王明珍, 裘月紅, 穆 琳, 鄭 偉
(1浙江省桐廬縣第一人民醫(yī)院婦產(chǎn)科,浙江 桐廬 311500; 2浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院婦科,浙江 杭州 310009)
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EM)是發(fā)生于女性生殖系統(tǒng)的一個(gè)具有侵襲性的良性病變[1],其發(fā)病率約為5%~15%[2],可引起多種形式的臨床表現(xiàn),治療后復(fù)發(fā)率高,但其發(fā)病機(jī)制仍未完全闡明。EM又是一種雌激素依賴(lài)性疾病,雌二醇(estradiol,E2)在EM發(fā)病中作用已有大量研究[3]。李華軍等[4]報(bào)道EM在位內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)E2的反應(yīng)性有別于正常婦女子宮內(nèi)膜細(xì)胞,處于一種超敏狀態(tài)。EM在位內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)外源性E2刺激的超敏狀態(tài),可能在一定濃度的E2作用下,使逆流入盆、腹腔的內(nèi)膜碎片易侵襲、形成新生血管及分裂增殖,最終形成病灶。我們以前的研究中發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)在EM在位內(nèi)膜中表達(dá)增高,并與臨床病理特征呈現(xiàn)相關(guān)性[5]。本研究通過(guò)原代培養(yǎng)分離EM與對(duì)照組子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞,觀察雌激素對(duì)其分泌的MIF表達(dá)水平是否有影響, 以進(jìn)一步探討MIF在EM發(fā)生發(fā)展中的作用。
所有病例均選自2009年3月至2010年12月在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院住院接受腹腔鏡手術(shù)或開(kāi)腹手術(shù)患者,均無(wú)內(nèi)科合并癥,術(shù)前3個(gè)月內(nèi)未接受任何抗感染治療和激素治療并具有規(guī)則的月經(jīng)周期,內(nèi)異組共11例,患者年齡為24~46歲,平均(36±3)歲,均已有婚育史,手術(shù)方式為囊腫剔除或患側(cè)附件切除術(shù),術(shù)中同時(shí)刮取子宮內(nèi)膜組織,術(shù)后病理診斷為卵巢子宮內(nèi)膜異位囊腫患者。對(duì)照組:共12例,患者年齡為27~45歲,平均(37±4)歲,其中因不孕行腹腔鏡檢查者5例,因子宮肌瘤行子宮切除術(shù)者7例,并排除子宮腺肌病患者,手術(shù)過(guò)程中檢查證實(shí)無(wú)EM病灶及炎癥。2組患者年齡比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。該研究報(bào)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),并通過(guò)患者知情同意。
2.1標(biāo)本處理 在無(wú)菌條件下刮取新鮮子宮標(biāo)本的內(nèi)膜組織,立即放入含2%FBS的DMEM/F12細(xì)胞培養(yǎng)液中,迅速低溫轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)室操作。全部標(biāo)本均留部分組織用10%甲醛液固定后進(jìn)行病理學(xué)檢查,內(nèi)膜組織學(xué)檢查均未發(fā)現(xiàn)病理改變, 其組織學(xué)分期與月經(jīng)周期相符。
2.2子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞原代培養(yǎng) 將所獲子宮內(nèi)膜組織用PBS洗滌2~3次,用眼科剪將其剪成0.5 mm×1 mm×1 mm大小碎塊后加入2倍組織體積的膠原酶Ⅰ(0.2%),37 ℃水浴箱振蕩消化30 min;用2% FBS細(xì)胞培養(yǎng)液漂洗2~3次,加入2倍組織體積的消化酶Ⅱ(0.1%膠原酶+0.01%DNase)混合消化液, 37℃水浴箱振蕩消化30 min;100目細(xì)胞篩過(guò)篩去除大塊未消化組織,2%FBS細(xì)胞培養(yǎng)液漂洗2~3次,800 r/min離心10 min,去除上清液;沉淀、細(xì)胞篩過(guò)濾并收集通過(guò)濾網(wǎng)的細(xì)胞濾過(guò)液吸到離心管中,500 r/min離心,棄上清,將沉淀用D-Hanks液進(jìn)行沖洗,再進(jìn)行離心,反復(fù)進(jìn)行2次后加入10%FBS DMEM/F12培養(yǎng)液,經(jīng)0.4%臺(tái)盼藍(lán)染色以測(cè)定細(xì)胞活性并細(xì)胞計(jì)數(shù)后接種于培養(yǎng)板,置37 ℃、含5%CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),24 h后觀察細(xì)胞有無(wú)貼壁; 10%FBS細(xì)胞培養(yǎng)液終止消化;略吹打后收集細(xì)胞,細(xì)胞計(jì)數(shù)后接種于培養(yǎng)板;用2%FBS細(xì)胞培養(yǎng)液換液,待細(xì)胞融合率達(dá)到50%~60%時(shí),加入含1%活性炭吸附血清的無(wú)酚紅DMEM/F12培養(yǎng)基作用至細(xì)胞融合率達(dá)70%~80%時(shí),分別加入10-7nmol/L E2,分別于培養(yǎng)6、12、24、48 h后收集細(xì)胞。對(duì)照組培養(yǎng)液內(nèi)不加任何激素,對(duì)照組及各實(shí)驗(yàn)組均三皿平行,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,培養(yǎng)24 h后收集細(xì)胞行RT-PCR及蛋白免疫印跡檢測(cè);其中一部分細(xì)胞接種至放有蓋玻片的6孔板中同法培養(yǎng),待細(xì)胞在玻片上鋪成單層,取出玻片,用CD10為Ⅰ抗進(jìn)行細(xì)胞免疫組化鑒定子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞,判斷間質(zhì)細(xì)胞的純度,細(xì)胞純度達(dá)90%以上則進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。
2.3細(xì)胞免疫組化鑒定子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞 待蓋玻片上的子宮內(nèi)膜細(xì)胞基本鋪成單層,自6孔板內(nèi)取出蓋玻片,用PBS洗3次;固定、PBS沖洗并浸泡其中3次;用非免疫動(dòng)物血清以蓋滿(mǎn)載玻片為止,吸干血清后分別加入1∶100稀釋的CD10抗體,并以PBS代替Ⅰ抗作陰性對(duì)照,室溫孵育2 h;加入Ⅱ抗,室溫孵育30 min;DBA顯色,作用2~5 min,(顯微鏡下控制)后PBS沖洗干凈,吸干; 蘇木素復(fù)染,中性樹(shù)脂封片;顯微鏡下觀察。
2.4RT-PCR檢測(cè)MIF mRNA表達(dá) 取RNA提取液2 μL,加入98 μL RNase-free純水混勻,DU-640紫外分光光度儀測(cè)A260/A280,檢測(cè)核酸純度,計(jì)算核酸量。逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA后 PCR擴(kuò)增,引物序列見(jiàn)表1。為控制實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的加樣誤差和各反應(yīng)管擴(kuò)增效率的差異,設(shè)立GAPDH作為內(nèi)參照,并把循環(huán)周期控制在擴(kuò)增反應(yīng)線(xiàn)性期。取10 μL PCR產(chǎn)物,加6×凝膠電泳加樣緩沖液2 μL,混勻后經(jīng)2%瓊脂糖凝膠(含0.5 g/L溴化乙啶)電泳,紫外線(xiàn)下拍照,Kodak EDAS 290成像系統(tǒng)攝像,KodakID 3.5軟件系統(tǒng)測(cè)DNA條帶的灰度,目的條帶灰度與GAPDH條帶灰度的比值為標(biāo)本MIF mRNA的相對(duì)表達(dá)量。
表1 PCR引物序列
2.5蛋白免疫印跡法檢測(cè)MIF蛋白表達(dá) 刮取收集細(xì)胞,PBS沖洗3遍,600×g離心10 min,置液氮10 min后,-80 ℃冰箱內(nèi)保存;提取蛋白,分裝,置-80 ℃冰箱內(nèi)保存;蛋白質(zhì)定量分析:灌膠、電泳、電轉(zhuǎn)、封閉、棄去封閉液,立即加入I抗稀釋液與硝酸纖維素膜一起孵育(抗MIF抗體稀釋度為1∶200,β-actin稀釋度為1∶400),混合顯色A、B液各2 mL,5 min后將其與硝酸纖維素膜孵育1 min,放射自顯影,曝光3~5 min,沖洗膠片;將放射自顯影條帶進(jìn)行掃描,用Bio-Rad公司的Quantity One分析軟件對(duì)顯影條帶進(jìn)行灰度分析,將目的條帶灰度與β-actin灰度的比值作為目的蛋白相對(duì)表達(dá)量。
采用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。資料正態(tài)性用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn),方差齊性用Levene檢驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均呈正態(tài)或近似正態(tài)分布,方差均具有齊同性,數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。采用One-way ANOVA對(duì)MIF表達(dá)水平進(jìn)行比較,如有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,再行組內(nèi)兩兩Bonferroni檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞接種30 min后開(kāi)始貼壁,24 h后已完全貼壁。多呈梭形,偶見(jiàn)多角形,胞質(zhì)薄而透明,核呈橢圓形,易出現(xiàn)平行排列生長(zhǎng),48 h內(nèi)可見(jiàn)分散生長(zhǎng),3 d后亦出現(xiàn)并行排列生長(zhǎng)。培養(yǎng)到5 d,細(xì)胞排列緊密,并融合成片,細(xì)胞多為紡錘形或多角形,邊界清楚,胞體透明,胞漿中顆粒豐富,核大而圓,核仁明顯,細(xì)胞鋪滿(mǎn)瓶底后用消化液傳代。傳代后細(xì)胞外形多呈梭形,貼壁快。免疫組化染色,90%以上的細(xì)胞CD10呈陽(yáng)性染色,見(jiàn)圖1。
Figure 1. Immunohistochemical identification of the cultured endometrial stromal cells (×400). A: negative control; B: CD10 positive.
RT-PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果顯示,組織標(biāo)本中MIF mRNA擴(kuò)增產(chǎn)物為620 bp,GAPDH為452 bp。目的條帶與內(nèi)參照比較,進(jìn)行半定量分析,其相對(duì)表達(dá)量均符合正態(tài)分布。蛋白免疫印跡結(jié)果顯示,所有的細(xì)胞標(biāo)本中均在43 kD處檢測(cè)到內(nèi)參照β-actin,其表達(dá)強(qiáng)度基本一致,處理組和對(duì)照組細(xì)胞中均能檢測(cè)到MIF。子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞經(jīng)E2作用24 h后MIF mRNA及蛋白水平明顯增高(P<0.05),見(jiàn)圖2、3。
Figure 2. MIF mRNA expression in cultured endometrial stromal cells was assessed by RT-PCR. A: cultured endometrial stromal cells from EM (no estrogen); B: cultured endometrial stromal cells from EM (treated with estrogen);C: cultured endometrial stromal cells from women with EM(no estrogen); D: cultured endometrial stromal cells from women without EM (treated with estrogen).Mean±SD. n=3.△P<0.05 vs A or C.
Figure 3. MIF protein expression in cultured endometrial stromal cells was assessed by Western blotting. A: cultured endometrial stromal cells from EM (no estrogen); B: cultured endometrial stromal cells from EM (treated with estrogen); C: cultured endometrial stromal cells from women with EM (no estrogen); D: cultured endometrial stromal cells from women without EM (treated with estrogen).Mean±SD.n=3.△P<0.05 vs A or C.
E2作用后MIF表達(dá)水平減去空白對(duì)照組MIF表達(dá)水平為E2作用后細(xì)胞MIF蛋白上調(diào)水平,MIF蛋白上調(diào)水平(0.037±0.005)明顯高于正常組(0.031±0.003)(P<0.01)。
雌激素誘導(dǎo)細(xì)胞變化可以通過(guò)不同的機(jī)制,其核心是與雌激素結(jié)合的雌激素受體(estrogen receptor,ER),雌激素彌散入細(xì)胞,與位于細(xì)胞核上的ER結(jié)合形成雌激素-ER復(fù)合物,該復(fù)合物與雌激素反應(yīng)元件通過(guò)蛋白質(zhì)與雌激素應(yīng)答基因啟動(dòng)子區(qū)域的激活蛋白因子或特異性β1糖蛋白直接或間接相互作用,導(dǎo)致共調(diào)節(jié)蛋白(共激活劑或共抑制劑)對(duì)啟動(dòng)子的作用恢復(fù),調(diào)節(jié)mRNA水平和相關(guān)蛋白的形成以及相應(yīng)的生理反應(yīng)。該過(guò)程發(fā)生需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間,是雌激素的“經(jīng)典機(jī)制”或“基因組機(jī)制”。雌激素還可以在更短的時(shí)間內(nèi)(幾秒或幾分鐘)通過(guò)非基因機(jī)制起作用,通過(guò)局部的ER或者細(xì)胞膜間的連接或其它和雌激素結(jié)合有關(guān)的非細(xì)胞膜上的ER,引起細(xì)胞反應(yīng)。本研究通過(guò)建立體外子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)體系,消除體內(nèi)各種復(fù)雜因素影響,發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)的子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞在給予不同藥物刺激時(shí),其MIF mRNA和蛋白的表達(dá)量有所變化,子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞經(jīng)雌激素作用24 h后MIF mRNA及蛋白水平明顯增高。關(guān)于雌激素對(duì)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞MIF表達(dá)影響本研究?jī)H僅做了初步探索,其具體信號(hào)途徑尚需進(jìn)一步探討。
本研究發(fā)現(xiàn)EM在位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞在雌激素作用后MIF水平上調(diào)并高于正常組,提示EM在位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中MIF的表達(dá)對(duì)雌激素的刺激更加敏感。有研究認(rèn)為EM是一種激素依賴(lài)性疾病,多發(fā)生于中青年婦女,雌激素在EM發(fā)病中的作用已有大量研究[3],但患者體內(nèi)的雌激素水平并不高于正常水平。李華軍等[4]曾經(jīng)報(bào)道EM在位內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)雌二醇的反應(yīng)性有別于正常婦女子宮內(nèi)膜細(xì)胞,在EM體外細(xì)胞模型上直接觀察到雌激素有刺激血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、金屬基質(zhì)蛋白酶分泌和促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡的作用,影響的程度均強(qiáng)于正常婦女的子宮內(nèi)膜細(xì)胞,即EM在位內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)外源性雌激素的刺激處于一種超敏狀態(tài)。我們的研究結(jié)果顯然也驗(yàn)證了EM內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞對(duì)雌激素的超敏狀態(tài)。關(guān)于在EM形成這種狀態(tài)的機(jī)制,Bulun等[3]研究發(fā)現(xiàn)雌激素刺激RM在位內(nèi)膜細(xì)胞前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2)合成,PGE2又刺激這些細(xì)胞中芳香化酶P450的活性,使其合成更多的雌激素,形成一個(gè)正反饋,外源性雌激素觸發(fā)了這一反饋,而正常婦女子宮內(nèi)膜沒(méi)有這種機(jī)制。EM在位內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)外源性雌激素刺激的超敏狀態(tài),可能至少部分歸因于這種正反饋,從而在一定濃度的雌激素作用下,EM在位內(nèi)膜MIF表達(dá)增高,使逆流入盆、腹腔的內(nèi)膜碎片易侵襲、形成新生血管及分裂增殖,最終形成異位病灶[6]。
根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中EM對(duì)雌激素刺激表現(xiàn)出來(lái)的差異,推測(cè)EM子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中MIF的表達(dá)對(duì)雌激素的刺激呈現(xiàn)超敏狀態(tài),由此使子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞內(nèi)MIF表達(dá)升高,進(jìn)而促進(jìn)了EM的發(fā)生發(fā)展,該結(jié)果可能為臨床EM的治療提供了新的思路和方法。
[參 考 文 獻(xiàn)]
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