近日,计算生物与医学生态学科组博士生肖琬蒙与其导师马占山在专业期刊《Helicobacter》(螺杆菌)发表论文,探讨了包括从健康、慢性胃炎、萎缩性胃炎、肠化生到胃癌的不同阶段幽门螺杆菌感染的胃部菌群医学生态学特征。
幽门螺杆菌(Helicobacterpylori,Hp,图1)是一种寄生于人胃黏膜的螺旋革兰氏阴性微嗜氧细菌,其感染主要发生在生命早期,经口传播,家庭是主要的感染途径。约40年前,人类成功实现了幽门螺杆菌的体外培养,而大约30年后的年,世界卫生组织将其列入一类致癌物——引发胃癌的风险因子,因为Hp被认定为在胃黏膜长期定植后会引发炎症反应,导致慢性胃炎,进而引发萎缩性胃炎、肠化生等癌前病变,最终发展为胃癌。
据估计,年全球感染人数大约是44亿,相当于全球约有一半的人感染了Hp。于是,一时间国内外可以说是掀起了一股根除Hp的风潮。诚然感染Hp与某些疾病的发生存在正相关,如胃溃疡、粘膜相关淋巴组织(MALT)、淋巴瘤、胆道癌、皮肤病、心血管疾病、缺铁性贫血和非酒精性脂肪肝等。但不可否认的是,也有众多研究表明Hp在某些疾病中似乎起着有益作用,如过敏、哮喘、炎性肠病、胃食管反流病、Barrett食管和食管腺癌等。
虽然目前流行的治疗策略是个性化处置,但究竟如何确定个性化方案实际上仍然是依据几条简单的原则(例如感染者是否已经发生了胃炎),但这些原则背后是否具有坚实的科学依据仍然有待研究。例如,虽然一些研究支持根除治疗(也就是证实Hp感染致癌),但这些研究的结果多基于动物实验,而人体感染的比较研究目前尚没有大规模数据支撑。
肖琬蒙同学基于11组涉及健康、慢性胃炎、萎缩性胃炎、肠化生、胃癌个体的胃微生物菌群数据,定量描述了不同Hp感染状态及不同疾病阶段的胃微生物菌群的群落多样性、空间异质性、多样性尺度和物种组成(设计方案如图2所示)。该研究发现在胃癌的发展过程中,感染Hp对胃微生物菌群的物种多样性、空间异质性和潜在多样性的影响似乎比疾病阶段更普遍。同时,感染Hp对健康、慢性胃炎、肠化生和胃癌个体的胃微生物群落多样性、异质性和组成的影响明显大于萎缩性胃炎个体。值得注意的是,也有部分数据集的结果并未检测到Hp感染与疾病阶段对胃微生物菌群的显著影响。
图1.幽门螺杆菌穿透胃黏膜示意图(来自公共图库:IllustrationCredit:ZinaDeretskyofNSF)
图2.比较幽门螺杆菌对不同疾病阶段人体胃部菌群影响的四种比较方案
关心以上问题的其实不止进化生物学家,数年前央视播放的一部科教片中描述过上述现象。其次,一个算不上严格科学的数据似乎也值得