胡佳敏,宋兆俠,陳銘悅,陳永吉,紀(jì) 悅,楊如會*
(1.麗水學(xué)院醫(yī)學(xué)院,浙江 麗水 323000;2.麗水市婦幼保健院孕產(chǎn)保健科,浙江 麗水 323000)
口腔潰瘍,是指口腔黏膜的潰瘍性損傷病癥,常呈圓形或卵圓形,直徑在1mm 至10 mm 之間,潰瘍周圍充血,主要發(fā)生在頰、唇、舌緣等部位,疼痛明顯,是口腔黏膜最常見的疾病??谇粷?,特別是復(fù)發(fā)性口腔潰瘍,常反復(fù)發(fā)作、久治不愈,給患者的工作和生活帶來很大影響和痛苦[1]。目前,治療口腔潰瘍以藥物治療為主,但效果仍不夠理想。
口腔潰瘍女性發(fā)病率比較高,男女發(fā)病比例為1∶2.7[2],特別是復(fù)發(fā)性口腔潰瘍(Recurrent Oral Ulcer),與性激素水平有密切聯(lián)系,口腔潰瘍常在女性月經(jīng)前和月經(jīng)期反復(fù)發(fā)作,而在月經(jīng)后期、妊娠期和哺乳期癥狀消失或好轉(zhuǎn),被認(rèn)為與月經(jīng)周期內(nèi)性激素水平的變化有關(guān)[3-4]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn):女性口腔潰瘍患者中的黃體期雌二醇、孕酮明顯低于正常組[5-6]。月經(jīng)期相關(guān)口腔潰瘍患者黃體期孕酮和催乳素水平異常(催乳素升高導(dǎo)致孕酮分泌減少),在兩者的作用下引起機(jī)體免疫功能失調(diào),從而引起口腔潰瘍周期性反復(fù)發(fā)作[7]。同時,發(fā)現(xiàn)口腔黏膜存在雌激素和孕激素受體分布,雌激素和孕激素刺激均可以促進(jìn)黏膜修復(fù)[4,8]。為此,本研究擬通過雌激素聯(lián)合孕激素對大鼠口腔潰瘍模型進(jìn)行干預(yù),觀察是否可以促進(jìn)口腔潰瘍的愈合,并對口腔潰瘍的發(fā)病機(jī)制作一探討。
雌激素(雌二醇)注射液(上海通用藥業(yè)股份有限公司,批號:H31021114);孕激素(黃體酮)注射液(上海通用藥業(yè)股份有限公司,批號:151205);成年SD 雌性大鼠40 只,體重220±20 g(上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動物有限公司,許可證號:SCXK(滬)2017-0005);Masson 染色試劑盒(Solarbio,G1345);HE 染色試劑盒(南京建 成 生 物 工 程 研 究 所,D006-1-1);TGF-β1 antibody,(abcam,ab190503);Keratin 5 antibody(abcam,ab64081);定量PCR 檢測試劑盒(南京諾唯贊生物公司,Q411-02);總RNA 提取試劑盒(上海捷瑞生物工程公司,GK3016);RT SuperMix 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(南京諾唯贊生物公司,貨號R222-01);游標(biāo)卡尺(晶思達(dá),JSD-KC);PCR 基因擴(kuò)增儀(BIO-RAD,CFX Connect Real-Time System);顯微鏡(OLYMPUS,BX43)。
成年雌性大鼠40 只,按體重隨機(jī)分為4 組,模型對照組、雌激素組(0.5 mg/mL)、孕激素組(1 mg/mL),雌激素+孕激素組。每組10 只,屏障動物實(shí)驗(yàn)室喂養(yǎng),相對濕度60%~80%,溫度22~26 ℃,常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)大鼠顆粒飼料喂養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)[9],采用改良手術(shù)方法復(fù)制大鼠口腔潰瘍模型。分別以10%水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射麻醉后固定于操作臺上,用無菌棉球干燥SD 大鼠唇側(cè)黏膜,并用無菌棉球隔濕,將3 mm×3 mm 的NaOH 晶體置于唇側(cè)黏膜,維持30 s 后取下NaOH 晶體,用含生理鹽水的無菌棉球蘸拭處理部位,去除殘余NaOH,觀察記錄處理部位即刻反應(yīng)。模型成功標(biāo)準(zhǔn):術(shù)后48 h,觀察記錄潰瘍形成情況,包括形成潰瘍的出現(xiàn)率、潰瘍變化、外形是否均一規(guī)則,潰瘍?yōu)橹醒氚枷?、假膜覆蓋、邊緣紅腫、刺激疼痛反應(yīng)強(qiáng)烈為模型復(fù)制成功。愈合標(biāo)準(zhǔn)為黏膜上潰瘍消失。
模型復(fù)制成功后,按組別設(shè)計分別進(jìn)行藥物干預(yù):大鼠頭部固定后,每日早晚兩次,以吸管吸取藥液(生理鹽水稀釋)滴在潰瘍創(chuàng)面2 滴/次,模型組用生理鹽水代替,持續(xù)10 d。
1.4.1 口腔潰瘍大小測量
每2 d 測量1 次,記錄口腔潰瘍變化情況并記錄炎癥、出血等改變,根據(jù)潰瘍愈合組織改變繪制潰瘍面積曲線和潰瘍愈合率。
1.4.2 病理HE 染色和Masson 染色
第10 d 末,取口腔黏膜病變部位,10%福爾馬林溶液固定后,梯度酒精脫水、石蠟包埋,切片后進(jìn)行HE 染色,顯微鏡下觀察黏膜病理改變。按Masson 染色試劑盒方法進(jìn)行Masson 染色,觀察膠原纖維改變。
1.4.3 組織TGF-β1、Keratin 5 免疫組化染色
免疫組化采用過氧化物酶標(biāo)記法進(jìn)行TGF-β1、Keratin 5 染色。石蠟切片行二甲苯梯度脫蠟,梯度酒精脫水,磷酸鹽緩沖液洗3×3 min,3%H2O237 ℃孵育15 min 滅活內(nèi)源性過氧化物酶,0.01 M枸櫞酸緩沖液(pH 6.0)中水煮10 min 進(jìn)行抗原修復(fù),滴加一抗(1∶1 000)4 ℃冰箱孵育過夜,轉(zhuǎn)至室溫平衡30 min,磷酸鹽沖洗后滴加二抗,37 ℃孵育30 min 后DAB 反應(yīng)染色,蘇木素復(fù)染,封片拍照。免疫組化評分采用半定量分析方法。以染色強(qiáng)度結(jié)合陽性細(xì)胞數(shù)百分比進(jìn)行評分,染色強(qiáng)度以多數(shù)細(xì)胞呈現(xiàn)的染色強(qiáng)度并減去背景著色計分:無明顯著色為0 分,輕微為1 分,中度為2 分,重度為3 分。陽性細(xì)胞百分比:0%~5%評為0分,6%~25%評為1 分,26%~50%評為2 分,51%~75%評為3 分,>75%均評為4 分。最終評分以陽性細(xì)胞百分比與染色強(qiáng)度的加和為準(zhǔn):0 分為陰性,3 分為弱陽性,4~5 分為中度陽性,6~7 分為強(qiáng)陽性[10]。
1.4.4 Real-Time PCR 檢測TGF-β1、Keratin 5 基因表達(dá)
取部分黏膜組織,液氮速凍后碾碎,使用Trizol 試劑(Invitrogen,U.S.A)提取組織總RNA,使用MMLV-reverse transcriptase 將其轉(zhuǎn)化為cDNA[11]。用TGF-β1、Keratin 5 引物進(jìn)行擴(kuò)增,通過將閾值周期(Ct)值歸一化,使用計算公式2-ΔΔCt計算出每個樣本中TGF-β1、Keratin 5 的相對mRNA 量。引物序列:TGF-β1 Sense primer:′-CACCATCCATGACATGAACC-3′,Anti-sense primer:5′-TCATGTTGGACAAC TGCTC-3′;Keratin 5 Sense primer:5′ -AGG GCACCAAGACCATAAAGCA-3′,Anti-sense primer: 5′ -TTCATGTAGGCCGCGT CCAC-3′;GAPDH Sense primer: 5′-TCCCTCAAGATTGTCAGCAA-3′,Anti-sense: primer: 5′-AGATCCACAACGG ATACATT-3′。
采用SPSS 13.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以mean±S.D.表示,差異性分析采用t檢驗(yàn)或χ2檢驗(yàn),P<0.05 為顯著差異,P<0.01 為極顯著差異。
模型復(fù)制第二天后,顯示口腔黏膜局部出現(xiàn)潰瘍,潰瘍直徑4~5 mm,周圍充血紅腫明顯,邊緣整齊,表面有灰黃色假膜覆蓋(圖1.A)。雌激素和孕激素干預(yù)組分別用雌二醇(0.5 mg/mL)和黃體酮(1mg/mL)每天兩次局部干預(yù)潰瘍部位,10 d 后,潰瘍面積和潰瘍愈合率的結(jié)果顯示,雌二醇和黃體酮干預(yù)組口腔潰瘍愈合加快(相對于模型組,P<0.05),相對于單獨(dú)給藥干預(yù)組,聯(lián)合干預(yù)具有良好的協(xié)同作用(相較于單獨(dú)干預(yù)組,P<0.05 或0.01)(圖1.B- C)。
圖1 大鼠口腔潰瘍的復(fù)制和雌激素聯(lián)合孕激素的干預(yù)增加潰瘍愈合
為進(jìn)一步分析雌激素和孕激素干預(yù)后對口腔潰瘍模型病理的改變,運(yùn)用HE 染色和Masson 染色分析病理和膠原的變化。HE 結(jié)果顯示:模型組口腔黏膜表面完整性受損、表皮和角化層變化不明顯、皮下組織變薄、炎細(xì)胞浸潤、部分區(qū)域肌肉層顯露;Masson 染色顯示潰瘍組織膠原纖維稀疏、紊亂。雌激素和孕激素干預(yù)后可以明顯促進(jìn)潰瘍組織愈合,皮下組織增加,表皮和角化層增加,皮下膠原增加,炎細(xì)胞浸潤減少,而聯(lián)合給藥明顯強(qiáng)于單獨(dú)給藥組(圖2)。
為進(jìn)一步分析雌激素和孕激素對口腔潰瘍組織的作用機(jī)制,通過免疫組化檢測TGF-β1、Keratin 5蛋白改變,運(yùn)用RT-PCR 檢測其mRNA 改變。免疫結(jié)果顯示:模型組口腔黏膜的TGF-β1、Keratin 5 蛋白表達(dá)較低,雌激素聯(lián)合孕激素干預(yù)的皮下組織的TGF-β1、Keratin 5 蛋白表達(dá)明顯增加(與模型組比較,P<0.01),而雌激素和孕激素單獨(dú)干預(yù)則不明顯(圖3)。為進(jìn)一步研究作用機(jī)制,運(yùn)用RT-PCR 去檢驗(yàn)口腔黏膜組織的TGF-β1、Keratin 5 的mRNA 表達(dá)。溶解曲線結(jié)果顯示,基因擴(kuò)增產(chǎn)物正常,基因擴(kuò)增結(jié)果統(tǒng)計顯示模型組TGF-β1、Keratin 5 的mRNA 表達(dá)降低,而雌激素和孕激素聯(lián)合干預(yù)可以增加mRNA 的表達(dá),而單獨(dú)處理組不明顯(與模型組和單獨(dú)處理組比較,P<0.01)(圖4)。
圖3 大鼠口腔潰瘍組織TGF-β1、Keratin 5 免疫組化染色
圖4 大鼠口腔潰瘍組織TGF-β1、Keratin 5 mRNA 表達(dá)
口腔潰瘍誘發(fā)的原因比較復(fù)雜,如機(jī)械性刺激、化學(xué)性灼傷、熱冷刺激、遺傳因素、免疫和精神因素等。有研究顯示,復(fù)發(fā)性口腔潰瘍與內(nèi)分泌有關(guān),部分女性患者口瘡發(fā)作與月經(jīng)周期有關(guān),說明雌孕激素的水平或受體與口腔潰瘍的發(fā)病有關(guān)[12]。
雌激素能夠刺激陰道上皮細(xì)胞分化和角質(zhì)化,增加上皮細(xì)胞內(nèi)的糖原及糖原分解;孕激素促使子宮內(nèi)膜從增殖期轉(zhuǎn)變?yōu)榉置谄?,可以促進(jìn)子宮內(nèi)膜和乳腺上皮細(xì)胞的增生[13-14]。本研究初步顯示雌孕激素對口腔潰瘍具有一定的修復(fù)作用,與模型組對比,雌二醇聯(lián)合黃體酮可以有效提高口腔潰瘍大鼠的愈合能力,減少潰瘍面積。病理結(jié)果顯示雌二醇聯(lián)合黃體酮改善潰瘍病理改變,增加潰瘍組織膠原含量,改善膠原排列,恢復(fù)潰瘍組織上皮細(xì)胞排列。
TGF-β1 是由多種細(xì)胞分泌的促進(jìn)細(xì)胞增殖的因子,對細(xì)胞的增殖和分化具有重要作用,在組織生長、創(chuàng)傷修復(fù)及細(xì)胞外基質(zhì)合成中發(fā)揮重要作用[15]。本研究為進(jìn)一步研究雌激素和孕激素對口腔潰瘍的作用機(jī)制,通過免疫組化和PCR 對TGF-β1 的蛋白表達(dá)與基因表達(dá)進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,雌二醇和黃體酮可以增加TGF-β1 mRNA 的表達(dá),蛋白表達(dá)增加不明顯。但雌二醇聯(lián)合黃體酮可以明顯增加蛋白和mRNA表達(dá),提示雌激素和孕激素聯(lián)合可以增加組織愈合能力與TGF-β1 信號途徑有關(guān)。
角化層是上皮細(xì)胞成熟的表現(xiàn)標(biāo)志,具有重要的功能[16]。Keratin 5 是牙齦表皮角蛋白的一種,也是上皮細(xì)胞分裂能力和成熟的重要標(biāo)志[17-18]。免疫組化結(jié)果顯示:Keratin 5 主要表現(xiàn)在口腔黏膜的細(xì)胞角化層,雌二醇和黃體酮聯(lián)合可以增加Keratin 5 的表達(dá),主要分布在上皮細(xì)胞的角化層、顆粒層和棘層,說明雌激素和孕激素可以促進(jìn)口腔黏膜潰瘍上皮細(xì)胞的修復(fù)和成熟。
本研究初步顯示:雌二醇和黃體酮可以有效促進(jìn)大鼠口腔潰瘍的愈合,促進(jìn)口腔黏膜上皮細(xì)胞的功能恢復(fù)和皮下膠原纖維的增殖,提示雌孕激素與口腔潰瘍的發(fā)病和愈合有一定聯(lián)系。但口腔潰瘍的發(fā)生是否與口腔黏膜雌孕激素受體的亞型和分布有關(guān),以及在男性口腔潰瘍的發(fā)病中是否也存在內(nèi)分泌異常等內(nèi)容尚未涉及,需要進(jìn)一步研究探討。