石永強(qiáng),趙向陽(yáng),王輝
(溧水縣人民醫(yī)院消化內(nèi)科,江蘇溧水 211200)
潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種病因尚不明確的主要發(fā)生在結(jié)腸黏膜層的非特異性炎性病變。目前認(rèn)為,UC的發(fā)病與遺傳、環(huán)境、感染和免疫等多種因素相互作用有關(guān),屬于自身免疫性疾病的一種。研究表明,UC的發(fā)病與Th細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)失衡密切相關(guān),但具體機(jī)制尚未闡明[1]。核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB p65)在UC的發(fā)生發(fā)展中為一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,是多種信號(hào)傳導(dǎo)途徑的匯聚點(diǎn);白介素17(IL-17)是由Th17產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子,在炎癥性疾病及自身免疫病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要的免疫調(diào)節(jié)作用;細(xì)胞質(zhì)銜接蛋白(Act1)是介導(dǎo)IL-17信號(hào)和活化NF-κB p65之間的唯一銜接蛋白。本研究通過(guò)檢測(cè)UC腸黏膜組織中Act1、NF-κB p65、IL-17的表達(dá)水平分析三者之間的相關(guān)關(guān)系,探討三者在UC發(fā)病機(jī)制中的作用及機(jī)制,為UC的治療提供新的作用靶點(diǎn)。
2011年1月至2012年12月在江蘇省溧水縣人民醫(yī)院內(nèi)鏡檢查明確診斷為UC活動(dòng)期的患者30例,均符合公認(rèn)的臨床UC診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]。其中男17例,女13例,年齡18~66歲,平均(41±3)歲,病程1個(gè)月~10年。正常對(duì)照組30例,男18例,女12例,年齡18~53歲,平均(38±2)歲,為健康體檢者或結(jié)腸單發(fā)息肉切除術(shù)后復(fù)查腸鏡結(jié)果正常者,均無(wú)其他疾病。
均在患者病變最明顯腸段黏膜潰瘍邊緣或充血水腫最明顯處多點(diǎn)取材(6~8個(gè)點(diǎn))。正常對(duì)照者均在乙狀結(jié)腸處取材(6~8個(gè)點(diǎn))?;顧z組織經(jīng)10%甲醛固定,常規(guī)脫水、石蠟包埋、切片,行HE染色,觀察組織學(xué)形態(tài)并進(jìn)行病理分級(jí)。
UC患者的組織切片由兩位病理科醫(yī)師閱片,按Truelove-Richards標(biāo)準(zhǔn)[3]進(jìn)行病理學(xué)分級(jí)。Ⅰ級(jí):無(wú)明顯炎癥;Ⅱ級(jí):輕~中度炎癥;Ⅲ級(jí):重度炎癥。
切片脫蠟,3%過(guò)氧化氫處理,高壓鍋加壓修復(fù)抗原,以3%正常小牛血清封閉,一次滴加鼠抗人Act1多克隆抗體、鼠抗人 NF-κB p65單克隆抗體、鼠抗人IL-17單克隆抗體,滴加辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的鏈霉卵白素,SP復(fù)合物,DAB顯色,蘇木素復(fù)染。用PBS代替一抗作陰性對(duì)照,用已知陽(yáng)性切片作陽(yáng)性對(duì)照。所有標(biāo)本均采用Image-Pro Plus型全自動(dòng)醫(yī)學(xué)圖像彩色分析系統(tǒng)進(jìn)行圖像半定量分析,每個(gè)樣本隨機(jī)選5個(gè)染色較好的高倍視野(×400),測(cè)定細(xì)胞棕黃色和棕褐色陽(yáng)性表達(dá)顆粒的積累吸光度(integrated optical density,IOD)值,IOD值越高,說(shuō)明陽(yáng)性表達(dá)越強(qiáng)。
30例UC患者臨床類(lèi)型多呈慢性復(fù)發(fā)型,病變部位多位于直腸、乙狀結(jié)腸。按Southerland疾病活動(dòng)指數(shù)(Mayo指數(shù))進(jìn)行疾病分期[4],入選患者均為活動(dòng)期。按Truelove-Richards標(biāo)準(zhǔn)病理學(xué)分級(jí)Ⅰ級(jí)10例、Ⅱ級(jí)17例、Ⅲ級(jí)3例。
30例UC組結(jié)腸黏膜表面上皮細(xì)胞和固有層Act1、NF-κB p65、IL-17 均呈陽(yáng)性表達(dá),而且表達(dá)與正常對(duì)照組比較顯著增強(qiáng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。UC 結(jié)腸黏膜組織中 Act1、NF-κB p65、IL-17的表達(dá)隨著組織病理分級(jí)的增高而逐漸增強(qiáng),Ⅲ級(jí)>Ⅱ級(jí)>Ⅰ級(jí),不同病理分級(jí)間兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。
根據(jù)病理分級(jí),UC患者結(jié)腸黏膜組織中 Act1、NF-κB p65與IL-17的表達(dá)均呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r值分別為 0.906、0.912(P <0.05)。
表1 各組結(jié)腸黏膜中 Act1、NF-κB p65、IL-17表達(dá)及其與組織病理分級(jí)的關(guān)系(IOD值)(±s)Tab 1 The relationship between the Act1,NF-κB p65,IL-17 expression in colonic mucosa and its histopathological grading(The value of IOD)±s)
表1 各組結(jié)腸黏膜中 Act1、NF-κB p65、IL-17表達(dá)及其與組織病理分級(jí)的關(guān)系(IOD值)(±s)Tab 1 The relationship between the Act1,NF-κB p65,IL-17 expression in colonic mucosa and its histopathological grading(The value of IOD)±s)
組 別 n Act1 NF-κB p65 IL-17正常對(duì)照組30 0.21 ±0.02 0.22 ±0.01 0.45 ±0.02 UC組Ⅰ級(jí) 10 1.04 ±0.05 3.24 ±0.09 2.06 ±0.03Ⅱ級(jí) 17 2.03 ±0.07 6.29 ±0.13 4.71 ±0.13Ⅲ級(jí)3 5.03 ±0.08 10.02 ±0.15 7.21 ±0.15
UC是一種病因尚不明的、主要發(fā)生在結(jié)腸黏膜層的非特異性炎性病變,以潰瘍糜爛為主,多累及遠(yuǎn)端結(jié)腸,也可遍及全結(jié)腸,以腹痛、腹瀉、黏液膿血便為主要癥狀。UC的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)[5]。目前認(rèn)為其原因是易感基因、環(huán)境因素及免疫因素之間相互作用,引起黏膜免疫活性細(xì)胞激活,產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致腸黏膜組織炎癥[6]。
研究[7]證實(shí),NF-κB在 UC的發(fā)生、發(fā)展中作為一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,是多種信號(hào)傳導(dǎo)途徑的匯聚點(diǎn),在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的基因中起關(guān)鍵作用。NF-κB含有P50和P65兩個(gè)亞基。P65在正常組織不表達(dá)或低表達(dá),而在活動(dòng)期UC有不同程度高表達(dá)[8]。
研究[9]表明,UC的發(fā)病與Th細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)失衡密切相關(guān),但具體機(jī)制尚未闡明。Th17是區(qū)別于典型Th1和Th2的CD4+輔助細(xì)胞,IL-17是由Th17產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子,能激活并募集大量的中性粒細(xì)胞聚集到炎癥部位,從而引起并擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。Stasi等[10]研究證實(shí),IL-17促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子IL-6及TNF-α的合成并參與炎癥反應(yīng),提示以分泌IL-17為主的Th17細(xì)胞在炎性疾病的發(fā)病中具有比Th1/Th2更重要的作用。有研究[11-12]發(fā)現(xiàn),炎癥性腸黏膜含有較高水平的Th17細(xì)胞,IL-17的表達(dá)相對(duì)于正常人結(jié)腸黏膜顯著增高。
Act1是一種胞質(zhì)蛋白,通過(guò)作用于T細(xì)胞和B細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),從而調(diào)節(jié)自身免疫[13]。有研究[14]表明,Act1在右旋糖聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性腸炎的發(fā)病中起重要作用。Chang等[15]研究表明,Act1調(diào)節(jié)IL-17依賴的NF-κB的活化,是一種重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)子,介導(dǎo)從IL-17到NF-κB以及其他轉(zhuǎn)錄因子的活化。Li等[16]研究發(fā)現(xiàn),Act1能激活NF-κB。Act1是介導(dǎo)和活化之間的唯一銜接蛋白[17]。
本研究發(fā)現(xiàn),UC 腸黏膜中 Act1、IL-17、NF-κB p65的表達(dá)均上調(diào),并隨UC病理分級(jí)的升高而表達(dá)升高,提示炎癥越重,Act1、IL-17、NF-κB p65表達(dá)越強(qiáng);Act1、NF-κB p65與IL-17呈正相關(guān)關(guān)系。本研究結(jié)果表明,NF-κB p65是UC的發(fā)生、發(fā)展中關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子,是多種信號(hào)傳導(dǎo)途徑的匯聚點(diǎn),與前期研究相同;提示Th17細(xì)胞在UC的發(fā)病中發(fā)揮重要的作用,推測(cè)該作用與增加IL-17分泌有關(guān);Act1在UC的發(fā)病中發(fā)揮重要的作用,推測(cè)這一作用可能通過(guò)介導(dǎo)IL-17信號(hào),并進(jìn)一步活化NF-κB而實(shí)現(xiàn),可能成為未來(lái)UC治療的潛在作用靶點(diǎn)。
[1]王龍,向永勝,蔣銳,等.美沙拉嗪聯(lián)合昆明海棠對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎臨床療效觀察[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué),2011,39(1):79-81.
[2]張?zhí)K閩,吳崑嵐,丁義江,等.氣藥灌腸治療潰瘍性結(jié)腸炎的臨床研究(附60例資料分析)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2002,21(4):310-312.
[3]TRUELOVE S C,WITTE L J.Cortisone in ulcerative colitis.Final report on a therapeutic trial[J].Br Med J,1955,2(4847):1041-1048.
[4]SCHROEDER K W,TREMAINE W J,HSTRUP D M.Coated oral 5-aminosalicylic acid therapy for mildly to moderately active ulceractive colitis.A randomized study[J].N Engl J Med,1987,317:1625-1629.
[5]CHOW D K,LEONG R W,TSOI K K,et al.Long-term followup of ulcerative colitis in the Chinese population[J].Am J Gastroenterol,2009,104(3):647-654.
[6]DAVID Q S,STEPHAN R T.Immunopathogenesis of inflammatory bowel disease[J].World J Gastroenterol,2008,14(3):390-400.
[7]SHIMAMOTO M,UENO Y,TANAKA S,et al.Selective decrease in colonic CD56(+)T and CD161(+)T cells in the inflamed mucosa of patients with ulcerative colitis[J].World J Gastroenterol,2007,13(45):5995-6002.
[8]ANDRESEN L,JORGENSEN V L,PERNER A,et al.Activation of nuclear factor kappaB in colonic mucosa from patients with collagenous and ulcerative colitis[J].Gut,2005,54:503-509.
[9]NARENDER N,RATNA P,SHAILENDRA G,et al.T-bet is essential for the progression of experimental autoimmune encephalomyelitis[J].Immunology,2006,118(3):384-391.
[10]STASI R,Del POETA G,STIPA E,et al.Response to B-cell depleting therapy with rituximab reverts the abnormalities of T-cell subsets in patients with idiopathic thrombocytopenic purpura[J].Blood,2007,110(8):2824-2930.
[11]FUJINO S,ANDOH A,BAMBA S,et al.Increased expression of interleukin-17 in inflammatory bowel disease[J].Gut,2003,52(10):65-70.
[12]SEIDERER J,ELBEN I,DIEGELMANN J,et al.Role of the novel Th17 cytokine IL-17F in inflammatory bowel disease(IBD):upregulated colonic IL-17F expression in active Crohn's disease and analysis of the IL17Fp.His161 Arg polymorphism in IBD[J].Inflamm Boel Dis,2008,14(8):427-445.
[13]LINDEN A.A role for the cytoplasmic sdaptor protein Act1 in mediating IL-17 signaling[J].Sci STKE,2007,398(4):1-47.
[14]QIAN Y,QIAN C,HARTUPEE J,et al.The adaptor Act1 is required for interleukin 17-dependent signaling associated with autoimmune and inflammatory disease[J].Nat Immunol,2007,8(3):247-256.
[15]CHANG S H,PARK H,DONG C,et al.Actl adaptor protein is an immediate and essential signaling component of interleukin-17 receptor[J].J Biol Chem,2006,281(47):35603-35607.
[16]LI X,COMMANE M,NIE H,et al.Act1,an NF-kappaB-activating protein[J].Proc Natl Acad Sci,2000,97(19):10489-10493.
[17]KANAMORI M,KAI C,HAYASHIZAKI Y,et al.NF-kappaB actiator Act1 associates with IL-1/Toll pathway adaptor molecule TRAF6[J].FEBS Lett,2002,532(2),241-246.