幽门螺杆菌研究进展
幽门螺杆菌研究进展
幽门螺杆菌及其感染
1 概述
胃细菌学的研究，长期来是一个被忽视的领域。1983年Marshall和Warren从慢性活动性胃炎患者胃粘膜活检标本中分离到幽门螺杆菌（Helicobacter pylori,Hp）是对这一领域重要的突破。
此后不久即在国际消化病学界引起了巨大轰动，它的发现对消化病学、特别是胃十二指肠病学的发展起了极大的推动作用。现在已经清楚它是许多慢性胃病（慢性胃炎、消化性溃疡、胃癌等）发生发展中一个重要致病因子。
1.1 Hp的历史、发现和命名
1.1.1 历史背景
Marshall在分离到Hp后又回过来探索了历史上的文献，发现这一类细菌实际上早就已经被人注意过。1893年在狗中，1896年在大鼠和猫中已有人报告在其胃中偶然见到螺形菌。本世纪初在溃疡性胃癌病人胃内容物中曾找到同样的细菌。
其他报告也证实了这一些发现。也注意到健康人中未发现这些细菌。经过30年的努力，在散载的报告中，良性消化性溃疡病人胃中发现了这些细菌。1938年Doenges在一份综合性尸解研究报告中提出胃中螺形菌的流行率达43％，但是并未检查出这一细菌与不同的胃部疾病之间的关系。
关于这些细菌在人胃疾病中可能的作用一直存在着争论。有些研究者提出人们在活检标本中所见到的这种细菌是经口吞服的污染物。这一假说1959年由于当时的一位有影响的学者palmer发表了1000例胃活检标本大量组织学研究的报告而占了优势。在此以后对胃的细菌学的兴趣被泼了一盆冷水。
1975年Steer和Colin-Jones报告了胃溃疡病人中胃粘液层下的胃粘膜上发现了细菌，重新引起了人们对胃细菌在消化性溃疡致病机制中作用的兴趣，这提示细菌可能降低胃粘膜的抵抗力，因此易感于溃疡。Steer等企图分离这一细菌。
结果生长的是绿脓杆菌。后来仔细审阅文章中的图片提示在粘膜中所见的是一种与绿脓杆菌无关的螺形菌。现在看来这些作者分离到的绿脓性杆菌可能是来自内窥镜的污染菌，而图片中所见的才是我们现在大家感兴趣的Hp。
现在已知Hp能产生大量尿素酶，在发现Hp之前许多学者曾证明在许多种动物胃中有内源性尿素酶活性的存在。1924年Luck和Seth最早描述了这一活性。1955年Kornber和Devies在一篇综述中下结论认为胃尿素酶主要存在于胃体部，且来源于细菌。后来在人粪中的研究还证实了这些酶与溃疡病之间的关系，甚至有人用尿素治疗某些病人取得了疗效。
随着Hp的发现，人们现在可以把这些研究放在一起得到一个清晰的认识，把胃中的Hp与尿素酶联系起来了。在这整个过程中从胃粘膜活检标本中分离Hp是一个关键因素。没有这一发现，人们对胃病的认识仍将受到限制。
1.1.2 发现和命名
在上述历史背景以及胃镜检查已大大普及、分离培养空肠弯曲菌的微需O2方法已经成熟的条件下，Marshall等敏感地意识到胃中所见的螺形菌，形态上与粪便中分离到的空肠弯曲菌相似。既然用常规的需O2和厌O2方法都不能把它分离出来，何不用分离培养空肠弯曲菌的方法试一试呢？结果因此使他们获得了成功。
国内是在1985年取得成功的。最初信凭它形态上与弯曲菌属细菌相似，分离培养方法也相似，只是从胃标本中分离到的，因此称作胃弯曲菌样细菌（gastric campylobacter like organism,GCLO）。
不久，由于此菌在胃窦部多见，又改称作幽门弯曲菌(campylobacter pyloridis,CP)，后来又因为这一名称不符合细菌统一的拉丁文命名原则，又改为cacpylobater pylori，简写与中文译名未变。
随着对这一细菌的生物学性状研究的不断深入，发现这一细菌虽在形态和培养特性上与弯曲菌属细菌有相似之处，但也有许多特性与弯曲菌属细菌明显不同。曾有人根据Hp的16SrRNA的核苷酸序列与弯曲菌属细菌不同，而与wolinella succinogenes相近，提出应归入wolinella属。
1989年Goodwin等把CP与弯曲菌属与wolinella属的代表菌种从超微结构、脂肪酸组成、呼吸醌、生长特点、酶的活性等五种表现型特征上作了系统的比较。他们认为CP既不应属于弯曲菌属，亦不归Wollinella属，应另立一个新属，称作螺杆菌属（helicobacter,H）。
因之，CP应相应改称为幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)。而当时已从雪貂胃中分离到的类似Hp的一种campylobacter mustelae相应改为雪貂螺杆菌（helicobacter mustelae,Hm）。
自从新立螺杆菌属以来，国际上已先后有人从多种动物胃肠道分离到新的菌种认为是属于螺杆菌属的，亦有人从过去已归属于弯曲菌等属的细菌中拉出某些细菌来认为应归于螺杆菌。从现有报道看，螺杆菌属的细菌已不下10余种。其中，除了Hp和Hm以外，还有一种猫螺杆菌（helicobacter felis,Hf）亦已得到较多人的认同以外，其他的尚均还在被认同之中。
1.2 Hp感染与上消化道疾病的关系
Hp感染与上消化道疾病之间的高度相关性已有大量报道，且已取得了基本一致的认识如下。
1.2.1 Hp感染与慢性胃炎
Hp与慢性浅表性胃炎之间的病因关系已充分确立。其证据如下：①事实上所有Hp阳性者都证实有胃窦炎。②若Hp感染经抗菌治疗，Hp根除后，胃炎可消退。③在一些动物模型中，接种由患者胃中分离而得到的Hp后，可复制出慢性浅表性胃炎的病损。④Marshall和Morris，分别用患者的Hp对自己作了自身感染，亦取得了同样结果。
1.2.2 Hp感染与消化性溃疡
从现有资料要确立Hp与消化性溃疡（peptic ulcer diseases,PUD），包括胃溃疡、十二指肠溃疡之间的病因关系尚有困难。部分原因是缺乏合适的动物模型，而且在Hp感染者中仅有少数人发生溃疡。然而几乎所有PUD患者都有Hp感染性胃炎。
因此，在没有其他促发因素，如服用甾体类抗炎药（NSAID）或有Zollinger-Ellison综合征存在时，Hp感染与胃溃疡之间的相关性稍弱，不是NSAID诱发的胃溃疡患者中，80％有Hp感染。然而重要的是要注意到Hp感染者中的大多数人并不发生十二指肠或胃溃疡。
这些事实意味着宿主的遗传性特征，菌株的变异性或其他因子在其中起着作用。Hp感染根除后，溃疡病复发率显著降低，这是Hp在PUD中起病因作用的最有力的证据。Hp根除后可预防溃疡病复发，这在胃溃疡中证据不如十二指肠溃疡那样充分。
在十二指肠溃疡病例中，奇怪的是有些研究中，Hp在胃窦部部位比发生溃疡的十二指肠部位更为常见。胃窦部位的Hp为什么会引起十二指肠病变？已经提出的机理包括：Hp在十二指肠胃化的细胞上定居，胃酸或十二指肠碳酸氢盐的继发性改变，或感染菌的产物和／或宿主炎症应答反应引起的病变。
1.2.3 Hp感染与非溃疡性消化不良
Hp感染与非溃疡性消化不良(Nonulcer Dyspepsia，NUD)的相关性尚缺乏令人信服的证据。因此尚存在着争论。NUD患者中Hp的感染率并不高于一般人群。
1.2.4 Hp感染与胃部恶性肿瘤
Hp感染与胃腺癌：胃腺癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一。在我国发病率仅次于肺癌。有证据显示Hp感染与胃体和胃窦腺癌相关联。然而，胃癌亦发生于一些无Hp感染证据的人。Hp感染的预防和治疗对胃癌发生的危险性的影响，证据尚不够充分。流行病学资料表明：胃癌发生率在一些Hp感染率高的人群中较高。Hp感染率和胃癌发生率都与社会经济状态呈负相关，都随着年龄增加而升高。
在发达国家的连续出生列队研究中已见下降。在美国，非洲裔美国人和拉丁美洲人的发生率高于白种人。已发现，Hp感染率与胃癌死亡率之间存在着地区分布性的相关。然而，这两种病在流行病学上存在一些明显不一致的情况。例如，胃癌男人比女人高发，而Hp感染率两性间并无差别。
据报道，某些人群Hp感染率高，但胃癌发生率低。这些不一致表明：除Hp感染率外其他因素在胃癌危险因素中亦很重要。在有一些但不是全部回顾性血清学研究中表明，胃癌患者的Hp感染率比对照组高。
感染与胃癌有关的最有力的证据来自三个前瞻性列队血清学研究。这些研究表明Hp感染者的胃癌发生率显著增加。在这些研究中，均未见Hp感染与贲门癌和胃食管联结处癌有关联。
Hp感染与淋巴瘤：胃的非何杰金淋巴瘤是一种罕见的病，占胃恶性肿瘤的3％。粘膜相关淋巴组织性淋巴瘤（MALT）低度克隆的新生物，被认为起源于固有膜中的淋巴样聚合（Lymphoid aggregate）。初步的流行病学资料显示，Hp感染与胃非何杰金淋巴瘤和MALT淋巴瘤都相关。
如果Hp感染与胃癌之间有任何病因关系，那么显然别的因素在胃癌的发生率中亦有重要作用。因此，目前尚不提倡出于预防胃癌的目的而作根除Hp的治疗。
2 Hp的生物学性状
2.1 Hp的形态学特征
Hp的形态学已有了充分的描述。总之，它是一种单极、多鞭毛、末端钝圆、螺旋形弯曲的细菌。长2.5～4.0μm，宽0.5～1.0μm。革兰染色阴性。有动力。在胃粘膜上皮细胞表面常呈典型的螺旋状或弧形。在固体培养基上生长时，除典型的形态外，有时可出现杆状或圆球状。
电镜下，菌体的一端可伸出2～6条带鞘的鞭毛。在分裂时，两端均可见鞭毛。鞭毛长约为菌体1～1.5倍。粗约为30nm。鞭毛的顶端有时可见一球状物，实为鞘的延伸物。每一鞭毛根部均可见一个圆球状根基伸入菌体顶端细胞壁内侧。在其内侧尚有一电子密度降低区域。鞭毛在运动中起推进器作用，在定居过程中起抛锚作用。
Hp经鞣酸处理，发现其外表面被厚达40mm的糖萼（glycoculyx）所包裹。电镜下，由于其呈细丝网状，与胃上皮细胞表面连接，因此亦有人称之为纤毛或拟菌毛。
它成为Hp粘附于胃上皮细胞表面的主要物质基础。Hp定居于胃上皮细胞表面，除了鞭毛和糖萼的作用以外，在电镜下，尚可见到菌体细胞壁与胃上皮细胞细胞膜表面直接相贴的现象。这种现象的机理可能与藉糖萼粘连的机理不一样。其本质及其有何特殊意义有待研究。
细胞表面超薄切片透射电镜（×70000）
Hp:幽门螺杆菌
Ep:胃上皮细胞
超薄切片透射电镜（×60000）
Hp：幽门螺杆菌
Ep：胃上皮细胞
培养物中的Hp，用悬滴法作电镜观察时，常见菌体外围有“炸面圈样”或“指突状”结构包裹。这些结构有何含义亦不清楚。
延长培养时间，典型的细菌会发生圆球样形态的变化。这可能就属于Hp的L型。它亦可在暴露于大气（含O2量较高）时发生。这种圆球体（图6）有两种类型。一种较大，电镜下可见稀疏的细胞质，细胞体积膨大。这种类型可能是一种退化型，在传代中不能再生长。
另一种小圆球体，电镜下可见电子密度较高的细胞质，且有完整的细胞膜。这种类型可能比前者有较高含量的KDO和蛋白质。它已经被证明至少在30d内对物理和化学因素有一定的耐受性。且在4周～6周内在合适的培养条件下能重新生长成繁殖体。可是迄今尚未能证实这种圆球体在自然环境中的持续存在。或许这是弄清Hp感染的流行病学和某些治疗中失败的原因的关键因素。
2.2 Hp的生理学特征
2.2.1 Hp的生长和生存条件
Hp是一种专性微需O2菌。它的稳定生长需要依靠在生长的微环境中含2％～8％O2。因此，它在大气中和绝对厌O2条件下均不能生长。从临床标本中分离野生株都必需补充适量的CO2。
早期认为Hp并不在代谢中利用碳水化合物获得能量，而是利用有机酸和氨基酸。但是不久前Reymolds等研制了一种合成培养基证明精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸是Hp的必需氨本酸。有一些株尚需要丙氨酸或丝氨酸。
但没有葡萄糖时，Hp仍不能生长。有适量葡萄糖和丙氨酸时能大大促进其生长。这说明葡萄糖可能仍然是Hp能量和碳源的重要来源之一。Hp只含有MK－6呼吸醌，不含有所有弯曲菌属中普遍存在的甲基化MK－6呼吸醌。
许多固体培养基能用作分离培养Hp的基础培养基。例如：心脑浸液琼脂、哥伦比亚琼脂、布氏琼脂和M－H琼脂等。但必需加入适量的全血（马、羊或人）或胎牛血清作为补充物。加入适量的活性炭（0.2%）或淀粉（1％）亦有利于吸收培养基中衍化产生的毒性氧离子。
Hp生长缓慢，通常需要3d～5d，甚至更长时间，才能形成针尖状小菌落,为了避免快速生长的兼性厌O2菌和霉菌等和过度生长，常需加入由万古霉素、TMP、两性霉素、多粘菌素等组合的抑菌剂。Hp在液体培养基中生长更加困难。这可能与在液体里面更难保证菌体周围稳定的微含O2量环境有关。
有人报告Hp能在33°C～40.5°C和pH6.6～8.4条件下生长。但实际应用中仍以37°C和pH7.0～7.2为最适条件。Hp对低ph 比一般细菌有较强耐受力。电镜下，甚至偶然可见Hp钻入壁细胞的分泌小管中。Clyne等认为酸对pH既有杀伤作用的一面，亦有保护作用的一面。
他们把尿素酶阳性的野生株N6和尿素酶阴性的突变株分别接种在含有或没有10mmol尿素的两个pH范围从2.2到7.2的37°CPBS中,30min，然后测量CFU／ml、上清液的pH和溶液中的氨量。结果N6株在没有尿素的pH4.5～7.0的PBS中生存良好，甚至在有尿素的超始pH为3.5的溶液中亦能生存。然而野生株和突变株均不能在碱性环境中生长繁殖。
存在野生株和尿素的酸性溶液的pH迅速从3.5升至8.45。尿素酶突变株在pH4.5～7.2的溶液中存活，不对尿素起反应。野生株N6暴露于氨的浓度高达80mmol仍能存活。胃的酸性环境可能对存活于尿素中的Hp有杀伤作用。但是Hp决不能存活于含有尿素的正常环境中，因为随后升高的pH的危害性远超过氨的毒性。
在血琼脂中，Hp不能在含有5％胆汁的情况下生长。但是暴露于含有5％胆汁的液体培养基中30min，只有25％的Hp被杀死。这说明Hp通过十二指肠时尚有生存的可能性。
在含有0.1 %到1.5%甲基纤维素的1％蛋白胨的粘稠深液中，有周鞭毛的大肠杆菌在20CP（厘泊），即被制止运动。而Hp在10CP比1CP游动得更快，甚至在200CP的粘稠培养基中仍能游动。这可能与Hp的螺旋形特征及鞭毛的旋转推动作用有关。由此，使Hp很容易穿透胃粘膜表面的粘液层，达到胃粘膜上皮细胞表面定居。而其他细菌很难达到这一点。
2.2.2 Hp的生化反应和酶
Hp对临床实验室中常用于鉴定细菌的大多数经典试验不起反应。但是有几种酶的反应是有特点的，特别是尿素酶，常用作Hp的生化鉴定。
尿素酶 尿素酶是Hp的一个非常重要的酶。它能使尿素分解成二氧化碳与氨。用柱层析方法测得其分子量约为625±kD，与底物有高度亲和性。它与变形杆菌属、摩根菌属、普罗威登斯菌属等许多微生物产生的尿素酶相比，在分子量大小、电泳活性、等电点和对尿素酶抑制剂的敏感性等方面都有它的独特性。
Hp在固体培养基上和胃粘膜上能产生大量尿素酶，而且其酶的活性比其他微生物产生的尿素酶活性高几倍到几十倍，甚至更大。尿素酶不仅是Hp得以在胃粘膜表面定居的必要条件，可能也是Hp在胃部致病的重要因素之一。
传统的测定尿素酶的方法，如Christensen尿素培养基等，均可用于测定Hp的尿素酶。由于Hp的发现和临床上对快速诊断Hp感染的需要，已由此发展出了许多种更加简便有效的或者能作非侵袭性体内诊断用的试验。
其他可用于Hp常规鉴定用的酶试验Hp的分离培养物的生化特性往往非常稳定。它们都能产生氧化酶、触酶、尿素酶、碱性磷酸酶、α－谷氨酰胺肽酶、亮氨酸胺肽酶和DNA酶。不产生其他44种酶（包括许多种氨肽酶、酯酶、糖甙酶等）。常规鉴定可参见表1。
表1Hp与相关细菌的生化特征比较
| Hp | Hf | Hm | Ws | Cja | |
| 尿素酶（快速） | ＋ | ＋ | ＋ | － | － |
| 氧化酶 | ＋ | ＋ | ＋ | － | ＋ |
| 触酶 | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ |
| H2S产生 | － | － | － | － | － |
| G＋C mol% | 37 | 42.5 | 36 | 47 | 30-38 |
| 形态 | 弧形或螺形 | 紧密螺旋 | 直到弧形 | 短弧 | 短弧 |
| 硝酸盐还原 | － | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ |
| 马尿酸水解 | － | － | － | － | ＋ |
| 碱性磷酸酶 | ＋ | ＋ | ＋ | － | － |
| 精氨酸胺肽酶 | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ |
| 组氨酸胺肽酶 | ＋ | ＋ | ＋ | － | － |
| 亮氨酸胺肽酶 | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ |
| γ－谷氨酰转肽酶 | ＋ | ＋ | ＋ | － | ＋ |
| 萘啶酸耐药（30μg/ml） | + | + | － | ＋ | － |
| Cephalothin(30μg/ml） | － | － | － | ＋ | － |
| 含1％甘油生长 | － | － | － | － | ＋ |
| 含1.5NaCl生长 | － | － | － | －NDb | ＋ |
| 42°C生长 | － | ＋ | ＋ | ＋／－ | ＋ |
| 37°C生长 | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ | ＋ |
| 25°C生长 | － | － | － | － | － |
aHp=Helicobacter pylori Ws:Wollinella succinegenes Hf=Helicobacter Cj:Campylobacter jejuni Hm=Helicobacter mustelaeNDb：未确定
2.2.3 对抗菌药物的敏感性
在体外，Hp对大多数抗菌制剂敏感。但对万古霉素和TMP高度耐药。磺吡苄头孢霉素（Cefsulodin），多粘菌素B及萘啶酸对少数菌株以外也都不起作用。这些抗菌药物可用于制备Hp的选择性培养基。
许多抗菌药物在体外对Hp的高敏感性和在体内的低效或无效之间的矛盾，可能涉及许多因素。除了Hp自身发生的耐药性突变外，恐怕还受到药物在胃腔内对Hp作用的条件（胃酸作用的强度、不溶性粘液层的阻隔、不断的排空运动等）影响。Hp对常用抗菌药物的敏感性见表2。
近年来由于临床上广泛应用灭滴灵、克拉霉素（Clarithromycin）等抗菌药物治疗慢性胃炎及消化性溃疡。因此，临床上对这些药物的耐药菌株已越来越多见。
表2 Hp对常用27种抗菌制剂的敏感性
| MIC（μg/ml）a | |||
| 范围 | 50％ | 90％ | |
| 青霉素G | 0.015～0.12 | 0.06 | 0.12 |
| 氨苄青霉素 | <0.003～0.03 | 0.015 | 0.03 |
| 克拉维酸 | <0.01～0.64 | 0.16 | 0.64 |
| 羟氨苄青霉素＋克拉维酸 | <0.01～0.02 | <0.01 | 0.01 |
| 先锋霉素Ⅰ | 0.025～0.4 | 0.2 | 0.2 |
| 氨噻肟头孢霉素 | 0.01～0.16 | 0.04 | 0.08 |
| 磺毗苄头孢霉素 | 5.12～41.0 | 20.5 | 41.0 |
| 先锋霉素V | 0.2 | 25.0 | |
| 链霉素 | 0.04～1.28 | 0.32 | 0.64 |
| 卡那霉素 | 0.04～0.64 | 0.16 | 0.32 |
| 妥布霉素 | 0.04～0.64 | 0.08 | 0.16 |
| 庆大霉素 | 0.04～0.32 | 0.08 | 0.16 |
| 红霉素 | 0.1～0.8 | 0.2 | 0.4 |
| 交沙霉素 | 0.4～1.6 | 0.8 | 0.8 |
| 洁霉素 | 3.2～12.8 | 6.4 | 12.8 |
| 氯霉素 | 2.0～8.0 | 2.0 | 4.0 |
| 四环素 | 0.01～0.16 | 0.08 | 0.16 |
| 利福平 | 0.5～2.0 | 1.0 | 1.0 |
| 哌氟喹酸 | 1.0～8.0 | 4.0 | 8.0 |
| 多粘菌素B | 6.25 | 50.0 | |
| 多粘菌素E | 2.0～64.0 | 8.0 | 32.0 |
| 万古霉素 | 50.0～>100 | ＞100 | ＞100 |
| TMP | ＞100 | ＞100 | |
| 次硝酸铋 | 3.12 | 25.0 | |
| 灭滴灵 | 1.56 | ＞100 | |
| 痢特灵 | ＜0.05 | 0.2 | |
| 克拉霉素 | 0.05 | 0.65 | |
aMIC:Minimal inhibitory concentration
2.2.4 粘附性
自然条件下，大量Hp仅出现在胃上皮细胞表面，细胞间隙及胃小凹中，而不出现在其他组织细胞表面（图8），说明Hp对胃上皮细胞有特殊的亲和性。后来人们也发现Hp对某些动物和人的RBC会发生聚集反应。
作者还在Hp与“O”型血的血凝块的超薄切片中发现，Hp与“O”型RBC（后来证实按Lewis分型属Leb型”，及Hp与胃粘膜上皮细胞之间的关系，在高倍电镜下所见非常相似。这些特异的亲和现象很可能暗示着类似的粘附机制。
1993年有人发现Hp特异地粘附于人胃粘膜上皮细胞受到人类初乳中SCIgA（一种携带高度多变的N－和O－连接的单糖链的糖蛋白）的抑制。当这种SC-IgA被墨角藻糖酶（α－L－fuco-sidase）降解后，抑制作用即降低，若用唾液酸（sialic acid）处理（曾有人报道Hp表达唾液酸特异的凝集素），并不降低其结合力。这一结果证明Hp在胃粘膜上皮细胞上的受体含有墨角藻糖(fucose)。而墨角藻糖结合的血型抗原，典型地在RBC上发现，也在人上皮细胞表面表达。
Boren等为了弄清墨角藻糖酶敏感的Hp受体结构，他们比较了sc-IgA与S-IgA分子含有的不同墨角藻糖碳水化合物链的棋盘分析（Panel analysis）。最后他们证实了在人胃粘膜表面的Hp受体含有RBc Lewis分型的Leb抗原。
他们还证实了Leb抗原是分泌型体质个体胃上皮细胞表面表达的最显著的血型相关抗原，而Lea 抗原是非分泌型体质个体中占相当优势的血型抗原。因此，阳性分泌型体质个体可能对Hp比较易感。胃溃疡个体的流行病学调查中也证明了Hp感染在Leb阳性的个体中较高发。
2.2.5 菌种保存
传统的冻干方法并不适宜于Hp的保存。有人曾用棉签沾取Hp的液态培养物冻干取得成功。但是目前置－70°C或置液氮中冷冻是常用保存方法。
2.3 Hp的分子生物学特征及菌株标识
2.3.1 分子生物特征
脂肪酸组成，一种细菌独特的脂肪酸组成常常与该菌的分类命名、细胞膜的生理化学特性和该菌的生物学性状有关。在早先许多学者都对Hp的脂肪酸组成作了测定。尽管测得的数值略有出入，但多数学者认为Hp经甲基化处理由气相色谱仪测得的数值表明：Hp的主要脂肪酸有十四烷酸（C14:0）、十六烷酸（C16:0）、十六碳稀酸（C16:1）、十八烷酸（C18:1）、顺式9、10亚甲基十八烷酸（C19:0cyc）,但是缺少了一羟基十四烷酸（3－OH－C14:0）。
Inamoto等深入地研究了Hp的脂质和脂肪酸。他们发现Hp的脂肪主要由胆固醇酯、三油酸甘油酯、游离脂肪酸、胆固酸、二酰化甘油和一酰化甘油等简单脂质组成。且在这些脂质中均含有11－甲氧基十七烷酸（11－OMe C17:0）和11－甲氧基十九烷酸（11－OMe C19:0）两种独特脂肪酸。
与BCG的耐酸性相比，两者均有耐酸性，虽程度有所不同。他们认为Hp脂质与脂肪酸的特征可能是构成Hp亦具有耐酸性和与BCG耐酸强度不同的基础。
蛋白质组成Hp的菌体蛋白质含量通常用SDS－PAGE方法测定。用这一技术测得的结果，不同分子量的蛋白质条带很多，不同菌株看上去似乎很一致。但是用激光光密度计扫描，并用电脑分析比较，显示它们之间是存在差别的。
所有的株的蛋白质条带80％是相似的，若以91％相似为阈值，可把Hp分成不同的电泳型。Hp的SDS－PAGE电泳谱中部分条带含有Hp的特异性抗原，也有一些条带含有与弯曲菌属细菌的共同抗原。由于技术条件未统一，各家报道的结果均略有上下。
1990年Cover等从消化性溃疡患者活检标本中分离到的Hp，在肉汤培养物中用SDS－PAGE测到一种82kD大分子量的蛋白质。它只能在使细胞产生空斑作用的上清液中出现。另外用免疫印迹法以人血清能在产生空斑作用的上清液中识别出128kD的蛋白质条带。两者在产生空斑作用的上清液中出现的频率之间没有显著性差异。但是由于82kD蛋白质不易被人的血清识别。
而对128kD蛋白质起血清学反应的抗体在消化性溃疡病人中比无消化性溃疡病的Hp感染者中更为常见。这意味着这两种大分子量蛋白质可能与Hp的致病性有关。后来人们把前者82kD蛋白质称作空泡毒素CacA，把后者128kD蛋白质称作细胞毒素相关蛋白CagA。
而且经其他学者的工作发现，CagA蛋白质的分子量飘移在128－140kD之间。项兆英等人对43株Hp CagA和VacA毒力因子表达的分析揭示，能把临床分离株分成两种主要类型。
Ⅰ型细菌含有CagA和VacA基因，表达CagA和VacA蛋白；Ⅱ型细菌不含CagA基因；不表达CagA和VacA蛋白。Ⅰ型和Ⅱ型细菌分别占56％和16%，而其余的为中间表型，即仅表达其中一种毒力因子。这一发现证明尽管许多细胞毒性Hp株含有CagA，但是VacA的表达可以不需要CagA的存在。
Hg的鞭毛可将其液体培养物藉着震荡脱落下来，然后再经过梯度离心等方法使其纯化。现知鞭毛蛋白中含有57kD与56kD两种鞭毛素亚单位，它们与弯曲菌属的细菌的鞭毛素具有共同的抗原决定簇。但是56kD的鞭毛素尚具有对Hp特异的氨基酸序列结构。
核酸 早期人们企图判断Hp是否与弯曲菌属同属，测试了它的DNAG＋Cmol%,结果发现其数值与弯曲菌属的数值范围（30mol～38mol%）完全重叠。因此这一方法在鉴别Hp与弯曲菌上毫无意义。后来人们根据Hp的16SrRNA才发现与弯曲菌属细菌不同。
随着分子生物学的发展，人们迅速地投入了对Hp各种特殊的基因的研究。最早克隆成功的是尿素酶基因。到1995年7月EHpSG(European Helicobacter pylori Study Group)在爱尔兰召开的第八届胃十二指肠病理学与幽门螺杆菌国际会议上已介绍了不下十余种Hp不同的基因组或基因的研究工作。
基中包括：趋化因子cheA和cheY、鞭毛素基因flaA和flaB、鞭毛生物合成调节基因flbA、鞭毛外鞘蛋白基因、转运系统基因nixA、热休克蛋白质基因hspA、尿素酶基因ureA、ureB、ureC、修复基因racA、空泡毒素基因VacA、细胞毒素相关基因CagA、CagC，细胞毒素第二相关基因CagII碱性磷酸酶基因组等。
由此可见，对一种病原性细菌来讲，Hp基因研究所涉及领域之宽，进展速度之快是前所未有的。为了避免在这一研究领域发生混乱，大会上有一些学者呼吁为Hp的基因和基因组的统一命名制订规则。他们建议：
①Hp基因同源于其他细菌中已经发现的基因，给于同样名称。例如ureA、ureB、flaA等。
②完全新发现的基因，根据它们编码的蛋白质的功能或作用命名。例如：VacA。
③当同源性不是太明显，新基因的功能还未完全确立，可以给予一个独特的临时性的名称。例如：CagA、CagII等。下面就研究得较多和较重要的两类基因作一介绍。
①尿素酶基因：1988年Labigne用穿梭载体（shurttle vecter）Pill500把Hp对应于尿素酶基因的DNA片段克隆出来，在大肠杆菌和空肠弯曲菌之间复制和转移获得了成功。但是它并不能在大肠杆菌中表达尿素酶活性，只有在接合于空肠弯曲菌时才能暂时地生物合成尿素酶。
重组的粘尾质粒（recombinant cosmid）piLL585，具有33.2kb。它经过再克隆成8.1kb片段piLL590后才能把尿素酶的表型特征转输给空肠弯曲菌的受体株。此后，经过反复不断再克隆删除了不必要的部分后，尿素酶的基因最后定位在DNA的4.2kb区段内。
用双脱氧法（dideoxy）测序，发现有四个开放读框(open reading frame)，分别编码四个预知分子量的多肽。它们分别是26000(ureA)、61600（ureB）、49200（ureC）和15000（ureD）。ureA和ureB编码的多肽与尿素酶结构的两个亚单位是相当的。
它们与奇异变形杆菌尿素酶二个亚单位和刀豆尿素酶独一无二的亚单位高度同源。符合率分别是56％和55.5％。虽然ureD编码的多肽，与膜穿透蛋白质功能有关。但是对这一多肽与ureC编码的多肽均未明确其作用。从DNA序列图谱上看，表明这些多肽对把尿素酶活性转移给空肠弯曲菌受体是必需的。
②细胞毒素相关基因CagA和空泡毒素VacA：自从发现Hp高分子量抗原与消化性溃疡病有关后，引起了人们对它的基因的兴趣。Tumuru等用λZapII构建了Hp84－183的随机染色体片段文库。在大肠杆菌YLi-Blue的多个文库中用Hp感染者经过吸收的血清筛选。
结果分离纯化出一个3.5kb插入片段的克隆。这一插入片段的再克隆能表达出一种Hp的重组蛋白质。它的分子量接近96kD，且能被人的血清所识别。得自Hp感染者和能识别天然的120～128kd Hp抗原的血清，它们识别重组的96kD PMC3蛋白质的能力明显地大于不能识别天然的Hp抗原的血清。所有19株Hp产生的120kD～128kD抗原均能与PMC3产生斑点杂交。没有一个不产生同一抗原的得到同一结果。
（P＜0.001）。因为15个产生空泡毒素的Hp临床分离株均与PMC3产生杂交。Tumuru等称这一基因为细胞毒素相关基因（cytotoxin-associated gene,CagA）。PMC3的序列分析证实有一个含859个氨基酸的开放读框，没有终端子。
另外用人血清筛选λgtII文库还显示出一个能产生噬菌斑的0.6kb插入片段，其序列与PMC3下游序列吻合。为了克隆出全长度的基因，他们用0.6kb片段为探针从λZapII基因库中分离出一个含2.7kb插入片段的克隆。
这一插入片段pYB2的核苷酸序列显示为785bp，与pMC3下游区域的序列恰好重叠。CagA全核苷酸序列的翻译揭示有一个产生分子量达131.517kD的1181个氨基酸组成的蛋白质的开放读框。这些结果与先前报道过的蛋白质序列没有明显的同源性。这些发现表明Hp高分子量抗原的克隆和特征可能与Hp的毒力和空泡毒素的产生有关。
至于Hp的空泡毒素，Telford根据已知Hp空泡毒素23个氨基酸组成，取其分别对应于最初和末了6个氨基酸组成的单核苷酸序列作PCR反应。并以PCR产物作探针探查Hp全菌DNA用HindIII酶切的文库，并克隆入其本质粒载体（bluescript plasmid vector），分离到含有～3kb插入片段的克隆。
随后从用EcoRI酶切的文库分离出的7kb插入片段，也覆盖HindIII克隆的120bp区段。这两个片段均含有完整的基因。此基因含有唯一的较长的开放读框，能编码1296个氨基酸，分子量为139.7kD的蛋白质。由起动子，核糖体结合部位，终端子组成。
最前面的33个氨基酸似乎是细菌信号肽，提示蛋白质是藉分泌决定机制（Sec-dependent mechanism）输出的。从34～56序位是与纯化的NH2－终端编序决定的23个氨基酸是一致的。然后，他们又用基因的不同区段在大肠杆菌中表达，产生了五种融合蛋白。并用免疫印迹法最后证实94kD的融合蛋白与前述的空泡推测基因相对应。
2.3.2 菌株标识
有人曾经企图对Hp进行生物学分型，但是没有获得明显的成功。尽管对蛋白质的SDS－PAGE及对全菌DNA的指纹分析会显示菌株之间的微细差异，但似乎并不实用。因为菌株与菌株之间的差异太微细、太多，难于识别。近年来在PCR反应发展的基础上出现了RAPD（Random amplified polymorphic DNA）和RFLP（Restriction
