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【目的】在幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)感染的情况下,胃肠道呈现低谷氨酰胺(Glutamine,Gln)的状态。有研究表明在低谷氨酰胺的微环境下,MAPK/ERK信号通路可能通过改变干细胞三羧酸循环能量代谢特点调控干细胞甲基化状态,进而影响干细胞的生物学特性。本实验主要研究H.pylori感染后胃肠道微环境的变化对骨髓间充质干细胞(Bone marrow-derived mesenchymal stem cells,MSCs)参与的H.pylori相关性胃癌发生中的作用,进而为胃癌的防治提供新思路。【方法】细胞实验:体外培养MSCs,使用H.pylori上清、抑制了谷氨酰胺转移酶(Glutamine transferase,GGT)活性的H.pylori上清与细胞共培养,无谷氨酰胺培养基体外模拟H.pylori感染的低谷氨酰胺微环境,建立不同的干预分组后,使用谷氨酰胺检测试剂盒、流式细胞术、Western blot技术等手段检测细胞上清谷氨酰胺的浓度以及不同分组细胞的生物学特性:增殖能力、致瘤能力以及ERK通路的表达情况;动物实验:将裸鼠瘤体取下后行HE染色判断病理类型,并使用免疫组化、Western blot技术分别检测α-SMA(α-smooth muscle actin)以及p-ERK、ERK的表达情况。【结果】细胞实验:1.H.pylori感染可导致低Gln的微环境,而抑制了GGT酶活性的H.pylori上清中Gln浓度升高,MSCs+H.pylori干预组Gln浓度低于正常MSCs组,P<0.05;MSCs+(H.pylori上清+GGT酶抑制剂)干预组Gln浓度高于MSCs+H.pylori组,P<0.05。2.不同组别细胞的增殖能力不同:MSCs+H.pylori组细胞增殖能力大于正常MSCs组,P<0.05;无Gln干预组细胞增殖能力明显低于对照组,P<0.05。3.MSCs+H.pylori组的p-ERK的表达量较对照组高,P<0.05;MSCs+(H.pylori上清+GGT酶抑制剂)组p-ERK的表达量较MSCs+H.pylori组低,P<0.05。4.MSCs+H.pylori组的α-酮戊二酸/琥珀酸盐显著高于对照组和MSCs+(H.pylori上清+GGT酶抑制剂)组,P<0.05。动物实验:1.单纯的MSCs组没有皮下瘤形成,而MSCs+H.pylori组、MSCs+(H.pylori上清+GGT酶抑制剂)及无Gln干预组均有皮下瘤形成,但MSCs+(H.pylori上清+GGT酶抑制剂)组皮下瘤的大小及重量小于MSCs+H.pylori干预组,有统计学差异,P<0.05。2.病理结果显示各组瘤体组织学为肿瘤,有明显的核异型性。3.MSCs+(H.pylori上清+GGT酶抑制剂)组裸鼠皮下瘤p-ERK的活性低于MSCs+H.pylori干预组,P<0.05,与细胞实验结果一致。【结论】H.pylori感染所致的低谷氨酰胺微环境可以激活骨髓间充质干细胞ERK信号通路的表达,导致肿瘤的发生;而抑制H.pylori的GGT酶活性,改变此微环境可以减少ERK通路的激活,从而降低肿瘤的发生,为胃癌的防御和治疗提供干预靶点。