第9章 幽门螺杆菌
早在1892年，有学者首次观察到一种螺旋形细菌定植在哺乳动物的胃腺内，该菌与胃上皮细胞空泡形成有关。20世纪80年代初，澳大利亚Warren多次发现，慢性胃炎和消化性溃疡病人的胃粘膜活检标本中有大量弯曲菌样的细菌。1982年，Marshall成功地首次分离培养出该菌，并命名为幽门弯曲菌（
现已公认，Hp是慢性胃炎和消化性溃疡的重要病原菌，并与胃癌和胃粘膜相关性淋巴组织瘤的发生密切相关。
形态与染色 革兰阴性。菌体细长呈螺旋形（图9-1)，大小为2.5～4.0×0.5～1.0μm。在活检标本直接涂片中，菌体呈螺旋形、S形或海鸥展翅状，经多次传代后，Hp往往呈细长微弯杆状。电镜下，菌体一端伸出2～6条带鞘鞭毛（图9-1)，鞭毛在运动中起推进器的作用，在定居过程中起锚定作用。菌体表面包裹厚达40nm的糖萼（glycocalxy)，呈细丝状，有助于Hp粘附于胃上皮细胞表面。
图9-1 幽门螺杆菌粘附于胃粘膜细胞（左)和电镜下形态（右)
在不适条件下（如有氧环境、pH增高、延长培养时间等)，幽门螺杆菌可由螺旋形转变成球形，处于活的非可培养状态（viable but nonculturablestate)，即细菌是活的，但用常规方法不能培养。球形菌仍有微弱的代谢能力、重要的结构成分（如双层膜结构)及致病能力，可感染实验动物。经抗菌治疗后，患者体内Hp常由螺旋形变为球形。以上提示，球形菌可能是Hp的一种自我保护形式，可增强其对抗生素、胃酸、营养缺乏等不利环境的抵抗力。一旦条件适宜，球形菌可回复成螺形菌。因此，球形菌可能是慢性胃炎和消化性溃疡迁延不愈和容易复发的原因。亦有人认为球形菌是衰退型。
培养特性 微需氧。常用的气体条件是：85%N2、10%CO2和5%O2。对湿度要求较高。营养要求较高，需加入适量血液（马血、羊血或免血)或胎牛血清才能生长。常用固体培养基有巧克力（色)琼脂、哥伦比亚血琼脂、心脑浸液血琼脂、Skirrow培养基等。为避免兼性厌氧菌或真菌快速生长，初代分离时还需加入由万古霉素、两性霉素、多粘菌素B等组成的抑菌剂。生长缓慢，培养3～5d才长出透明的针尖大小的菌落。
Hp在液体培养基中生长困难，培养时需使培养液不断流动，以保证微需氧环境和足够营养物质，并加入10%胎牛血清。
生化反应 能通过氧化和发酵途径分解葡萄糖，葡萄糖是Hp利用的唯一糖类。生化反应不活泼，但能产生氧化酶、触酶、尿素酶、碱性磷酸酶等。其中尿素酶丰富，可作为生化鉴定的重要依据。
抵抗力 能在含5%胆汁的血琼脂培养基中生长，暴露于含5%胆汁的液体培养基中30min，仅25%细菌被杀死，说明Hp在通过十二指肠时仍有生存的机会。在体外，Hp对万古霉素高度耐药，多粘菌素B仅对少数菌株有效，故这二种抗菌药物常用于制备Hp的选择性培养基。Hp在体外对大多数抗菌药物敏感，而在体内治疗时表现低效或无效，这可能涉及多种因素，除细菌自身发生耐药性突变外，还受到药物在胃内对Hp作用条件（如胃酸作用的强度、不溶性粘液层的阻挡、不断的排空运动等)的影响。
在体内，幽门螺杆菌对大多数β-内酰胺类（如氨苄西林、阿莫西林)、大环内酯类（如克拉霉素)、四环素和硝基咪唑类（如甲硝唑)抗生素敏感，对铋剂也很敏感。这些抗菌药物常用于临床治疗Hp感染。近年来，由于含克拉霉素、甲硝唑的三联疗法的广泛应用，对这些药物的耐药菌株越来越多。
幽门螺杆菌为什么能在酸性环境中生存？如何逃避宿主的免疫反应并导致一系列疾病呢？在过去几年里，该菌的基因组学研究已有了许多重要发现，与Hp在酸性环境中生存有关的基因已被克隆，与致病性有关基因的克隆及相关蛋白表达，推进了Hp致病机制的研究，尤其是全基因组序列的发表，为研究Hp生物学特性、致病性、进化史及其与宿主之间相互作用提供了分子基础。
1997年，Tomb 等完成了幽门螺杆菌菌株26695的全基因组测序。1998年，菌株J99的全基因组序列也被确定，使人类首次能直接比较该菌的一般特征，拓展了人们对细菌基因系统的认识。
全基因组结构的特征 幽门螺杆菌26695和J99菌株均为cagA＋、vacA－菌株，两株菌基因组结构的主要特征有（表9-1)：
表9-1 幽门螺杆菌J99和26695全基因序列的比较
| 基因特征 | J99菌株 | 26695菌株 |
| 大小 (G+C)% 预测的ORFs 已知功能的ORFs 未知功能的ORFs 细菌特异性ORFs 两菌株相同ORFs 菌株特异性ORFs | 1 643 831bp 39% 1 495 875 275 345 1 398 89 | 1 667 867bp 39% 1 590 895 290 367 1 398 117 |
1．两株菌基因组中大约2/3基因与公共数据库中已知功能的基因具有明显同源性，1/5基因的功能不清楚，1/4基因是Hp特异性基因，两个菌株有1398个开放阅读框（ORF)是相同的，其中50%基因的编码产物的氨基酸序列同源性高达96%。
2．具有弹性带。菌株J99和菌株26695分别有89个和117个菌株特异性ORFs，其中46%～48%位于菌株特异性DNA区域，称为“弹性带”（plasticityzone)。菌株J99的弹性带是连续的，而菌株26695的弹性带被一个600kb序列的插入序列（IS)分割为2个片段，插入序列含有7聚体重复序列、5SrRNA基因和IS605、IS606成分，提示在菌株进化过程中IS介导的重排在此区域发生。
3．约1%基因组编码一个外膜蛋白家族（OMP)，由32种外膜蛋白组成，其中一些成分称为微孔蛋白（porin)，在细菌耐药性中起重要作用。外膜蛋白家族的另一重要成分是血型抗原结合粘附素（（bloodgroup antigen-binding adhesin，BabA)，介导Hp与血型抗原Leb的粘附过程，提示外膜蛋白可能参与细菌-宿主间的相互作用，与致病性有关。
4．含有DNA限制/修饰酶系统，包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型系统，与其它细菌比较，有超过20个同源区。这一系统在两菌株间存在微小差异，如菌株J99可能有2个独特的DNA限制/修饰酶系统。这些酶可能涉及胞内和胞间DNA的切割，或是诱发DNA片段的重组。
5．在细胞表面相关蛋白、脂多糖生物合成酶、DNA限制/修饰酶的编码基因中频繁出现同聚物或双核苷酸序列，这些序列可能通过链错配机制调节相应基因的开和关，引起抗原表达的时相性变异（phasevariation)。Hp相关抗原（如鞭毛蛋白、粘附素)表达的变异，对细菌的动力、定居、细菌-宿主之间的相互关系产生影响。例如，Leｘ和Ley抗原表达的变异，是由于α-1，2岩藻糖转移酶和α-1，3岩藻糖转移酶基因的开和关所致。
基因多态性 早期研究发现，幽门螺杆菌各菌株存在明显的基因多态性，来自不同病人的Hp菌株几乎均有独特DNA酶切指纹图谱，而从同一病人中分离的菌株3年内DNA酶切指纹图谱相同。
幽门螺杆菌全基因图谱发表后，人们可以直接比较不同菌株基因组的构成。例如，菌株26695和J99的基因组中，大约85%基因有相同的邻近基因，仅1.8%基因一侧邻近基因相同，另一侧邻近基因不同。另外，两菌株基因组中存在9个保守基因聚集区（每区含有50多个基因)，含有46%相同基因。近期研究表明，菌株间特异性基因序列是保守的，如cag区域的40个基因，有些基因在环境压力下可以关闭和开启。
怎样解释基因多态性和两株菌基因构成的相对稳定性呢？研究发现，两株菌的序列差异主要位于三联密码的第3位，可用限制性酶切片段长度多态性显示，但不能翻译到蛋白质水平，是静止点突变。全基因组序列分析还发现，两株菌染色体同源区能通过人工插入和/或基因转位而重组，说明幽门螺杆菌经历了低水平的进化多态性，菌株间基因重组是由插入序列介导的某些染色体片段的插入或转位引起，重组基因片段的终点大部分位于基因之间的区域。基因重组与插入序列、重复序列或限制/修饰酶基因有关。此外，菌株特异性区域G＋Cmol%低，提示该区域可能通过DNA水平转移从其它菌株获得。
因此，基因多态性的可能解释有：①在自然转化中发生基因重组；②基因之间通过插入序列发生重排；③由静止点突变致DNA序列改变，但氨基酸序列不变；④水平DNA转移获得外源基因；⑤基因内的嵌合(mocaicism)产生不同基因型。
（参见第2章)
幽门螺杆菌的一系列基因已被克隆，其功能已基本弄清（表9-2),重要基因有：
尿素酶基因 尿素酶的产生和表达涉及的基因众多，其中9个基因已克隆成功。合成具有活性的尿素酶至少涉及7个基因，其中，ureA和ureB为结构基因，编码尿素酶A和B亚单位。
维持尿素酶活性需要镍离子，因此，细菌细胞外镍离子浓度受到精确的调节。与镍离子转运和结合有关的有NixA、ABC转运子、P型ATP酶、热休克蛋白A (heat shock protein A，HspA)等。NixA 是膜结合的高亲和力的镍转运蛋白，ABC转运子的操纵子可能由4个基因组成，在尿素酶活性中起重要作用。HspA由N端A决定簇和C端B决定簇构成，B决定簇与镍离子等二价阳离子有高度亲和力。
vacA基因和cagA基因 分别编码空泡/细胞毒素和细胞毒素相关蛋白，与Hp致病性密切相关。
鞭毛基因 鞭毛由A亚单位（FlaA)和B亚单位(FlaB)组成。鞭毛由鞘蛋白包裹，鞘蛋白由hpaA编码。flaE基因编码钩状体蛋白，与FlaA和FlaB的装配和鞭毛的动力有关。cheY基因编码一个鞭毛动力开关蛋白CheY。
与Lewis抗原生物合成相关的基因 Lewis抗原包括Lea、Leb、 Lex、 Ley等，是表达于真核细胞表面的单（或双)岩藻糖化的糖结合物，红细胞血型抗原即为Le。大部分幽门螺杆菌表达Lex和/或Ley，是细菌脂多糖LPS的一部分，少数菌株产生Lea。Hp产生的Le抗原与人胃上皮细胞表达的Le抗原相同，这种分子模拟性有助于细菌逃避宿主免疫反应的排斥，并引起自身免疫反应，因而与致病性有关。
LPS上Le抗原表达有明显时相性变异，这与Lex和Ley的生物合成过程有关。首先，β-1，4半乳糖转移酶将半乳糖加至N-乙酰葡糖胺上。然后，由α-1，3果糖转移酶（FluT)将果糖转移至β-1，4半乳糖-N-乙酰葡糖胺上，形成Lex。α-1，2果糖转移酶可将果糖转移至Lex 上，形成Ley 。菌株26695和J99基因组中，含有2个拷贝的果糖转移酶基因（fluT)。菌株26695中未发现α-1，2FluT基因（fluT2)，菌株J99含有2个fluT2。在fluT基因重复序列中增加或缺失1或多个核苷酸，可引起结构漂移（frameshift)突变，控制基因开关，导致Lex/Ley表达的时相性差异，即α-1，3 FluT基因开启而α-1，2 FluT基因关闭时，合成Lex，α-1，2 FluT基因和α-1，3FluT基因同时开启时合成Ley。
粘附基因 幽门螺杆菌能粘附到人胃上皮细胞的Leb血型抗原上，血型抗原结合粘附素（BabA)介导该菌与Leb结合。BabA是一大小为721aa的膜结合蛋白，属于外膜蛋白家族，其编码基因babA有2个等位基因，babA2编码有活性的BabA，babA1在信号肽区域有一个10bp的插入序列，不表达BabA。
表9-1 已克隆的部分HP基因及其功能
| 基因 | 功能 | 基因 | 功能 |
| AbcABCD bab A/B cag A cagⅠ cagⅡ cheY flaA/B flbA flgE fucT fucT2 galE gyr A hpa A | ABC 转运子：涉及尿素酶活性 粘附素 细胞毒素相关蛋白，与毒力有关 cag 致病岛的前一半：IL- 8产生 cag致病岛的后一半：IL- 8产生 鞭毛动力开关蛋白 鞭毛素A/B 调节Fla A/B的表达 鞭毛锚定蛋白 α1,3-果糖转移酶 α1, 2-果糖转移酶 UDP-半乳糖-4-异构酶 DNA复制，与耐环丙沙星有关 N-乙酰神经氨酰乳糖结合血凝素 | hsp60 hsp A hsp B katA orf2comB123 pic B rec A rex A ureA/B ureC ure D I ureEFGH vac A 23S/5SrRNA | 热休克蛋白 伴娘蛋白：镍离子转运 伴娘蛋白 触酶 涉及DNA自然转化 诱导IL-8产生 同源重组 氧不敏感NADPH，与耐甲硝唑有关 尿素酶结构基因 磷酸葡萄糖胺变位酶 未知 尿素酶功能所必需 空泡/细胞毒素 蛋白质合成，与耐大环内酯类有关 |
阐明幽门螺杆菌的传染源、传播途径、分型与疾病的关系等，将有助于建立有效防治慢性活动性胃炎、消化性溃疡和胃癌的措施。
传染源 多数研究认为，幽门螺杆菌仅寄居人类，人是其唯一的传染源。环境中Hp作为传染源尚无肯定意见，但该菌球形体有一定活力，在水中可存活数个星期，在一定条件下可回复成典型形态，因此，环境中Hp作为传染源的作用仍不能忽视。
动物体内存在较多螺杆菌属细菌，但除雪貂和非人灵长类动物外，Hp很少能在动物胃内检出。猪胃内有螺杆菌属细菌定植并对Hp易感，但其作为传染源的作用尚待进一步评价，因为猪胃内未检出Hp。已从家猫胃内分离出Hp，但流行病学研究未提示养猫会增加人类感染该菌的危险性。
传播途径 目前认为主要是人－人之间通过粪－口或口－口途径传播。在发达国家，口－口途径传播可能性大，而在发展中国家则以粪－口途径传播占主导地位。流行病学调查发现，幽门螺杆菌感染存在家庭集聚现象，年长儿易传染给幼少儿，母亲传染给子女。从患者口腔和粪便中经PCR可检出Hp，但仅极少数分离培养成功。有报道可通过粪便污染水源或食物造成Hp流行。此外，作者研究证明内镜检查可引起Hp传播。从环境中难以检出形态典型的Hp，原因可能是该菌在不利条件下变为球形菌。对球形菌在动物胃内及实验室条件下的返祖研究，将为粪－口传播途径提供理论依据。
亦有学者认为，Hp可能是条件致病菌，普遍存在于人胃粘膜中。当寄居环境改变，Hp过度繁殖而致病。Hp可随胃粘膜脱落进入胃液，再通过胃、食管返流进入口腔，滞留在牙菌斑中。因此，牙菌斑可能是Hp第二个自然贮菌地。口腔中未被根除的Hp通过唾液反复进入胃内，这或许可解释胃粘膜Hp根除率很高，但感染复发率亦很高的原因。
易感人群 人类具有Hp粘附受体，故对幽门螺杆菌均易感，儿童更甚。儿童期感染所致临床表现多较轻，提示该菌所致的病理变化与宿主抗菌免疫所致免疫损伤有关。
幽门螺杆菌感染是目前世界上最常见的细菌感染，约50%人胃内有Hp定植。Hp感染率在不同地区、不同种族、不同人群之间有很大差别。在发展中国家，80%以上的成年人感染该菌，部分国家感染率可高达95%，且婴幼儿及儿童的感染也很普遍，这与经济不发达、卫生较差及生活习惯有关。在发达国家，Hp感染率可达30%～50%，但感染主要发生在成人。我国成年人群感染率在60%以上，感染主要发生在儿童期。
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感染均衡型 感染率随年龄增加的速度在儿童和成年期基本一样，以每年0.5%～1%速度上升，有些地区50岁后感染率非但不进入平坦期，而且还明显上升，最高稳定在50%左右。发达国家属这种类型。
一般Hp一经获得，可在胃粘膜表层滞留数年、数十年乃至一生，其自然感染率略高于自然消退率。通常慢性活动性胃炎、消化性溃疡患者的Hp检出率均明显高于普通人群和无症状人群。有学者发现在胃癌高发区成人中，Hp感染率为93%，而胃癌低发区仅63%。
建立有效的动物模型，有助于阐明幽门螺杆菌的致病机制、免疫机制及其与宿主之间相互作用，指导抗菌药物筛检，考察疫苗免疫效果。但是，慢性胃炎动物模型的建立比较困难，因为Hp是人类胃粘膜上皮的寄生菌，不易在动物胃内定居，并且许多动物消化道中自然寄生着一些类似于Hp的细菌，难以区分Hp与类似菌。鉴于此，相当一部分研究采用螺杆菌属细菌来替代，主要是猫胃螺杆菌(
对幽门螺杆菌相对敏感的动物有猪、犬、沙土鼠和豚鼠，而非人灵长类动物（如恒河猴)及雪貂亦有Hp自然感染，可成为潜在的动物模型。目前已建立的幽门螺杆菌动物模型主要有无菌乳猪、屏障饲养小猪、普通饲养小猪；啮齿类动物如无菌或SPF级的豚鼠、BALB/c小鼠、裸鼠、沙土鼠(Mongoliangerbil)等。早期研究中建立动物模型难度很大，主要与动物宿主的特异性有关，一般来说，无免疫力或无菌动物易于SPF动物，SPF动物易于普通动物。后期研究中，通过临床分离筛检和在动物体内驯化而获得一些侵袭力较强的菌株，使得动物模型易于在普通动物（尤其是啮齿类动物)中建立，但这样建立的动物模型与人类Hp的自然感染结果存在较大差距。
1997年，由澳大利亚学者分离筛选和驯化的Hp悉尼株(Sydneystrain of Hp，SS1)对啮齿类动物有较好的适应性，并观察到Hp致胃病的较为详细的过程，从而建立了标准Hp感染小鼠模型，已在世界各地推广应用。1998年我国学者亦成功建立了Hp长期感染小鼠模型。
幽门螺杆菌在动物模型中诱发的病变主要是慢性胃炎，少数出现急性胃炎、胃粘膜糜烂、胃溃疡，以及MALT淋巴瘤和胃上皮过度增殖或胃癌。急性胃炎、胃粘膜糜烂、胃溃疡和胃癌主要见于Hp感染的沙土鼠动物模型。模型建立一般需相应的诱发因素，如溃疡模型需有致溃疡的理化因素参与，致胃上皮细胞的过度增殖或胃癌需有致癌或损伤因素的参与，因此，难以说明Hp确实具有致溃疡及致胃癌的作用。
另外，有学者认为，Hp可能是人类胃内的原籍菌，与人类共生达数亿年，原籍Hp对儿童期的胃肠道感染有预警和增加免疫力的作用。Hp对人体侵袭性显得较强（中性粒细胞浸润)的原因，可能与菌株的选择性及人体开始获得Hp的年龄增大有关，前者由于现代生活方式的改变，使得仅毒力株或侵袭力较强的HP易于传播，后者使人体对Hp的宿主反应更加明显。目前所能建立的Hp动物模型是强侵袭株的模型，其意义缺乏普遍性。因此，我们对Hp的认识应由原先的一视同仁转为区别对待，同时也显示出建立动物模型进行深入研究的重要性。
要阐明幽门螺杆菌的传染源、传播途径及感染复发的原因，须建立准确、简便区分Hp菌株的分型方法。通过比较临床分离株、动物中分离的幽门螺杆菌样弯曲菌、外界环境中Hp菌株的相似性，可追踪其传染源；鉴定牙菌斑、唾液、粪便和环境中Hp菌株是否相同，考察其传播途径；了解Hp菌株差异与所致疾病的相关性；探讨Hp感染的复发是同一菌株的复燃，还是不同菌株的再感染；开展流行病学调查，探讨其分布状况和流行规律。
传统分型方法如生物学分型、血清学分型、质粒分型等均不能准确鉴定幽门螺杆菌菌株，因各菌株生物学特性极为相似，其表面抗原缺乏足够变异，且仅约50%菌株带有质粒。目前常用的分型方法有：
表型分型法 Hp部分菌株能产生空泡/细胞毒素（vascuolating cytotoxin A，VacA)，但所有菌株都存在VacA编码基因vacA。空泡/细胞毒素的产生与细胞毒素相关蛋白（cytotoxin-associatedprotein，CagA)有关，编码CagA的基因为细胞毒素相关基因A（cytotoxin-associatedgene A，cagA)。大约60%菌株存在cagA基因，并表达CagA蛋白，CagA与毒力增强有关。
根据是否产生空泡/细胞毒素，可将Hp临床分离株分为2型：Ⅰ型表达空泡/细胞毒素（VacA)及细胞毒素相关蛋白（CagA)，vacA和cagA基因阳性；Ⅱ型不能表达VacA与CagA，vacA基因阳性，cagA基因阴性。通过VacA或CagA单抗或免疫印迹检测方法可对Hp菌株进行分型，以便指导临床判断预后及制定治疗方案。
基因多态性分型法 幽门螺杆菌是基因多态性较强的细菌，迄今尚未建立Hp基因分型系统，仅能根据cag毒力岛和vacA基因型将Hp分为高毒力株和低毒力株。含有cag毒力岛并能产生CagA蛋白的菌株一般毒力较强。
vacA基因的等位基因嵌合体已被报道。vacA基因3个信号区(s1a、s1b、 s2)和2个中间区(m1、m2)构成的不同基因亚型中，除了s2/m1之外，其它所有可能的组合已被发现，其中s1/m1型毒素活性最强，s1/m2型活性低或测不到活性，s2/m2型无毒素活性。vacA基因多态性在世界各地和我国不同地区的分布均有差异，如日本发现绝大多数菌株为s1a/m1型，东欧和北欧以s1a型为主，中美、南美地区以s1b为主，而m1和m2在世界各地菌株中的分布大致相同。我国上海地区以s1a/m2型为主，而西安地区则以s1a/m1型为主。作者检测发现，广州地区Hp分离株以s1a/m2型为主，其中，消化性溃疡组s1a占92.5%，而慢性胃炎组s1a占75%，两者有显着性差异（P<0.05)，表明s1a型感染者患消化性溃疡的可能性更大。因此，特异性VacA基因型与体外细胞毒素水平及临床后果有关。
分子指纹分型法 根据各菌株全菌蛋白电泳图谱及DNA酶切图谱（分子指纹)的差异分型。鉴于DNA的分子分型法能充分表现幽门螺杆菌的基因多态性，分辨率良好，因此被广泛应用。
1.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 提取全菌蛋白，在SDS-聚丙烯酰胺凝胶上电泳后，用激光光密度计扫描电泳条带，借助电脑软件分析处理，比较各菌株蛋白图谱相似性，用相关系数表达，作聚类分析。
2.PCR-RFLP PCR扩增幽门螺杆菌的特异基因（如尿素酶基因)，用限制性核酸内切酶消化后电泳，由于限制性酶切位点多态性，酶切电泳条带大小和数量不同，条带相同的菌株分为同一型。此法形成的电泳条带仅2-6条，肉眼可以观察。
3.16SrDNA指纹图法 提取全菌DNA，酶切电泳后，与16SrDNA探针杂交，根据杂交带型进行分型，肉眼即可分辨。此法能分析整个DNA的多态性，结果更全面客观。
幽门螺杆菌定居在人体胃粘膜表面，引起慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌和粘膜相关淋巴样组织（MALT)淋巴瘤等多种病变，其致病机制十分复杂，除了致病物质对上皮细胞的损伤外，宿主的炎症/免疫病理反应是重要因素。此外，细菌对宿主细胞增殖和凋亡的影响也与致病性密切相关。
（一)定植
幽门螺杆菌只能在胃粘膜表面、肠道的胃上皮化生区生存，最适宜的定居部位是胃窦。Hp位于覆盖粘膜的粘液层中（pH7.0)，常常延伸至胃腺部位，但不会侵入粘膜。较多细菌定居的粘膜部位表现为慢性活动性浅表胃炎，以慢性炎性细胞浸润为特征。
由于胃内pH可低至＜2，以及胃的蠕动推进作用，细菌一般不能在胃粘膜表面停留。Hp能突破胃内防御屏障而长期定居胃粘膜，可能与下列因素有关：
尿素酶 Hp能产生大量尿素酶。尿素酶分解摄入的或从血液中排出的尿素，产生的NH3可中和胃酸以缓冲pH，使菌体周围形成弱酸、低氧的微环境，对Hp起保护作用。
鞭毛与螺旋形菌体 Hp一旦进入胃内，鞭毛的特殊动力使之迅速穿入粘液层，以逃离胃酸的损害，定植于胃粘膜表面。螺旋形菌体也有助于细菌迅速穿入粘液层。此外，急性幽门螺杆菌感染对胃酸的分泌有短暂的抑制作用，可提高局部pH，有助于细菌在胃内定植。
粘附素 Hp不被胃蠕动排出的原因，与粘附素和胃上皮细胞的紧密粘附有关。Hp对胃上皮细胞的粘附力极强，导致被粘附细胞发生表面变形、微绒毛消失、细胞骨架改变，细菌可嵌入上皮细胞之间。粘附具有明显的组织特异性，Hp只与胃上皮细胞粘附，而不与颈粘液细胞、壁细胞和主细胞粘附，提示存在复杂的粘附素和受体系统。
1．血型抗原结合粘附素（BabA) 位于菌体表面，是外膜蛋白家族成分之一，能与胃上皮细胞表达的血型抗原Leb 特异性结合，O型血的人表达Leb抗原较为显著，因此可能对Hp易感。大部分CagA－菌株具有这种结合特性，表明Leb抗原结合活性与cag致病岛有关。BabA编码基因babA的G＋C mol%为46%，大于Hp染色体DNA G＋Cmol%平均水平（39%)，表明babA是从外源获得。bab基因属于一个约30个基因的家族，通过基因的重组开启或关闭粘附素合成程序，这一机制对决定宿主特异性非常重要。BabA与血型抗原Leb的结合，可能对细菌毒力因子的有效传递起重要作用。
2．胞外酶S样粘附素 具有阳离子依赖性和凝集素样活性，故称为M选择素，它可特异性结合神经节三己糖基神经酰胺（gangliotriosylceramide，Gg3)、神经节四己糖基神经酰胺（gangliotetraosylceramlde，Gg4)和磷脂酰乙醇胺。
3．外膜蛋白 层粘连蛋白是维持胃上皮完整性的重要组分之一。25kDa外膜蛋白具有血凝活性，能特异地结合层粘连蛋白，从而破坏胃上皮完整性。16kDa外膜蛋白可与Lex血型抗原结合。氨基酸序列分析表明，该粘附素是Hp嗜中性粒细胞活化蛋白（NAP)，可选择性地与中性粒细胞酸性鞘糖脂的４种组分结合，从而调节中性粒细胞的功能。
粘附素的多样性说明，Hp与胃粘膜上皮细胞的粘附涉及多个步骤。粘附素识别粘液层上的受体和上皮细胞上的表面受体，再与基底膜的层粘连蛋白结合，牢固地粘附于胃粘膜上皮细胞。
（二)损害胃粘膜屏障
正常胃粘膜具有由粘液层、胃粘膜上皮细胞和细胞联结构成的机械屏障，胃部还有人体最大的粘膜相关淋巴组织所构成的免疫屏障。幽门螺杆菌产生的毒素和毒性酶类能造成胃粘膜屏障的损伤。
酶类 Hp能产生多种酶类，包括：①尿素酶：分解尿素产生的氨能使胃内pH改变，氢离子回渗，造成粘膜的破坏。氨还能吸引中性白细胞，导致炎症反应；②粘液素酶：能降解粘液中的糖蛋白，有利于细菌穿透粘液层，到达胃粘膜上皮细胞；③磷脂酶、脂酶、蛋白酶：能消化胃粘液层，增加粘液的溶解性，破坏胃上皮细胞，增加胃粘膜的通透性；④氧化酶和过氧化氢酶：能阻断吞噬细胞和中性粒细胞的氧化杀伤机制，抵抗过氧化氢对细菌损害，保护Hp在胃粘膜上和吞噬细胞中生存。
空泡/细胞毒素（VacA) 是Hp的主要毒力因子。几乎所有菌株都存在vacA基因，但只有40%～50%的菌株表达空泡毒素活性。VacA是一种分泌性蛋白质，新合成的VacA前体约130～140kDa，含3个部分：N端信号肽、分泌的细胞毒素、C末端区域。在分泌过程中，N端信号肽留于细胞膜内，并引导VacA前体穿过细胞膜进入周浆间隙。在通过外膜时，C末端区域插入外膜内形成小孔，使87kDa的VacA转运到细胞外。VacA可被切割成N端A亚基和C端B亚基，两者以非共价键联结。
据推测，VacA是A-B型毒素，B亚单位的作用是与靶细胞表面结合，介导有毒性的A亚单位从靶细胞膜转入细胞质。毒素单体呈放射状排列，中心是一环状结构，外周大叶似花瓣，与其它细菌的A-B型毒素相似。
VacA诱导上皮细胞空泡形成的机制可能是，VacA多聚体在酸性环境下解离成单体，其细胞毒活性被激活，并与细胞表面未知细胞因子（可能是140kDa蛋白或表皮生长因子受体)结合。然后，VacA经胞吞方式而内在化，进入细胞浆，在V-型（vacuolar-type)ATP酶和一个小的GTP酶蛋白Rab7的帮助下，诱导溶酶体和内质网的膜融合，产生空泡。近期发现，VacA还能松弛胃上皮细胞的紧密连接，减轻细菌穿过上皮的压力。削弱胃粘膜屏障，使胃粘膜易受到毒素的攻击。同时也会导致多形核粒细胞、淋巴细胞经上皮的浸润，加速胃粘膜上皮细胞的损伤。
细胞毒素相关蛋白(CagA) CagA与幽门螺杆菌空泡毒素经常同时出现，且更常见于产毒株，故而得名。cagA基因已被克隆，大约60%的菌株存在cagA基因并表达CagA蛋白。CagA蛋白具有高度的免疫原性，所有消化性溃疡患者和60%功能性消化不良患者具有CagA抗体，因此，血清中检出CagA抗体是Hp感染的一个高度特异性的标志。从90%十二指肠溃疡患者分离的菌株为CagA＋，而仅50%～60%浅表性胃炎患者分离到CagA＋菌株，提示CagA与毒力增强有关。CagA还与诱导胃上皮细胞产生IL-8有关。
cagA基因并非空泡毒素表达所需，在相当多的Hp菌株中，CagA与VacA是分别表达的，在NCTC11638菌株染色体上，vacA与cagA相隔300kb以上。cagA基因的灭活并不影响VacA的表达及诱导IL-8产生的能力。
热休克蛋白(Hsp) 在低pH条件下，Hp合成一系列蛋白质抵抗低酸环境，其中包括Hsp60、Hsp10和Hsp70。Hsp是一种主要的膜表面暴露蛋白质，Hsp60可作为粘附素结合到胃癌细胞上，Hsp70可促进Hp与胃粘膜的粘附，从而保护细菌不被吞噬和避免长期暴露于酸性环境。
胃粘膜细胞是抵御感染的第一道防线，在多种环境应激变化如高温、炎症、病毒感染、活性氧代谢产物等因素的影响下，可表达典型的热休克反应，产生热休克蛋白，表明Hsp在胃粘膜的防御中起重要作用。由于宿主具有与Hp热休克蛋白相似的抗原决定簇，故可产生交叉免疫反应。这一假说可以解释为什么尽管只有Hp的一个型产生细胞毒素，但Hp总是与体内炎症相关。因此，Hp的细胞毒素实际上可能与炎症无关，而交叉免疫反应可引起更严重的胃上皮细胞损伤，导致溃疡形成。
Hsp 作为胃的炎症介质的意义尚不完全清楚。近期研究发现，Hp产生的Hsp 60能诱导人胃细胞系分泌IL-8，提示Hsp 60是与慢性胃部炎症密切相关的重要毒力因子。同时，Hsp 也是Hp生存必需的蛋白质，在应激状态下可以保护其它蛋白质（如尿素酶、外膜蛋白等)的结构稳定，亦可与尿素酶一起通过遮蔽外膜蛋白，帮助Hp逃避免疫监视作用。总之，Hsp 在Hp的致病机制中起重要作用。
脂多糖（LPS) 幽门螺杆菌LPS由O-特异性多糖链、核心低聚糖和脂质A组成，其中O链由LeX和/或LeY抗原构成，LPS的结构可表达为：（LeX)n→核心低聚糖→脂质A。LPS变异型有3种：①丢失α-1，3岩藻糖，即LeX减去岩藻糖，结构是：（葡萄糖胺)n→核心低聚糖→脂质A ；②丢失多聚糖主链，只表达单个LeY，结构是：（LeY)→核心低聚糖→脂质A；③获得α-1，2岩藻糖，使LPS同时表达LeX和LeY，其结构可表达为：（LeY)（LeX)n→核心低聚糖→脂质A。
LPS多态性对幽门螺杆菌适应宿主环境有重要意义。LPS表达的LeX和/或LeY抗原，与人胃上皮细胞表面的Le抗原相同，能引起自身免疫反应，诱导宿主产生抗Le抗体，导致胃粘膜损伤，并造成宿主对病原菌的“不可见（invisibility)”，使Hp逃避宿主免疫反应，在胃粘膜上长期定居和滞留。Le的表达有助于Hp的定植和与胃粘膜上皮细胞的相互作用，以及传递细菌分泌产物，影响炎症反应。
LPS核心低聚糖可促进Hp与宿主层粘连蛋白结合，干扰基底膜层粘连蛋白受体和层粘连蛋白的结合，破坏胃粘膜完整性；某些菌株特别是与胃溃疡有关的菌株，其核心低聚糖能促进胃蛋白酶原的分泌，损伤胃粘膜。
LPS通过细胞内信号转导，刺激人单核细胞产生中性粒细胞活化因子（neutrophil-activiting chemokines)IL-8、ENA-78(epithelial neutrophil-activiting peptide 78)和单核细胞活化因子(monocyte-activiting chemokine)，并刺激中性粒细胞释放毒性氧离子，引起Hp相关的炎症反应。
（三)炎症和免疫反应
幽门螺杆菌主要引起慢性感染，免疫病理反应是主要致病机制。感染Hp的年龄越小，表现的免疫损伤越轻，Hp清除越困难，因而可长期在胃内定植；反之，感染的年龄越大，表现的免疫损伤越重，Hp可能更易被清除。当Hp菌株致病性较强或宿主症状较重时，宿主表现出明显的胃粘膜局部免疫反应，血清抗-HpIgG增高。而当Hp菌株毒力弱或宿主无明显症状时，体内血清抗-Hp IgG滴度也较低。
中性粒细胞炎症反应 Hp感染后可刺激宿主的中性粒细胞浸润，引起Hp相关性急性胃炎和慢性活动性胃炎。中性粒细胞反应可直接由Hp产生的中性粒细胞活化蛋白（NAP)激活，亦可间接经IL-8及其它炎性细胞因子诱导。NAP能增强中性粒细胞表达CD11b/CD18，后者可促使细胞间粘附分子1（ICAM-1)表达增加，从而使中性粒细胞粘附于血管内皮细胞，逸出血管壁，移向感染部位。
Hp结合于胃粘膜上皮表面后，其分泌的抗原性物质侵入胃粘膜上皮细胞紧密连接处，同时释放毒素，破坏上皮细胞的完整性，诱发一系列胞内改变，包括细胞骨架重排，酪氨酸磷酸化，编码IL-8的基因表达增强致IL-8分泌增加。Hp感染还促进上皮间巨噬细胞分泌IL-1、TNF-α等，进而激活IL-8的转录因子而增加IL-8的分泌。IL-8是一种强有力的中性粒细胞趋化和活化因子，它与中性粒细胞表面IL-8受体结合后，激活中性粒细胞。
其它宿主因子如白三烯（LTB-4)、趋化细胞因子、补体激活产物亦可刺激中性粒细胞浸润，诱导大量中性粒细胞聚集于胃粘膜。大量的中性粒细胞浸润，分泌大量细胞因子，如IL-1、TNF-α、IL-8等，进一步扩大炎症反应，并释放大量的胞内酶与活性氧产物，引起炎症反应，导致上皮细胞损伤或死亡，使胃粘膜糜烂。目前认为，强烈的中性粒细胞反应是引起胃粘膜组织损伤的重要致病机制之一。不过，大量炎性细胞聚集于感染局部亦有利于清除细菌。
体液免疫反应 包括局部和全身的体液免疫应答，并可在血清、唾液及胃粘膜中检测到相关抗体。
1．局部体液免疫 Hp阳性胃炎患者中的胃粘膜局部IgA与IgG浓度明显增高，急性感染期局部IgM明显增高，长期感染时IgM下降至痕迹量。几乎所有慢性胃炎患者都存在特异性胃粘膜IgA反应，SIgA能抑制抗原摄取、阻断细胞粘附、抑制细菌动力和中和细菌毒素等，而且能有效激活补体，诱导炎症反应，对宿主可能起到免疫保护作用。体外实验证实，胃IgA抗体可抑制细胞毒素诱导的胃上皮细胞空泡形成。IgG抗体能有效激活补体，诱导中性粒细胞在感染部位聚集，释放炎症介质及活性氧产物，损害胃上皮细胞，可能起到免疫损伤作用。此外，胃十二指肠内存在IgE型浆细胞，IgE介导的反应可能在胃粘膜损伤中起重要作用，目前已证实，Hp感染患者血清中存在特异性IgE抗体。
2．全身体液免疫 慢性胃炎时，血清抗体以IgG和IgA为主，IgM和IgE很少见。抗-HpIgG滴度较高时，胃窦胃炎更为严重，胃窦部细菌感染密度更高。感染过程中血清特异性IgG滴度保持不变，随着细菌的根除，特异性IgG抗体滴度明显下降，再感染时抗体滴度又会明显上升。因此，血清学检查在疾病诊断和疗效监测上具有一定的意义。
尽管大多数Hp感染患者可产生强烈的局部和全身体液免疫反应，血液中及胃粘膜局部特异性抗体明显增多，但体液免疫似乎对根除Hp无效，这可能是Hp具有保护自身免受宿主清除的能力。
细胞免疫反应 由于Hp感染是一种慢性感染，体液免疫对根除感染无效，细胞免疫应答可能起有重要的作用。研究表明，Hp感染患者存在Hp特异性T细胞，且T细胞总数发生了明显的变化。近年来，T细胞产生的细胞因子及粘附因子在Hp感染中的作用日益受到重视。
1．MHCⅡ类分子的表达 自然感染Hp后，引起Th1型细胞活化，胃上皮细胞与上皮内淋巴细胞MHCⅡ类分子表达较强，这可能有助于局部抗原的提呈，从而介导特异性免疫的应答。胃上皮细胞可在IFN-γ、TNF-α及其它细胞因子诱导下合成MHCⅡ类分子，但MHCⅡ类分子表达的增加可能是出于诱导免疫耐受的目的，而不是起免疫防御作用。
2．Th1、Th2型免疫应答 T辅助细胞（Th)依其分泌的细胞因子不同，可分为Th1与Th2两型。Th1细胞产生Ⅰ型细胞因子，如IFN-γ、IL-2和TNF-β（淋巴毒素)，而Th2型细胞产生Ⅱ型细胞因子，包括IL-4、IL-5、IL-6和IL-10。一般认为，Th2型细胞因子促进细胞免疫，能增强宿主对微生物感染的免疫性和防御功能，而Th2型细胞因子影响B细胞的发育和增强体液免疫应答，与感染的进展和持续性有关，对微生物感染有负性调节作用。
病原微生物侵入机体后，大多数宿主能产生强有力的细胞免疫应答，从而导致感染被抑制或根除。如不能激发有效的免疫应答，则致感染不被根除而持续存在，这些易感个体常常存在较强的体液免疫应答和较弱的或缺陷的细胞免疫应答。因此，TH1免疫应答向Th2免疫应答的转换可能是慢性感染性疾病的重要致病机制。
细胞因子在幽门螺杆菌感染所致疾病中起到重要作用。研究发现，将Hp抗原与感染者外周淋巴细胞一起培养，结果发现T淋巴细胞增生反应降低；与非Hp感染者相比，Hp感染者胃T淋巴细胞对Hp抗原的增殖活性降低，所产生的IFN-γ和IL-2也较少。这些结果说明Hp感染患者的Th1型免疫应答受到抑制。另有实验证实感染者对Hp的Th2型免疫应答得到增强。
Hp感染者发生Th1型向Th2型免疫应答的转化，这提示人体试图通过下调（down-regulation)免疫/炎症反应来抑制炎症过程，从而减轻组织损害，但TH1型应答减弱和Th2型应答增强，则导致宿主不能根除Hp，这似可解释为什么Hp感染是一慢性感染，甚至持续终生。
（四)胃上皮细胞突变、增殖和凋亡
细胞突变 自由基、氧化物、活性氮等可引起DNA损伤。Hp感染引起胃炎后，诱导一氧化氮合成酶表达，产生大量活性氮（NO)；同时，炎症还能促进氧化物及其它含氮中间产物的产生，如NO和超氧化物作用的产物-过氧化亚硝酸盐（peroxynitrite)等，引起胃上皮细胞DNA损伤。
DNA损伤后，宿主细胞作出二种反应：一是修复损伤的DNA；二是发生细胞凋亡，以去除DNA损伤的细胞，防止突变的发生。如果在细胞复制前损伤的DNA尚未修复，就会发生突变。NO和氧化物能破坏DNA的修复过程，最常引起G∶C→A∶T的点突变，这是癌症中基因转换的常见类型，与癌症的发生关系密切。正常细胞能产生抗氧化剂破坏氧化物，或抑制氧化剂的作用，如β-胡罗卜素抑制脂质的过氧化，具有防止氧化物、NO等致突变的机制。因此，少量DNA损伤不会导致病理结果，只有在氧化物产生增多、抗氧化防御能力降低时才会发生突变，突变的累积导致肠上皮化生和癌变（图9-3)。
细胞增生 研究表明，Hp感染可增强上皮细胞的复制，导致胃腺体颈部复制带扩大。Hp及其引起的炎症是刺激胃上皮细胞过度增殖的主要原因，尿素酶分解尿素产生的胺也能刺激胃上皮细胞过度增殖。研究发现存在这种倾向：正常粘膜细胞增殖加强→萎缩性胃炎→肠上皮化生→不典型增生→胃癌（图9-3)。
胃癌的发生可能是Hp感染、宿主因素和环境因素共同作用的结果。Hp感染在胃癌发展过程中可能作为一个始动因素，通过诱发强烈的宿主免疫和炎症反应，使宿主对内源性有害因素易感。这些因素包括胃炎患者体内的自由基、NO水平升高，低酸或无酸所致的细菌过度生长，饮食中的N-亚硝基化合物，饮食中缺乏抗氧化剂，吸烟等，通过单独或协同作用，引起胃粘膜细胞DNA损伤和细胞生活周期改变，细胞出现萎缩、肠化及异型增生，最终发生胃癌。
细胞凋亡 细胞在炎症介质的作用下，若不能修复细胞器或DNA的损伤时，就会发生凋亡。因此，在Hp所致胃炎中，细胞凋亡率明显增加。细胞凋亡首先引起胃粘膜表面细胞大量丢失，然后发生腺体细胞丢失、萎缩。细胞凋亡的通路可能有：
（1)含cag毒力岛的Hp粘附到胃上皮细胞后，其Fas表达增强，并同时表达FasL，造成上皮细胞凋亡性自身破坏，该过程与TNF-α致免疫细胞凋亡的过程相似。胃上皮细胞膜上MHCⅡ类分子可能是Hp作用的受体，死亡信号由MHCⅡ类分子转导引起细胞凋亡；
（2)炎症中产生的细胞因子参与细胞凋亡过程，如炎症介质IFN-γ和TNF-α能增强Hp诱导的细胞凋亡；
（3)其它启动细胞凋亡的信号有活性氮、各种氧化物、LPS、氨、尿素酶等，但详细过程未见报道。Bcl-2家族成员Bak可能是人胃上皮细胞凋亡的重要介导因子。此外，Hp感染患者的胃粘膜活检组织能表达p53、p21蛋白，可能与宿主细胞凋亡有关。
Hp感染所致胃炎，细胞凋亡的程度相当大，并位于多个位点，最重要的是胃腺体颈部，它是胃上皮细胞和粘膜腺体复制和再生的区域，如果粘膜腺细胞不能再生，会导致萎缩性胃炎（癌前病变)。
Hp感染所致胃炎时，细胞增殖、突变和凋亡之间的关系见图9-3：
图9-3 HP感染后胃上皮细胞增殖、突变和凋亡之间的关系
总之，幽门螺杆菌能促进人胃上皮细胞的增殖和凋亡反应，如果增殖和凋亡之间的平衡受到破坏，就会致病。例如，细胞凋亡过度会导致萎缩性胃炎。因此，研究Hp对胃上皮细胞增殖和凋亡之间平衡的影响，以及Hp诱导胃上皮细胞凋亡信号转导的通路，对阐明其致病机制和开发新型抗Hp感染药物等具有重要意义。
幽门螺杆菌感染率高，但多数人无症状，只有少数人发展成急性胃炎和慢性活动性胃炎，部分病例发展成消化性溃疡、萎缩性胃炎、肠上皮化生，甚至胃癌。Hp感染后的临床结局与宿主胃酸的分泌状况、免疫反应和菌株型别密切相关。Hp感染高酸分泌者将引起以胃窦为主的胃炎。胃窦炎引起胃泌素大量释放，进而刺激胃酸分泌，增加十二指肠溃疡的发生率。而在低酸者中，Hp感染可导致胃窦和胃体进展性胃炎，因而减少胃酸分泌，甚至无酸，大大增加发生胃癌的危险性。
幽门螺杆菌与慢性胃炎 Hp与慢性浅表性胃炎或萎缩性胃炎之间的病因关系已充分确立，实验证据有：95%慢性胃窦炎患者感染Hp；Marshall和Morris分别吞服Hp临床分离株作自身感染，结果发展成胃炎，根除细菌后，胃炎消退；在一些动物模型中接种Hp临床分离株，可诱发慢性浅表性胃炎。可见，Hp感染是慢性胃炎最常见的病因，但不是唯一因素。在慢性浅表性胃炎患者中，有相当一部分可发展成萎缩性胃炎，萎缩既可能是细菌作用后的结果，又可能是慢性炎症反应的结果。
幽门螺杆菌与消化性溃疡 “无酸无溃疡”的胃酸学说一直在溃疡病发病机制上长期占统治地位，现在大多数学者支持“无Hp无溃疡”观点。虽无足够的证据表明Hp是消化性溃疡的病原菌，但Hp与消化性溃疡（包括胃溃疡、十二指肠溃疡)关系密切，依据是：①Hp所致慢性胃炎是发生消化性溃疡的一个重要基础，几乎所有消化性溃疡患者都存在Hp感染性胃炎；②消化性溃疡患者Hp检出率高，如十二指肠溃疡患者Hp检出率达80%；③根除Hp可加速溃疡愈合及降低溃疡复发率，尤其在十二指肠溃疡比胃溃疡中证据更充分。
由于Hp感染者中大多数人并不发生十二指肠溃疡和胃溃疡，因此，遗传因素、菌株的变异性、环境因素等在致溃疡病中发挥重要作用，可影响宿主对Hp的易感性及反应性，Hp只是消化性溃疡的多种致病因素中的非常重要的因素之一。
幽门螺杆菌与胃癌 1994年世界卫生组织将Hp定为Ⅰ类生物致癌因子。我国1999年的共识意见认为：①Hp可增加胃癌发生的危险性；②Hp与肠型和弥漫型胃癌均有关。Hp诱发胃癌动物模型的建立已证实Hp与胃癌的关系。蒙古沙土鼠经口感染Hp后，Hp能在胃中长期定植。感染26周后出现严重的活动性慢性胃炎、溃疡和肠化，至62周37%沙土鼠发生胃腺癌，并发现腺癌与肠化生区密切相关。
流行病学资料表明，初次感染Hp的年龄较早，胃癌的发生率也较高。在胃癌组病人中Hp的vacAs1/m1基因型高达80%，明显高于另两个基因型s1/m2和s2/m2。
但是，Hp作为胃癌的重要因素尚未得到大多数学者的肯定，部分原因可能是，大多数Hp感染者终身不发展为胃癌，在某些感染人群中，该菌高流行率并一定与胃癌的高发病率相关，如广东、广西两省Hp在人群中感染率相当高而胃癌的发生率甚低。在我国，胃癌高发区山东、福建等地已进行了Hp根除的干预试验，对根除Hp是否可逆转萎缩、肠化的问题将有初步的结论，但对根除Hp能否降低胃癌的发病率等，还需要随访数年才能作出结论。
幽门螺杆菌与胃粘膜相关性淋巴组织淋巴瘤 正常胃粘膜不含有淋巴组织，在Hp感染所致慢性胃炎患者胃粘膜中则出现淋巴组织。胃淋巴瘤患者Hp感染率高达90%以上。根除该菌后，大部分患者肿瘤可消退或缩小。
目前常用的微生物学检查法可分为细菌形态学观察、尿素酶活性测定、血清抗Hp抗体检测以及基因检测四大类。从方式上，诊断可分为侵入性和非侵入性两大类。
侵入性检查法 需借助内镜采取胃粘膜活检标本，主要方法有：
1．快速尿素酶试验 Hp产生极强的尿素酶活性，该酶水解尿素而产生氨，氨可引起pH增加，从而使pH指示剂改变颜色。将胃粘膜活检标本置于含尿素酶及指示剂（一般为酚磺肽)的缓冲液中，如果液体颜色由黄变红（或紫红)，说明有Hp存在。当每块胃活检标本细菌量＞106CFU时，阳性反应往往在30min内出现，当细菌量在103～106CFU 时，大多在2h内出现阳性。实际上，未经治疗的感染国家医学考试网病人每块胃标本细菌量已远远超过106CFU。
2．组织学检查 根据悉尼胃炎分类标准，内镜检查时应从胃窦及胃体取两块活检组织作组织学检查。标本迅速固定在甲醛中，切片后染色。用标准的苏木素-伊红(H &E)染色很容易辩认这种玫瑰色的弯曲状细菌。但当细菌量很少无法分辨时，就需其它特殊染色，包括Wathin-Starry银染色，改良Giemsa染色等，改良Giemsa染色更为实用、简便，现已广泛应用于常规诊断及临床研究。
3．细菌分离培养及形态学检查 这是诊断Hp感染的“金标准”。应取胃窦和胃体粘膜2块活检标本作分离培养。将胃粘膜活检标本置于生理盐水、营养肉汤或20%葡萄糖中，立即转送到细菌室培养。如果标本不能在4h内培养，应放在4℃保存，但不宜超过24h。培养基包括非选择性及选择性两种，后者是在非选择性培养基中添加一定的抗菌药物。培养基中需加入7%～10%的羊血、马血或人血。接种时直接将胃粘膜的粘液面反复接触培养基，亦可用组织匀浆器将标本碾碎后再接种，然后放在厌氧培养罐或厌氧培养箱内微需氧环境37℃培养，3～5d长出菌落。再用革兰染色法染色镜检。
以上三种方法不具有足够的敏感性，难以检出少量细菌。
4．基因检测技术 包括PCR、原位杂交、PCR-微板杂交等技术，特异性达100%，可检出少至10～100个细菌，对胃粘膜标本的转运没有特殊要求，并可用于检测抗菌治疗后细菌数量减少，但并非真正根除的患者，更准确地评价抗菌药物疗效。
非侵入性检查法 主要包括：
1．血清学检测法 检测血清中Hp的抗体，主要适用于流行病学筛选。目前已有许多商品性ELISA试剂盒。有学者建议对45岁以下未服用NSAIDS的病人应先作血清学检查，只有在血清学阳性情况下才作内镜检查。
2．尿素呼吸试验 准确、简便且无损伤性，原理是Hp产生的尿素酶能分解同位素标记的尿素而形成HCO-3和NH+4，产生CO2，标记的CO2随病人呼吸气排出。如果Hp不存在，标记的尿素酶不会被水解，呼吸气中就测不到标记的CO2。
3．15N尿氨排出试验 被测试者口服15N尿素，它被Hp产生的尿素酶分解后，产生标记的15NH3和未标记的CO2，经消化道吸收后进入血液循环，15N标记的氨随着机体代谢产物氨、尿素等一起由肾脏排出。与呼吸试验不同之处是15N，氨排出试验采集的标本是尿，而不是呼气。尿标本作预处理后，用色质联用仪检测2h内15NH3排出率。
对Hp感染预防和治疗有赖于对流行病学、致病机制、抗Hp药物的药代动力学和耐药机制的准确认识，研制合适的疫苗用于预防，推荐合理的方案用于根除Hp感染。
疫苗接种可能是预防Hp感染，降低Hp相关性疾病发病率的最佳选择。研究表现，Hp的减毒或灭活疫苗并不能对人体产生有效的免疫保护作用。目前Hp疫苗的研究热点是基因工程疫苗构建，主要涉及筛选保护性抗原、选择免疫佐剂以增强疫苗的免疫原性、选择合适的传递系统以增加疫苗在预防感染方面的作用。
保护性抗原的筛选 最初应用全菌抗原和粘膜佐剂口服免疫Hp感染的小鼠，成功诱导了小鼠保护性免疫反应，但全菌抗原成分复杂，不良反应多。因此研制Hp亚单位疫苗成为必然，这就需要寻找能干扰Hp粘附和毒性，且存在于所有菌株的保护性抗原，已确定具有保护性的抗原有尿素酶（Ure)、CagA、热休克蛋白60、粘附素等。
Hp Ure由A，B，C，D四个亚基组成，其中仅有UreB亚基能产生保护性免疫，是疫苗和诊断用抗原的主要候选抗原之一，Ure作为候选疫苗有许多优点：在菌株中含量丰富（占Hp可溶性蛋白总量的6%)；分布在细菌表面；广泛表达和高度保守；其大分子量和颗粒状结构也更有利于粘膜免疫接种。不过，UreB的免疫效果并不理想，需要提高其免疫原性。
细胞毒性相关蛋白是Hp的主要致病因子，热休克蛋白、粘附素等存在于所有的菌株，能干扰Hp与胃上皮细胞的粘附，均可作为保护性抗原。
免疫佐剂（粘膜佐剂)的选择 理想的新型疫苗佐剂不仅能增强宿主的免疫应答，更需要作用于特定免疫细胞，从而选择性地诱导形成针对特异性抗原的有效免疫应答，尤其是分泌型IgA（SIgA)。迄今已知最有效的口服疫苗的粘膜佐剂是霍乱肠霉素（CT)，CT具有较强的粘膜免疫原性和佐剂作用，口服可能诱生口服耐受性，但CT与其它不相关蛋白同时口服免疫，可消除免疫的耐受，并能在粘膜局部和全身淋巴组织诱导出抗原特异性T、B记忆细胞。
常以CT B亚单位作为人用苗研究的粘膜佐剂。通过基因工程的方法将CT-B与Hp抗原基因构建于表达载体，表达出融合蛋白，CT-B在融合蛋白中作为分子内佐剂发挥着粘膜佐剂的作用。
传递系统的选择 疫苗的粘膜投递方式成为新型疫苗投递的一个趋势。疫苗的粘膜投递执业兽医（主要为口服投递)方式具有简便、安全和耐受性，并可投递于（胃肠道)粘膜表面，经相关淋巴组织进入其它粘膜淋巴组织，产生更好的免疫效果。可能的投递方式包括：
1．聚合物微粒 主要优点有：可保护抗原不被胃酸及消化道酸分解；可促进肠集合淋巴结，即Penyer＇s淋巴结对其摄取；可同时投送几种抗原；具有佐剂活性；具抗原库储效应；可同时包裹细胞因子和佐剂；载体基质本身无免疫原性，可进行重复性接种。
2．减毒活疫苗载体：活载体疫苗是利用细菌（或病毒)作载体，将保护性抗原或表位的基因重组到体内制成的疫苗。活载体疫苗系统一般由宿主菌、质粒和外源基因而组成。目前，主要研究的减毒活疫苗载体为减毒的沙门菌载体，它可以作为Hp蛋白、抗原或表位的表达载体，向宿主输送单价或多价抗原，有效地诱发系统免疫和粘膜免疫亦可采用乳杆菌为疫苗载体。
总之，研制价廉、高效，兼具预防和治疗作用的Hp疫苗是一个相当复杂的系统工程，除了抗原设计、免疫佐剂、投递方式等因素外，还涉及现代免疫学的各个领域。
抗菌药物疗法 幽门螺杆菌感染的胃溃疡、十二指肠和严重胃炎，无论是初发还是复发，除使用抗胃酸分泌的药物之外，须同时接受抗菌治疗。评估治疗效果，一般沿用“根除（eradication)”的概念，即在停用抗Hp药物一个月后，用常规方法仍不能从胃内检出细菌，它能较好地反映抗感染治疗的远期疗效。而Hp“清除”（c1earance)系指治疗结束时复查细菌阴性。清除可以是Hp暂时被抑制，停药之后可很快再现，因此对判断疾病的预后意义不大。
近年来，虽然找到了一些有效的治疗方案，但要彻底根除Hp仍然十分困难。因为一方面胃酸可能会影响抗生素活性；另一方面，Hp定植于粘液层下的胃粘膜表面，抗生素不易接触该菌。目前还没有一种单一抗生素对Hp感染的治疗是完全有效的。二联疗法Hp根除率亦很低。三联或四联疗法可达到比较理想的治疗效果，目前主要方案是：
1．含铋剂的三联疗法 这是传统的三联疗法，通常由铋剂＋四环素（或阿莫西林)＋甲硝唑（或替硝唑或呋喃唑酮)，疗程2周，疗效取决于细菌对甲硝唑是否耐药。甲硝唑敏感菌株感染者疗效高（根除率＞90%)，而耐药菌株感染者根除率则降至50%～70%，甚至更低。该方案在全世界总的根除率是78%～89%。
2．含质子泵抑制剂的三联疗法 质子泵抑制剂（如奥美拉唑)与两种抗生素（阿莫西林＋克拉霉素、阿莫西林＋甲硝唑、甲硝唑＋克拉霉素)，疗程1周，Hp根除率可达85%～98%。这是近年来研究得最多的治疗Hp感染的方案。
3．含H2受体阻断剂的三联疗法 指H2受体阻断剂（西咪替丁、雷尼替丁或法莫替丁 )与2种抗生素组合。有报道用雷尼替丁＋阿莫西林＋甲硝唑，根除率81.1%～89%。
4．四联疗法 指含铋剂的传统的三联疗法与质子泵抑制剂（或H2受体阻断剂)相组合。多用于三联疗法治疗失败者，应尽量选用患者未用过的抗生素。
值得注意的是，联合的抗生素越多，则不良反应发生的机率越大，费用也更大。甚至引发菌群失调。
免疫疗法 目前根除Hp和预防再感染问题仍未解决。与其它慢性感染性疾病一样，免疫接种可能是抗感染的最有效方法。但是，治疗性疫苗的可行性曾受到怀疑，因Hp感染虽然可引起明显的免疫反应，在血清中可检测到高浓度的抗体，但这种免疫反应不足以清除胃粘膜表面的Hp，感染仍终身存在。
目前，动物模型研究初步表明，口服Hp疫苗（尿素酶、细胞空泡毒素、热休克蛋白、触酶等)＋免疫佐剂（羟磷灰石、霍乱毒素B亚单位、大肠杆菌LT、灭活的沙门菌)对动物约有45%～100%的保护率，并可能达到清除已感染细菌的作用（48%～90%)。治疗性疫苗可能将Th1型细胞免疫转变为Th2型细胞免疫，避免了细胞损害。Th2型细胞释放一些细胞因子如IL-4、IL-5、IL-10，诱导B细胞活化及抗体形成，通过局部IgA和IgG刺激，清除胃腔内的Hp。但单一抗原免疫只能使Hp菌量减少而不能根除。
随着人们对幽门螺杆菌在上消化道的致病作用、特别是在胃癌发生中所起作用重要性的进一步认识，Hp治疗性疫苗的研究必将进一步深入。疫苗本身对现症感染的潜在治疗作用更引起医药界的注意，相信在未来10年，Hp疫苗的研究将进入实用性阶段。
（龙敏 徐智民 第一军医大学)
