程艷麗,林 靜,劉晉紅,顧 雁,劉秀清,王亞麗,閆 偉,李玉紅,張明奎
清華大學(xué)第一附屬醫(yī)院1.消化內(nèi)科;2.病理科;3.心臟中心,北京 100016
幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是慢性胃炎和消化性潰瘍的主要病因之一,與胃癌發(fā)生關(guān)系密切。在H.pylori感染相關(guān)性胃炎、胃潰瘍及胃癌病變中,H.pylori可誘導(dǎo)胃黏膜上皮細(xì)胞凋亡,并促進(jìn)其增殖[1-2]。Ki-67的表達(dá)與細(xì)胞增殖密切相關(guān),是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期必不可少的組成部分,也是目前較為肯定的核增殖標(biāo)志基因,存在于細(xì)胞周期中除G0期以外的所有階段。Ki-67作為一個(gè)重要的細(xì)胞增殖標(biāo)記[3],在胃腸道間質(zhì)瘤及胃癌組織中均有高表達(dá),Ki-67標(biāo)記指數(shù)可作為胃腸道間質(zhì)瘤的預(yù)測(cè)指標(biāo),并與癌的生物學(xué)行為和預(yù)后密切相關(guān)[4-5]。但 H.pylori及 Ki-67在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中的作用尚無(wú)定論。本文通過(guò)研究Ki-67表達(dá)及H.pylori在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中的作用,以進(jìn)一步揭示阿司匹林導(dǎo)致胃黏膜病變的相關(guān)機(jī)制,指導(dǎo)臨床安全使用阿司匹林。
1.1 一般資料 隨機(jī)從2008年12月-2011年1月清華大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科及心臟中心服用阿司匹林導(dǎo)致相關(guān)性胃黏膜病變患者中選擇病例189例,均經(jīng)胃鏡檢查明確診斷,并排除賁門黏膜撕裂癥、消化道腫瘤、食管胃底靜脈曲張破裂導(dǎo)致出血病例,同時(shí)排除嚴(yán)重肝腎功能不全的患者以及1個(gè)月內(nèi)有重大手術(shù)的患者。既往史中無(wú)消化道癥狀,如:上腹部疼痛、反酸、燒心、噯氣、惡心、嘔吐、食欲減退等,共136例病例入選,年齡50~78歲,平均年齡(65.66±6.01)歲?;颊叻冒⑺酒チ謩┝繛?5~325 mg,時(shí)間最短3 d,最長(zhǎng)2年。
1.2 臨床分組 患者在10 d內(nèi)服用阿司匹林后有嘔血和/或黑便癥狀,大便和嘔吐物隱血檢查陽(yáng)性,就診24 h內(nèi)經(jīng)胃鏡檢查確診為胃和/或十二指腸潰瘍或黏膜糜爛出血,定為出血組;患者服用阿司匹林后在7 d~6個(gè)月出現(xiàn)消化道癥狀,如:上腹部疼痛、反酸、燒心、噯氣、惡心、嘔吐、食欲減退,就診24~48 h內(nèi)經(jīng)胃鏡檢查確診為胃和/或十二指腸潰瘍,定為潰瘍組;患者服用阿司匹林后在7 d~6個(gè)月出現(xiàn)消化道癥狀,就診24~48 h內(nèi)經(jīng)胃鏡檢查確診為非萎縮性胃炎伴/或不伴糜爛,萎縮性胃炎伴/或不伴糜爛,定為胃炎組;出血組患者24例,其中男16例,女8例;潰瘍組患者46例,其中男28例,女18例;胃炎組患者66例,其中男44例,女22例。對(duì)照組為健康體檢者正常胃黏膜排除H.pylori感染,共8例,男6例,女2例,年齡19~30歲,平均年齡(25.00±4.31)歲。所有入選病例均行快速尿素酶試驗(yàn)檢測(cè)、病理組織學(xué)Geimsa染色及13C尿素呼氣試驗(yàn),以上3項(xiàng)指標(biāo)中有2項(xiàng)陽(yáng)性定為H.pylori感染陽(yáng)性,分為H.pylori感染陽(yáng)性組和陰性組,并取胃黏膜組織行Ki-67檢測(cè)。
1.3 主要試劑及實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 主要試劑:兔抗人Ki-67免疫組化單克隆抗體及S-P試劑盒均購(gòu)自福州邁新公司。胃幽門螺桿菌快速尿素酶診斷試劑盒、試劑購(gòu)自福建三強(qiáng)生物化工有限公司。13C尿素呼氣試驗(yàn)?zāi)蛩啬z囊試劑藥盒購(gòu)自原子高科股份有限公司,13C呼氣質(zhì)譜儀:ZHP2001型,購(gòu)自北京中科科儀技術(shù)發(fā)展有限公司。
1.3.2 實(shí)驗(yàn)方法:(1)幽門螺桿菌檢測(cè):行胃鏡檢查時(shí)均在胃竇部取活組織2塊,其中一塊應(yīng)用胃幽門螺桿菌快速尿素酶診斷試劑盒進(jìn)行檢測(cè)。另一塊組織行病理組織學(xué)Giemsa染色;所有患者均行13C尿素呼氣試驗(yàn),陽(yáng)性判斷值:以30 min時(shí)樣品中所測(cè)13C-CO2的δ‰減去零時(shí)的呼氣樣品的δ‰值的差表示,即檢測(cè)值=δ‰(30 min)-δ‰(0 min),陽(yáng)性判斷值≥4.0 ±0.4時(shí),可判斷受試者為陽(yáng)性。(2)Ki-67免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)步驟:胃黏膜組織經(jīng)10%的福爾馬林固定,石蠟包埋,4~5 μm厚連續(xù)切片后,采用免疫組織化學(xué)染色(S-P法)檢測(cè)Ki-67的表達(dá),步驟參考試劑盒說(shuō)明書操作,用已知的陽(yáng)性切片作陽(yáng)性對(duì)照,以 0.01 mmol/L PBS代替一抗作陰性對(duì)照。并用HE染色行常規(guī)病理組織學(xué)診斷。
1.4 H.pylori感染的診斷標(biāo)準(zhǔn) 以上3項(xiàng)指標(biāo)中有2項(xiàng)陽(yáng)性,判定為H.pylori感染。
1.5 胃黏膜組織中Ki-67表達(dá)水平的計(jì)算方法 用半定量法推算各檢測(cè)樣本Ki-67表達(dá)情況[6],分別按以下比例記分:胃黏膜上皮組織細(xì)胞染色陽(yáng)性率在0~4%記0分,5% ~24%記1分,25% ~49%記2分,50% ~74%記3分,75% ~100%記4分;染色強(qiáng)度陰性為0分,染色弱,但明顯強(qiáng)于陰性對(duì)照者為1分,染色清晰者為2分,染色強(qiáng)者為3分。Ki-67表達(dá)水平用胃黏膜上皮組織細(xì)胞陽(yáng)性率與染色強(qiáng)度評(píng)分的乘積來(lái)表示。
2.1 H.pylori感染率 在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中,H.pylori感染率在出血組、潰瘍組及胃炎組相比較無(wú)明顯差異(P>0.05,見表1)。
表1 阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變患者H.pylori感染狀況Tab 1 H.pylori infection status of patients with aspirin associated gastric mucosa injury diseas
2.2 阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變組織中Ki-67表達(dá)情況 在正常胃黏膜上皮組織Ki-67無(wú)表達(dá)或呈弱陽(yáng)性表達(dá),平均染色積分為0.125±0.354。在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中,胃黏膜上皮組織有較強(qiáng)程度的表達(dá),細(xì)胞胞質(zhì)著色,呈彌漫或灶狀分布。在出血組中,有58.33%(14/24)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒(見圖1),平均染色積分為3.916 ±1.676;在潰瘍組,有 21.74%(10/46)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒,平均染色積分為2.174 ±1.527;在胃炎組,有12.12%(8/66)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒(見圖2),平均染色積分為 1.394±0.899。出血組中胃黏膜上皮組織Ki-67的表達(dá)高于潰瘍組及胃炎組(P<0.05);Ki-67的表達(dá)在任兩組間總體均數(shù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.3 H.pylori感染狀態(tài)與阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中Ki-67表達(dá)的關(guān)系 在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中,H.pylori感染陽(yáng)性率為 75.00%(102/136)。H.pylori感染陽(yáng)性患者有25.49%(26/102)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒,平均染色積分為2.275 ±1.511;H.pylori感染陰性患者有17.65%(6/34)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒,平均染色積分為 1.588 ±1.698。H.pylori感染陽(yáng)性患者的胃黏膜上皮組織中Ki-67陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于陰性組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
圖1 Ki-67在出血組胃黏膜上皮組織的表達(dá)(SP 100×);圖2 Ki-67在胃炎組胃黏膜上皮組織的表達(dá)(SP 100×)Fig 1 Expression of Ki-67 in gastric mucosa in bleeding group(SP 100×);Fig 2 Expression of Ki-67 in gastric mucosa in gastritis group(SP 100×)
細(xì)胞增殖分裂受多種因素調(diào)節(jié)。在細(xì)胞周期中,細(xì)胞DNA復(fù)制合成、有絲分裂除必需有關(guān)酶系參與外,還有些蛋白質(zhì)與細(xì)胞增殖密切相關(guān),并可被相應(yīng)抗體識(shí)別,被稱為細(xì)胞增殖相關(guān)抗原,如增殖細(xì)胞核抗原、Ki-67、核仁組成區(qū)嗜銀蛋白、statin、p53。其中,Ki-67抗原是1984年由Gerdes等[7]發(fā)現(xiàn)在增殖細(xì)胞中表達(dá)的一種核抗原,由分子量分別為395 KD和345 KD的雙鏈多肽組成,由人類基因組中約3000 bp編碼。由于Ki-67結(jié)構(gòu)獨(dú)特,缺乏與之同源的序列進(jìn)行對(duì)比研究,盡管目前掌握了結(jié)構(gòu)、生物學(xué)特征方面的大量資料,但其生理功能仍不清楚。大量實(shí)驗(yàn)研究證明Ki-67的表達(dá)與細(xì)胞增殖密切相關(guān),是調(diào)節(jié)細(xì)胞周期必不可少的組成部分。也是目前較為肯定的核增殖標(biāo)志基因,存在于細(xì)胞周期中除G0期以外的所有階段。它開始表達(dá)于細(xì)胞周期的G1期,在S期及G2期表達(dá)增加,至M期達(dá)高峰,在分裂晚期很快消失。由于其半衰期短,脫離細(xì)胞周期后迅速降解,因此,被認(rèn)為是能較可靠地全面反映細(xì)胞群體增殖活性的客觀指標(biāo)[8-9],已成為目前檢測(cè)腫瘤細(xì)胞增殖活性最可靠的指標(biāo)[7]。Ki-67在非腫瘤性胃黏膜中不表達(dá)或低表達(dá),說(shuō)明該組織增生活性較低。在胃腸道間質(zhì)瘤及胃癌組織中均有高表達(dá),Ki-67標(biāo)記指數(shù)可作為胃腸道間質(zhì)瘤的預(yù)測(cè)指標(biāo),并與癌的生物學(xué)行為和預(yù)后密切相關(guān)[4-5]。此外,有研究發(fā)現(xiàn),非甾體類消炎藥(nonsteroidal antiinflammatory drugs,NSAIDs)吲哚美辛可導(dǎo)致大鼠胃黏膜上皮細(xì)胞增殖減少,Ki-67表達(dá)下調(diào)[10]。既往在阿司匹林誘發(fā)導(dǎo)致胃黏膜損傷的分子機(jī)制方面,認(rèn)為阿司匹林除可直接刺激胃黏膜外,同時(shí)可通過(guò)抑制環(huán)氧化酶1(Cyclooxygenase-1,COX-1)阻斷花生四烯酸代謝成前列腺素(Prostaglandins,PG),從而抑制前列腺素的合成而致胃黏膜損傷。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在正常胃黏膜上皮組織Ki-67無(wú)表達(dá)或呈弱陽(yáng)性表達(dá),平均積分為0.125 ±0.354,在阿司匹林導(dǎo)致胃黏膜病變中,出血組有58.33%(7/12)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒,平均積分為3.916±1.676;潰瘍組有21.74%(5/23)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒,平均積分為2.174±1.527;胃炎組有12.12%(4/33)的胃黏膜上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中呈現(xiàn)明顯的黃色顆粒,平均積分為1.394±0.899。出血組中Ki-67的表達(dá)高于潰瘍組及胃炎組的胃黏膜上皮組織,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);說(shuō)明在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中,隨著胃黏膜損傷的加重,Ki-67的表達(dá)增強(qiáng),細(xì)胞增殖明顯,細(xì)胞增殖可能是阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變的發(fā)病機(jī)制之一,與黏膜損傷程度有關(guān)。
有關(guān)H.pylori對(duì)細(xì)胞增殖作用的報(bào)道不一,大多數(shù)體外試驗(yàn)顯示H.pylori抑制細(xì)胞增殖[11-12],但多數(shù)人體內(nèi)胃黏膜細(xì)胞組織學(xué)研究顯示,H.pylori可促進(jìn)細(xì)胞增殖[1-2,13-15],H.pylori感染陽(yáng)性胃炎或非潰瘍性消化不良患者的胃黏膜上皮細(xì)胞增殖比對(duì)照組顯著增高,根除 H.pylori感染后會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞增殖的降低[8]。目前研究認(rèn)為,胃黏膜上皮細(xì)胞的增殖是H.pylori感染的繼發(fā)性反應(yīng)。H.pylori感染時(shí)炎癥反應(yīng)產(chǎn)生的細(xì)胞因子和氧自由基可能刺激胃黏膜上皮細(xì)胞的增殖;另一方面,由H.pylori感染直接導(dǎo)致的胃黏膜的損傷和凋亡更有可能導(dǎo)致胃上皮細(xì)胞的代償性增生[16]。本研究發(fā)現(xiàn),在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中,H.pylori的感染率為75.00%,其中出血組為83.33%,潰瘍組為78.26%,胃炎組為69.70%,H.pylori感染率在出血組、潰瘍組及胃炎組相比較無(wú)明顯差異(P>0.05),但在出血組,H.pylori感染率仍然高于潰瘍組及胃炎組,說(shuō)明H.pylori感染和阿司匹林均增加了上消化道出血的危險(xiǎn)性,兩者在導(dǎo)致上消化道出血病變中可能起協(xié)同作用。此外,在阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變中,H.pylori感染陽(yáng)性組的胃黏膜上皮組織Ki-67染色積分為2.275±1.511,陰性組胃黏膜上皮組織Ki-67染色積分為1.588±1.698,統(tǒng)計(jì)學(xué)有顯著性差異(P<0.05)。說(shuō)明阿司匹林相關(guān)性胃黏膜病變組織中,胃黏膜上皮細(xì)胞增殖不僅與阿司匹林導(dǎo)致胃黏膜損傷有關(guān),與H.pylori感染亦有一定關(guān)系,阿司匹林和H.pylori均參與了胃黏膜的損傷,導(dǎo)致了胃黏膜增殖。在臨床工作中,若H.pylori感染陽(yáng)性患者,服用阿司匹林治療時(shí),需根除H.pylori治療,以減少胃黏膜的損傷。
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