幽门螺杆菌细胞毒素相关基因致病岛及IV型分泌系统的研究进展
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致病作用，其间接致 病 作 用 与 幽 门 螺 杆 菌 的 另 一 个 重要毒力 因 子———ＶａｃＡ 的 产 生、毒 性 作 用 形 成 及 宿主细胞的炎症因子系统激活有关。
ＶａｃＡ 是 幽 门 螺 杆 菌 的 另 一 个 重 要 毒 力 因 子， 由 ｖａｃＡ 基因编码，是一种分泌型蛋白毒素。ＶａｃＡ 能 改 变 细 胞 膜 ，形 成 跨 膜 离 子 通 道 ，导 致 酸 性 水 解 酶 释放，引起细胞肿 胀，伴 随 包 膜 融 合，最 终 使 靶 细 胞 发生空泡样变性。该毒素与感染者胃肠上皮细胞损 伤和溃疡 形 成 密 切 相 关。 流 行 病 学 研 究 显 示，ｃａｇ 致病岛与 ＶａｃＡ 毒素的产生有关。有学者认为，ｃａｇ 致病 岛 的 获 得 可 促 使ｖａｃＡ 基 因 进 化，其 在 幽 门 螺 杆菌 基 因 组 中 的 整 合 是 ＶａｃＡ 活 化 的 一 个 启 动 因 素，因为 ｖａｃＡ 基因虽然存在于Ⅰ 型和 Ⅱ 型菌株，但 在Ⅱ型菌株中不表达或仅表达具有免疫反应性而无 毒性的分子。Ｐａｈｌ等 提 ［３］ 出 这 样 一 种 假 说，ｖａｃ 基 因以 一 个 前 体 分 子 存 在，ｃａｇ 致 病 岛 的 遗 传 变 化 使 其形成功能性基因，从 而 使 感 染 的 低 毒 菌 株 获 得 更 多毒 力 因 子。Ａｔｈｅｒｔｏｎ 等 研 ［４］ 究 发 现，ＣａｇＡ 的 表 达与 ＶａｃＡ 的 基 因 型 存 在 一 定 联 系，提 示 ｃａｇ 致 病 岛与ｖａｃＡ 存在 某 种 功 能 上 的 联 系。ｃａｇ 致 病 岛 编 码的一种或几种蛋白质是否促进 ＶａｃＡ 的运输还有 待进一步 研 究 证 实。 但 有 文 献 显 示，ｃａｇ１１ 编 码 产 物的同源物在嗜水气单胞菌中作为Ⅱ型分泌系统的 组成成分存在 。 ［５］ 新近研究 发 ［６］ 现，在作用 机 制 上， ＣａｇＡ 蛋白与 ＶａｃＡ 也 存 在 相 关 性。ＣａｇＡ 蛋 白 通 过Ⅳ型分泌系统注 入 胃 上 皮 细 胞，与 胃 上 皮 紧 密 连 接的支架蛋 白 （ｓｃａｆｆｏｌｄ ｐｒｏｔｅｉｎ）ＺＯ－１ 及 跨 膜 蛋 白 结合分子形成复合 物，在 细 菌 附 着 处 形 成 紧 密 连 接 元件的异位接合，并 导 致 顶 端 接 合 的 络 合 物 组 成 和 功能异常，使 上 皮 细 胞 间 的 紧 密 连 接 打 开，有 利 于 ＶａｃＡ 穿越上皮细胞屏障，进 入 胃 黏 膜 下 层，影 响 宿 主免疫系统。
以幽门螺杆菌 ２６６９５ 菌 株 为 例 （已 完 成 测 序 的 标准菌株），位于３′端ｃａｇ Ｗ（５′－３′）之后，ｃａｇⅠ 区共 有１６个 基 因，自 ３′端 至 ５′端 依 次 为 ｃａｇＡ（５′－３′）、 ｃａｇＢ（３′－５′）、ｃａｇＣ（３′－５′）、ｃａｇＤ（３′－５′）、ｃａｇＥ（３′－ ５′）、ｃａｇＦ（３′－５′）、ｃａｇＧ（３′－５′）、ｃａｇＨ（３′－５′）、ｃａｇＩ （３′－５′）、ｃａｇＬ（３′－５′）、ｃａｇＮ（５′－３′）、ｃａｇ Ｍ （５′－３′）、 ｃａｇＯ（３′－５′）、ｃａｇＰ（３′－５′）、ｃａｇＱ（３′－５′）、ｃａｇＲ（５′－ ３′）。ｃａｇⅡ区共有 １４ 个 基 因，３′端 为 ｃａｇＳ（３′－５′）， 其 后 依 次 为 ｃａｇＴ／ｃａｇ１９（５′－３′）、ｃａｇ１８（５′－３′）、 ｃａｇ１７（３′－５′）、ｃａｇ１６（３′－５′）、ｃａｇ１５（３′－５′）、ｃａｇ１４／ １３（３′－５′）、ｃａｇ１２（３′－５′）、ｃａｇ１１（３′－５′）、ｃａｇ１０（３′－ ５′）、ｃａｇ９（５′－３′）、ｃａｇ８（５′－３′）、ｃａｇ７（５′－３′）、ｃａｇ６
微 生 物 与 感 染 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２５，２０１０，５（３）：１６３－１６７ ｈｔｔｐ：∥ｊｍｉ．ｆｕｄａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ
· １６３ ·
·综述·
幽门螺杆菌细胞毒素相关基因致病岛及Ⅳ型分泌系统 的研究进展
廖 顺 花 ，吴 燕 燕 ，王 易
关 键 词 ：幽 门 螺 杆 菌 ；细 胞 毒 素 相 关 基 因 致 病 岛 ；Ⅳ 型 分 泌 系 统
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ ｏｆ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ
（５′－３′）。其中ｃａｇⅠ区的ｃａｇＦ、ｃａｇＥ 基因及 ｃａｇⅡ 区的 ｃａｇＴ／ｃａｇ１９、ｃａｇ１５、ｃａｇ１２、ｃａｇ１１、ｃａｇＳ 基 因 参与幽门螺杆菌Ⅳ型分泌系统的编码。未参与幽门 螺杆菌Ⅳ型分泌系 统 编 码 的 基 因 产 物，大 多 属 于 功 能未知蛋白。
１．３ ｃａｇ 致病岛的病理学意义 研究发现，ｃａｇ 致 病 岛 中 多 数 基 因 产 物 无 直 接
微 生 物 与 感 染 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２５，２０１０，５（３ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：１６３－１６７
因簇，主要编码与 细 菌 毒 力 相 关 的 结 构 蛋 白 及 代 谢 产物。其 基 本 特 征：２０～１００ｋｂ 的 染 色 体 基 因 簇； 基因簇两侧一般具 有 重 复 序 列 和 插 入 元 件；基 因 簇 通常位于细菌染 色 体 的ｔＲＮＡ 基 因 位 点 近 侧，或 与 噬 菌 体 整 合 有 关 的 位 点；基 因 簇 ＤＮＡ Ｇ ＋ Ｃ ｍｏｌ％、密码使用与细 菌 染 色 体 其 他 部 分 差 异 明 显； 基因簇编码产物多为分泌性蛋白及细胞表面蛋白， 也可编 码 细 菌 的 分 泌 系 统、信 息 转 导 系 统 和 调 节 系统。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ；Ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ；Ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
幽 门 螺 杆 菌 （Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ，Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ） 是定植于人胃黏膜 的 螺 旋 状 微 需 氧 革 兰 阴 性 菌，其 感 染 与 人 类 慢 性 胃 炎 、消 化 性 溃 疡 、胃 腺 癌 和 胃 淋 巴 瘤的发病相关。幽门螺杆菌致病物质包括尿素酶、 鞭 毛、菌 毛 以 及 ２ 种 外 毒 素———空 泡 毒 素 Ａ （ｖａｃｕｏｌａｔｉｎｇ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ Ａ，ＶａｃＡ）、细 胞 毒 素 相 关 蛋 白 Ａ（ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ，ＣａｇＡ），其 中
１．２ ｃａｇ 致病岛的结构特点 Ｃｅｎｓｉｎｉ等 在 ［２］ 比 较 Ⅰ 型 （Ｖａｃ 阳 性、ＣａｇＡ 阳
性）和Ⅱ型（Ｖａｃ阴性、ＣａｇＡ 阴 性）幽 门 螺 杆 菌 的 遗 传学差异时发 现，Ⅰ 型 菌 株 含 有 一 个 大 约 ４０ｋｂ 的 特殊 ＤＮＡ 片 段，具 有 致 病 岛 的 典 型 特 征，定 名 为 ｃａｇ 致病岛。其编码蛋白与已发现的其 他 细 菌 如 根 瘤 农 杆 菌 、百 日 咳 杆 菌 、布 鲁 杆 菌 、空 肠 弯 曲 菌 、嗜 肺 军团菌编码的Ⅳ型 分 泌 系 统 蛋 白 高 度 同 源，系 毒 素 与毒 素 转 运 相 关 蛋 白 共 同 组 成 的 分 泌 系 统，故 ｃａｇ 致病岛被认为是幽门螺杆菌重要的致病原。
ＬＩＡＯ Ｓｈｕｎ－Ｈｕａ，ＷＵ Ｙａｎ－Ｙａｎ，ＷＡＮＧ Ｙｉ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０３，Ｃｈｉｎａ
根据 Ｇ＋Ｃ ｍｏｌ％的差异，致病岛分成高 Ｇ＋Ｃ 致病岛和低 Ｇ＋Ｃ 致病岛。幽门螺杆菌致病岛属低 Ｇ＋Ｃ 类型 。 ［１］ 根据致病岛 ＤＮＡ 片段 Ｇ＋Ｃ ｍｏｌ％ 的明显差异及两侧 具 有 的 插 入 元 件，推 测 幽 门 螺 杆 菌致病 岛 可 能 来 自 噬 菌 体 或 质 粒，是 基 因 转 移 的 产物。
ｃａｇ 致病岛 含 有 ３０ 多 个 基 因，序 列 非 常 保 守， 认为是通过水平转移方式来源于质粒或噬菌体。研 究表明，只有具备完 整 ｃａｇ 致 病 岛 的 幽 门 螺 杆 菌 菌 株才有致病性，且 被 认 为 是 幽 门 螺 杆 菌 毒 力 增 强 的 可靠标志。 核 酸 序 列 分 析 显 示，插 入 的 序 列 ＩＳ６０５ 将ｃａｇ 致 病 岛 分 割 为ｃａｇⅠ 区 和 ｃａｇⅡ 区，完 整 的 ｃａｇ 致病岛结构应包含这２个区域。
基 金 项 目 ：上 海 市 教 育 委 员 会 科 研 项 目 （０７ｃｚ０５），上 海 市 教 育 重 点 学 科 建 设 项 目 （Ｊ５０３０１） 通 信 作 者 ：王 易 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．ＷＡＮＧ Ｙｉ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｙ１９５５＠ｓｍｍａｉｌ．ｃｎ
· １６４ ·
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄｓ ａｒｅ ｇｅｎｅ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ．Ｔｈｅ ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ （Ｔ４ＳＳ）ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙ ｕｓｅｄ ｂｙ Ｇｒａｍ－ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ ｔｏ ｉｎｊｅｃｔ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃｙｔｏｓｏｌ ｏｆ ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｈｏｓｔ ｃｅｌｌｓ．Ｔｈｅ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ ｏｆ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｃｏｄｅｄ ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｔｈｅ ｋｅｙ ｄｉｓｅａｓｅ－ｃａｕｓｉｎｇ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ，ｂｏｔｈ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｏｐｕｌａｒ ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｌａｔｅｌｙ ａｎｄ ｍａｙ ｂｅ ｎｅｗ ｔａｒｇｅｔｓ ｆｏｒ ｍｅｄｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｒｅｃｅｎｔ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ ｏｆ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｃｏｄｅｄ ｔｙｐｅⅣ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．
细 胞 毒 素 相 关 基 因 （ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ， ｃａｇ）致病岛及 其 编 码 的 Ⅳ 型 分 泌 系 统 （ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅ－ ｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，Ｔ４ＳＳ）更 引 人 关 注 。
１ 幽门螺杆菌ｃａｇ 致病岛
１．１ 致 病 岛 致病岛是细菌染色体上具有典型结构特征的基
上海中医药大学免疫学与病原生物学教研室，上海 ２０１２０３
摘 要：致病岛是指细菌染色体上一段具有典型结构特征 的 基 因 簇，主 要 编 码 与 细 菌 毒 力 及 代 谢 等 功 能 相 关 的产物。Ⅳ型分泌系统指革兰阴性菌 中 由 多 种 蛋 白 分 子 构 成 的 、通 过 菌 毛 样 结 构 向 宿 主 细 胞 注 入 毒 力 因 子 的分泌系统。幽门螺杆菌细胞毒素相关基因致病岛及其编码的Ⅳ型分泌系统是幽门螺杆菌关键性致病因 子 ，有 可 能 成 为 药 物 作 用 的 新 靶 标 ，是 近 年 相 关 研 究 的 热 点 。
ＶａｃＡ 是 幽 门 螺 杆 菌 的 另 一 个 重 要 毒 力 因 子， 由 ｖａｃＡ 基因编码，是一种分泌型蛋白毒素。ＶａｃＡ 能 改 变 细 胞 膜 ，形 成 跨 膜 离 子 通 道 ，导 致 酸 性 水 解 酶 释放，引起细胞肿 胀，伴 随 包 膜 融 合，最 终 使 靶 细 胞 发生空泡样变性。该毒素与感染者胃肠上皮细胞损 伤和溃疡 形 成 密 切 相 关。 流 行 病 学 研 究 显 示，ｃａｇ 致病岛与 ＶａｃＡ 毒素的产生有关。有学者认为，ｃａｇ 致病 岛 的 获 得 可 促 使ｖａｃＡ 基 因 进 化，其 在 幽 门 螺 杆菌 基 因 组 中 的 整 合 是 ＶａｃＡ 活 化 的 一 个 启 动 因 素，因为 ｖａｃＡ 基因虽然存在于Ⅰ 型和 Ⅱ 型菌株，但 在Ⅱ型菌株中不表达或仅表达具有免疫反应性而无 毒性的分子。Ｐａｈｌ等 提 ［３］ 出 这 样 一 种 假 说，ｖａｃ 基 因以 一 个 前 体 分 子 存 在，ｃａｇ 致 病 岛 的 遗 传 变 化 使 其形成功能性基因，从 而 使 感 染 的 低 毒 菌 株 获 得 更 多毒 力 因 子。Ａｔｈｅｒｔｏｎ 等 研 ［４］ 究 发 现，ＣａｇＡ 的 表 达与 ＶａｃＡ 的 基 因 型 存 在 一 定 联 系，提 示 ｃａｇ 致 病 岛与ｖａｃＡ 存在 某 种 功 能 上 的 联 系。ｃａｇ 致 病 岛 编 码的一种或几种蛋白质是否促进 ＶａｃＡ 的运输还有 待进一步 研 究 证 实。 但 有 文 献 显 示，ｃａｇ１１ 编 码 产 物的同源物在嗜水气单胞菌中作为Ⅱ型分泌系统的 组成成分存在 。 ［５］ 新近研究 发 ［６］ 现，在作用 机 制 上， ＣａｇＡ 蛋白与 ＶａｃＡ 也 存 在 相 关 性。ＣａｇＡ 蛋 白 通 过Ⅳ型分泌系统注 入 胃 上 皮 细 胞，与 胃 上 皮 紧 密 连 接的支架蛋 白 （ｓｃａｆｆｏｌｄ ｐｒｏｔｅｉｎ）ＺＯ－１ 及 跨 膜 蛋 白 结合分子形成复合 物，在 细 菌 附 着 处 形 成 紧 密 连 接 元件的异位接合，并 导 致 顶 端 接 合 的 络 合 物 组 成 和 功能异常，使 上 皮 细 胞 间 的 紧 密 连 接 打 开，有 利 于 ＶａｃＡ 穿越上皮细胞屏障，进 入 胃 黏 膜 下 层，影 响 宿 主免疫系统。
以幽门螺杆菌 ２６６９５ 菌 株 为 例 （已 完 成 测 序 的 标准菌株），位于３′端ｃａｇ Ｗ（５′－３′）之后，ｃａｇⅠ 区共 有１６个 基 因，自 ３′端 至 ５′端 依 次 为 ｃａｇＡ（５′－３′）、 ｃａｇＢ（３′－５′）、ｃａｇＣ（３′－５′）、ｃａｇＤ（３′－５′）、ｃａｇＥ（３′－ ５′）、ｃａｇＦ（３′－５′）、ｃａｇＧ（３′－５′）、ｃａｇＨ（３′－５′）、ｃａｇＩ （３′－５′）、ｃａｇＬ（３′－５′）、ｃａｇＮ（５′－３′）、ｃａｇ Ｍ （５′－３′）、 ｃａｇＯ（３′－５′）、ｃａｇＰ（３′－５′）、ｃａｇＱ（３′－５′）、ｃａｇＲ（５′－ ３′）。ｃａｇⅡ区共有 １４ 个 基 因，３′端 为 ｃａｇＳ（３′－５′）， 其 后 依 次 为 ｃａｇＴ／ｃａｇ１９（５′－３′）、ｃａｇ１８（５′－３′）、 ｃａｇ１７（３′－５′）、ｃａｇ１６（３′－５′）、ｃａｇ１５（３′－５′）、ｃａｇ１４／ １３（３′－５′）、ｃａｇ１２（３′－５′）、ｃａｇ１１（３′－５′）、ｃａｇ１０（３′－ ５′）、ｃａｇ９（５′－３′）、ｃａｇ８（５′－３′）、ｃａｇ７（５′－３′）、ｃａｇ６
微 生 物 与 感 染 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２５，２０１０，５（３）：１６３－１６７ ｈｔｔｐ：∥ｊｍｉ．ｆｕｄａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ
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·综述·
幽门螺杆菌细胞毒素相关基因致病岛及Ⅳ型分泌系统 的研究进展
廖 顺 花 ，吴 燕 燕 ，王 易
关 键 词 ：幽 门 螺 杆 菌 ；细 胞 毒 素 相 关 基 因 致 病 岛 ；Ⅳ 型 分 泌 系 统
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ ｏｆ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ
（５′－３′）。其中ｃａｇⅠ区的ｃａｇＦ、ｃａｇＥ 基因及 ｃａｇⅡ 区的 ｃａｇＴ／ｃａｇ１９、ｃａｇ１５、ｃａｇ１２、ｃａｇ１１、ｃａｇＳ 基 因 参与幽门螺杆菌Ⅳ型分泌系统的编码。未参与幽门 螺杆菌Ⅳ型分泌系 统 编 码 的 基 因 产 物，大 多 属 于 功 能未知蛋白。
１．３ ｃａｇ 致病岛的病理学意义 研究发现，ｃａｇ 致 病 岛 中 多 数 基 因 产 物 无 直 接
微 生 物 与 感 染 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２５，２０１０，５（３ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：１６３－１６７
因簇，主要编码与 细 菌 毒 力 相 关 的 结 构 蛋 白 及 代 谢 产物。其 基 本 特 征：２０～１００ｋｂ 的 染 色 体 基 因 簇； 基因簇两侧一般具 有 重 复 序 列 和 插 入 元 件；基 因 簇 通常位于细菌染 色 体 的ｔＲＮＡ 基 因 位 点 近 侧，或 与 噬 菌 体 整 合 有 关 的 位 点；基 因 簇 ＤＮＡ Ｇ ＋ Ｃ ｍｏｌ％、密码使用与细 菌 染 色 体 其 他 部 分 差 异 明 显； 基因簇编码产物多为分泌性蛋白及细胞表面蛋白， 也可编 码 细 菌 的 分 泌 系 统、信 息 转 导 系 统 和 调 节 系统。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ；Ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ；Ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
幽 门 螺 杆 菌 （Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ，Ｈ．ｐｙｌｏｒｉ） 是定植于人胃黏膜 的 螺 旋 状 微 需 氧 革 兰 阴 性 菌，其 感 染 与 人 类 慢 性 胃 炎 、消 化 性 溃 疡 、胃 腺 癌 和 胃 淋 巴 瘤的发病相关。幽门螺杆菌致病物质包括尿素酶、 鞭 毛、菌 毛 以 及 ２ 种 外 毒 素———空 泡 毒 素 Ａ （ｖａｃｕｏｌａｔｉｎｇ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ Ａ，ＶａｃＡ）、细 胞 毒 素 相 关 蛋 白 Ａ（ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ，ＣａｇＡ），其 中
１．２ ｃａｇ 致病岛的结构特点 Ｃｅｎｓｉｎｉ等 在 ［２］ 比 较 Ⅰ 型 （Ｖａｃ 阳 性、ＣａｇＡ 阳
性）和Ⅱ型（Ｖａｃ阴性、ＣａｇＡ 阴 性）幽 门 螺 杆 菌 的 遗 传学差异时发 现，Ⅰ 型 菌 株 含 有 一 个 大 约 ４０ｋｂ 的 特殊 ＤＮＡ 片 段，具 有 致 病 岛 的 典 型 特 征，定 名 为 ｃａｇ 致病岛。其编码蛋白与已发现的其 他 细 菌 如 根 瘤 农 杆 菌 、百 日 咳 杆 菌 、布 鲁 杆 菌 、空 肠 弯 曲 菌 、嗜 肺 军团菌编码的Ⅳ型 分 泌 系 统 蛋 白 高 度 同 源，系 毒 素 与毒 素 转 运 相 关 蛋 白 共 同 组 成 的 分 泌 系 统，故 ｃａｇ 致病岛被认为是幽门螺杆菌重要的致病原。
ＬＩＡＯ Ｓｈｕｎ－Ｈｕａ，ＷＵ Ｙａｎ－Ｙａｎ，ＷＡＮＧ Ｙｉ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０３，Ｃｈｉｎａ
根据 Ｇ＋Ｃ ｍｏｌ％的差异，致病岛分成高 Ｇ＋Ｃ 致病岛和低 Ｇ＋Ｃ 致病岛。幽门螺杆菌致病岛属低 Ｇ＋Ｃ 类型 。 ［１］ 根据致病岛 ＤＮＡ 片段 Ｇ＋Ｃ ｍｏｌ％ 的明显差异及两侧 具 有 的 插 入 元 件，推 测 幽 门 螺 杆 菌致病 岛 可 能 来 自 噬 菌 体 或 质 粒，是 基 因 转 移 的 产物。
ｃａｇ 致病岛 含 有 ３０ 多 个 基 因，序 列 非 常 保 守， 认为是通过水平转移方式来源于质粒或噬菌体。研 究表明，只有具备完 整 ｃａｇ 致 病 岛 的 幽 门 螺 杆 菌 菌 株才有致病性，且 被 认 为 是 幽 门 螺 杆 菌 毒 力 增 强 的 可靠标志。 核 酸 序 列 分 析 显 示，插 入 的 序 列 ＩＳ６０５ 将ｃａｇ 致 病 岛 分 割 为ｃａｇⅠ 区 和 ｃａｇⅡ 区，完 整 的 ｃａｇ 致病岛结构应包含这２个区域。
基 金 项 目 ：上 海 市 教 育 委 员 会 科 研 项 目 （０７ｃｚ０５），上 海 市 教 育 重 点 学 科 建 设 项 目 （Ｊ５０３０１） 通 信 作 者 ：王 易 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．ＷＡＮＧ Ｙｉ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｙ１９５５＠ｓｍｍａｉｌ．ｃｎ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄｓ ａｒｅ ｇｅｎｅ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ．Ｔｈｅ ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ （Ｔ４ＳＳ）ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙ ｕｓｅｄ ｂｙ Ｇｒａｍ－ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ ｔｏ ｉｎｊｅｃｔ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃｙｔｏｓｏｌ ｏｆ ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｈｏｓｔ ｃｅｌｌｓ．Ｔｈｅ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ ｏｆ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｃｏｄｅｄ ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｔｈｅ ｋｅｙ ｄｉｓｅａｓｅ－ｃａｕｓｉｎｇ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ，ｂｏｔｈ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｏｐｕｌａｒ ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｌａｔｅｌｙ ａｎｄ ｍａｙ ｂｅ ｎｅｗ ｔａｒｇｅｔｓ ｆｏｒ ｍｅｄｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｒｅｃｅｎｔ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｉｓｌａｎｄ ｏｆ Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｃｏｄｅｄ ｔｙｐｅⅣ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．
细 胞 毒 素 相 关 基 因 （ｃｙｔｏｔｏｘｉｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｇｅｎｅ， ｃａｇ）致病岛及 其 编 码 的 Ⅳ 型 分 泌 系 统 （ｔｙｐｅ Ⅳ ｓｅ－ ｃｒｅｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，Ｔ４ＳＳ）更 引 人 关 注 。
１ 幽门螺杆菌ｃａｇ 致病岛
１．１ 致 病 岛 致病岛是细菌染色体上具有典型结构特征的基
上海中医药大学免疫学与病原生物学教研室，上海 ２０１２０３
摘 要：致病岛是指细菌染色体上一段具有典型结构特征 的 基 因 簇，主 要 编 码 与 细 菌 毒 力 及 代 谢 等 功 能 相 关 的产物。Ⅳ型分泌系统指革兰阴性菌 中 由 多 种 蛋 白 分 子 构 成 的 、通 过 菌 毛 样 结 构 向 宿 主 细 胞 注 入 毒 力 因 子 的分泌系统。幽门螺杆菌细胞毒素相关基因致病岛及其编码的Ⅳ型分泌系统是幽门螺杆菌关键性致病因 子 ，有 可 能 成 为 药 物 作 用 的 新 靶 标 ，是 近 年 相 关 研 究 的 热 点 。