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多篇文章解读幽门螺杆菌与胃癌发生的神秘关联!

来源:本站原创 2020-10-29 22:00

我们都知道幽门螺杆菌是诱发很多胃癌病例的罪魁祸首,近些年来,科学家们通过深入研究揭示了该菌诱发胃癌的多种致病机理,本文中,小编就整理了相关研究成果,与大家一起学习!

图片来源:www.turbosquid.com

【1】PLoS Biol:发现幽门螺杆菌在胃腺深处的避风港

doi:10.1371/journal.pbio.3000231

长期以来,科学家们一直在试图了解像幽门螺杆菌这样的致病菌是如何在胃的恶劣环境中存活的。幽门螺杆菌是引起胃溃疡和胃癌的危险因素,斯坦福大学的研究人员在开放获取期刊PLoS Biology上的一项新研究中提出,幽门螺旋杆菌利用了胃腺中一个特殊的生态位,为自己提供了一个安全的港湾,以维持终生的定居。研究者表示,幽门螺旋杆菌菌落附着在胃腺深处的上皮细胞上。研究人员推测,这个位置可能保护这些菌落不受胃表面细菌不断更替的影响,使它们成为稳定的细菌库。为了确定幽门螺旋杆菌是如何在胃腺内建立、传播和持续存在的,研究人员使用高分辨率成像和绘图技术,在含有不同荧光标记的幽门螺旋杆菌混合菌落的动物中,可观察这些与腺体相关的种群。

研究人员采用一种被称为被动透明的技术处理了被感染的胃,这种技术能使组织透明。这使得研究人员能对完整的器官进行整体成像。作者发现,一小部分细菌作为“始作俑者”,在单个胃腺内建立、复制并形成菌落。随后,细菌向邻近腺体扩散,形成了大量无性系种群,形成了与最初腺体群落颜色相同的“岛屿”。这些种群岛屿会随着时间的推移而持续存在,并阻止腺体中建立任何外来细菌落。

【2】Oncogene:时隔40年! 科学家们阐明幽门螺杆菌引发胃癌的新型分子机制

doi:10.1038/s41388-019-0702-0

1982年,研究人员发现了慢性胃炎和幽门螺杆菌的关联,随后科学家们相继开展了对幽门螺杆菌的大量研究,研究结果表明,除了引发胃炎外,幽门螺杆菌也是诱发胃溃疡和胃癌的关键因素,目前研究人员清楚阐明了这种细菌和多种胃部疾病的关联,但幽门螺杆菌到底是如何诱发胃部肿瘤的,科学界还存在很多争议。在时隔四十年后的近日,来自日本金泽大学等机构的科学家们通过研究揭示了幽门螺杆菌引发的炎症促进胃部上皮干细胞增殖,进而引发胃部肿瘤的分子机制,相关研究刊登在国际杂志Oncogene上。文章中,研究者描述了他们如何在此前研究基础上取得了突破性的新发现。

研究者Kanae Echizen博士说道,此前我们发现,促进机体炎症的肿瘤坏死因子α(TNF-α)或会通过激活NOXO1蛋白的功能来促进胃部肿瘤产生,但我们并不清楚NOXO1如何诱发胃部肿瘤的产生。NOXO1是NOX1复合物的组分,后者能够产生组织损伤性分子—活性氧(ROS),ROS所引发的氧化性应激反应会引发胃部细胞中DNA的突变,从而引发肿瘤形成,幽门螺杆菌感染所引发的炎症也会产生ROS,从而就会增加胃部的氧化性应激反应。

【3】Mol Cell:特殊小RNA分子在幽门螺杆菌感染人类的过程中扮演着关键角色

doi:10.1016/j.molcel.2020.09.009

全球有超过一半人机体的胃粘膜都携带有幽门螺杆菌,其在人的一生中通常并不会引发任何健康问题,但有时候幽门螺杆菌却会引发机体炎症发生,甚至会导致胃癌的发生。幽门螺杆菌能利用毒力因子来在携带者胃部存活并诱发疾病;日前,一篇刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中,来自维尔茨堡大学等机构的科学家们通过研究发现,幽门螺杆菌中多种毒力因子能被名为NikS的小RNA分子集中调节。

被NikS调节的靶向基因是幽门螺杆菌的重要毒力因子和两种编码外膜蛋白的基因,尤其是研究者发现,NikS能调节CagA蛋白的表达,CagA是一种细菌癌蛋白,其在幽门螺杆菌诱发的癌症发生过程中扮演着关键角色,此外,一种被幽门螺杆菌分泌的未知功能的蛋白被释放到环境中也受到了NikS的调节。研究者Cynthia Sharma解释道,本文研究发现对于医学研究和感染性疾病的研究都有着非常重要的意义,了解感染期间这种小RNA分子和其相关的细菌信号通路的不同功能及所介导的分子机制,研究人员或许就能寻找新型靶点来开发新型的抗微生物疗法。

【4】Cell Host & Micro:揭示幽门螺杆菌关闭宿主胃粘膜细胞能量产生过程建立长效感染的分子机制

doi:10.1016/j.chom.2018.04.006

近日,一项刊登在国际杂志Cell Host & Microbe上的研究报告中,来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的科学家们通过研究发现,幽门螺杆菌或能通过关闭机体胃粘膜细胞的能量产生来抵御机体的免疫防御机制,幽门螺杆菌是诱发胃炎、胃溃疡和胃癌的诱因,而胃粘膜则能够作为一道天然屏障来抵御感染。

相关研究或能帮助研究人员更好地理解幽门螺杆菌的致病机制,同时开发出新型疗法来抵御幽门螺杆菌引发的感染。研究者Steven Blanke教授表示,幽门螺杆菌能感染全球一半的人口并且诱发胃炎,而且这种细菌也能在人与人之间传播,通常是在感染前两年发生,患者的长期感染会持续十年,而且大多数患者在疾病发展到晚期之前都不会出现任何感染的症状。

【5】PLoS Pathog:诺奖得主重磅级文章 解读幽门螺杆菌在胃部存活的分子机制

doi:10.1371/journal.ppat.1006280

日前,来自西澳大学等多个机构的研究人员通过研究深入阐明了幽门螺杆菌重要生物分子的精细结构,该菌是诱发机体胃溃疡的重要致病菌,相关研究刊登于国际杂志PLoS Pathogens上,该研究或为后期研究人员深入开发治疗胃溃疡的新型疗法提供希望。幽门螺杆菌是科学家Barry Marshall和Robin Warren发现的,该菌能够感染胃部组织并且引发溃疡,而这两位研究者也因发现了幽门螺杆菌而获得了2005年的诺贝尔生理学及医学奖。

在这项最新研究中,研究人员表示,他们深入解析了负责幽门螺杆菌脂多糖产生的酶类及其结构,特殊的脂多糖分子就好像一个保护盾一样能够覆盖到整个细菌细胞表面,相比其它细菌而言其有着一定的特性,脂多糖能够帮助细菌入侵机体天然的免疫系统来诱发长期的感染。

图片来源:lb.wikipedia.org

【6】Nat Microbiol:科学家阐明幽门螺杆菌新型受体分子 新型疗法开发有望

doi:10.1038/nmicrobiol.2016.189

幽门螺杆菌是一种定植在人类胃部中的螺旋菌,有时候其往往会引发致命性的后果,日前,一项刊登于国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中,来自慕尼黑工业大学等机构的研究人员通过研究发现了一种新方法来抑制或治疗幽门螺杆菌引发的感染或并发症的产生。幽门螺杆菌的感染通常发生于幼年时期,这种细菌分布广泛,很多人都是该菌的携带者,这种细菌引发的并发症包括胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡,此外,其也会增加携带者患胃癌的风险,目前治疗幽门螺杆菌的典型疗法就是抗生素治疗,然而抗生素疗法不足就在于其在破坏细菌的同时还会影响胃肠道中的正常菌群,同时还会增加幽门螺杆菌对抗生素的耐药性。

为了在人类胃部持久地生存,幽门螺杆菌必须吸附到胃粘膜的上皮细胞上,文章中研究人员检测到了幽门螺杆菌在上皮细胞中吸附力的特异性明显改变,即细菌表面的分子HopQ能够结合到胃部组织的癌胚抗原相关的细胞粘附分子上(CEACAMs);研究者Bernhard B. Singer说道,相比此前已知的细菌结合伴侣而言,这种结合作用并不依赖于糖类的结构,这似乎就表明,细菌在胃部的酸性环境中会保持特异性地稳定作用,CEACAMs并不会在健康的胃部组织中出现,但当幽门螺杆菌引发胃部炎症时CEACAMs就会出现。

【7】Sci Adv:鉴别出抵御幽门螺杆菌感染的新型靶点

doi:10.1126/sciadv.aav8423

世界上超过一半的人群胃中都寄居着一种称之为幽门螺杆菌的细菌,尽管其对很多人无害的,但幽门螺杆菌会引发胃癌、胃溃疡和其它胃病,目前临床医生更倾向于给患者用多种抗生素来抵御这种细菌,但这种策略常常会引发幽门螺杆菌产生抗生素耐药性。近日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自加利福尼亚大学的科学家们通过研究开发出了一种新方法,研究者确定了一种特殊的蛋白分子结构,其能够促进幽门螺杆菌在胃部存活,同时研究者还阐明了这种特殊蛋白的作用机制。

研究者Z. Hong Zhou表示,本文研究有望回答自2005年幽门螺杆菌被发现以来科学家们一直力求解决的问题,由于拥有特殊的尿素通道,因此幽门螺杆菌常常能够在胃部的恶劣环境中生长繁殖,细菌内膜中的特殊蛋白能够检测环境中的酸性并扮演“门”的角色,当胃部环境的酸性程度增加时,幽门螺杆菌中的尿素通道就会打开让尿素化合物进入细胞,正常情况下尿素会被作为废物从尿液中排出,但研究者在人类机体胃部中也发现了较小浓度的尿素,幽门螺杆菌会利用尿素作为原料来抵御胃中杀灭细菌的酸性环境。

【8】Infect Immun:揭秘幽门螺杆菌的致病机制

doi:10.1128/IAI.00790-19

近日,一项刊登在国际杂志Infection and Immunity上题为“Bacterial Energetic Requirements for Helicobacter pylori Cag Type IV Secretion System-Dependent Alterations in Gastric Epithelial Cells”的研究报告中,来自范德堡大学的科学家们通过研究揭示了幽门螺杆菌的发病机制。

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)在全球近乎一半人群机体的胃部中定植,其会增加人群患癌的风险。幽门螺杆菌中含有名为cag PAI的一簇基因,该基因簇与高风险的胃癌发病直接相关;这些菌株能够合成一种名为IV型分泌系统(T4SS)的复杂分子机器,T4SS能将名为CagA的癌蛋白和其它细菌产物注射到胃部细胞中。

【9】PNAS:特殊药物或能通过诱发幽门螺杆菌基因突变来有效抑制胃癌发生

doi:10.1073/pnas.1814497116

近日,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自范德堡大学医学中心的科学家们通过研究发现,目前作为一种化疗制剂治疗多种类型的药物或许在治疗胃癌上也表现出了巨大潜力;研究者发现,除了已知能阻断癌细胞的生长外,名为DFMO(二氟甲基鸟氨酸)的药物还能直接作用幽门螺杆菌降低其毒力,幽门螺杆菌的感染是引发胃癌的主要原因。

胃癌是引发癌症患者死亡的第三大原因,本文研究结果支持了研究者们进一步研究DFMO如何预防胃癌的发生;幽门螺杆菌会感染一半人群的胃部组织,但仅有大约1%的感染者会发展成胃癌,尽管我们可以通过治疗感染的方式来预防胃癌发生,但研究人员并不清楚该选择谁来治疗,此外,幽门螺杆菌还会产生一些有益的效果—食管返流疾病,哮喘和其它过敏性疾病更常发生于未感染幽门螺杆菌的人群中。

【10】Infec and Immun:揭秘决定幽门螺杆菌的癌蛋白水平的基因因素

doi:10.1128/IAI.00692-18

感染幽门螺杆菌——尤其是可以产生肿瘤蛋白CagA的菌株是胃癌的一个高风险因素。过去的研究已经发现CagA转录产物(该基因对应的RNA,包含可以翻译产生蛋白的模板)的一个叫做+59模块的区域与高水平的CagA蛋白和癌变前的疾病密切相关。

现在Timothy Cover博士和John Loh博士及其同事研究了+59模块及其附近的一个环状结构如何影响CagA基因的表达。他们发现扰乱环状结构的突变会通过降低mRNA的稳定性来降低该基因的转录和翻译。而改变+59模块的基因突变也会降低转录和翻译水平,但是不会影响mRNA的稳定性。(生物谷Bioon.com)

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