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《自然》:终于!科学家发明了幽门螺杆菌这个大坏蛋引发胃癌的可能机制

时间:2017-08-22     泉源:奇点网

2017年8月16日,来自德国马克斯普朗克熏染生物学研究所的Thomas F. Meyer博士和美国斯坦福大学医学院的研究职员相助首次发明了幽门螺杆菌导致胃癌的可能机制 。他们发明,幽门螺杆菌熏染可能通过诱导胃粘膜下方干细胞的太过增殖,致使干细胞在增殖历程中积累大宗的DNA损伤,从而诱导癌症的爆发 。这一发明揭晓在《自然》杂志上(1) 。

Meyer博士

1875年,德国一些学者首次在人体的胃中发明了一种螺旋细菌,但因无法在容器中培植,研究效果并没有受到太大的重视(2) 。直到一个世纪之后,1982年,两名来自澳大利亚的科学家,鲁宾·华伦和巴利·马歇尔再次疏散出该种细菌,并发明这一细菌是导致胃溃疡的“元凶”,才让人们对幽门螺旋杆菌爆发了狂热兴趣 。这一发明于1983年揭晓在《柳叶刀》杂志上(3) 。二人也因此获得了2005年的诺贝尔心理学和医学奖 。

2005年诺贝尔奖颁奖晚会上鲁宾·华伦和巴利·马歇尔博士

而随后的大宗研究发明,幽门螺杆菌不但可以通过熏染胃粘膜细胞,引起胃溃疡,也和胃癌爆发亲近相关 。例如,1991年《新英格兰医学》杂志上揭晓的一项研究批注,60%的胃腺癌可以归因于幽门螺旋杆菌熏染(4) 。因此,在1994年,幽门螺杆菌也被天下卫生组织列为一级致癌物(对人体有明确致癌性的物质或混淆物,如黄曲霉素,砒霜等等)(5) 。

在我国,幽门螺杆菌的总体盛行率照旧很高的 。凭证2002年-2004年对我国19个省市自治区一样平常人群26341人举行的一项盛行病学视察发明,我国的幽门螺杆菌的总熏染率凌驾56%,其中广东地区最低为42%,西藏最高为84.6%(6) 。也就是说,在我国平均每两小我私家中就有一小我私家熏染了幽门螺杆菌 。

同时,凭证天下卫生组织2014年的统计资料,我国胃癌殒命人数占全球胃癌殒命人数的比例高达47%(7) 。也就是说,全球近一半的胃癌患者殒命爆发在我们国家 。

虽然,人们发明幽门螺杆菌熏染与胃癌的爆发亲近相关,可是与致癌病毒差别,细菌不会将致癌基因转入宿主细胞内 。因此,在此之前,人们并不清晰幽门螺杆菌是怎样诱导胃癌爆发的 。

之前,马克斯普朗克的临床学家Michael Sigal就已经发明,幽门螺杆菌不但仅只会熏染胃粘膜外貌的细胞,并且还会侵入到胃粘膜深部,抵达干细胞池 。同时,Sigal还视察到,这些干细胞还会通过增添其破碎来对熏染做出反应(8) 。是不是这个历程导致了胃癌?那详细机制又是什么呢?

干细胞位于胃腺的底部,受基质成纤维细胞释放的R-脊髓卵白卵白(箭头)调理增殖活性

已有研究批注,在正常干细胞增殖历程中,DNA复制历程中爆发的随机突变是一种强烈的致癌因素,凌驾遗传以及情形因素等(9) 。因此,幽门螺杆菌很有可能是通过增进胃粘膜干细胞的太过增殖,引起大宗DNA损伤,最终诱导胃癌的爆发 。

为了确定幽门螺杆菌详细是怎样增进胃粘膜干细胞增殖的 。Meyer博士接纳单分子原位杂交手艺对小鼠胃粘膜干细胞举行系统剖析 。效果发明,小鼠的胃粘膜下,位于胃腺基底的干细胞池中保存两种差别类型的干细胞 。一种干细胞分解水平低,增殖能力强,另一种分解水平较高,增殖能力较弱 。

同时,Meyer博士还发明,当幽门螺杆菌侵入时,胃粘膜下方的间质成纤维细胞会渗透一种名为R-脊髓卵白(Rspo)的物质,作用于胃粘膜下方干细胞池,激活干细胞的WNT通路调理干细胞的增殖以应对幽门螺杆菌熏染 。

可是,Meyer博士发明,这两种细胞对WNT通路的反应是差别的 。正常Rspo作用于分解水平低,增殖较快的干细胞在后,会使干细胞的增殖速率显著加速,导致其太过增殖 。而Rspo作用于增殖较慢的细胞后,会显著抑制其增殖 。

Rspo会显著增强敏感干细胞的扩增速率(单细胞作育24小时)

正如Sigal博士所说,“由于幽门螺杆菌引起熏染机体无法自我治愈,因此,若不治疗,幽门螺杆菌可能恒久一连刺激间质成纤维细胞渗透Rspo来刺激干细胞破碎,这也许足以诠释为什么幽门螺杆菌熏染会显著增添胃癌危害(10) 。”

总的来说,Meyer博士的研究展现了慢性细菌熏染是怎样滋扰组织的功效的,并提供了关于幽门螺杆菌怎样增添胃癌危害的首个名贵线索 。而我国生齿基数大,幽门螺杆菌的熏染率高,这也是我国胃癌发病人数以及殒命人数云云之高的可能缘故原由 。而此前的研究批注,举行幽门螺杆菌根治治疗可以镌汰65%的胃癌危害(11) 。因此,为了镌汰胃癌的爆发,熏染者照旧应该尽早接受幽门螺杆菌根除治疗 。

参考资料:

1.http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23642.html?foxtrotcallback=true

2.https://www.nature.com/scientificamerican/journal/v292/n2/full/scientificamerican0205-38.html

3.Warren JR, Marshall BJ. Unidentifi ed curved bacilli on gastric epithelium in active chronic gastritis. Lancet 1983;I:1273–5.

4.Parsonnet J, Friedman G D, Vandersteen D P, et al. Helicobacter pylori infection and the risk of gastric carcinoma[J]. New England Journal of Medicine, 1991, 325(16): 1127-1131.

5.IARC. Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Helicobacter pylori. In: Schistosomes, liver fl ukes and Helicobacter pylori views and expert opinions of an IARC Working Group On The Evaluation of Carcinogenic Risks To Humans. Lyon: IARC 1994. p. 177–240.

6.张万岱, 胡伏莲, 萧树东, 等. 中国自然人群幽门螺杆菌熏染的盛行病学视察[J]. 现代消化及介入诊疗, 2010, 15(5): 265-270.

7.Stewart B, Wild C P. World cancer report 2014[J]. Health, 2017.

8.Sigal, M. et al. Helicobacter pylori activates and expands Lgr5+ stem cells through direct colonization of the gastric glands. Gastroenterology 148, 1392–404.e21 (2015).

9.Tomasetti C, Vogelstein B. Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions[J]. Science, 2015, 347(6217): 78-81.

10.https://www.mpg.de/11437780/stomach-cancer-helicobacter-pylori-infection

11.Fuccio L, Zagari R M, Eusebi L H, et al. Meta-analysis: can Helicobacter pylori eradication treatment reduce the risk for gastric cancer?[J]. Annals of internal medicine, 2009, 151(2): 121-128.

 

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