2005年诺贝尔生理学或医学奖

2005年诺贝尔生理学或医学奖幽门螺杆菌的发现2学术资源生理学研究进展2005年诺贝尔生理学或医学奖获得者：巴里-马歇尔(BarryJ.Marshall)罗宾-沃伦(J.RobinWarren)以表彰“他们发现了幽门螺杆菌以及该细菌对消化性溃疡病的致病机理”3学术资源生理学研究进展马歇尔于1951年9月30日出生于西澳大利亚州卡尔古利市，1974年毕业于西澳大利亚大学并获取硕士学位，1977年成为珀斯皇家医院注册医师，1985年成为珀斯皇家医院肠胃病学研究人员。他于1986年赴美国弗吉尼亚大学执研并担任医学教授，1996年任该大学内科医学研究教研，1997年返回祖国，成为西澳大利亚大学临床医学教授，1999年担任该大学临床微生物学教授，2003年出任该大学幽门螺杆菌实验室首席研究员。4学术资源生理学研究进展沃伦于1937年出生在南澳大利亚州阿德莱德市，1961年获阿德莱德大学硕士学位并供职于南澳大利亚伍德威尔市伊丽莎白皇后医院，1962年成为阿德莱德医学与兽医学研究所注册血液病学和临床病理学医师，1964～1968年成为墨尔本皇家医院注册临床病理学医师。他行医、执研于墨尔本、珀斯等地，1967年成为澳大利亚病理学院研究员，1968年出任珀斯皇家医院病理学家至今。5学术资源生理学研究进展1979年4月，在珀斯皇家医院执研的沃伦在一位胃炎病人的胃黏膜活体标本中，意外地发现了一条奇怪的蓝线，他用高倍显微镜观察发现有一种弯曲样杆菌紧贴着胃上皮，有规律的存在于黏膜细胞层的表面及黏液层下面。紧接着，他又在其他活体标本中找到这种细菌。由于这种弯曲样杆菌总是出现在慢性胃炎标本中，沃伦意识到，这种细菌和慢性胃炎等疾病可能有密切关系。6学术资源生理学研究进展1981年，沃伦的同事、珀斯皇家医院消化科医生马歇尔开始将信将疑地与他共同做100例胃炎病人胃黏膜活体标本相关实验。开始时胃活检组织的细菌检出率仅为19.1%，技术熟练以后达到了87.1%，从而验证了沃伦发现的正确性。接下来，沃伦和马歇尔又用内窥镜对100例肠胃病病人进行研究。他们发现，所有十二指肠溃疡病人胃内都有这种细菌。1982年，这两位临床微生物学家用弯曲菌的微氧培养方法，成功地分离到这种细菌。7学术资源生理学研究进展1983年世界卫生组织细菌命名委员会将其正式命名为幽门螺杆菌(H.pylori)。1984年马歇尔和沃伦提出幽门螺杆菌涉及胃炎和消化性溃疡的病因学，发表在权威医学期刊《lancet》上。8学术资源生理学研究进展胃溃疡慢性活动性胃炎十二指肠溃疡功能性肠胃病胃癌胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤幽门螺杆菌9学术资源生理学研究进展幽门螺杆菌（HP）属弧菌科、螺杆菌属，革兰氏染色阴性，弯曲状，轻微螺旋，长2.5～5μm、粗0.5μm。菌体一端或两端可有多根鞭毛，运动活泼，通常在黏液层下面，黏膜上皮表面，在胃小凹内及腺腔内，呈不均匀的集团状分布。10学术资源生理学研究进展1HP进入胃后，借助菌体一侧的鞭毛提供动力穿过黏液层，移向胃粘膜。2HP细胞外壁粘附素能贴紧胃上皮细胞，一旦附着，即与上皮细胞膜下的肌动蛋白聚合，形成足突而牢固附着。3胃上皮细胞存在着HP粘附因子的特异性变体，由此HP可特异地粘附于胃上皮细胞，避免随食物一起被胃排空。11学术资源生理学研究进展分泌过氧化物歧化酶和过氧化氢酶，保护其不受中性粒细胞的杀伤作用。幽门螺杆菌富含尿素酶，通过尿素酶水解尿素产生氨，在菌体周围形成“氨云”保护层，以抵抗胃酸的杀灭作用。12学术资源生理学研究进展尿素酶VagACagA菌体胞壁HP富含尿素酶，能损伤胃上皮细胞膜。HP分泌的空泡毒素(VagA)蛋白使胃上皮细胞受损。HP分泌的细胞毒素相关基因(CagA)蛋白能引起强烈的炎症反应。HP菌体胞壁自身可作为抗原产生免疫反应。13学术资源生理学研究进展慢性胃炎共同长期作用尿素酶HP菌体胞壁VagA蛋白CagA蛋白14学术资源生理学研究进展正常情况下，胃十二指肠粘膜能抵御侵袭损害，维护粘膜的完整性。HP感染改变了粘膜侵袭因素与防御因素之间的平衡。HP凭借其毒力因子的作用，诱发局部炎症和免疫反应，损害局部粘膜的防御/修复机制；HP感染增加促胃液素和胃酸的分泌，增强了侵袭因素。15学术资源生理学研究进展HP毒力的主要标志是：空泡毒素(VagA)蛋白细胞毒素相关基因(CagA)蛋白尿素酶此外，HP的其他毒素、毒性作用的酶及其诱导的粘膜炎症反应均能造成粘膜屏障损害。16学术资源生理学研究进展HP的粘液酶降解粘液，促进H+反弥散。HP脂多糖刺激细胞因子的释放，干扰胃上皮细胞与层粘素的互相作用而使粘膜丧失完整性。HP的酯酶和磷脂酶A降解脂类和磷脂，破坏细胞膜完整性。HP产生的一些低分子蛋白可趋化和激活炎症细胞，释放多种细胞因子的产生有毒性的氧自由基。HP激发机体产生抗体，与胃粘膜细胞成分交叉反应，导致细胞损伤。17学术资源生理学研究进展HP感染引起高促胃液素血症，其机制为：HP感染使粘膜中D细胞数量减少，影响生长抑素产生，使后者对G细胞释放促胃液素的抑制作用减弱；HP尿素酶水解尿素产生的氨使局部pH升高，破坏了胃酸对G细胞释放促胃液素的反馈抑制。HP感染促进胃粘膜G细胞增生，导致胃酸分泌增加。同时，HP感染所致的高促胃液素血症也引起高胃酸分泌。18学术资源生理学研究进展消化性溃疡的发生是由于对胃十二指肠粘膜有损害作用的侵袭因素与粘膜自身防御-修复因素之间失去平衡的结果。HP的感染引起这两方面的协同作用，造成胃十二指肠粘膜损害和溃疡形成。这一发现具有极其重大的意义，被誉为是消化病学研究领域的里程碑式的革命。19学术资源生理学研究进展幽门螺杆菌发现的重大意义：打破了多年来人们对胃炎和消化性溃疡发病机理的错误认识，使消化性溃疡从原先难以治愈反复发作的慢性病，变成了一种采用短疗程的抗生素和抑酸剂就可治愈的疾病，大幅度提高了胃溃疡等患者获得彻底治愈的机会，为改善人类生活质量作出了贡献。启发人们去研究微生物与其他慢性疾病的关系。正如诺贝尔奖评审委员会所评价的：“幽门螺杆菌的发现加深了人类对慢性感染、炎症和癌症之间关系的认识。”开辟出包括病原微生物与癌症以及类风湿性关节炎、肾炎等自身免疫病等人类疑难疾病发生关系领域内的一个新天地。西北大学生命科学学院动物系刘磊