王金坤 袁麗萍 李歡 肖紅云
1安徽醫科大學附屬阜陽醫院(安徽阜陽236000);2安徽醫科大學第一附屬醫院(合肥230022)
幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)與慢性胃炎及消化性潰瘍、胃癌、胃黏膜相關淋巴組織淋巴瘤、胃食管反流病、功能性消化不良的發病機制密切相關已被公認[1]。Hp感染在兒童中非常常見,近年來有越來越多的病例被報道[2]。正常情況下,Hp在pH <4 的酸性環境下無法存活。研究發現,感染了Hp的患兒其胃內的pH 值比沒有感染的患兒高[3]。
酸敏感離子通道(acid-sensing ion channels,ASICs)是細胞外酸化激活的離子通道,屬于上皮鈉通道ENaC(epithelial sodium channels)∕退化因子基因DEG(degenerin)家族,在神經組織中高表達[4]。ASICs 與細胞外H+的變化密切相關,在正常和病理條件下都能精確地感受到pH 值的變化[5]。本研究探討了胃黏膜ASICs 的表達及其在Hp感染患者胃腸功能中的作用。
1.1 一般資料選取30 例主訴反復腹痛、惡心、嘔吐于2017年5月至2018年12月在我院兒科進行上消化道內鏡檢查的30 例住院患兒為研究對象。本研究納入22 例經內鏡檢查診斷為胃炎的患者,分為Hp陽性組(n= 11)和陰性組(n= 11)。采用快速脲酶或C13 呼氣試驗來明確Hp感染。如果其中一項測試結果呈陽性,則被認為是Hp感染。22 例患者均取胃竇黏膜活檢標本,用甲醛固定。所有患兒內鏡檢查前均無服藥史。本研究經醫院倫理委員會批準,并取得患兒父母書面知情同意。
1.2 免疫組化法檢測胃竇黏膜ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表達按照免疫組化試劑盒說明書對胃炎患兒胃黏膜ASIC1a、ASIC2、ASIC3表達進行評估[6]。以上皮細胞胞漿呈棕黃色染色為陽性細胞,取每張切片的3 個視野在400 倍顯微鏡下觀察并計算免疫組化分數。免疫組化分數=陽性細胞平均光密度值×染色陽性的黏膜面積∕總黏膜面積。
1.3 ELISA 方法測定血清中CCK、SP、GAS 和MTL 水平住院患兒于次日上午8 ~10 時采血,1 300 ×g離心10 min,分離血清-80 ℃保存待測。按照ELISA 試劑盒說明書測定血清中CCK、SP、GAS 和MTL 水平,用ng∕mL 表示。
1.4 統計學方法血清CCK、SP、GAS 和MTL 以及胃黏膜ASICs 表達以均數±標準差表示,采用t檢驗進行統計學分析。采用Pearson 相關性分析ASIC3表達與血清胃腸激素的相關性。P<0.05 為差異有統計學意義。
2.1 一般情況分析22 例胃炎患兒,男14 例,女8 例,年齡6 ~14 歲,平均(10.32 ± 2.18)歲。Hp陽性組男7 例,女4 例,年齡(10.72 ± 2.18)歲;Hp陰性組男7 例,女4 例,年齡(9.91±2.11)歲。兩組間性別、年齡差異無統計學意義。
2.2 胃竇黏膜組織中ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表達ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 陽性細胞主要分布在胃炎患兒胃黏膜的內膜上皮和腺管中,在細胞膜內可見褐色或黃色表達顆粒。在所有胃炎患兒胃黏膜中可見散在、稀疏的ASIC1a 和ASIC2 表達的陽性細胞(圖1B-C、E-F)。然而,Hp(+)患兒胃黏膜中ASIC3 表達陽性細胞較多,而Hp(-)患兒胃黏膜中ASIC3 表達陽性細胞較少(圖1A,D)。此外,ASIC1a、ASIC2、ASIC3 表達半定量證實胃竇黏膜ASIC3 蛋白表達在Hp感染與非Hp感染患者之間差異有統計學意義(P<0.01)。見表1。

圖1 免疫組化法檢測胃炎患兒胃竇黏膜ASIC1a,ASIC2 和ASIC3 表達(×400)Fig.1 Expression of ASIC1a,ASIC2 and ASIC3 in gastric antrum mucosa of children with gastritis detected by immunohistochemistry(×400)
2.3 血清中CCK、SP、GAS 和MTL 水平Hp(+)組患兒血清CCK 和SP 水平明顯高于Hp(-)組患兒(圖2A-B)。Hp(+)組患兒血清MTL 水平明顯高于Hp(-)組患兒(圖2D)。但Hp(+)與Hp(-)組患兒血清GAS 水平差異無統計學意義(圖2C)。
表1 胃炎患兒胃竇黏膜ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表達分析Tab.1 Expression analysis of ASIC1a,ASIC2 and ASIC3 in gastric antrum mucosa of children with gastritis±s

表1 胃炎患兒胃竇黏膜ASIC1a、ASIC2 和ASIC3 表達分析Tab.1 Expression analysis of ASIC1a,ASIC2 and ASIC3 in gastric antrum mucosa of children with gastritis±s
注:與Hp(-)組比較,**P <0.01
免疫組化分數(%)組別Hp(+)組Hp(-)組例數11 11 ASIC1a 0.138±0.042 0.129±0.044 ASIC2 0.202±0.049 0.185±0.039 ASIC3 0.304±0.028**0.230±0.030
2.4 ASIC3 表達與血清CCK、SP、GAS、MTL 水平的關系分析ASIC3與血清胃腸激素的關系結果表明,ASIC3 的表達與血清CCK、SP 和MTL 的分泌有顯著相關性(R= 0.539,P= 0.01;R= 0.516,P=0.014;R=0.495,P=0.019),見圖3。

圖2 ELISA 法測定血清CCK、SP、GAS 和MTL 水平Fig.2 Serum levels of CCK,SP,GAS and MTL were determined by ELISA
ASICs 屬于DEG∕ENaC 家族成員,是一種由細胞外酸激活的陽離子通道。ASICs 已被證實參與多種生理病理過程,如腫瘤、炎癥、缺血損傷、胃腸道疾病等[7-9]。有實驗研究表明,ASIC3 在胃炎和消化性潰瘍的情況下可促進胃酸過敏和疼痛,也參與結腸過敏[10]。
Hp感染是兒童慢性胃炎的病因之一[1]。正常兒童胃液pH 值<4.0,可以抑制大部分細菌的生長,在胃內形成相對無菌的環境[11]。然而,Hp可以通過激活存在人胃中的一種細胞質脲酶,這種酶將尿素分解為CO2和NH3,從而增加胃腔的局部pH 值[12]。此外,日本男性患者的研究顯示,Hp對酸性分泌有較強的抑制作用[13]。PARK 等[14]報道,Hp感染兒童的pH(pH >4)高于胃正常pH(pH <4)。ASIC3 對細胞外pH 最敏感,其激活閾值為pH 7.2左右[15]。本研究發現感染Hp的胃炎患兒胃黏膜中ASIC3 的表達較未感染Hp的患兒顯著增加,而ASIC1a 和ASIC2 的表達卻沒有增加,提示胃內Hp可上調胃黏膜ASIC3 的表達。
據報道,ASICs 與功能性胃腸疾病相關[10]。本研究測定了CCK、SP、GAS 和MTL 胃腸激素水平來探討ASICs 與胃腸功能的關系。CCK 能刺激膽囊收縮和胰腺分泌,促進腸道運動,抑制幽門括約肌收縮;對餐后胃運動有抑制作用,對胃排空有延緩作用[16]。SP 是存在于胃腸道系統肌腸和黏膜下神經叢的一種神經肽,實驗研究表明,SP 在胃腸道中發揮肌肉收縮、上皮離子轉運、血管通透性和免疫功能調節等作用[17]。本研究表明,與未感染Hp的患兒相比,Hp感染的患兒血清CCK 和SP 水平顯著升高。此外,CCK 和SP 的釋放與胃炎患兒胃黏膜ASIC3 的表達密切相關。

圖3 ASIC3 表達與血清CCK、SP、MTL 水平的相關性Fig.3 Correlation between ASIC3 expression and serum CCK,SP and MTL levels
胃泌素由胃竇及十二指腸近端黏膜G 細胞分泌,可促進胃酸分泌、胃竇收縮及胃腸黏膜再生。由Mo 細胞分泌的MTL 可促進上消化道機械運動和生理機電活性[18]。本研究表明,Hp感染的患兒血清MTL 水平明顯高于未感染Hp患兒。MTL 的釋放與兒童胃炎胃黏膜ASIC3的表達顯著相關。
綜上,Hp感染可誘導患兒胃黏膜ASICs,特別是ASIC3 的表達,ASIC3 參與胃腸道的病理生理功能。