西北高原环境因素对幽门螺旋杆菌生物学特性及其传播的影响

Helicobacter pylori (H. pylori) infects half of the world's population and plays a causal role in ulcer disease and gastric cancer. Most scientists are interested in the research work of H. pylori. In the northwest plateau of China, The incidence of H. pylori infection is higher than other places. First, by the use of cytology and genetics methods, we aim to investigate how the different environments impact on H. pylori, such as morphology, survival, growth, physiological, metabolism and other biological characteristics. Second, by using molecular biology and pathology methods, we want to know the transmission way and planting transfer process in vivo of H. pylori. Furthermore, we try to explain the latent relations between different virulence factors of H. pylori and host gene polymorphism. The methods of genetics and epidemiological statistics can be used in these field. These approaches allow us to elucidate the interplay of bacterial virulence factors and the host's immune response as well as H. pylori-associated alterations of susceptibility gene expression. In brief, This study is going to use a variety of ecology methods to investigate the infection and pathogenicity of H. pylori. The study has important theoretical and practical significance.

幽门螺旋杆菌（Helicobacter pylori, H.pylori）已被WHO列为胃癌的高危因素之一。对H.pylori的研究一直是人们关注的热点。本项目前期研究显示，在西北高原环境下，H.pylori感染率及胃炎、胃癌的发病率均高于全国平均水平。本研究拟采用细胞学及遗传学方法分析不同环境对H.pylori的形态、生存、生长、生理代谢等生物学特征以及基因表达差异的影响，阐明环境对H.pylori的影响机理；运用分子生物学及病理学方法研究H.polyri感染传播途径、在体内种植转移过程，明确H.pylori的感染传播规律；应用遗传学及流行病统计学方法分析在西北高原环境中H. pylori菌株致病性特征及宿主易感基因的多态性，探讨其间的潜在联系。本研究综合应用生态学的多种研究手段，对H.pylori进行系统研究，旨在阐明在特殊环境下H.pylori的生态特征和致病性的关系。

幽门螺旋杆菌（H.pylori）是严重危害人类健康的病原微生物之一，对H.pylori的研究一直是生态学与医学领域关注的热点。本项目综合应用生态学的多种研究手段，系统研究了不同环境因素对H.pylori的形态、生存、生长等生物学特征以及体内传播转移的影响，并深入探讨了H.pylori菌基因表达的差异；分析了在西北高原环境中H.pylori菌株致病性特征及宿主易感基因的多态性，探讨其间的潜在联系，通过以上工作，旨在阐明在特殊环境下H.pylori的生态特征和致病性的关系。同时，本项目还进行了H.pylori诱导胃癌相关基因过表达、异常甲基化等方面的研究，探索了通过建立基于细胞表型间相互作用的博弈模型，模拟预测缺血性肿瘤生长的可行性。. 本项目研究工作发现：高盐能够抑制H.pylori的增殖，球形的H.pylori比例随盐浓度增加而上升；粘附相关基因babA2、sabA、alpA/B、oipA、hopZ以及癌基因c-Myc的表达随着盐浓度的增加而上调；苯并(a)芘能以时间、浓度依赖方式促进H.pylori增殖及其毒力因子CagA mRNA表达，苯并(a)芘与H.pylori协同促进胃上皮细胞增殖，从而增加H.pylori相关胃癌的风险； 铁能够通过激活ERK1/2信号通路促进胃癌细胞的增殖和侵袭，而且IL-6、MMP-9和c-myc可能是铁过载发挥促进胃癌发展作用的效应分子；西北高原人群（汉族及少数民族）的易感基因多态性在H.pylori感染以及胃癌发生过程中发挥着关键的作用；H.pylori通过炎性细胞因子IL-1β增加DAN甲基转移酶活性间接诱发胃癌相关基因TGF-β1启动子高甲基化，这是H.pylori重要的生物学作用之一； H.pylori感染能显著增强致癌因子CIP2A表达，激活JNK2/ ATF2信号通路，促进胃癌细胞增殖，干扰沉默CIP2A能显著抑制H.pylori诱导的CIP2A表达、胃癌细胞增殖及克隆形成能力；本项目建立了一个基于个体的二维空间格子模型来描述肿瘤初期生长过程，通过肿瘤细胞的行为特性进行表型分类，包含细胞之间的信号联系以及旁分泌作用等相互影响，在考虑周围营养物质影响的同时引入细胞表型之间的竞争博弈关系，模拟实现肿瘤生长的合理预测，这对于肿瘤的个性化治疗（精准治疗）具有积极意义。