幽门螺杆菌感染的诊断

幽门螺杆菌感染的诊断

概论

幽门螺杆菌感染诊断方法的进展

1983年从慢性活动性胃炎病人活检标本中发现幽门螺杆菌(Helicobacter pylori，Hp)以来，对Hp和Hp感染的研究进展神速。现在已清楚Hp与许多种慢性胃病（B型胃炎，消化性溃疡，胃癌等）关系密切，且成为它们重要的致病因子。

目前临床上为求得根治B型胃炎，消化性溃疡等慢性胃病的疗效，已越来越倾向于采用以抗Hp感染疗法为主，再辅以其他对症疗法。因此如何正确考核抗Hp疗效即成为一个重要问题，这就涉及到如何正确使用现有的各种诊断方法。本文拟对现有的Hp感染诊断方法作一介绍，以供不同的临床条件合理选用。

作为一种理想的诊断方法当然应有高度的敏感性和特异性，对病人仅有最小的侵袭性或者根本没有损害性，操作简单方便，仅需常规的技术和设备，费用也不太贵，易被病人所接受，无疑这样理想的试验仍然有待设计。

尽管现有的各种方法还各有缺点，然而采用这些诊断方法已经为弄清Hp感染的自然史及流行病学提供了大量信息。看来，今后在准确诊断Hp感染，考核抗Hp疗效和研制抗Hp的新药等过程中仍需应用这些诊断方法。

1　组织细胞学方法：

1.1　光镜法

在Marshall和Warren的报告一、二个世纪之前已有人发现胃内存在细菌，之所以一直未被重视是因为组织切片中所见的细菌往往是可疑的和多变的，事实上传统的HE染色被认为证明Hp是不可靠的，因为在活检标本中检测Hp大大地受到所用染色法的种类和标本的采集两方面因素影响。

Hp特征性的形态表现是3.0um×0.5um螺旋状弯曲的细菌，定位于胃上皮细胞的表面或邻近，迄今没有一种所用的染色法是特异的（除非Mab染色）。一般染色法仅靠细菌的形态特征及定居部位判断，常规使用的HE染色也可以籍此识别Hp感染者，但必需具有丰富经验。

凡是未能在HE染色下见到时可以建议进一步用其它染色方法，例如用Warthin-Starry镀银染色，使它更为明显。

由于这一原因，镀银染色法尽管技术要求较高，费用较贵，还是得到较广泛采用，价廉的常规应用的Giemsa染色可获得类似的效果，亚叮橙荧光染色也比较简便有效，但需要有荧光显微镜，溴化乙锭，Gimenez和Hopps-Brown染色；相差显微镜；荧光抗体的免疫组织学方法也有人使用，但是似乎并不比常规使用的方法有更多优点。

除了所有的染色方法外，第二个影响组织学检验Hp的因素是细菌在整个胃粘膜上分布的不均一性，特别是在胃体和喷门部位易出现斑片状分布，虽然胃窦部位分布较均匀，一块活检标本仍有可能导致假阴性结果。

事实上每一块不同来源活检标本上可观察到的细菌数有相当大的差异，一般认为，离幽门5cm部位至少采用两块活检标本才能满足诊断更求。活检标本作组织学检查的另一个优点是有机会同时去评估炎症反应的微观证据，因为在肉眼观察不存在粘膜异常时可能出现组织学胃炎，这一检查可说明Hp的出现和炎症之间的相关性。

另外，没有找到Hp的组织学慢性胃炎应当小心的重复检查切片以排除细菌感染。由此，胃活检的组织学检查能提供关于Hp的存在和胃粘膜病情相关的重要信息，虽然，需要作胃镜检查（有一定损伤性，患者多在不得以情况下接受这一检查）是这一诊断方法上的障碍，但活检标本在有临床指征作胃镜时是很容易获得的。

1.2　电镜法

可分透射电镜和扫描电镜两种，而前者的超薄切片法对临床诊断更有价值。

①通过电镜可观察Hp的形态结构特征及与胃粘膜上皮细胞间的关系，更易确证Hp感染；

②同时也可以观察到胃上皮细菌表面和内部的微细病理变化及与各类炎症细胞间的关系。这一方法由于受到设备条件限制，可能更费时、费事、费钱，另外它也不可能避免Hp在胃粘膜上分布不均一性的影响。

2　微生物学方法

2.1　直接镜检法　

这是一种简便易行的方法。只要取一块活检标本在玻片上作涂片，经革兰染色，即可在油镜下观察，由于革兰染色为一细菌鉴别染色法，放大倍数较组织学方法常用倍数为大，细菌形状特征较明显，因此，准确性较高。

2.2　快速尿素酶试验　

构成几种诊断Hp感染试验基础的一个重要特征是这个细菌产生尿素酶的能力特别强。

尿素酶降解尿素成氨与CO2 ，使周围培养基pH升高，因此活检标本中的Hp能籍pH指示剂显色而检测到，最早检测Hp的尿素酶试验采用Christensen2％尿素肉汤，它是一种标准的微生物学试剂，用于尿素酶产物的测定，在这个理论基础上已发展了许多变化，范围从自已能配制的尿、酚红指示剂水溶液到商品化的CLOTest试剂盒等。

目前常用的快速尿素酶制剂通常在活检标本放入后几分钟内即可显示，敏感性和特异性似乎可与组织学和分离培养方法相比，快速尿素酶诊断需要的欢迎，它虽属间接试验，实际要当于直接试验，其强度取决于细菌的密度。

2.3　分离培养法　

从活检标本分离培养获得纯菌，再用形态学和生化学方法鉴定，这无可争辨地更精确于组织学检查。不幸地，由于它需要一些特殊条件，在国内尚未能普遍开展，实际讲来若有微生物学工作者配合，条件并不难创造。

Hp是一类微需氧菌，它不能在大气下和绝对厌氧条件下生长，它需要的气体条件是N2 85％，CO2 10％，O2 5％，还需要有一定的湿度，它当然需要有较好的营养成分，特别是需要补充血液，再加上这类细菌生长缓慢，形成的菌落又细小，必需添加抑制绝大部分杂菌生长的抗菌素抑制剂，Hp才能避免被杂菌所遮盖而提高检出率。

在早期，分离培养的阳性检出率是较低的，现在由于技术上的改进，已大大提高，分离得纯菌后目前常规鉴定Hp的主要依据是：典型的形态特征，尿素酶（＋），触酶（＋），氧化酶（＋），进一步可用种特异的单克隆抗体免疫斑点染色作检定。

另一个需要注意的问题是Hp活检标本长期暴露在大气中易死亡，因此应即时临床接种或将标本存放于运输培养液中运送，及时送检。

与组织学检验方法一样，Hp的不均匀分布可能导致假阴性结果，从理论上讲，这似利不应成为问题，因为一个活菌即能形成一个菌落，实际上因为菌落非常细小，或因被杂菌遮盖，很难绝对避免疏忽遗漏，其他涉及Hp分离培养有成功的因素还可能包括：患者近期应用了抗生素；

作胃镜检查时摄入了局部麻醉药；活检钳污染了杂菌或戊二醛等。

当前在治疗慢性胃炎、消化性溃疡等慢性胃病以抗菌疗法为主的形势下，为了帮助选择合适的抗Hp药物，需做药敏试验，通过培养方法获得患者自身菌株是任何其他方法所不能取代的。Etest的出现简化了原先MIC测定的步骤。

上述三种微生物学检查方法可以说是各种其他检查方法的基础，在每发展一种新方法常需以之对照，尤其是直接涂片镜检和分离培养，因此有人曾称之为“金标准”。

3　同位素示踪方法

这一类方法主要是利用让患者口服同位素标记的尿素，以观察胃中Hp分解尿素的能力，籍此判断患者是否感了Hp及其感染的程度，这类试验现有两类三种。

3.1　呼气试验

这一类试验首先是Graham根据上述道理设计，于1987年首次报道的。他用的是稳定性同位素13 C标记的尿素，让患者口服后，尿素在胃中接触Hp的尿素酶后分成13 CO2 ，测定其在CO2 总呼出量中所占的浓度，以判断胃中是否感染了Hp和感染的程度。

这一种方法的最大优点是：

①体内测定胃内感染Hp的总体情况，避免了活检标本Hp分布不均造成的假阴性的结果；

②13 C是一种稳定性同位素，所以对机体是完全无损伤性的；

③它除了定性以外，还可做定量测定。它的最大弱点是需用气体同位素质谱仪测定，这种设备是一般医院内不具备的贵重仪器，再加上13 C是稀有元素，因此测试费用较贵。

后来Bell设计了用14 C标记的尿素让患者口服，用闪烁扫描仪测定患者呼出的14 CO2 ，这种仪器在有核医学科的医院中一般都有，因此在医院中测定较方便。

但是14 C是一种放性同位素，尽管它的价格不是太贵，射线也不是太强，但它的半衰期有5000+ a，一旦被机体摄入，有可能对机体造成慢性的长期的内照射损伤，因此这试验对孕妇有小孩特别不宜使用，尽管它的优点类同于13 CO2 呼气试验，即使对成人亦应慎重使用。

3.2　15N-尿素排出试验

这一试验是我国吴继宗等人利用类似的原理在国际上首创的，其方法是用15 N标记的尿素供患者口服，然后收集2h尿检出其15 N－尿氨的排出率，以判断胃内Hp感染程度。

这一试验具有13 CO2 呼气试验同样的优点，它是无损伤性的，不需作胃镜，亦无放射性损伤；它是无损伤性的，不需作胃镜，亦无放射性损伤；

它的敏感性特异性高，是定量的，且是反映整个胃的感染情况，克服了活检标本采样有损伤性和分布不均的缺点，采样比呼气试验方便，测定的准确性较高，缺点与13 C－呼气试验相同，检测需用质谱仪，检测费用较高，但是15 N－尿素比13 C－尿素要便宜得多，且有国产的，因此在必要时仍然是一种可以推广使用的方法。

例如：孕妇、小孩、老年人需要诊断Hp感染但不宜作胃镜或是14 C－呼气试验检查时；为了鉴定一种抗Hp药物究竟有没有体内疗效及没有胃病主诉但需要发解有无Hp感染的人等等。

近年来对功能性胃消化不良究竟是否与Hp感染有关，临床上争论不休，可能15 N－尿氨排出试验是研究这一问题的最好方法之一12 。由于15 N－尿氨排出试验是一种尿素在胃内分解后，15 N经吸收通过肾脏由尿排出的试验，因此有严重肝肾功能损害者不宜使用。

　　4　血清学方法

Hp相关的慢性胃炎能引起对Hp的局部和全身性免疫反应。这一反应构成了特异性地鉴定胃活检标本中的Hp（例如用单克隆抗体）和企图用血清学方法诊断和评价疗效的努力的基础。虽然对研究了解Hp感染体液免疫反应有了一些进展，但对后者目标的成功是有限的。

胃活检中Hp阳性的病人中，IgG和IgA对Hp整菌混合抗原的抗体滴度高于活检阴性病人，IgM抗体在Hp阳性和阴性个体间无明显差别。大量工作表明，ELISA比细菌凝集反应或补体结合反应检测Hp抗体更敏感。因此，IgG和IgA　ELISA是目前通常采用的方法。

同时测定两种免疫球蛋白能提高这一方法的敏锐性。基于整菌混合抗原的ELISA与含有空肠弯曲菌的抗原有交叉反应，因此许多学者都在积极努力用各种方法提取Hp的高特异性的抗原。

有报告认为，用Hp的尿素酶作抗原可使ELISA的敏感性和特异性分别达到98.7％和100％。Pronovost等用Hp外膜蛋白提取的种特异性抗原，设计了一种快速的渗滤膜酶免疫试验取代了ELISA试验，其敏感性为94％，特异性＞99％，这种类型的试剂国内亦已有人在研制。

在未治疗的Hp患者中，抗体水平提高的，且可随着时间的推移而逐步升高，Hp根除后，抗体水平可逐渐下降，但是，需要长期随访，才能最后断定下降的程度，为此，抗体滴度不适于用作监测抗Hp疗效的手段。

唾液是一种体液，也曾用于Hp抗体的检测，收集唾液是无侵袭性的，相当方便适用于大多数病人，包括儿童，虽然唾液抗体的出现与血清中的测量大致相当，但是有关唾液试验的方法学问题以及采集无污染唾液的困难程度阻碍了唾液抗滴度作为一种诊断试验在临床上的广泛采用。

由于Hp感染的自然清除是罕见的，因此一般可以假定血清学试验阳性表明现时有感染，除非已采用了抗Hp疗法，血清学方法简便，成本较低，患者对采血的这一点侵袭性远比做胃镜检查乐意接收，因此在一定条件下仍有它的使用价值。

5　分子生物学方法

多聚酶链反应　多聚酶链反应（Poly-merase chain reaction，PCR）实际上是一种核酸片段体外扩增试验。

做这一试验的先决条件是首先必须弄清楚某一基因的核苷酸序列然后人工合成其中两个特异性处段（其长度以15―30个碱基为宜，不宜过短或过长）作为引物，在PCR仪中经过30―50个温度循环扩增其核酸片段，使其呈几何级数长，然后取其产生或其酶切片段在琼脂糖上跑电泳，即可判断所得产物是否即企望的基因产物。

目前亦已可用这一反应来测知标本中有无Hp的存在，甚至还可进一步用核苷酸序列分析或特异性探针加以鉴定。

关于Hp的PCR根据所选引物的不同已经有许多种，已知的这些引特主要来自Hp的尿素酶基因（UreA，UreB，UreC，UreD），16SrRNA和编码26KDa蛋白质的核苷酸序列，纵观不同学者所选用的引物，现在都能特异地以Hp有关基因作模板，扩增出部分核苷酸序列，而不引导扩增了其他细菌核苷酸序列。

因此对Hp检测的特异性和敏感性均较高，目前已开始用于各种临床标本（活检、胃液、牙菌斑等）的检测和某些动物胃标本的检测，有人还用PCR扩增后所得的DNA产物，以核酸内切作指纹图谱分析，用于Hp的流行病学研究。

随着PCR的发展，Williums等在这一基础上又发展出了RAPD（Randmoamplified polymorphic DNA）技术或称AP(arbitrary primer)―PCR。它的原理是采用随机选出的单一核苷酸链为引物以靶DNA模板在多个部位引导扩增DNA。经过RADP技术处理的结果可显示出不同Hp株的特异性。

因此亦有人把此方法用于Hp的流行病学研究上。随着分子生物学技术的不断发展，PCR技术的应用在Hp的研究中很有前途，它反应快，标本运输条件要求不高，甚至可以邮寄，可是PCR的高敏感性也可能是它致命的弱点：

使用试剂的浓度，操作的温度，过度的扩增，极少DNA的污染等都可导致假阳性，因此严格控制件，合理选择DNA扩增循环次数，谨防污染仔细设置对照等都是不可忽视的因素。

总之，Hp感染有许多方法检查，最简便的，成本最低廉的，仅有极小侵袭性的是血清学方法。可是，血清学阳性只能说曾感染过或现在正在感染，13 C(20)和15 N(21)同位素示踪方法是完全无损伤性的，且能检测即时使整个胃的感染情况。因此是比较理想的。

可是由于受设备限制，费用较贵难于普遍推广，14 C同位素示踪法虽然大医院有条件可做，价格比13 C，15 N便宜，但有放射性损害。

内窥镜检查取活检标本是侵袭性的，可作微生物学的直接检查，同时可以观察组织学变化，亦可为分子生物学检查提供材料，若欲简单一些，可以只做快速尿素酶试验，最后，从活检标本分离培养Hp，虽然因验一些，但对选择合适的抗Hp治疗方案是必备条件。