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头花蓼对幽门螺杆菌抗菌作用分析



全 文 :[基金项目]高等学校特色专业建设点(No.[2010]15);贵州省科技厅、贵阳医学院联合基金资助项目[黔科合LG[2012]054号];贵州省科技
厅、贵阳医学院联合基金资助项目[黔科合LG[2012]012号];贵州省科技计划课题 (编号:黔科合J字[2014]2027号);地方高校国家级大学
生创新创业训练计划项目(编号201410660014);贵州省大学生创新创业训练计划项目(编号:201410660014);贵阳医学院附属医院博士基金
(编号:2014) [作者简介]张姝,女,博士,副教授,研究方向:病原微生物学 [通讯作者]罗昭逊,E-mail:2860330236@qq.com
头花蓼对幽门螺杆菌抗菌作用分析
张姝,罗昭逊,莫非,熊丽娟,王莹,张婉颖,袁昌增  (贵阳医学院医学检验学院临床检验教研室,贵州 贵阳)
[摘要] 目的:探讨头花蓼对幽门螺杆菌(Hp)的抗菌机制。方法:采用琼脂稀释法检测头花蓼对幽门螺杆菌国际标准测序株
ATCC700392的最低抑菌浓度(MIC);选用三氯醋酸/丙酮沉淀法收集药物作用前后的幽门螺杆菌全菌蛋白,应用双向凝胶
电泳技术(2-DE)和Real-time PCR技术检测头花蓼对幽门螺杆菌蛋白及基因表达水平的影响。结果:头花蓼对幽门螺杆菌国
际标准测序株 ATCC700392的 MIC为4 mg·ml-1;通过质谱技术鉴定出10个差异蛋白点,其中延胡索酸还原酶黄素蛋白亚
基、烷基过氧化氢还原酶、粘附-巯基还原酶、非血红素铁蛋白仅在药物作用前的全菌蛋白中表达,乙酰脲利用蛋白 A、亮氨酰
胺肽酶、过氧化氢酶在头花蓼作用后明显下调,而丙酰胺左旋门冬氨酸酶、延长因子P和 NADPH 黄素还原酶的蛋白表达则
在药物作用后上调;Real-time PCR结果显示头花蓼作用后幽门螺杆菌的过氧化氢酶基因、烷基过氧化氢还原酶基因、粘附-巯
基还原酶基因基因mRNA表达量呈减弱趋势,实验组与对照组相比,katA的基因表达水平下调1.52倍,TsaA的基因表达水
平下调2.94倍,TagD的基因表达水平下调3.65倍(P<0.05)。结论:头花蓼对 Hp具有明显的抑制作用,是通过干扰和抑制
Hp蛋白表达水平和mRNA水平的发挥作用。
[关键词] 幽门螺杆菌;头花蓼;抗氧化系统基因;抑菌机制
[中图分类号]R969 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2015)02-0113-06 DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2015.02.06
Analysis of antibacterial effect of polygonum capitatum on Helicobacter pylori
ZHANG Shu,LUO Zhao-xun,MO Fei,XIONG Li-juan,WANG Ying,ZHANG Wan-ying,YUAN
Chang-zeng(Department of clinical laboratory,Guiyang Medical University,Guizhou Guiyang 550004,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To explore the antibacterial mechanism of TouHualiao to Helicobacter pylori(Hp).METHODS 
Agar dilution method was adopted to detect the minimal inhibitory concentration(MIC)of polygonum capitatum to internation-
al standard strain ATCC700392 of Hp.TCA/acetone precipitation method was adopted to colect the Hp whole cel protein be-
fore and after drug treatment,and 2-DE and Real-time PCR technologies were used for detection of the influence of TouHualiao
on the Hp protein and genetic expression level.RESULTS the MIC of TouHualiao to international standard strain ATCC
700392 of Hp was 4mg/ml.Ten differential proteins were detected by using mass spectra technology,among which Fumarate
reductase flavoprotein subunit(FrdA),Alkyl hydroperoxide reductase(TsaA),Adhesin-thiol peroxidase(TagD),Nonheme i-
ron-containing ferritin(Pfr)were only expressed in the whole cel protein before drug treatment,the protein expression of Hy-
dantoin utilization protein A(HyuA),Leucyl aminopeptidase(LAP),Catalase(KatA)decreased evidently by Miao medicine
polygonum capitatum,while protein expressions of Acylamide amidohydrolase(AmiE),Elongation factor P(Efp)and NAD-
PH-flavin oxidoreductase(FrxA)increased by polygonum capitatum.Real-time PCR results indicated that mRNA expression
of KatA gene,TsaA gene and TagD gene tended to decrease.Compared to control group,katA gene expression level of the ex-
perimental group decreased by 1.52 times,TsaA gene expression level by 2.94 times,and TagD gene expression level by 3.65
times(P<0.05).CONCLUSION Polygonum capitatum has obvious inhibiting effects against Hp and produces its antibacterial
effects through disturbance and suppression of protein expression level and mRNA level of Hp.
KEY WORDS:Helicobacter pylori;Headdress flower smartweed;antioxidative-related genes;antibacterial mechanism
  幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)是定植
于胃黏膜表面的常见致病格兰阴性菌,与胃炎、胃
癌、胃 MALT淋巴瘤的发生密切有关[1-3],有效根除
Hp引起大家关注。然而 Hp对抗生素日趋耐药[4],
研发新型抗 Hp药物成为临床治疗的迫切需求。
头花蓼是贵州苗族民间常用的一种中药材,目
前已通过大量的体内外实验证实其具有广谱抗菌作
用,不仅对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌、表皮葡萄
球菌等)、革兰阴性菌(大肠杆菌、变形杆菌等)、真菌
(石膏样孢子菌、石膏样癣菌等)。具有抑制作用,而
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且对厌氧菌(消化球菌、消化链球菌等)同样具有抑
制效果[5]。但未见其对 Hp抗菌活性的研究报道。
本课题以头花蓼为研究对象,首次检测其对幽
门螺杆菌的影响,运用双向凝胶电泳技术(2-DE)其
对 Hp作用前后的全菌蛋白的表达差异,随后采用
Real-time PCR技术检测2-DE中具有表达差异的
抗氧化相关基因在 Hp作用前后基因表达水平。研
究头花蓼对 Hp的抑菌机制,为促进该类药物的深
层次开发,寻找高效低毒、特异性强、有效抗 Hp的
新型药物打下坚实的基础,同时为其将来应用于临
床治疗 Hp相关疾病提供充足的理论和实验依据。
1 材料
万古霉素(批号L00623B5011Z)、两性霉素(批
号 LJ0901B0111Z)、 多 粘 菌 素 B (批 号
LP045083250)、TMP(批号0001132089)购于Sigma
公司;IPG pH3—10 NL干胶条(批号1632000)、
IPG buffer(批号1432300)、DTT(批号20100219)、
尿素(批号 NDBN120485)、硫脲(批号20110215)、
TCA(批号 EKKS1406)、AP(批号 LK10130215)、
IAA(批号MFCD00005636)购于Amersham Biosci-
ences公司;蛋白定量试剂盒(批号PC00102500)购
于Biomiga公司。TrizoL(批号50175111)购于In-
vitrogen公司;RNA反转录试剂盒(AK2203)、荧光
定量PCR试剂盒(批号 AK5001)购于 Takara公
司;引物均由上海生工合成。
头花蓼浸膏粉,棕色粉末,批号20010401,生药
含量为8.72 g·g-1,黄酮含量:18.2 mg·g-1,没食子
酸含量:17.8 mg·g-1,由贵州威门药业股份有限公
司提供。
幽门螺杆菌ATCC700392国际标准测序株,购
自ATCC(美国菌种保藏中心),由本课题组保存。
2 方法
2.1 细菌培养与鉴定 从-80℃冰箱中取出幽门
螺杆菌ATCC700392,室温溶解后倾倒于哥伦比亚
血琼脂平皿内,涂布均匀,37℃三气培养箱内培养
72 h(5%O2、10%CO2、85%N2,相对湿度95%以
上),观察细菌生长情况,稳定传代3次后进行尿素
酶、触酶和氧化酶、革兰染色鉴定。
2.2 头花蓼对Hp抗菌作用检测 Hp微需氧培养
72 h后收获,刮取菌落,置于epp管中,加入预冷的
无菌脑心浸液肉汤混匀,3 000×g、4℃离心3 min
后,弃上清,重复3次后,调配其浓度在3×108 CFU
·ml-1,用无菌棉签沾取菌悬液均匀涂布于含不同
浓度的药物培养皿及空白培养皿上,每个药物浓度
涂抹3个平皿,置于微需氧环境中37℃培养72 h。
以空白培养皿上 Hp生长良好的情况下,以含药培
养皿上未见 Hp生长的最小药物浓度为苗药头花蓼
对幽门螺杆菌 ATCC 700392 的最小抑菌浓度
(MIC)。
2.3 双向电泳观察头花蓼对 Hp全菌蛋白的影响
2.3.1 Hp全菌蛋白的制备 按照文献[4-6]方法,
根据头花蓼对 Hp最低抑菌浓度的检测结果,选择
亚抑菌浓度(1/2MIC浓度)含药平板上培养至48 h
后的 Hp ATCC700392设为实验组,同批未经头花
蓼处理的 Hp ATCC700392为对照组。分别取实
验组和对照组的 Hp菌液,用PBS(pH7.4)洗涤,6
000r·min-1,4℃离心5 min,取沉淀后,分别加入5
ml 0.2%二硫苏糖醇(DTT)、20%三氯酸酸(TCA)
丙酮溶液,置-20℃冷冻过夜;6 000 r·min-1、4℃
离心,10 min,去上清后加入5 ml 0.2% DTT丙酮
溶液,12 000 r·min-1、4℃离心,10 min,沉淀物重
悬于5 ml 0.2% DTT丙酮中,-20℃冷冻4 h,12
000r·min-1、4℃离心,10 min,将沉淀物-80℃预
冻 4 h,真 空 冷 冻 干 燥,超 声 波 促 溶。
5 000 r·min-1、4℃离心10 min,取上清分装,置-
80℃保存备用。
2.3.2 全菌蛋白浓度检测 采用Biomiga公司生
产的BRADFORD蛋白定量试剂盒操作说明书操
作。取蛋白标本3μl,加入57μl的水使其稀释20
倍,然后加入1.5 ml的染液,10 min后在595 nm
波长读取吸光度,根据标准曲线求出各样本的蛋白
浓度。
2.3.3 等电聚焦(IEF) 参考IPGphor等点聚焦
系统程序指南(所有液体均用超纯水配制),(1)加
样:在加样器中分别加入800μg蛋白样品,IPG
buffer 2.25μl,水化液补足至450μl,各加样器中分
别加入1.6 ml覆盖油。(2)IEF:把加样器平行放于
等电聚焦电泳仪上,采用低电压溶胀,85 805 v/h,
共计25.5 h。(3)平衡:IEF结束后,分别取10 ml
平衡储存液2份,各加入100 mg DTT和480 mg
TCA,将干胶条浸入其中,依次振荡平衡15 min。
2.3.4 SDS-PAGE电泳 将平衡后的干胶条转至
12.5%聚丙烯酰胺凝胶上,加0.5%低熔点琼脂糖封
好,电泳至溴酚蓝离下界面约5 mm处时停止电泳。
考马斯亮蓝染色用于制备型凝胶显色。
2.3.5 差异蛋白点图像扫描与分析 用 Amer-
sham Bioscience的扫描仪透射扫描,光学分辨率为
500 dpi,对比度与亮度采用软件默认值。考染凝胶
扫描后用保鲜膜包裹,4℃保存以便取点时使用。
数字化图像文件运用PDquest软件分析。
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2.3.6 质谱鉴定和蛋白质系列数据库检索 按照
ABI 4700型基质辅助激光解析串联飞行时间质谱
操作指南进行。利用 Mascot搜索引擎等将 MAL-
DI-TOF-TOF/MS所测各蛋白点质量指纹谱数据
在Inter-net上搜索 NCBInr数据库,种属设定为
“Bateria”和“Mamma-lian”。
2.4 Hp总RNA提取 用脑心浸液肉汤分别将实
验组和对照组的 Hp调试成至3×108 CFU·ml-1菌
悬液,然后各取1 ml,6 000 r·min-1、4℃离心10
min。采用Trizol法提取样品的总RNA,用酶标仪
对提取的RNA进行测定,计算OD260/OD280比值和
RNA浓度。总RNA用1.0%琼脂糖凝胶电泳检测
RNA的完整性。
2.5 反转录cDNA 按照TaKaRa试剂盒说明书
进行操作,反应体系为:1μg总RNA2μl 5×gDNA
Eraser Buffer,1μl gDNA Eraser,用 RNase Free
ddH2O定容至10μl,42℃2 min后,加入4μl 5×
Prime Script Buffer2(for Real Time),1μl Prime
Script RT Enzyme Mix,1μl RT Primer Mix,4μl
RNase Free ddH2O,37℃15 min,85℃5 sec,-20
℃保存备用。
2.6 RT-PCR 引物参照GenBank上已发表的序
列,采用primer 5设计引物(跨内含子),引物序列
见表1。引物委托上海生工公司合成。50μl反应
体系为:2μl Prime Script 1 step Enzyme Mix,25μl
2×1 step Buffer,1μl目的基因的上、下游引物,2
μl Template RNA,19μl RNase Free ddH2O,
ddH2O代替 RNA模板作为阴性对照。反应条件:
50℃30 min;94℃2 min;94℃30 s,58℃30 s,
72℃1 min,30个循环,终止延伸。扩增结束后,将
5μl PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳进行检测,用
DL1000 DNA maker作为指示。同时将剩余的
PCR产物送上海生工测序。
表1 PCR的引物
Tab 1 The primers of PCR
基因 增加编号 引物序列(5’-3’) 片段长度/bp
gryB  900050  CCCTAACGAAGCCAAAATCA
GCACTATCGCCCTCCACTAA
192
KatA 899392  GGGTTATGAGCGATAGGGGTA
CCTAACTTCTGCGGCTTCTTC
170
TsaA 899728  ACAAAACTTGCCCCAGACTTTA
CAATAGACACGCCAATCACATT
217
TagD  899225  GATAAAGCCCCTGATGTGAAAT
TGAGAAAAAGGCAAGTCCATAG
206
2.7 实时荧光定量PCR 25μl PCR反应体系:目
的基因的上下游引物各1μl,cDNA 模板2μl,
SYBR Premix EX TaqTMⅡ(2X)12.5μl,RNase
Free ddH2O8μl,ROX Reference Dye(50×)0.5
μl。反应条件为:95℃30 s,95℃5 s,60℃30 s,
40个循环。每一个样品3个技术重复,每组做3个
生物 重 复。每 次 PCR 反 应 均 设 置 阴 性 对 照
(ddH2O 代替cDNA 模板)。采用比较2-ΔΔCT
法,对目标基因进行相对定量分析。
2.8 统计学分析 用SPSS 17.5软件对相关数据
进行统计学分析,组间比较用q检验,P<0.05为有
统计学差异。
3 结果
3.1 头花蓼对 Hp最低抑菌浓度的检测 以空白
平皿中 Hp生长良好为对照,在质量浓度≤1 mg·
ml-1的含药平皿中 Hp均生长状态良好,在质量浓
度2 mg·ml-1的含药平皿中其生长稀薄,在药浓度
≥4 mg·ml-1的平皿中均未见 Hp生长。取各浓度
含药平皿中的 Hp分别做革兰染色观察,发现药物
作用后的 Hp形态明显变细变长(图1)。
图1 Hp的形态观察
A.对照组;B.实验组
Fig 1 Observation of Hp morphology
A.control group;B.experimental group
3.2 2-DE的平行性分析 通过对同一样品在相同
上样量条件下的3次2-DE图谱PDquest软件分
析,结果显示对照中检测到758±15个蛋白点,实验
组中检测到703±18个蛋白点,且对照组中蛋白点
匹配率为91%,实验组中蛋白点匹配率为94%,表
明3次2-DE的重复性较好。
3.3 对照组和实验组 Hp菌株间差异蛋白的分析
 实验组和对照组均分离到960多个蛋白点,其中
10个点在存在明显的差异,详见图2、图3。经上海
博苑科技有限公司ABI 4700质谱仪分析,共鉴定出
10个差异蛋白,分别为分别为延胡索酸还原酶黄素
蛋白亚基 (Fumarate reductase flavoprotein sub-
unit,FrdA)、烷基过氧化氢还原酶(Alkyl hydroper-
oxide reductase,TsaA)、粘附-巯基还原酶(Adhe-
sin-thiol peroxidase,TagD)、非血红素铁蛋白(Non-
heme iron-containing ferritin,Pfr)仅在药物作用前
的全菌蛋白中表达,乙酰脲利用蛋白 A(Hydantoin
utilization protein A,HyuA)、亮 氨 酰 胺 肽 酶
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(Leucyl aminopeptidase,LAP)、过氧化氢酶(Cata-
lase,KatA)在苗药头花蓼作用后明显下调,丙酰胺
左 旋 门 冬 氨 酸 酶 (Acylamide amidohydrolase,
AmiE)、延长因子 P(Elongation factor P,Efp)、
NADPH黄素还原酶(NADPH-flavin oxidoreduc-
tase,FrxA)的蛋白表达则在药物作用后上调。
图2 实验组和对照组 Hp菌株2-DE电泳图
A.对照组;B.实验组 ;5711—延胡索酸还原酶黄素蛋白亚基;
4313—NADPH黄素还原酶;3316—烷基过氧化氢还原酶;2322—非
血红素铁蛋白;5302—粘附-巯基还原酶;4711—乙酰脲利用蛋白A;
5505—对亮氨酰胺肽酶;7614—过氧化氢酶;4524—组丙酰胺左旋门
冬氨酸酶;2316—延长因子P
Fig 2 2-DE electrophoretogram of H pylori bacterial strain in ex-
perimental group and control group
A.experimental group;B.control group;5711-FrdA;4313FrxA;
3316-TsaA;2322-Pfr;5302-TagD;4711-HyuA;5505-LAP;761-
KatA;4524-AmiE;2316-Efp.
3.4 RNA的提取 提取样品的总RNA经1%琼
脂糖凝胶电泳(图4)。可见真核生物明显23S,16S
条带较为清晰,且23S与16S条带的亮度之比约2∶
1,表明总RNA无明显降解,酶标仪检测A260/A280
在2.0左右,表明提取 RNA 较完整且无蛋白与
DNA污染。
3.5 RT-PCR产物 将5μl PCR产物进行1.0%
琼脂糖凝胶电泳。结果表明实验组和对照组内参基
因gryB的片段,二者亮度相近,在192 bp出现特异
性条带,与理论值一致,测序得到的核苷酸序列,与
目标序列一致,同源性达100%。实验组和对照组
的KatA基因、TagD基因、TsaA基因(图5),各条
带所在位置与其理论值一致,亮度存在差异,条带亮
度明暗顺序为:试验组<对照组。测序得到的核苷
酸序列,与目标序列一致,同源性达100%,阴性对
照无扩增条带出现。
3.6 Real-time PCR结果 用荧光定量PCR仪采
集对照组与实验组中内参基因gryB,靶基因katA、
TsaA及TagD的荧光信号Ct值并进行融解曲线分
析,其产物的熔解曲线均为锐利单峰,且各自的熔解
温度 均 一,分 别 为81.5℃、82.5℃、80.0℃ 及
80.5℃。确定其扩增产物是唯一且具有特异性的。
图3 Hp蛋白差异点局部放大图谱
(注:5711-a与5711-b分别为对照组和实验组:延胡索酸还原酶黄素
蛋白亚基;4313-a和4313-b分别为对照组和实验组NADPH黄素还
原酶;3316-a和3316-b烷基过氧化氢还原酶;2322-a和2322-b分别
为对照组和实验组非血红素铁蛋白;5302-a和5302-b分别为对照组
和实验组粘附-巯基还原酶;4711-a和4711-b分别为对照组和实验
组乙酰脲利用蛋白A;5505-a和5505-b分别为对照组和实验组亮氨
酰胺肽酶;7614-a和7614-b分别为对照组和实验组过氧化氢酶;
4524-a和4524-b分别为对照组和实验组丙酰胺左旋门冬氨酸酶;
2316-a和2316-b分别为对照组和实验组延长因子P)
Fig 3 Local enlarged diagram of Helicobacter pylori protein spots
(Notes:5711-a and 5711-b:FrdA of the control group and the experi-
mental group respectively;4313-a and4313-b:FrxA of the control group
and the experimental group respectively;3316-a and3316-b:TsaA of the
control group and the experimental group respectively;2322-a and2322-
b:Pfr of the control group and the experimental group respectively;
5302-a and 5302-b:TagD of the control group and the experimental
group respectively.4711-a and 4711-b:HyuA of the control group and
the experimental group respectively.5505-a and5505-b:LAP of the con-
trol group and the experimental group respectively.7614-a and 7614-b:
KatA of the control group and the experimental group respectively.4524-
a and 4524-b:AmiE of the control group and the experimental group re-
spectively.2316-a and 2316-b:Efp of the control group and the experi-
mental group respectively.
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图4 幽门螺杆菌的RNA电泳图
1.实验组 Hp的RNA;2.对照组 Hp total的RNA
Fig 4 Electrophoresis pattern of Hp RNA
1.The Hp total RNA of the experimental group;2.The Hp total
RNA of the control group
图5 GryB基因、KateA基因、TagD基因和TasA 基因电泳图
Fig 5 Electrophoresis results of GryB gene,KateA gene,TagD
gene and TasA gene
各扩增曲线均为典型的“S”形。4个基因无引物二
聚体形成所产生的非特异性荧光。以gryB基因作
为内参,采用2-ΔΔCT法对幽门螺杆菌katA、TsaA及
TagD基因在头花蓼作用前后的表达差异进行分
析。在头花蓼作用前后幽门螺杆菌katA、TsaA及
TagD基因均有表达,表达量呈减弱趋势,实验组靶
基因与对照组相比,katA的基因表达水平下调1.52
倍,TsaA的基因表达水平下调2.94倍,TagD的基
因表达水平下调3.65倍(P<0.05)(图6)。
4 讨论
目前普遍采用国际标准三联疗法对 Hp感染进
行治疗。该疗法的副作用大,同时容易产生 Hp的
耐药株,为进一步治疗增加难度。此外还有很多的
不良反应。头花蓼作为贵州苗族民间常用药材目前
已证实具有广谱抗菌效果,其对 Hp抗菌活性的研
究尚未见报道。结果显示头花蓼水溶液作用于 Hp
72 h后 MIC为4 mg·ml-1,且随着药物浓度的增加
对 Hp的抑菌活力也逐渐增强,表明头花蓼对 Hp
具有良好的抑菌效果,作为一种天然的抑菌制剂,有
望成为抗 Hp的新型中药。同时在实验中发现 Hp
在非致死量药物浓度作用后形态明显变细变长,呈
丝状体。有文献曾报导 Hp在含1μg·ml
-1胺曲南
和0.01μg·ml
-1氨芐青霉素作用下,也可由螺旋状
转变成丝状体,提示丝状体的形成是细菌适应性调
节的表现形式,从而能够适应环境以达到生存的目
的[7]。因此推测非致死量的头花蓼作用后的 Hp分
裂虽然被抑制但生长并未终止,细菌进入非分裂状
态,表明药物已通过某种途径作用于细菌的某个或
几个关键系统,改变了细菌的正常生理功能状态,从
而抑制了细菌的生长。
图6 KateA基因,TagD基因和TasA 基因在头花蓼作用前后的相
对表达量
(注:与模型组比较,*P<0.05)
Fig 6 The relative mRNA expression of KateA gene,TagD gene
and TasA gene in the experimental group and the control group
(*P<0.05 the experimental group vs the control group)
  在实验初期对现有的2-DE系统在分离 Hp的
全菌蛋白方面进行了评价,显示本实验的2-DE系
统具有良好的重复性,实验所选的对照为自身对照,
充分发挥了2-DE的优势,这为寻找苗药头花蓼作
用 Hp前后差异表达蛋白提供了基础。本研究选用
亚抑菌浓度1/2 MIC作为头花蓼研究浓度,即在2
mg·ml-1药物作用下的 Hp为实验组,同批生长的
未经头花蓼作用的 Hp为对照组,发现14个具有差
异的蛋白点,其以 Hp能够在体内定植和体外存活
密切相关[8-9]。Pfr是一类含铁但不含血红素的蛋
白,是 Hp细胞内参与铁储存和分布的重要蛋白,其
表达提示 Hp增殖旺盛[10]。有研究显示Pfr不仅可
保证细菌在铁离子缺乏时的繁殖,维持细菌的能量
代谢和氧化还原代谢[11]。本研究结果显示头花蓼
作用后的细菌非血红素铁蛋白未表达,说明药物可
通过影响细菌对铁的利用而干扰细菌的能量代谢和
氧化还原代谢功能,进而抑制细菌的生长。
HyuA可水解焦谷氨酸,而LAP具有水解多种
氨基酸,如精氨酸、丙氨酸、甘氨酸等的作用[12-13]。
这两种蛋白酶可确保足够的氨基酸从多肽中释放。
本研究也显示 Hp在头花蓼的作用下 HyuA 和
LAP的表达量均下调,提示药物也可通过影响氨基
酸的代谢从而抑杀 Hp。
·711·中国医院药学杂志2015年1月第35卷第2期Chin Hosp Pharm J,Jan 2015,Vol 35,No.2
同时实验中也发现 AmiE、EF-P、FrxA在头花
蓼作用后表达上调。AmiE是 Hp除尿素酶外产氨
的关键酶,可水解短链脂肪酰胺生成相应的有机酸
与氨。EF-P与肽键的合成有关,参与将氨基酰-tR-
NA转运至核糖体上,促进蛋白质的合成。FrxA可
催化核苷酸的代谢,促进ATP的生成。推测 Hp在
药物的作用下试图通过增加对短链脂肪酰胺的水
解、肽键的合成、核苷酸的生成,以调节机体能量代
谢平衡,此为 Hp应对不利应激环境时所作出的一
种反应性调节。
Hp是一种对氧敏感的微需氧菌,菌体内含有
多种抗氧化蛋白,其中以过氧化氢酶、烷基过氧化氢
还原酶及粘附-巯基还原酶含量最丰富,具有高活
力、稳定并高度保守[14]。在 Hp感染引起的炎症反
应中,中性粒细胞通过呼吸爆发可产生大量的氧自
由基,对 Hp的生存构成威胁[15]。KatA、TsaA 和
TagD 在解除氧自由基对 Hp的杀伤及维护自身氧
代谢平衡中其重要作用,使微需氧的 Hp能逃避宿
主的抵御和清除,在富含超氧离子的不利环境中生
存[16-17]。本课题通过采用2-DE技术发现头花蓼作
用于 Hp后的KatA、TsaA 和TagD的蛋白表达水
平下调,运用实时荧光定量PCR技术检测 Hp在头
花蓼作用前后过氧化氢酶基因表达水平的改变,结
果显示:头花蓼作用后KatA 的基因表达水平下调
1.52倍,TsaA的基因表达水平下调2.94倍,TagD
的基因表达水平下调3.65倍(P<0.05),说明头花
蓼可通过影响 Hp的抗氧化系统而减弱其在体外的
生存能力,从而起到抗 Hp的功效,同时推测药物也
能通过影响 Hp的抗氧化系统干扰其在机体内的定
植,减小 Hp的致病性,而这很有可能成为头花蓼的
一个重要药物作用靶点。
因此推测头花蓼作用于 Hp后,通过影响 Hp
的抗氧化系统、能量代谢系统以及参与应激反应相
关蛋白使细菌的生长代谢受到显著的影响,同时干
扰其在机体内的定植密度和降低减弱 Hp在体外的
生存能力,从而起到抗 Hp的功效。
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[收稿日期]2014-05-10
·811· 中国医院药学杂志2015年1月第35卷第2期Chin Hosp Pharm J,Jan 2015,Vol 35,No.2