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编号:10213697
健康成年幽门螺杆菌感染者口腔和粪便排菌情况的研究
http://www.100md.com 《美国医学会杂志(中文版)》 2000年第5期
     作者:朱丽明(节译) 陈寿坡(校)

    单位:

    关键词:

    美国医学会杂志中文版000506Julie Parsonnet, MD Haim Shmuely, MD Thomas Haggerty, BS

    Fecal and Oral Shedding of Helicobacter pylori From Healthy Infected Adults

    背景:幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)经常感染人体,但其传播方式尚不清楚。

    目的:明确人体——原发Hp感染宿主——是如何将细菌排至周围环境中的。
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    设计:1998年2月至12月进行的临床对照试验研究。

    地点:北加利福尼亚的一家医院的临床研究单位。

    参与者:16例无症状Hp感染者和10例未感染者。

    措施:所有感染者服用导泻药和催吐药,1例未感染者服用催吐药。

    主要观察指标:从导泻和催吐前后的粪便、周围空气、唾液及催吐期间的呕吐物标本培养分离出确定的Hp,应用REP-PCR(repetitive extragenic palindromic polymerase chain reaction)方法分析分离物的指纹图谱(fingerprinting),通过测定16S rRNA的基因序列来鉴定细菌的种属。

    结果:所有Hp感染者的呕吐物标本中均培养出Hp,量常常很大。16例中,有6例在呕吐时的空气标本中有Hp生长,阳性率为37.5%。催吐前后的唾液标本的Hp阳性率分别为18.8%和56.3%。正常粪便标本中没有培养出Hp。在101份导泄药诱发的粪便中,有22份标本Hp阳性(21.8%)。14例中,有7例(50%)的粪便内至少有一次培养出Hp(另外2例的粪便被霉菌污染而未包括在内)。指纹法分析培养分离出的Hp均相同,但是各个受试者之间并不相同。未感染者的标本无Hp生长。
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    结论:Hp可从呕吐物标本中培养出,偶尔可从唾液和导泻后的粪便标本中培养出。患有胃肠道疾病尤其是呕吐时,可能传播Hp。

    幽门螺杆菌(Hp)感染不但可引起消化性溃疡,而且与胃癌的发生也有关系。但是Hp的传播途径不清。这方面存在四个问题:(1)这种微生物是如何离开宿主进入周围环境的? (2)在周围环境中微生物寄生在何处?(3)人群何时获得感染?(4)是否所有人均是易感者?尽管大多数流行病学资料支持Hp是人与人之间直接传播,但传播方式不明。

    在正常情况下,认为Hp只能生存在人胃内,因此推测该微生物是通过粪便、唾液、呕吐物进入周围环境。Hp是一种需要复杂营养的微生物,以致从临床标本中不易确定它。在有Hp感染的胃活检标本检出率只有50%~70%,从粪便、唾液、呕吐物中检查Hp更为困难。许多研究采用多聚酶链反应(PCR)技术鉴定Hp,然而遗憾的是PCR不能分辨活的或死的微生物的DNA。一种新的方法——免疫磁化分离(immunomagnetic separation,IMS)多聚酶链反应技术(IMS-PCR)可用来解决这个问题。
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    本研究应用培养法和IMS-PCR对Hp携带者的粪便、唾液、呕吐物进行了检测。因为有些研究提示Hp只能从腹泻时的粪便中测出,所以我们对服用导泻药前后的粪便分别进行Hp培养。此外还采集呕吐时的周围空气标本检查Hp。通过这些研究,希望能找到Hp的传播途径。

    方法

    研究对象

    从北加利福尼亚地区Hp感染率较高的黑人和拉丁美洲人中征集健康志愿者103例,将其中年龄大于55岁、怀孕、有溃疡病史、胃肠道出血、重度消化不良、经常服用泻药、最近应用过抗菌药和抗酸药、以及曾经接受Hp根除治疗的人除外后,有62例参加此项研究。每位受试者留取一份血清标本测定Hp IgG抗体。在27例血清学阳性者中,15例做了13C尿素呼气试验、体格检查、血细胞计数、血生化检查和粪便潜血试验。另有2例Hp IgG抗体阳性的无症状者也作了呼气试验和体格检查,其中1人因贫血而弃去。最终有16例Hp感染无症状志愿者。另外, 以Hp血清学和呼气试验均阴性证实为无Hp感染的10例作为对照。
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    临床试验

    Hp感染者进入临床研究单位,服用内含45 mL磷酸钠的溶液90 mL,接着饮水720 mL。选择磷酸钠作为导泻剂是因为它起效快,同时作用于小肠和大肠。收集服用导泻剂后8小时的全部粪便立即送检。

    Hp感染者空腹一夜后,服用吐根5 mL和水至少480 mL。催吐前收集唾液和与受试者相距0.3m的空气标本接种于培养基上,其中10例患者还收集了距离1.2m处的空气,在10分钟之内将标本送至实验室。呕吐停止后,收集第二份唾液标本。

    10例正常对照者提供了正常的唾液和大便标本。其中1例Hp阴性者也进行了催吐后试验。

    粪便、呕吐物、唾液的培养

    粪便标本用20%磷酸盐缓冲液稀释,250 μm滤器过滤,取200 μL混悬液接种于琼脂培养基,培养基中含多粘菌素B、两性霉素B、杆菌肽、萘啶酮酸和万古霉素。另取混悬液1 mL按照Kelly的方法培养。应用这些方法,即使在细菌数量低至102/ mL的粪便也能够培养出Hp,检出Hp的敏感性取决于菌株的不同。
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    将呕吐物标本的pH调至7,用磷酸盐缓冲液以1:1稀释。取200 μL稀释液接种于上述含抗生素的培养基。应用这种方法能够检查出含细菌数量低至10/ mL的标本中的Hp。如果每毫升标本中含有0.125 mL吐根,可使Hp的检出率降低10倍。唾液标本用磷酸盐缓冲液1:1稀释后以同样方法培养。所有培养皿均置于37℃微需氧环境培养。

    IMS处理培养物和PCR

    将预先包被羊抗兔IgG的磁化聚苯乙烯珠与多克隆兔抗Hp IgG抗体结合。然后将粪便、呕吐物和唾液混悬液与上述磁珠30 μL混合,置于4℃中1小时。用磁铁将珠子从溶液中分离,弃去液体,用内含0.1%牛血清蛋白的磷酸缓冲液1 mL洗脱三次。取一部分珠-菌复合物加入30 μL无菌蒸馏水,煮沸10分钟溶解细菌后在冰浴中冷却,冻存直至PCR。另一部分珠-菌复合物加磷酸缓冲液100 μL后,依上述方法培养。

    用对Hp 16s rRNA基因特异的引物,将免疫磁化分离的珠-菌复合物进行PCR扩增。琼脂凝胶电泳上139bp带提示标本中含有Hp。以蒸馏水和未加检测标本的免疫磁珠作为阴性对照。IMS-PCR可以在粪便标本中检出Hp(33 Hp/mL)也可在呕吐物标本中检出Hp(3 Hp/mL)14
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    检测空气标本中的Hp

    为建立空气标本采样方法,我们将Hp在通风橱内作雾化处理,以不同速度吸入培养皿和滤器。这种方法可以培养出106~107的雾化细菌,以1.7m3/h抽吸速度空气标本培养出的细菌数量最多。过滤条放入100 μL无菌水中,然后将50 μL液体进行超声处理。再冻融6次,用PCR测16s rRNA基因。

    指纹图谱法检验分离物和Hp的鉴定

    用生化方法(氧化酶、尿素酶和过氧化氢酶)和光镜鉴定Hp。在每一个阳性培养物中,再取一个菌落用PCR扩增16s rRNA基因。如果16s rRNA被扩增,则用REP-PCR技术对分离物进行指纹图谱分析,并将呕吐物、粪便、空气和唾液分析结果进行比较。

    结果
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    16例Hp感染者的平均年龄为38.7岁,其中9例女性(56.3%)。10例未感染者的平均年龄为39岁,其中6例女性(60%)。

    粪便的结果

    服用泻药前收集的16例感染者和10例非感染者的粪便,Hp培养均阴性。有5例感染者用IMS-PCR检测出Hp 16s rRNA基因,没有感染的受试者则没有测出。

    Hp感染者服泻药后共收集121份粪便标本,其中115份进行了培养。每例感染者至少有4份标本做了培养。2例受试者的标本因污染真菌而无法评估。其余14例中有7例培养出Hp(50%)。服泻药后排便较晚者粪便更容易培养出Hp。在5例受试者的37份培养阳性粪便标本中,16份标本可予定量,其细菌数量为5~2125 CFU/ mL。有1例受试者连续收集数份粪便标本进行培养,后排出的粪便Hp数量比先排出的标本为多。

    IMS-PCR检测,16例中11例至少有一次粪便Hp阳性。服泻药后不论排便早或晚的标本中均可检出Hp 16s rRNA基因片段。在服泻药后没有测出Hp DNA的5例中,有2例在服泻药前粪便内查出Hp。另外1例粪便培养出Hp,而IMS-PCR方法检测的结果是阴性。因此,16例中有14例(88%)测出有Hp生长,2例的粪便内未检测出Hp是因为培养皿被污染。
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    呕吐物和唾液结果

    从感染者中共收集了85份呕吐物标本,5个标本被真菌污染,难以评估,其余80个标本均有Hp生长。有14例、38份标本培养可以计数。31个标本的CFU数大于1 000,11个标本大于10 000。所有标本经IMS-PCR方法检测均测出Hp 16s rRNA基因。未感染者(服用催吐药呕吐3次)呕吐物培养和PCR法检测Hp均为阴性。

    3例(18.8%)Hp感染者催吐前唾液培养结果阳性。IMS-PCR检测7例Hp阳性(43.8%),其中3例培养阳性。9例Hp感染者在呕吐停止后半小时收集的唾液中培养出Hp(56.3%),IMS-PCR检测8例阳性(其中7例培养阳性)。催吐后的唾液中Hp数量较少。对照组的唾液标本培养和IMS-PCR均为阴性,其中1例催吐后唾液仍未测出Hp。

    空气标本的结果

    呕吐前空气标本培养和PCR检测均未发现Hp。呕吐后,有6例(距0.3m)空气标本有Hp生长,其中5例与第一次呕吐物结果一致,另一例与第5次呕吐物结果相符。空气培养阳性的2例,PCR检测其滤器亦阳性。另2例滤器培养阳性者,空气培养则为阴性。从距受试者1.2m处收集的空气标本,均未发现Hp。
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    指纹图谱法分析和菌株鉴定

    在16例中,有14例至少可在获得1种标本进行指纹图谱分析,其中2例有4种标本(粪便、呕吐物、空气和唾液),4例有3种标本,4例有2种标本,4例有1种标本。不同个体,包括夫妻之间的指纹图谱并不完全相同。

    全部14个REP-PCR分离物(获自14例感染者)均经16s rDNA基因500bp碱基对测序分析证实为Hp,与标准株相比较,其差别低于0.82%。在20份IMS-PCR阳性而培养阴性的标本中,14份标本16s rRNA扩增序列与Hp一致。另外6例标本,未能扩增到足够DNA进行序列分析。

    评论

    本研究结果表明,健康Hp感染者的呕吐物和粪便可以培养出Hp。呕吐物中的Hp数量可高达30 000 CFU/ mL样本。呕吐物培养的敏感性在0.1%~1%之间,我们测算每毫升呕吐物中的Hp数量多于106。因此呕吐是宿主释放大量Hp到周围环境的一种潜在机制。尽管对疾病通过呕吐传播尚无系统研究,但是呕吐作为一个危险因素,可能与居住拥挤、多子女、卫生条件差等其他传播途径有相似之处。已证实的急性Hp感染(支持胃-口传播)病例极少。Mitchell等报道一对1岁的孪生子在Hp感染的母亲呕吐三周后发生Hp急性感染。另外1例急性Hp感染发生在常规胃液化验之后。有人报告,给有呕吐的Hp感染者进行口对口人工呼吸后而被感染Hp,这也支持Hp可能胃-口途径传播的看法。
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    呕吐时Hp被排到空气中。尽管胃肠道的其他病原体在呕吐时可经空气传播,但是我们仍不能肯定这也是Hp传播的途径。呕吐时空气受污染持续时间短,细菌扩散距离有限,所以Hp暴露于空气的可能性不大。

    唾液和牙垢亦时常可以扩增出Hp DNA,但是在口腔很难培养出Hp。我们的工作显示,催吐前唾液Hp检出率为19%,催吐后则为50%。迄今为止,很少有流行病学资料支持口-口传播,牙科医生Hp的感染率与一般人群相同。大多数配偶的Hp感染率或菌株类型并不一致,配偶中一方Hp根除后,从仍有Hp感染的另一方中再感染的机会极小。因此,存在于口腔的少量Hp能否成为传染源尚待证实。

    与呕吐物相比,粪便中的Hp不易培养。这可能与粪便培养的敏感性较低有关。然而在胃肠道粪便通过加快时,有50%的人可从粪便培养出Hp。

    泻药所致腹泻和催吐剂所致呕吐与胃肠道疾病并不相同。Hp缺乏调节基因,以致它离开正常的生存环境后不能长期存活。口服磷酸钠诱导水样腹泻后,可以发现小肠内的病原体。因此,结肠型胃肠炎和肠道通过慢的胃肠炎不能传播Hp。另一方面,呕吐物含有大量Hp,这就难以排除环境不被污染的可能。这就引出一个问题,慢性胃反流和其他疾病导致之频繁呕吐是否为传播Hp的高危因素。

    本文研究对象是健康的无症状成人,结果发现全部Hp感染者都可向环境排出Hp。虽然世界上存在大量Hp感染宿主,但是仍有很多人没有感染Hp。防止感染的屏障可能有两个,即:人体的内在因素(例如,高胃酸液、营养良好)和外部因素(例如,家庭和公共卫生状况,个人卫生习惯),这可以对这种现象做出解释。我们认为发达国家Hp感染率下降的原因可能与发达国家胃肠炎的发生率下降有相似之处。家庭成员内胃肠疾病流行病学研究可以对了解和控制Hp传播提供重要线索。, http://www.100md.com