加纳消化不良患者幽门螺杆菌抗生素耐药基因突变分析:治疗策略的新启示

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Aspects of Molecular Medicine

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  本研究针对幽门螺杆菌(H. pylori)抗生素耐药性全球蔓延问题,通过对加纳地区103例临床分离株进行gyrA、pbp1和rdxA基因突变分析,首次报道G242C/A和T254I等新型突变位点。研究发现该地区菌株对甲硝唑(MTZ)、阿莫西林(AMX)和克拉霉素(CLR)普遍耐药,而四环素(TET)和环丙沙星(CIP)保持较高敏感性,为西非地区幽门螺杆菌精准治疗提供分子流行病学依据。

  

幽门螺杆菌(H. pylori)感染影响着全球过半人口,与胃炎、消化性溃疡甚至胃癌密切相关。在发展中国家,其感染率高达90%,而抗生素耐药性的蔓延使得标准三联疗法(质子泵抑制剂+甲硝唑+阿莫西林/克拉霉素)效果日益衰减。加纳作为西非代表性国家,其治疗指南仍沿用传统方案,但缺乏本土耐药性数据支持。更棘手的是,幽门螺杆菌通过gyrA(编码DNA旋转酶)、pbp1(编码青霉素结合蛋白)和rdxA(编码硝基还原酶)等靶基因突变,可对氟喹诺酮类、β-内酰胺类和硝基咪唑类药物产生耐药,这种分子机制的地理差异尚不明确。

针对这一现状,加纳海岸角大学的研究团队在《Aspects of Molecular Medicine》发表重要成果。研究团队收集169例消化不良患者的胃窦活检样本,通过快速尿素酶试验确定61%感染率,成功培养15株临床分离株。采用药敏试验、PCR扩增和Sanger测序技术,结合Ugene 45.0软件进行突变分析,并运用trRosetta等生物信息学工具预测蛋白结构变化。

3.1 研究人群特征与实验设计
研究纳入169例患者(女性占70.4%),平均年龄41岁。通过分层培养获得15株幽门螺杆菌,为后续分析奠定基础。值得注意的是,研究流程图清晰展示了从样本采集到突变鉴定的完整路径。

3.2 抗生素敏感性谱
药敏试验显示震撼性结果:所有分离株对MTZ、AMX、AMC-CA和CLR完全耐药,对LEV、CIP和TET的耐药率分别为40%、20%和20%。这一数据直接挑战加纳现行治疗指南的合理性。

3.3 耐药基因突变特征
通过电泳确认gyrA(582bp)、pbp1(612bp)和rdxA(886bp)基因扩增成功。测序发现:

  • gyrA基因存在N87I/T、A97V等8种突变,其中M191I和G208E见于所有菌株;
  • rdxA基因检出K2N、Q50Stop等9种突变,Q50Stop导致蛋白翻译提前终止;
  • pbp1基因发现G242C/A、T254I等4种突变,其中G242C/A为首次报道的多等位基因变异。

3.4 突变与表型关联
特别引人注目的是,虽然所有菌株对AMX耐药,但pbp1突变率最低,提示可能存在其他耐药机制。而gyrA突变在敏感和耐药株中无显著差异,暗示传统QRDR(喹诺酮耐药决定区)外突变可能影响药敏。

3.5 蛋白结构预测
通过三级结构建模发现:

  • T254I突变导致α螺旋缩短和构象改变;
  • G242C突变引发额外天冬氨酸(D40)插入,改变蛋白表面特性。
    这些结构变化可能影响抗生素与靶标结合,为理解耐药机制提供可视化证据。
  1. 讨论与结论
    本研究首次系统揭示加纳幽门螺杆菌耐药现状,有三项突破性发现:
  1. 临床分离株对一线药物普遍耐药,但TET和CIP保持较高敏感性,建议作为替代治疗方案;
  2. 鉴定出G242C/A和T254I等新型pbp1突变,拓展了β-内酰胺类耐药机制认知;
  3. 发现rdxA基因Q50Stop无义突变,为解释甲硝唑高耐药率提供新视角。
    研究强调抗生素管理的重要性,建议治疗前进行药敏检测。这些发现不仅为修订西非地区治疗指南提供科学依据,也为全球幽门螺杆菌耐药监测网络补充了关键地理数据。未来研究需扩大样本量,并探索其他耐药相关基因如frxA和fdxB的作用。
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