夏忠芳, 王智楠△, 樂(lè)建新, 徐忠強(qiáng), 崔 瓏
1武漢市婦女兒童醫(yī)療保健中心耳鼻咽喉科,武漢 430016
2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院耳鼻咽喉科,武漢 430022
近年來(lái)研究表明先天免疫系統(tǒng)中Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)在抗原識(shí)別和先天免疫中發(fā)揮重要作用,機(jī)體多種細(xì)胞能表達(dá)TLRs,尤其是參與機(jī)體第一道防線的細(xì)胞[1];其家族中TLR9因子能識(shí)別外源性微生物CPG 基序及內(nèi)源性有害物質(zhì)的刺激[2]。作為呼吸道的第一道防線,鼻竇腔如何運(yùn)用機(jī)體的免疫過(guò)程來(lái)抵御吸入空氣中的病原體,慢性鼻-鼻竇炎中鼻竇黏膜中是否存在先天的免疫應(yīng)答異常,目前尚未見(jiàn)廣泛研究。本研究通過(guò)免疫組化及免疫熒光共聚焦方法,觀察6~12歲慢性鼻-鼻竇炎鼻黏膜組織中TLR9因子的表達(dá)及變化,分析先天性免疫在兒童慢性鼻-鼻竇炎發(fā)病中的作用。
①病變組:根據(jù)EPOS關(guān)于慢性鼻-鼻竇炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]選擇病例:病史≥12 周;病變?cè)诒乔火つぜ爸辽俨?個(gè)竇腔;必須具備以下至少2項(xiàng)癥狀:鼻塞和/或鼻漏(前/后鼻孔)、面部疼痛/壓迫感或嗅覺(jué)減退/消失;CT 顯示鼻竇和/或竇口復(fù)合體的黏膜改變;鼻內(nèi)鏡下中鼻道和/或鼻竇內(nèi)有膿性分泌物和/或黏膜水腫阻礙竇口復(fù)合體。選擇武漢市婦女兒童醫(yī)療保健中心及武漢市協(xié)和醫(yī)院耳鼻咽喉科2008年~2012年符合上述標(biāo)準(zhǔn)的慢性鼻-鼻竇炎共12例患兒。這12例患兒未合并鼻息肉;變應(yīng)原皮試陰性;均行鼻竇內(nèi)窺鏡檢查及在病情穩(wěn)定期行mini-FESS術(shù),術(shù)前不使用藥物。
②正常組:隨機(jī)選擇12 例未罹患慢性鼻-鼻竇炎的單純腺樣體肥大的兒童,并行腺樣體切除術(shù)的患兒。
1.2.1 取材 12例病變組患兒在全麻下行mini-FESS手術(shù)過(guò)程中,取病變的黏膜組織及下鼻甲部分黏膜進(jìn)行比較。12例正常組在行腺樣體切除手術(shù)過(guò)程中,在術(shù)前征得家長(zhǎng)同意的情況下,于下鼻甲取小部分黏膜(約0.2cm×0.2cm×0.2cm)。每份標(biāo)本分成2 份,1 份行生物素免疫組化,1 份行FITC免疫熒光組化。
1.2.2 免疫組化及免疫熒光共聚焦顯微鏡操作步驟 使用的所有試劑均為分析純,單克隆羊抗人TLR9抗體、生物素抗羊二抗、帶熒光標(biāo)記FITC 抗羊二抗均采購(gòu)于ICN Biomedicals公司(美國(guó)),無(wú)菌塑料制品采購(gòu)于NUNC公司(丹麥)。
取下的標(biāo)本用10%甲醛溶液固定,石蠟包埋,按免疫組化及免疫熒光的的技術(shù)要求操作。病變組及對(duì)照組的標(biāo)本中均設(shè)陰性對(duì)照,即標(biāo)本中不加入一抗(單克隆羊抗人TLR9抗體),其余步驟均一致。
將石蠟切片厚5μm,每份標(biāo)本分別常規(guī)脫蠟,3%H2O2去離子水孵育10~30min,滅活內(nèi)源性過(guò)氧化物酶;蒸餾水沖洗,PBS 浸泡5 min;室溫血清封閉15~30 min;滴加1∶400的羊抗人TLR9抗體一抗,4℃過(guò)夜。次日PBS(pH7.5)沖洗,3min×5次;滴加生物素標(biāo)記的1∶200 抗羊二抗,37℃孵育30 min,PBS 沖洗,3 min×5 次;37℃孵育30 min,PBS沖洗,3min×5次。DAB 顯色5 min,自來(lái)水充分沖洗,復(fù)染,脫水,透明,封片。Olympus顯微鏡下觀察并照相,TLR9陽(yáng)性表達(dá)為棕褐色。
免疫熒光檢測(cè)時(shí),加一抗過(guò)夜后,第2天在暗室中加入FITC標(biāo)記的1∶200抗羊二抗,DAPI染色,緩沖甘油封片。熒光顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)有熒光后,置入共聚焦顯微鏡下觀察,F(xiàn)ITC 激發(fā)波長(zhǎng)為488 nm,采集圖像,使用IPP 軟件測(cè)量陽(yáng)性顆粒的吸光度值,分析TLR9的表達(dá)量。TLR9陽(yáng)性表達(dá)為綠色。
采用SPSS 12.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,正常組和病變組標(biāo)本的吸光度平均值用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩者間的差異性比較采用t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在正常組的鼻黏膜中發(fā)現(xiàn)有TLR9 陽(yáng)性顆粒的表達(dá),從標(biāo)本中看出TLR9的表達(dá)主要分布在黏膜下層及腺體周?chē)▓D1A、B),在慢性鼻-鼻竇炎的標(biāo)本中也發(fā)現(xiàn)有TLR9陽(yáng)性顆粒的表達(dá),分布在腺體周?chē)▓D1C)。TLR9陰性表達(dá)見(jiàn)圖1D。
共聚焦顯微鏡觀察標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)正常鼻黏膜組織中TLR9的表達(dá)也位于黏膜下層(圖2A)及腺體周?chē)▓D2B),慢性鼻-鼻竇炎標(biāo)本中TLR9 的表達(dá)位于腺管周?chē)▓D2C)。
圖1 正常組及慢性鼻-鼻竇炎鼻黏膜TLR9表達(dá)(免疫組化)Fig.1 The expression of TLR9in chronic rhinosinusitis and normal nasal mucosa tissues(immunohistochemistry)
使用IPP軟件測(cè)量12例病變組與12例正常組標(biāo)本中TLR9陽(yáng)性顆粒的吸光度值,并進(jìn)行比較,結(jié)果顯示:慢性鼻-鼻竇炎組的吸光度平均值為(105.3±30.8),正常組為(214.9±57.5),P <0.05,提示TLR9在慢性鼻-鼻竇炎標(biāo)本中的吸光度值是下降的,與正常鼻黏膜組織比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖2 正常組及慢性鼻-鼻竇炎鼻黏膜TLR9表達(dá)(免疫熒光共聚焦顯微鏡)Fig.2 The expression of TLR9in chronic rhinosinusitis and normal nasal mucosa tissues(immunofluorescence confocal microscopy)
目前認(rèn)識(shí)到慢性鼻-鼻竇炎的發(fā)病與很多因素有關(guān),但確切的發(fā)病機(jī)制現(xiàn)仍未完全清楚。慢性鼻-鼻竇炎的病理基礎(chǔ)是炎性改變,主要表現(xiàn)為黏膜水腫,炎性細(xì)胞的浸潤(rùn),導(dǎo)致竇口狹窄和引流通道受阻[4]。在透射電鏡下,可見(jiàn)慢性鼻-鼻竇炎的鼻黏膜細(xì)胞表面纖毛數(shù)減少,纖毛倒伏,胞質(zhì)內(nèi)有空泡形成[5]。目前很多學(xué)者傾向于:慢性鼻-鼻竇炎的發(fā)生是其免疫防御功能失調(diào)所致[6];鼻腔作為機(jī)體與外界相通的門(mén)戶(hù),存在著先天免疫防御系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)各種體內(nèi)外因素對(duì)機(jī)體的傷害[7]。然而先天免疫防御途徑最近才開(kāi)始受到關(guān)注,TLRs(toll-like-receptors)的發(fā)現(xiàn)使得對(duì)天然免疫防御機(jī)制的認(rèn)識(shí)達(dá)到了一個(gè)新的水平[8],其中TLR9 是TLR 家族的重要成員,TLR9在介導(dǎo)外源CpG DNA 激活先天免疫過(guò)程中有重要的生物學(xué)意義[9]。
在成人慢性鼻-鼻竇炎的黏膜組織及細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有TLR9的表達(dá)[10-11],在兒童慢性鼻-鼻竇炎黏膜上皮組織中情況如何?故我們選擇了12例慢性鼻-鼻竇炎患兒,12 例未罹患慢性鼻-鼻竇炎的單純腺樣體肥大的兒童作為研究對(duì)象,以期探究?jī)和员牵歉]炎黏膜上皮組織中TLR9的表達(dá)特點(diǎn)。
我們采用免疫組化及免疫熒光共聚焦的實(shí)驗(yàn)技術(shù),檢測(cè)鼻黏膜組織中TLR9 蛋白的分布及特點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)正常鼻黏膜和慢性鼻-鼻竇炎的標(biāo)本中確實(shí)存在著TLR9的表達(dá),且主要集中在黏膜下組織及腺體周?chē)?,提示兒童的鼻黏膜組織中,存在著先天免疫防御反應(yīng)的基礎(chǔ),推測(cè)可能TLR9因子參與或介導(dǎo)了該免疫應(yīng)答反應(yīng)。
兒童慢性鼻-鼻竇炎多為病毒及細(xì)菌感染后引起的炎癥性反應(yīng)[12],TLR9含有未甲基化CpG 基序的微生物DNA 受體,能特異性識(shí)別外源細(xì)菌和病毒DNA 中的CpG 序列或人工合成的寡脫氧核苷酸(CpG—oligodeoxynucleotides,CpG-ODN),從而產(chǎn)生系列的免疫反應(yīng)[13]。共聚焦顯微鏡下TLR9在慢性鼻-鼻竇炎中是處于低表達(dá)水平的,提示兒童慢性鼻-鼻竇炎的發(fā)病與TLR9介導(dǎo)的先天免疫異常存在著一定的關(guān)聯(lián),TLR9在該機(jī)制中可能扮演重要角色。
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華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2013年5期