佘臘枝,魯海濤,謝 瓊(湖北省荊州市中心醫(yī)院耳鼻喉科 434020)
鼻息肉的發(fā)生與局部微環(huán)境控制下的中鼻道和鼻竇黏膜反復(fù)、長(zhǎng)期慢性炎癥有關(guān)[1]。嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)局部浸潤(rùn)及其所導(dǎo)致的繼發(fā)性炎癥是目前公認(rèn)的與鼻息肉發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的致病因素。因此,以EOS為代表的炎性細(xì)胞的聚集和活化成為鼻息肉發(fā)病機(jī)制研究的重要內(nèi)容。缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)作為一種重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,在機(jī)體適應(yīng)低氧環(huán)境的過(guò)程中具有重要作用,而且與鼻息肉的發(fā)生也密切相關(guān)[2]。基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)能降解基膜中的Ⅳ型膠原,可能通過(guò)降解血管基膜細(xì)胞參與鼻息肉組織中的EOS浸潤(rùn)過(guò)程[3]。本研究分析了鼻息肉組織中HIF-1α和 MMP-9的表達(dá)及與EOS浸潤(rùn)的關(guān)系,旨在探討鼻息肉的發(fā)病機(jī)制。
1.1 一般資料 2010年10月至2012年12月于本院耳鼻咽喉科住院的行鼻內(nèi)窺鏡手術(shù)治療的鼻息肉患者31例(觀察組),男18例、女13例,年齡36~60歲,平均(43.7±6.5)歲;根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)耳鼻咽喉科學(xué)分會(huì)制訂的慢性鼻竇炎鼻息肉臨床分型、分期標(biāo)準(zhǔn),31例患者中,2型Ⅰ期患者4例、2型Ⅱ期患者16例、2型Ⅲ期患者8例、3型患者3例[4]。同期于本院因下鼻甲肥大而需手術(shù)部分切除下鼻甲黏膜組織的慢性肥厚性鼻炎患者11例(對(duì)照組),男7例、女4例,年齡33~59歲,平均(42.5±6.2)歲。所有患者術(shù)前1個(gè)月內(nèi)均未使用糖皮質(zhì)激素、類固醇藥物以及抗組胺類藥物。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 組織標(biāo)本采集 鼻息肉患者及慢性肥厚性鼻炎患者均于術(shù)中采集鼻息肉組織標(biāo)本或下鼻甲黏膜組織。組織標(biāo)本于4%甲醛溶液中固定,常規(guī)脫水,制成石蠟塊后保存。
1.2.2 反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)測(cè)定HIF-1α和MMP-9的表達(dá) 通過(guò)引物設(shè)計(jì)、總RNA提取、反轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增獲得PCR產(chǎn)物,將其置入凝膠成像分析儀中,在254nm紫外線下照相,分析電泳條帶光密度值及光密度比值,以半定量的方式分析HIF-1α和 MMP-9mRNA的表達(dá)。
1.2.3 免疫組織化學(xué)染色 取石蠟塊連續(xù)切片,參照試劑盒(北京博奧森生物技術(shù)有限公司)說(shuō)明書進(jìn)行HIF-1α和MMP-9免疫組織化學(xué)染色。采用盲法閱片,由2位病理科醫(yī)生在不知曉患者臨床及病理資料的情況下進(jìn)行閱片和結(jié)果判斷。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)紫紅色顆粒或鮮紅色顆粒時(shí)判為陽(yáng)性。在高倍光鏡下(×400)隨機(jī)選擇5個(gè)視野,分別計(jì)數(shù) HIF-1α和 MMP-9陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量;在中倍光鏡下(×200)隨機(jī)選擇5個(gè)視野,分別計(jì)數(shù)存在HIF-1α和MMP-9陽(yáng)性細(xì)胞血管的數(shù)量。
1.2.4 蘇木素-伊紅染色法測(cè)定EOS 取石蠟塊連續(xù)切片,進(jìn)行蘇木素-伊紅常規(guī)染色。細(xì)胞質(zhì)中存在大量鮮紅色顆粒的細(xì)胞判為EOS。在高倍光鏡下(×400)隨機(jī)選擇5個(gè)視野,計(jì)數(shù)EOS的數(shù)量。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以表示,組間比較采用t檢驗(yàn),相關(guān)性分析采用Pearson分析。P<0.05為比較差異或統(tǒng)計(jì)參數(shù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 HIF-1α和 MMP-9mRNA表達(dá)水平比較兩組患者HIF-1α和MMP-9mRNA表達(dá)水平見(jiàn)表1。與對(duì)照組相比,觀察組 HIF-1α和 MMP-9mRNA水平明顯升高(P<0.05)。
表1 HIF-1α和 MMP-9mRNA表達(dá)水平比較()
表1 HIF-1α和 MMP-9mRNA表達(dá)水平比較()
注:-表示無(wú)數(shù)據(jù)。
組別 n HIF-1α 11 7.61±1.47 5.72±1.13觀察組 31 16.32±3.61 14.25±2.89 t-20.23 14.33 P-<0.05 <MMP-9對(duì)照組0.05
2.2 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果分析 鼻息肉組織鏡下可見(jiàn)HIF-1α多分布于上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、腺體細(xì)胞和多種炎性細(xì)胞中;MMP-9主要分布于上皮細(xì)胞、腺體細(xì)胞及多種炎性細(xì)胞中。下鼻甲黏膜組織中僅可見(jiàn)極少量棕色細(xì)胞。觀察組HIF-1α和MMP-9陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)、陽(yáng)性血管數(shù)及EOS浸潤(rùn)數(shù)均高于對(duì)照組(P<0.05),見(jiàn)表2。
表2 細(xì)胞及血管計(jì)數(shù)結(jié)果比較(,個(gè)/高倍鏡)
表2 細(xì)胞及血管計(jì)數(shù)結(jié)果比較(,個(gè)/高倍鏡)
注:-表示無(wú)數(shù)據(jù)。
組別 n陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)HIF-1α EOS 浸潤(rùn)數(shù)MMP-9陽(yáng)性血管數(shù)HIF-1αMMP-9.12±0.78觀察組 31 10.67±3.18 29.47±8.62 3.89±1.28 2.46±0.75 8.75±2.11 t-15.25 13.88 10.77 6.84 15.44 P-<0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <對(duì)照組 11 1.61±0.63 6.61±2.17 1.22±0.36 1.33±0.37 2 0 .05
2.3 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,觀察組HIF-1α和MMP-9陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)與EOS浸潤(rùn)數(shù)呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.56、0.88(P<0.05)。
鼻息肉是多種因素作用下形成的鼻黏膜炎性病變,是耳鼻咽喉頭頸外科常見(jiàn)病,病因尚未完全闡明。近年來(lái),鼻腔內(nèi)鼻道血流供應(yīng)不足所引起的鼻息肉缺血、缺氧狀態(tài),以及該狀態(tài)促進(jìn)血管生成在鼻息肉發(fā)病過(guò)程中的作用逐漸引起了學(xué)者們的關(guān)注[5]。
HIF-1α是缺氧狀態(tài)下廣泛存在于人體內(nèi)的一種異源二聚體逆轉(zhuǎn)錄因子,是調(diào)控細(xì)胞供氧平衡和誘導(dǎo)缺氧基因表達(dá)的重要蛋白之一[6]。缺氧條件下,細(xì)胞上調(diào) HIF-1α的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)下游靶向基因的轉(zhuǎn)錄以適應(yīng)微環(huán)境的改變,減少細(xì)胞凋亡。有研究表明,下調(diào) HIF-1α基因的表達(dá),可抑制巨噬細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞在低氧環(huán)境下參與炎癥的能力,從而防止炎癥的發(fā)生。康健等[7]采用免疫組織化學(xué)染色法和原位雜交等方法,檢測(cè)了人鼻黏膜上皮細(xì)胞HIF-1α表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)在鼻息肉組織中存在著大量的HIF-1α陽(yáng)性細(xì)胞。本研究結(jié)果顯示,與慢性肥厚性鼻炎患者下鼻甲黏膜組織相比,鼻息肉組織HIF-1αmRNA水平明顯升高,HIF-1α陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)、陽(yáng)性血管數(shù)和EOS浸潤(rùn)數(shù)也更高(P<0.05),表明 HIF-1α在鼻息肉組織中的表達(dá)水平明顯增高,與上述文獻(xiàn)報(bào)道相符。
MMP-9是目前已知的活性最強(qiáng)的MMP家族成員,能有效降解基膜和明膠中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型膠原,過(guò)表達(dá)可導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)和血管基膜加速降解[8]。MMP-9參與了細(xì)胞浸潤(rùn)、腎小球硬化、間質(zhì)纖維化等多種病理、生理過(guò)程,可能在多種炎癥性疾病和惡性腫瘤發(fā)病過(guò)程中起到重要作用。Wang等[9]研究發(fā)現(xiàn),與正常組大鼠比較,變應(yīng)性鼻炎大鼠模型鼻黏膜組織MMP-9及1型組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1)表達(dá)水平明顯增高,黏膜下腺體增生明顯(P<0.05)。Lalaker等[10]研究發(fā)現(xiàn),鼻息肉組織MMP-9表達(dá)水平和活化程度與正常鼻黏膜組織的比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明 MMP-9在鼻息肉組織生長(zhǎng)過(guò)程中起到重要作用。本研究結(jié)果顯示,鼻息肉組織MMP-9mRNA水平明顯高于下鼻甲黏膜組織,且鼻息肉組織MMP-9陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)與EOS浸潤(rùn)數(shù)呈正相關(guān)(P<0.05),與上述研究報(bào)道一致,說(shuō)明 MMP-9在鼻息肉發(fā)病機(jī)制中起著重要作用。
綜上所述,HIF-1α和 MMP-9均在鼻息肉發(fā)病機(jī)制中具有非常關(guān)鍵的作用,但二者的具體作用部位及機(jī)制尚需進(jìn)一步研究以證實(shí)。可以預(yù)見(jiàn),以HIF-1α和MMP-9作為治療靶點(diǎn),通過(guò)抑制HIF-1α和 MMP-9的表達(dá)以減緩鼻息肉細(xì)胞的生長(zhǎng),可能成為鼻息肉治療和預(yù)防的重要手段。
[1]林海,林董,陳賢明,等.缺氧誘導(dǎo)因子-1α與碳酸酐酶Ⅸ在鼻息肉組織中的表達(dá)及相關(guān)性分析[J].臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2010,24(17):776-778.
[2]汪際云,渡邊荘,松倉(cāng)聡,等.雙鏈RNA對(duì)人鼻息肉上皮細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶mRNA表達(dá)的影響[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2010,45(3):229-232.
[3]崔珂,康健,柴麗,等.HIF-1α及IL-5在鼻息肉組織中的表達(dá)及意義[J].山東醫(yī)藥,2010,50(36):58-59.
[4]郭斌.鼻息肉中 MMP-2、MMP-9的表達(dá)及意義[D].西寧:青海大學(xué),2012.
[5]王佳.HIF-1α、STAT3及Survivin在鼻息肉中的表達(dá)及意義[D].河南:鄭州大學(xué),2012.
[6]賈曉琳,康健,陳冬,等.基質(zhì)蛋白酶-9和白細(xì)胞介素-8在鼻息肉中的表達(dá)及其意義[J].廣東醫(yī)學(xué),2011,32(12):1579-1581.
[7]康健,曲亞榮,陳冬,等.缺氧誘導(dǎo)因子-1α及嗜酸粒細(xì)胞趨化因子在鼻息肉組織中的表達(dá)及意義[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué),2010,13(9):3043-3045.
[8]王麗燕,張冬梅.鼻腔鱗狀細(xì)胞癌組織中 MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TIMP-2的表達(dá)變化及意義[J].山東醫(yī)藥,2013,53(3):74-75.
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