幽門螺桿菌的發(fā)現(xiàn)過程

中國藥科大學生命科學與技術學院徐旭東幽門螺桿菌的發(fā)現(xiàn)過程——平凡的病和不平凡的發(fā)現(xiàn)

2005年10月3日，諾貝爾獎評審委員會宣布，將該年的諾貝爾生理和醫(yī)學獎頒發(fā)給澳大利亞科學家巴里·馬歇爾（BarryJ.Marshall）和羅賓·沃倫（J.RobinWarren），以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了幽門螺桿菌以及這種細菌在胃炎和胃潰瘍等疾病中扮演的角色（TheBacteriumHelicobacterpyloriandItsRoleinGastritisandPepticUlcerDisease）?！边@是一個似乎頗令人感到“失望”的獲獎：因為與之前多年“曲高和寡”的獲獎成果相比，今年的獲獎成果顯得有點平淡。但是幽門螺桿菌的發(fā)現(xiàn)，實實在在地開創(chuàng)了人類對胃潰瘍等疾病的有效治療方法，提高了人類的健康水平。

幽門螺桿菌（Helicobacterpylori，簡稱Hp）是B型胃炎、消化性潰瘍及胃粘膜相關淋巴組織（MALT）淋巴瘤的主要致病因素，并且與胃癌的發(fā)生密切相關，現(xiàn)已被WHO列入第一級生物致癌原。Hp在全世界人群中的慢性感染率達50%以上。1968-74M.B.,B.S.,Univ.ofWesternAustralia1977-84

Registrar,Medicine,RoyalPerthHospital1985-86NHMRCResearchFellow,Gastroenterology,RoyalPerthHospital1986-94ResearchFellowandProfessorofMedicine,Univ.ofVirginia1996ProfessorofResearchinInternalMedicine,Univ.ofVirginia1997ClinicalProfessorofMedicine,Univ.ofWesternAustralia1999ClinicalProfessorofMicrobiology,Univ.ofWesternAustralia2003NHMRCSeniorPrincipalResearchFellow,Univ.ofWesternAustraliaBarryJ.Marshall–CurriculumVitaebornSeptember30,1951,Kalgoorlie,WesternAustralia1961M.B.,B.S.UniversityofAdelaide,SouthAustralia1961JuniorResidentMedicalOfficer,QueenElizabethHosp.,Woodville,SA1962RegistrarinHaematologyandClinicalPathology,InstituteofMedicalandVeterinaryScience,Adelaide1964-66RegistrarinClinicalPathology,RoyalMelbourneHospital1966-68RegistrarinPathology,RoyalMelbourneHospital1967FellowshipoftheRoyalCollegeofPathologistsofAustralasia1968-99Pathologist,RoyalPerthHospitalJ.RobinWarren–CurriculumVitaebornJune11,1937,Adelaide,SouthAustralia

阻礙人們獲得知識的最大敵人，并非是對未知世界的一無所知，而是對事物的錯誤認知。

——丹尼爾·鮑斯坦

1906年，Kreint在人的胃內發(fā)現(xiàn)螺旋狀微生物，誤認為是“螺旋體（Spirochaetn）”。1915年Rosenow在消化性瘍人胃內也發(fā)現(xiàn)了“螺旋體”。1921年Luger證實了胃癌病人有“螺旋體”存在，而健康人沒有這種微生物。1932年Applmans在消化性潰瘍和胃癌病人體內同時發(fā)現(xiàn)了螺旋狀微生物。1939年Doenges在242例尸檢標本中發(fā)現(xiàn)104例（43％）的胃內有“螺旋體”，由于大部分標本自溶，難以下病理學診斷。1940年Freedburg等經(jīng)過長期的研究，發(fā)現(xiàn)35例手術切除的胃組織上有13例有“螺旋體”，一般寄生于良性和惡性潰瘍的邊緣，他們認為是“非致病性的機會菌”。1954年Palmer用HE染色對1180例胃活檢標本進行觀察，未發(fā)現(xiàn)螺旋體。認為胃內的“螺旋體”是經(jīng)口腔污染所致。1975年，Steer等在胃潰瘍病人的胃上皮表面或粘液底層發(fā)現(xiàn)有細菌存在。他們還在電鏡下看到多形核細胞內有被吞噬的細菌，對這種細菌培養(yǎng)卻長出了綠膿桿菌。后經(jīng)仔細觀察該文的照片，認為粘膜上的細菌確系螺旋狀細菌，而培養(yǎng)的綠膿桿菌可能系污染所致。1983年，Warren報道了他歷經(jīng)3年（1979年開始）在135例胃活檢標本上發(fā)現(xiàn)了彎曲狀或S狀桿菌，該菌在光鏡下與空腸彎曲菌相似，用HE染色難以看清，而用Warthin-Starry銀染則易辨認。這種細菌位于皮表面、胃小凹或小凹之間，在胃竇部多見，并與活動性胃炎密切相關。因此，他與Marshall進行合作，開始對此菌進行分離。他們采用空腸彎曲菌分離技術，在厭氧37℃條件下，在巧克力瓊脂上經(jīng)過3～4天的培養(yǎng)，成功地分離了這種細菌，即幽門螺桿菌。

但是，在二十世紀八十年代以前，正統(tǒng)醫(yī)學界認為，胃潰瘍是由于長期食用辛辣食物、飲食不規(guī)律以及工作壓力等原因造成的。其實，早在二十世紀初，很多研究者都在活體組織樣本中就發(fā)現(xiàn)了螺旋狀的微生物，并在1966年出版的著名“生理學手冊”中刊登了帶有幽門螺桿菌的組織切片的照片。但是，始終沒有引起人們的重視，人們一直將依多的發(fā)現(xiàn)當作一個特例，因為，主流醫(yī)學界認為，在胃這樣的極度酸性的環(huán)境中是不可能有微生物存在的。

Warren把自己的發(fā)現(xiàn)拿給同事們看，但同事們都說看不到！他就在醫(yī)院宣傳他的觀點，并且在醫(yī)院內部刊物發(fā)表了文章，認為胃炎和潰瘍病與螺旋菌感染有關。據(jù)說當時被許多同事嘲笑，大家都覺得他是在胡說八道，醫(yī)學界更是對此不屑一顧。

1981年，Marshall的到來，開始了兩人的合作！1982年,馬歇爾成功地從數(shù)份活檢樣本中培養(yǎng)出幽門螺桿菌。當兩人提出幽門螺桿菌感染導致胃炎，并進一步引起潰瘍時，醫(yī)學界仍然是一片反對，而且這種反對態(tài)度持續(xù)多年。1983年馬歇爾寫論文投給某雜志，但遭到編輯部的拒絕：“我們需要56篇文章，而你是第67篇。1984年7月，馬歇爾決定用自己的胃做實驗，他把60毫升的幽門螺桿菌培養(yǎng)液喝了下去！14天后，馬歇爾出現(xiàn)了明顯的惡心、嘔吐癥狀，10天后的胃鏡檢查發(fā)現(xiàn)他確實患了胃炎。“嘗起來，就像壞掉的雞肉。”

（2006.3.21在上海交大的報告）“這意味著我的論文屬于其中水平最爛的20％?！保?006.3.27在浙大的報告）1984年，兩人合著的正式論文在《柳葉刀》雜志發(fā)表，標志著這一研究成果終于得到主流學界的承認。

幽門螺桿菌的致病機制1.基因學說

HP基因多態(tài)性是造成HP感染后不同臨床結局主要的原因，現(xiàn)在認為與空泡毒素A（VacA）基因和細胞毒相關基因（CagA）及其基因表達的蛋白質與致病有關。

VacA和CagA蛋白是HP毒素的主要標志。部分革蘭陰性和陽性致病菌的染色體上毒力因子基因的特殊區(qū)域稱為“致病島（pathogenicityisland）”。CagA致病島是HP的主要毒力因子。CagA基因序列的拓展研究發(fā)現(xiàn)，CagA是Cag致病島中基因之一，CagE是誘導胃上皮細胞產(chǎn)生白介素8（IL-8）的主要基因，IL是誘發(fā)胃黏膜炎癥的主要細胞因子。2.漏項學說（LeakRoofHypothesis）“尿素-尿素酶-氨系統(tǒng)”被認為是HP感染致胃黏膜損傷的一種病理生理機制。HP產(chǎn)生的尿素酶、過氧化物酶、脂酶等及其產(chǎn)物氨、羥氨以及細胞毒素等，可損傷胃黏膜，主要損傷胃竇部黏膜，受損傷的細胞表面pH升高，從而阻滯氫離子由黏膜向胃腔內分泌，并促使氫離子逆向擴散，進一步破壞了胃黏膜屏障。3.促胃液素聯(lián)系學說（GastrinLinkHypothesis）研究發(fā)現(xiàn)HP陽性的慢性胃炎及十二指腸潰瘍患者的血清促胃液素水平較HP陰性的患者高，清除HP可使其血清促胃液素下降，認為“氨-促胃液素-酸系統(tǒng)”是HP使胃內促胃液素-酸正常負反饋機制失衡，從而造成胃黏膜損傷及十二指潰瘍形成的原因。但HP致高促胃液素血癥及胃腸黏膜損傷的確切機制尚不十分清楚。促胃液素、生長抑素分別是由胃竇部G細胞及D細胞分泌的一對相互拮抗激素它們共同調節(jié)胃酸、胃蛋白酶的分泌。在胃、十二指腸潰瘍發(fā)病中具有重要作用。4.免疫學說

作為一種長期定植于人體胃黏膜表面的細菌。HP可通過多種細菌的黏附、毒力因子對黏膜細胞的直接損傷，以及機體對細菌的免疫反應而導致的免疫和（或）炎癥性組織損傷等機制而引起消化性潰瘍、慢性胃炎、胃癌、胃MALT淋巴瘤的發(fā)生。HP感染后，宿主的免疫應答反應在胃黏膜炎癥和損害方面也起著一定的作用。局部的細胞免疫和體液免疫反應，激活T細胞、巨噬細胞和補體反應，使中性粒細胞和單核細胞釋放出IL-2，IL-6，TNF-α以及激活氧自由基和一氧化氮的釋放，導致炎癥和細胞損傷。體會：1、不要低估小的、基礎的實驗，兢兢業(yè)業(yè)做好自己的工作，就是最大的功德；“不積硅步，無以致千里”；“沒有小實驗，只有小問題”；

“360行，行行出狀元”。2、突破傳統(tǒng)；“所有進步都意味著與社會的戰(zhàn)爭”；“自信心是創(chuàng)新的重要條件”；“態(tài)度決定一切：有責任心的人才能完成突破”。3、科學研究需要犧牲精神，但不是指拿自己的身體做實驗。Letmeclarifyhere,whileitistruethatMacFarlaneBurnetinjectedhimselfwiththerabbitmyxomavirus,andIdidactuallyinfectmyselfwithHelicobacterpylori,Idon'tsuggesttootheraspiringAussiescientiststhatthisprocesswillguaranteeaNobelPrize.ButtoyoungpeoplelisteningtonightIwouldsay,findpassionin