组间距离均大于组内(R>0,P均小于0.01)。采用LEfSe(Line Discriminant Analysis(LDA)Effect Size)(LDA设为4)分析筛选两组间有统计学差异的菌群,HP 阴性组优势微生物群落:Proteobacteria、Gammaproreobacteria、Vibrionales、Vibrionaceae、Vibrio、unculturedbacteriumgVibrio、Firmicutes、Chloropast、Cyanobacteria、Oxyphotobacteria、unculturedbacteriumoChloroplast、Bacteroidetes、Bacteroidia、Bacteroidalea、Bacilli、、Bailli、Clostridia、Clostridiales、Alphaproteobracteia、Lactobacillales、Prevotellaceae,而 HP 阳性组优势的为 Epsilonbacteriota、Helicobacter、Campylobactera les。RT-qPCR分析REG3A、S100A9、HBD2在HP 阳性患者中胃黏膜中显著升高(P分别为 0.002、0.011、<0.001)。Western blotting 分析 REG3A、S100A9 蛋白表达在 HP阳性患者中胃黏膜中显著升高(P<0.01)。免疫组化染色观察到三种抗菌肽在胃上皮分泌细胞、炎症细胞中都有表达,并且HP阳性胃黏膜染色较深。透射电镜观察到HP 阳性患者上皮细胞膜破坏,黏液颗粒进入胃腔。HP附着区绒毛消失,可见丝状结构与上皮相连。HP感染者胃上皮细胞间隙增宽,但紧密连接结构完整,测量两组紧密连接长度,HP阴性组393.75 ± 121.64 nm,HP阳性组448.28±152.89 nm,两组紧密连接长度无明显差异(P=0.184)。结论HP引起胃内微生态改变,胃内菌群丰富度及多样性均降低;抗菌肽REG3A、HBD2、S100A9可被HP诱导表达,并且这些抗菌肽的表达与分泌细胞和炎症细胞密切相关;HP破坏胃黏膜,引起上皮细胞超微结构改变。