劉 瑤 范藝巾 秦 溢 李成志
外陰慢性單純性苔蘚(vulvar lichen simplex chronicus,VLSC)是一種外陰慢性、炎癥性疾病,好發(fā)于中老年婦女,其發(fā)病機(jī)制尚不明確。病理特征為外陰皮膚表層鱗狀上皮增生,真皮淺層膠原纖維化。目前,臨床常用的治療方法包括藥物治療和物理治療。常規(guī)藥物治療過(guò)程漫長(zhǎng)且易反復(fù)發(fā)作;物理治療雖然在一定程度上有效,但復(fù)發(fā)率較高[1]。與上述治療方法相比,聚焦超聲治療具有療效好、安全性高等優(yōu)勢(shì),但目前關(guān)于聚焦超聲治療疾病的分子機(jī)制卻鮮有報(bào)道。研究[2-3]表明,轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor β,TGF-β)在真皮層纖維化過(guò)程中發(fā)揮拮抗作用,可抑制真皮層纖維化進(jìn)程;B 淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)可抑制相關(guān)纖維化的細(xì)胞凋亡,從而在Bcl-2/Bax信號(hào)途徑纖維化的過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立VLSC 動(dòng)物模型并進(jìn)行聚焦超聲治療,觀察聚焦超聲對(duì)大鼠VLSC 的治療效果,以及治療后大鼠外陰組織中TGF-β 和Bcl-2 的變化及真皮淺層膠原纖維化的程度,旨在探尋聚焦超聲治療VLSC的作用機(jī)制。
健康雌性SD大鼠50只,體質(zhì)量180~200 g,8~10周齡,由重慶醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供[動(dòng)物使用許可證號(hào):SYXK(渝)2018-0003]。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)重慶醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)研究倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.動(dòng)物模型的建立及分組:雌性SD 大鼠備皮消毒后,硬毛牙刷刷至大鼠外陰皮膚充血發(fā)紅。用勾線筆蘸0.5%二羥甲基丁酸(DMBA)丙酮溶液(美國(guó)Sigma公司)涂抹于外陰皮膚。每周一、三、五涂藥一次,連續(xù)12 周。取外陰活檢確定模型建立成功[4]的40 只雌性SD 大鼠,隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組各20 只。另取10只正常SD大鼠為空白對(duì)照組。
2.治療與干預(yù)方式:使用重慶海扶醫(yī)療科技股份有限公司海極星?CZF 超聲波婦科治療儀,治療參數(shù):頻率8~12 MHz,焦距0~8 mm,功率0~50 W。經(jīng)1.0%戊巴比妥鈉腹腔麻醉SD 大鼠后,備皮消毒,治療區(qū)域涂超聲治療專用耦合劑。實(shí)驗(yàn)組根據(jù)皮損的范圍、程度及局部對(duì)超聲輻照的反應(yīng)確定輻照時(shí)間,均采用單次治療的方式,治療平均劑量為194.216 J;治療頭緊貼大鼠外陰皮膚,勻速直線輻照,速度為(5~10)mm/s,一般治療60~80 s。對(duì)照組治療過(guò)程與實(shí)驗(yàn)組相同,但儀器無(wú)功率輸出;均治療4 周??瞻讓?duì)照組大鼠不做任何實(shí)驗(yàn)處理。觀察并比較實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組VLSC 大鼠外陰皮膚恢復(fù)情況。
1.Masson 染色檢測(cè)膠原纖維密度:取待檢測(cè)的大鼠外陰皮膚組織切片,入重鉻酸鉀浸泡過(guò)夜,鐵蘇木素染液染色、麗春紅酸性品紅染色、磷鉬酸染色后經(jīng)甲苯胺藍(lán)染色;1%冰醋酸分化后透明封片。Masson三色染液(武漢賽維爾生物科技有限公司)染色后真皮層膠原纖維呈藍(lán)色,IPP 6.0 軟件對(duì)切片的染色信號(hào)進(jìn)行光密度分析,計(jì)算真皮層膠原纖維的平均密度。
2.免疫組織化學(xué)檢測(cè)蛋白表達(dá):取待檢測(cè)的大鼠皮膚組織切片,抗原修復(fù)后避光孵育25 min,3%牛血清白蛋白(BSA)室溫封閉30 min,先后滴加相應(yīng)的一抗和二抗(武漢賽維爾生物科技有限公司),磷酸緩沖鹽溶液(PBS)沖洗,DAB 顯色液顯色,復(fù)染、脫水封片。高倍顯微鏡(×400)下觀察,TGF-β 和Bcl-2 以細(xì)胞膜和/或胞質(zhì)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性,獲得圖像采用軟件IPP 6.0 進(jìn)行光密度分析,平均光密度值代表蛋白表達(dá)的強(qiáng)度。
3.Western blotting 檢測(cè)蛋白表達(dá):取保存于-80℃待檢測(cè)的大鼠外陰皮膚組織,研磨后加入勻漿液提取皮膚組織細(xì)胞漿或細(xì)胞核蛋白,蛋白樣品在十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠中電泳分離后將凝膠上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF 膜上,然后加入一抗(TBST 溶解的5%脫脂牛奶,磷酸化蛋白使用TBST 溶解的5%BSA)和相對(duì)應(yīng)的二抗(TBST 稀釋比例1∶3000),最后經(jīng)化學(xué)發(fā)光法顯像。
應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以±s表示,多組比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較行t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或率表示,治療后治愈率比較行連續(xù)校正χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
聚焦超聲治療4周后,實(shí)驗(yàn)組70%(14/20)大鼠外陰皮膚恢復(fù)正常;對(duì)照組80%(16/20)大鼠繼續(xù)進(jìn)展為外陰低級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變,僅10%(2/20)恢復(fù)正常。兩組治愈率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=12.604,P<0.05)。見(jiàn)表1。
表1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組聚焦超聲治療前后VLSC大鼠外陰皮膚正常情況比較 只
空白對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組真皮層膠原纖維密度均明顯高于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組膠原纖維密度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2和圖1。
空白對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組大鼠外陰皮膚中TGF-β 表達(dá)均高于對(duì)照組,Bcl-2 蛋白表達(dá)均低于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組大鼠外陰皮膚組織中TGF-β及Bcl-2蛋白表達(dá)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2和圖2~4。
表2 各組大鼠外陰真皮淺層膠原纖維密度及TGF-β、Bcl-2蛋白平均光密度值比較(±s)
表2 各組大鼠外陰真皮淺層膠原纖維密度及TGF-β、Bcl-2蛋白平均光密度值比較(±s)
與對(duì)照組比較,*P<0.05。TGF-β:轉(zhuǎn)化生子因子β;Bcl-2:B淋巴細(xì)胞瘤-2
組別空白對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組F值P膠原纖維密度0.191±0.020*0.316±0.031 0.189±0.009*54.778<0.05平均光密度值TGF-β 0.974±0.104*0.372±0.039 0.947±0.090*84.639<0.05 Bcl-2 1.037±0.075*1.304±0.150 0.947±0.090*14.216<0.05
圖1 經(jīng)聚焦超聲治療后各組大鼠外陰真皮淺層膠原纖維Masson染色鏡下觀(×200)
圖2 經(jīng)聚焦超聲治療后,免疫組織化學(xué)檢測(cè)各組大鼠外陰皮膚組織中TGF-β蛋白表達(dá)(×400)
圖3 經(jīng)聚焦超聲治療后,免疫組織化學(xué)檢測(cè)各組大鼠外陰皮膚組織中Bcl-2蛋白表達(dá)(×400)
圖4 Western blotting 檢測(cè)各組大鼠外陰皮膚組織中TGF-β 及Bcl-2蛋白表達(dá)
VLSC 是外陰瘙癢常見(jiàn)的原因之一,其病因及發(fā)病機(jī)制尚不明確。聚焦超聲治療VLSC 因其有效性好、安全性高,目前在我國(guó)已廣泛用于治療外陰上皮內(nèi)非瘤樣病變[5-6]。但關(guān)于聚焦超聲治療疾病的分子機(jī)制卻鮮有研究。本實(shí)驗(yàn)旨在探討聚焦超聲治療VLSC的作用機(jī)制。
TGF-β 和Bcl-2 蛋白均在真皮層膠原纖維化的過(guò)程中發(fā)揮重要作用[2-3]。TGF-β 是一種多肽類細(xì)胞因子,具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)形成和抑制免疫反應(yīng)等作用。傷口修復(fù)過(guò)程中,TGF-β 通過(guò)減少炎癥因子細(xì)胞聚集和ECM 沉積,來(lái)平衡傷口修復(fù)過(guò)程中的ECM 合成和分解,這一過(guò)程不僅可以促進(jìn)傷口愈合,而且可以抑制疤痕形成和增生,同時(shí)可以調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)與基質(zhì)金屬蛋白酶的組織抑制劑-1(TIMP-1)之間的平衡,促進(jìn)MMP-2活性增加,使TIMP-1表達(dá)減少,從而加速ECM 的降解,使Ⅰ型膠原纖維明顯減少,抑制纖維化進(jìn)程[2]。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)免疫組織化學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,對(duì)照組VLSC 大鼠的外陰皮膚組織中TGF-β 表達(dá)明顯減少,其真皮層膠原纖維化明顯,真皮層膠原纖維密度增大;而實(shí)驗(yàn)組大鼠表皮層由于抑制纖維化相關(guān)的TGF-β 蛋白表達(dá)增加,經(jīng)聚焦超聲治療后真皮淺層膠原纖維細(xì)胞密度較對(duì)照組明顯減少(均P<0.05),排列疏松。Bcl-2 蛋白家族的主要作用機(jī)制是抗細(xì)胞凋亡,主要通過(guò)線粒體外膜透膜化達(dá)到抑制細(xì)胞凋亡的目的,Bax為促細(xì)胞凋亡基因,具有拮抗Bcl-2的作用,兩者的比值是細(xì)胞凋亡的決定性因素之一。VLSC 動(dòng)物模型外陰皮膚組織鱗狀上皮增生,上皮層細(xì)胞增多,因此Bcl-2 蛋白可能通過(guò)延遲細(xì)胞周期進(jìn)程,延長(zhǎng)細(xì)胞生長(zhǎng),抑制細(xì)胞凋亡而發(fā)揮作用,同時(shí)也可能與ECM 的分泌增多有關(guān)。由于Bcl-2 與Bax 的相對(duì)比值決定細(xì)胞凋亡的敏感度,Bax 表達(dá)也是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵因素之一,因此Bcl-2 蛋白通過(guò)Bcl-2/Bax 信號(hào)通路調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡,在皮膚組織纖維化的進(jìn)展中發(fā)揮重要作用[3-4]。本實(shí)驗(yàn)免疫組織化學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,對(duì)照組VLSC 大鼠外陰皮膚組織中Bcl-2 表達(dá)明顯增多,其真皮層膠原纖維化明顯,真皮層膠原纖維密度增大;而實(shí)驗(yàn)組VLSC大鼠表皮層由于促維化相關(guān)的蛋白Bcl-2表達(dá)減少,經(jīng)聚焦超聲治療后真皮淺層膠原纖維細(xì)胞較對(duì)照組密度明顯減少,排列疏松。由此推測(cè),聚焦超聲治療可能通過(guò)增加TGF-β蛋白及減少Bcl-2蛋白在其表皮層的表達(dá),抑制真皮層膠原纖維增生。另外(均P<0.05),本實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了VLSC 大鼠經(jīng)聚焦超聲治療后真皮淺層膠原纖維化程度減弱,其恢復(fù)程度接近于正常皮膚組織。
綜上所述,聚焦超聲治療可通過(guò)影響外陰皮膚組織中TGF-β 和Bcl-2 的表達(dá),抑制真皮淺層膠原纖維化,從而達(dá)到治療VLSC大鼠疾病的目的。