Bcl-2/Bax在溃疡性结肠炎肠黏膜中的表达及与细胞凋亡的关系
发表时间：2012-05-07 浏览次数：527次
作者：李莉,韩俊岭 作者单位：河北省秦皇岛市第一医院消化内科
【摘要】目的研究溃疡性结肠炎患者肠黏膜中的凋亡调控蛋白Bcl-2/Bax表达状态及其与细胞凋亡的关系，探讨溃疡性结肠炎的发病机制。方法 应用脱氧核糖核酸转移酶介导的缺口末端标记技术和免疫组化方法分析36例溃疡性结肠炎患者和25例正常对照肠黏膜细胞凋亡、凋亡调控蛋白Bcl-2/Bax的表达。结果 溃疡性结肠炎组凋亡调控蛋白Bcl-2/Bax的表达指数显著高于正常对照组(P<0.05)，凋亡调控蛋白Bcl-2/Bax的表达与凋亡指数呈正相关(r=0.709，P=0.000;r=0.589，P=0.000)。结论 溃疡性结肠炎患者肠黏膜凋亡调控蛋白Bcl-2/Bax表达增加，诱导肠黏膜细胞凋亡。
【关键词】 溃疡性结肠炎,细胞凋亡, Bcl-2/Bax
【Abstract】 Objective To investigate the expression of Bcl-2/Bax and its relation with cell apoptosis in colonic mucosa in patients with ulcerative colitis，and to explore the pathogenesis mechanism of ulcerative colitis.Methods The cell apoptosis and the expression of Bcl-2/Bax in colonic mucosa were detected by terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP nick end-labelling technique and immunohistochemistry in 36 patients with ulcerative colitis and 25 healthy subjects.Results The expression index of Bcl-2/Bax in ulcerative colitis group was significantly higher than that in normal control group(P<0.05).The expression of Bcl-2/Bax in ulcerative colitis group was positively correlated with apoptosis index (r=0.709，P<0.01;r=0.589，P<0.01).Conclusion The expression of Bcl-2/Bax in colonic mucosa of patients with ulcerative colitis is increased，which can induce cell apoptosis in colonic mucosa.
【Key words】 ulcerative colitis;cell apoptosis;Bcl-2/Bax
溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)是一种病因不明的直肠和结肠的炎性疾病。病变主要限于肠黏膜和黏膜下层，临床表现为腹泻、黏液脓血便、腹痛。病情轻重不一，多呈反复发作慢性病程。本病在我国较欧美少见，但近年患病率有增加趋势。 其发病机制及药物研发一直是研究的热点。有研究表明[1]，参与UC发病机制的因素有免疫、遗传、环境、细胞凋亡等，其中细胞凋亡[2]对UC的组织损伤和免疫紊乱有着重要影响。细胞凋亡是为了调控机体发育，维护内环境稳定，而由一系列基因控制的细胞程序性死亡。通过研究UC患者肠黏膜组织中的凋亡调控蛋白Bcl-2/Bax (B cell leukemia/lymphoma-2)/(Bcl-2 associated X proteingene) 表达状态及其与细胞凋亡的关系，探讨UC的发病机制，为临床治疗提供理论依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2008年4月至2010年10月我院收治的UC患者36例(UC组)，均符合1993年全国慢性非感染肠道疾病学术研讨会制定的标准[3]，排除诊断不明确的各种结肠炎及并发其他器官严重疾病者。正常对照组25例，为健康体检例行肠镜检查者或肠镜检查诊断为单发性结肠息肉，并除外其他疾病者。
1.2 方法
1.2.1 组织学标本：UC组选择病变最显著的肠段，对照组选择直肠或距单发性结肠息肉5 cm以远肠段，各取活检3块。标本经10%甲醛溶液固定，HE染色，做组织学检查。
1.2.2 TUNEL法检测细胞凋亡：所有标本均在Simple PCI医学图像分析系统内在相同的放大倍数下观察。凋亡指数(apoptotic index，AI)判定标准：每张切片观察5个视野，每个视野计数100个大肠黏膜上皮细胞中阳性细胞数，计数中凋亡细胞比率的均数为凋亡指数[4]。
1.2.3 免疫组化法观察Bcl-2/Bax的表达：每例计数3张切片，每张切片计数10个视野，再计数30个视野中的总面积和阳性细胞面积，计算均值表示抗原的表达量。参照El-Assal等[5,6]描述的方法计算TNF-α和COX-2表达指数(expression index，EI)，即阳性目标平均光密度×阳性目标面密度×100%，其中阳性目标平均光密度为抗原表达的强度，在监视器上越亮，染色越深;阳性目标面密度以阳性目标总面积/统计场面积表示，值越大阳性目标占的比例越大。
1.3 统计学分析
应用SPSS 12.0统计软件，计量资料以x-±s表示，采用t检验，两因素之间的相关性采用spearman相关分析，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 TUNEL法检测细胞凋亡
正常对照组肠黏膜凋亡细胞量少，而UC组肠黏膜凋亡细胞显著增加，凋亡细胞核呈棕褐色，体积小，形态呈浓缩或碎点状，不规则，大小不一致，周围无炎性反应。非凋亡细胞被苏木素复染成蓝色，核较大，形态大小较为一致。
2.2 2组凋亡指数比较
UC组凋亡指数(15.3±1.5)显著高于正常对照组(5.5±1.0)，差异有统计学意义(P<0.01)。
2.3 Bcl-2/Bax免疫组织化学结果
正常对照组肠黏膜细胞Bcl-2/Bax表达微弱，UC炎肠黏膜细胞Bcl-2/Bax均表达于细胞浆，呈黄色或棕黄色。见表1。 表1 2组TNF-α表达指数和COX-2表达指数比较
2.4 Bcl-2/Bax的表达与细胞凋亡指数的关系
UC组肠黏膜细胞Bcl-2/Bax表达与凋亡指数呈正相关(r=0.709，P=0.000;r=0.589，P=0.000)。
3 讨论
UC病因及发病机制目前尚不清楚，免疫系统异常是造成炎症和组织损伤的内在因素，并与遗传、环境、微生物等因素密切相关。肠道黏膜上皮细胞增殖分化是一个动态变化的过程，在生理状态下，增殖的未成熟干细胞位于肠道隐窝的基底部，而与增殖相对应的凋亡细胞仅出现于肠腔表面的上皮层。病理情况下，上皮细胞沿隐窝绒毛轴增殖-分化-凋亡的正常顺序可能被破坏。如在UC炎症活动区域，黏膜上皮细胞凋亡速率明显增加，同时伴随着隐窝细胞过度增殖。正在分化的结肠上皮细胞通过凋亡大量提前死亡，以及未成熟隐窝细胞的过度增殖，可能导致UC上皮屏障功能的破坏，并继发肠道吸收功能和水电解质分泌失调。
TUNEL法通过从细胞水平检测凋亡时产生的特异性核小体片段所伴有的大量3’-OH检测凋亡细胞，是目前原位检测凋亡细胞中灵敏度、特异度均较高的方法。本研究结果显示正常对照组肠黏膜凋亡细胞量少，而UC肠黏膜凋亡细胞显著增加，大量肠黏膜细胞凋亡，可造成肠黏膜损伤，提示肠黏膜细胞凋亡在UC发生中起重要作用。
正常结肠上皮细胞存在凋亡现象，主要发生在隐窝和绒毛顶部，意义在于调控进入隐窝及绒毛轴的细胞数量，通过清除衰老细胞而保持上皮的完整性，是肠上皮细胞更新的生理过程。同时，活化的炎性细胞较静息细胞更容易凋亡，正常情况下，因为肠黏膜内炎性细胞处于高激活状态，使凋亡增加，从而维持肠黏膜微环境的免疫稳定。在细胞凋亡的基在细胞凋亡的基因调控网络中，Bcl-2基因家族起关键作用[6]，Bcl-2基因位于染色体18q21，编码产物为26KD的蛋白，其主要生物学功能为延长细胞寿命，增加细胞对多种凋亡刺激因素的抗性。Bax基因，即Bcl-2相关X蛋白基因，能对抗Bcl-2的活性，可提高细胞的凋亡敏感性，即有直接促进细胞凋亡的功能Bcl-2和Bax在体内通常以二聚体形式发挥作用二者蛋白比例决定细胞存活或死亡。本研究通过免疫组织化学染色法检测凋亡调控蛋白Bcl-2和Bax表达，结果发现Bcl-2和Bax广泛表达于活动期UC患者肠黏膜上皮细胞和固有层炎性细胞，表达程度与对照组比较，差异有统计学意义，上皮细胞和炎性细胞凋亡的不协调导致结肠黏膜的炎性反应与上皮的缺失脱落及溃疡形成，在UC病理过程中有比较重要的作用。Bcl-2/Bax蛋白表达异常并诱导肠黏膜细胞凋亡是UC肠黏膜损伤的分子机制之一，从而在分子水平上揭示了UC的发病机制，为其的治疗提供了参考，然而，UC肠黏膜损伤的发病机制是十分复杂的，尚需进一步深入研究。
【参考文献】
1 Shanahan F，Bemstein CN.The evolving epidemiology of inflammatory bowel disease.Curr Opin Gastroenterol,2009,25：301-305.
2 Vander Woude CJ，Moshage H，Homan M，et al.Expression of apoptosis related proteins during malignant progression in chronic ulcerative colitis.Clipathol,2005,58：811-814.
3 李定国，刘玉兰，刘海林.全国慢性非感染性肠道疾病学术研讨会纪要.中华消化杂志，1993,13：351-353.
4 许岸高，李韶光，刘集鸿，等.胃癌癌前病变演化与细胞凋亡和增殖的关系.中华医学杂志，1999,79：185-186.
5 El-Assal ON，Yamanoi A，Soda Y，et al.Clinical significance of microvessel density and vascula rendothelial growth factor expression in hepatocellular carcinoma and surrounding liver：possible involvement of vascular endothelial grouth fact or in the angiogenesis of cirrhotic liver.Hepatology,1998,27：1554-1562.
6 Ohmori S，Shiraki K，Sugimoto K，et al.High expression of CD34-positive sinusoid alensothelial cells is a risk factor for hepatocellular carcinoma in patients with HCV associated chronic liver diseases.Hum Pathol,2001,32：1363-1370
