c-fos基因表达与应激性胃黏膜损伤的相关性

　　作者：宋政军　周晓丽　画伟　苌新明　李长顺 作者单位：西安交通大学医学院第一附属医院消化内科，陕西西安 710061;西安医学院护理系，陕西西安 710021

　　【摘要】目的 探讨c-fos基因表达在心理应激性胃黏膜损伤发生机制中的作用。方法 利用光电刺激仪，建立心理应激动物模型。大鼠随机分为3组，对照组(C)、规则光组(R)和不规则光组(I)。计数胃黏膜损伤指数(UI)，观察胃黏膜组织学变化;采用比色法测定胃黏膜和血液中丙二醛(MDA)的水平;免疫组化法观察胃黏膜中cfos基因的表达情况。结果 ①R组和I组的UI值明显高于对照组(P<0.05)，且随着应激时间的延长而逐渐升高;②胃黏膜中cfos表达水平随应激时间的延长而升高，R组与I组明显高于对照组;③cfos表达水平与黏膜MDA含量呈正相关(r=0.693，P<0.05)。结论 心理应激性胃黏膜损伤程度随应激时间的延长和严重程度的增加而加重;心理应激下胃黏膜cfos表达可能与氧自由基大量生成有关。

　　【关键词】 心理应激;丙二醛;cfos基因

　　Correlation between cfos gene expression and　gastric mucosa lesion induced by psychological stress in rats

　　Song Zhengjun, Zhou Xiaoli, Hua Wei, Chang Xinming, Li Changshun

　　(Department of Gastroenterology, the First Affiliated Hospital, Medical School of　Xian Jiaotong University, Xian 710061; Department of Nursing,Xian Medical Colloge, Xian 710021, China)

　　ABSTRACT: Objective To study relationship between cfos gene expression and oxygen free radical in gastric mucosa lesion induced by psychological stress in rats. Methods The rats were divided into 3 groups randomly: regular flashing light group (group R), irregular flashing light group (group I ) and control group (group C). The contents of malonaldehyde (MDA), and gastric ulcer index (UI) were measured after stress in different groups. The cfos gene expression in gastric mucous was detected by immunochemistry. Results ① UI increased significantly in group I and group R. ② The content of MDA was increased more significantly than that of the controls. ③ The cfos expression in gastric mucosa was significantly correlated with MDA content (r=0.693, P<0.05). And the expression level was increased gradually following the stress time. Conclusion ① Under the psychological stress condition, gastric mucosa lesion is aggravated with the prolonged time. ② The cfos expression in gastric mucosa is correlated with oxygen free radicals. And cfos expression may be induced by oxygen free radicals.

　　KEY WORDS: psychological stress; malonaldehyde (MDA); cfos gene

　　随着社会的发展，职业竞争、工作压力等均可引起应激反应，心理应激对机体造成的危害越来越受到重视[1]。为此，探讨心理应激性胃黏膜损伤的发病机制，对于临床治疗和预防心理应激性胃黏膜损伤具有重要意义。近年来，研究发现应激大鼠胃组织内cfos基因表达升高。在本研究中，我们主要探讨cfos基因与应激性胃黏膜损伤的发生的关系，为临床治疗提供理论依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物 SpragueDawley(SD)雄性大鼠144只，体重180-220g，购于西安交通大学医学院实验动物中心。室温(20±2)℃，自然光照,大鼠标准饲料，自由进水。

　　1.2 试剂及仪器 丙二醛(MDA)测试盒购自南京建成生物工程研究所;cfos免疫组化试剂盒购自西安宝信生物工程公司。光电刺激器由西安交通大学公共卫生系研制，刺激电流由SMI1型动物实验仪供给，电流强度1.0mA，电压80V，持续2s。

　　1.3 方法 参照文献[2]制备心理应激动物模型。实验分3期进行。Ⅰ期(适应期，1-7d)：所有动物每天放置实验盒内25min，适应环境并筛选，动物一般在第4天自动钻入实验盒，不钻者剔除，以消除实验盒对大鼠造成的应激的影响。Ⅱ期(心理应激形成期，8-14d)，从第8天起大鼠随机分为3组，即对照组(C组)、规则光组(R组)和不规则光组(I组)，其中R组和I组又依应激天数分为2、4、6、8d 4个亚组，每个亚组16只大鼠。C组不给光电刺激，每天仅在实验盒内呆20min;R组给予规则光电刺激，即光照和电刺激的间隔为6s，两次光照的间隔为20s，总时间为20min;I组给予不规则光照和电击，即光照和电击的先后次序、间隔时间是随机的，但在20min内接受的总刺激同R组。Ⅲ期(心理应激记忆期，15d以后)，除不给电刺激外，余同Ⅱ期。

　　参照Guth评价胃黏膜损伤指数(ulcer index, UI)，即胃黏膜损伤面积<1mm记1分;1-2mm记2分;2-3mm记3分;3-4mm记4分;>4mm即分段测量，全胃得分之和为损伤指数。用7522型分光光度计比色测定血清及胃黏膜中MDA活性，免疫组化染色检测胃黏膜中cfos基因的表达。

　　1.4 统计学处理 实验结果用均数±标准差表示，采用SPSS10.0统计软件分析。两组间均数比较采用t检验，取双测α=0.05或α=0.01，P<0.05或P<0.01为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2.1 应激大鼠胃黏膜损伤指数(UI) 随着应激天数的增加，胃黏膜损伤程度逐渐加重，R组、I组胃黏膜损伤较对照组明显(P<0.05)。在同一时间点I组较R组损伤明显，I组UI高于R组。两组在第6天胃黏膜损伤最重(表1，图1、2、3)。

　　表1 应激大鼠胃黏膜损伤指数(UI)的比较(略)

　　Table 1 The comparison of gastric ulcer index on stressed rats

　　*P<0.05, **P<0.01 vs. 2d

　　图1 对照组胃黏膜的结构(略)

　　Fig.1 Gastric mucous membrane structure of control group (×400)

　　图2 心理性应激6d R组胃黏膜的结构(略)

　　Fig.2 Gastric mucous membrane structure of regular flashing light group after 6 days (×400)

　　图3 心理性应激6d Ⅰ组胃黏膜的结构(略)

　　Fig.3 Gastric mucous membrane structure of irregular flashing light group after 6 days (×400)

　　2.2 应激大鼠胃黏膜、血浆MDA值 从Ⅱ期应激开始，在第2、4、6、8天各应激时间点，R组、I组MDA升高。其中R组在应激第6、第8天MDA升高明显(P<0.01，P<0.05)，而I组从应激的第4天起，MDA即有明显升高(P<0.05)，第6、8天显著升高(P<0.01)。R组、I组两组总的MDA水平均高于对照组(P<0.05)。在同一应激时间点，I组MDA水平均高于R组，在应激第6、8天，R组与I组间差异有统计学意义(P<0.05，表2、3)。

　　表2 胃黏膜MDA的含量(略)

　　Table 2 The scores of MDA in gastric mucosa

　　*P<0.05 vs. control group; #P<0.05 vs. regular flashing light group

　　表3 血浆MDA的浓度(略)

　　Table 3 The scores of MDA in blood plasma

　　*P<0.05, **P<0.01 vs. control group; #P<0.05 vs. regular flashing light group

　　2.3 应激大鼠胃黏膜cfos表达 胃黏膜cfos免疫组化染色结果显示，cfos阳性显色为棕褐色颗粒，主要表达于细胞核，多在胃黏膜中下1/3靠近基底层处(图4)。

　　图4 胃黏膜cfos 免疫组织化学染色结果(略)

　　Fig.4 The cfos gene expression in gastric mucous by immunochemistry (×400)

　　I组与R组胃黏膜中cfos表达随着应激时间的延长而逐渐增强，在第6、8天增强更明显(P<0.01)。两组较对照组明显增强(P<0.01)。在同一时间点，I组高于R组(P<0.05)。两组在第6天表达达高峰(表4)。

　　表4 应激大鼠胃黏膜cfos表达(阳性细胞计数)(略)

　　Table 4 The cfos expression in gasreic mucosa of stressed rats

　　*P<0.05, **P<0.01 vs. control group; #P<0.01 vs. regular flashing light group

　　2.4 胃黏膜cfos表达与MDA的关系 胃黏膜cfos的表达与胃黏膜中MDA水平呈正相关(r=0.693，P<0.01)。

　　3 讨论

　　应激引起胃黏膜损伤的发生机制颇为复杂，涉及到中枢神经内分泌的改变，胃黏膜自身的防御与侵袭因素的失衡及多种细胞因子的参与等。

　　氧自由基是形成应激性胃溃疡的重要原因之一。它参与了胃黏膜的损伤过程。氧自由基具有高度活性和细胞毒性，其引起组织细胞损伤的重要机制之一是触发细胞质膜上的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化的链式反应，导致组织损伤，引起和加剧炎症反应。此外，还可与蛋白质和酶发生反应，导致细胞内蛋白质和核酸碎裂、聚合及构象改变，造成细胞不可逆损伤，导致细胞坏死。最终形成一系列脂质过氧化产物及其降解产物——丙二醛(MDA)等。现常以MDA作为反映自由基产生情况、细胞受损的指标。

　　cfos基因是近年来研究心理应激时的常用的一个指标。它属于即刻早期基因家族，受到细胞内外各种刺激后可以快速的表达，在研究心理应激脑机制过程中，常做为神经元活动的定位和功能指标。同时，cfos基因表达还与缺血再灌注、细胞调亡、氧自由基等有联系。

　　Misako等报道，在束缚浸水应激大鼠的胃黏膜上皮细胞、胃壁及小血管平滑肌层cfos基因的表达升高，且早于胃黏膜损伤，cfos mRNA的浓度与黏膜损伤程度不成比例;抑酸剂可以减轻胃黏膜损伤，但不能减少cfos的表达。因此，认为cfos基因表达升高与胃黏膜血流障碍、氧自由基生成及缺血再灌注有关，而非黏膜损伤的反映。自由基的增多可诱导缺血再灌注时cfos的表达[3]。在本实验中，发现随着应激时间的延长，胃黏膜损伤程度的加重，cfos表达逐渐增加，并与MDA水平呈正相关。可能为心理应激时，交感神经兴奋，血中儿茶酚胺增多，微循环灌注障碍，使黏膜发生出血、缺血、缺氧，进而使自由基生成增多，导致体内脂质过氧化物过分堆积，自由基产生增多，组织出现过氧化损伤[4]。同时，氧自由基的大量产生，可通过第二信使诱导cfos的表达。

　　综上所述，心理应激条件下，大鼠胃黏膜损伤程度随应激时间的延长而加重，并随心理应激严重程度的增加而加重;心理应激大鼠胃黏膜cfos蛋白表达和氧自由基大量生成有关，其表达可能是由氧自由基诱导，其表达的强弱可以反映应激大鼠胃黏膜氧自由基的水平。

　　【参考文献】

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