核因子κB与鼻息肉组织中缺氧诱导因子1α表达的相关性研究

　　作者：许卫华，陈仁辉，付亚锋，崔德威 作者单位：广东医学院附属医院耳鼻咽喉头颈外科，广东湛江 524001【基金项目】广东省湛江市科技攻关项目

　　【摘要】 目的：观察核因子κB (NFκB)与鼻息肉组织中缺氧诱导因子1α(HIF1α)表达水平的相关关系，以探讨鼻息肉发病的可能机制。方法：运用免疫组化SP法检测鼻息肉组织中NFκB、HIF1α的表达水平，采用t检验和直线相关分析进行组间差异和相互关系的统计学分析。结果：鼻息肉组织中NFκB、HIF1α的表达水平明显高于下鼻甲黏膜(P<0.001)，鼻息肉组织中NFκB与HIF1α表达水平呈中度的正相关关系(r=0.628，P<0.001)。结论：NFκB、HIF1α在鼻息肉组织中呈阳性表达，其表达强度高于下鼻甲黏膜，与鼻息肉的发生发展相关;NFκB可能通过上调HIF1α的表达而作用于鼻息肉的形成过程。

　　【关键词】 鼻息肉 免疫组织化学 核因子κB 缺氧诱导因子1α

　　Relationship between nuclear factorκB and hypoxia inducible factor1α expression in nasal polyps

　　XU Weihua, CHEN Renhui, FU Yafeng, CUI Dewei

　　Department of OtolaryngologyHead & Neck Surgery, Affiliated Hospital of Guangdong Medical College, Zhanjiang 524001, China

　　【Abstract】 Objective: To observe the relationship between nuclear factorκB (NFκB) and hypoxia inducible factor1α (HIF1α) expression in nasal polyps, and investigate the possible pathogenesis of nasal polyps. Methods: Expression of NFκB and HIF1α was detected by immunohistochemical method in nasal polyps, and their relationship was calculated by linear correlation analysis. Results: Expression of NFκB and HIF1α in nasal polyps was higher than that in normal mucosa of inferior concha. There was a moderate positive correlation between NFκB and HIF1α expression in nasal polyps(r=0.628,P<0.001). Conclusion: The overexpression of NFκB and HIF1α could be related to the pathogenesis of nasal polyps. NFκB may be involved in the formation of nasal polyps via upregulation of HIF1α expression.

　　【Key words】 nasal polyps; immunohistochemistry; nuclear factorκB; hypoxia inducible factor1α

　　鼻息肉(NP)是鼻科常见病、多发病，目前普遍认为鼻息肉是多种因素共同参与其发生发展。嗜酸粒细胞的局部浸润所介导的后续炎症反应是当前一致公认与鼻息肉发生、发展密切相关的致病因素[1]。核因子κB(NFκB)作为具有多向性调节功能的核转录因子，是多种细胞因子和炎症介质的基因转录和级联放大过程的共同通路和作用位点，在炎症反应过程中起重要作用。近年来，鼻腔内中鼻道血流供应的解剖学特点所引起息肉生长过程中缺血缺氧状态，及该状态所引致的新生血管生成在鼻息肉发病过程中的作用也逐渐引起学者们的关注[2]。本课题通过检测鼻息肉组织中NFκB和缺氧诱导因子1α(HIF1α)的表达情况，了解这两个转录因子在鼻息肉发病中的作用，并对两者的相关关系进行分析，以探讨鼻息肉形成过程的可能机制。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验标本

　　随机选取我院2005年6月至2006年6月慢性鼻窦炎、鼻息肉手术病例40例，年龄(36.74±12.81)岁，其中Ⅱ型1期6例，2期16例，3期9例，Ⅲ期9例(按照1997年海口会议制定的慢性鼻窦炎鼻息肉临床分型分期标准进行分型分期)，排除变应性鼻炎病史，取材前2周内未用类固醇药物，无急性感染病史。于手术中收取鼻息肉组织，所有病例均经病理检查诊断为鼻息肉组织。同时选取同期行鼻中隔偏曲黏膜下切除术的下鼻甲黏膜20例为对照组。

　　1.2 实验方法

　　手术切除标本均用体积分数为10%的甲醛固定，经脱水、透明、浸蜡后石蜡包埋保存。实验前制成厚4μm连续石蜡切片，采用免疫组化SP法进行切片染色，染色步骤按照试剂盒及一抗说明书要求进行。鼠抗人NFκB单克隆抗体购自北京中杉金桥生物技术有限公司，鼠抗人HIF1α单克隆抗体购自美国Novus Biologicals公司。用PBS液代替一抗作为阴性对照。运用HPIAS 1000高清晰度彩色病理图文分析系统对免疫组化结果进行判定，每张切片在400倍下随机选取5个视野，测定视野内阳性细胞的平均吸光度A值，取其均值作为该标本测量结果。

　　1.3 统计学处理

　　所有数据录入SAS9.0软件包，计量资料采用x±s表示，运用t检验和直线相关分析进行组间差异和相互关系的统计学分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2.1 NFκB、HIF1α在鼻息肉和下鼻甲黏膜的表达情况

　　40例鼻息肉和20例下鼻甲黏膜标本均有阳性表达NFκB蛋白，下鼻甲黏膜主要表达于上皮细胞，定位于细胞浆，呈浅棕黄染色;而在鼻息肉组织中，NFκB主要表达在黏膜上皮细胞、腺上皮细胞、炎性细胞，少量表达于间质细胞和血管内皮细胞，且细胞核和胞浆均有阳性表达，以胞核中的表达更强，呈棕黄染色，部分可见棕褐色颗粒。40例鼻息肉组织中，38例阳性表达HIF1α，上皮细胞、血管内皮细胞、腺上皮细胞以及部分炎性细胞中均可见到表达，定位于细胞浆，呈棕黄和棕褐色;20例下鼻甲黏膜中有18例阳性表达HIF1α，仅见于部分上皮细胞，呈淡黄染色。鼻息肉组织及下鼻甲黏膜NFκB 、HIF1α表达水平的比较如表1所示，鼻息肉组织中NFκB、HIF1α的表达水平显著高于下鼻甲黏膜。表1 鼻息肉组织及下鼻甲黏膜NFκB 、HIF1α表达水平的比较(略)

　　2.2 鼻息肉组织中NFκB、HIF1α表达水平的相关性分析

　　通过直线相关分析，结果显示鼻息肉组织中NFκB蛋白表达水平与HIF1α蛋白表达水平呈中度的正相关关系，相关系数r=0.628(P<0.001)。

　　3 讨论

　　缺氧诱导因子1α是缺氧状态下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种逆转录因子，是调控细胞氧平衡和诱导缺氧反应基因表达的重要核蛋白。它主要由两个亚单位HIF1α和HIF1β组成， HIF1α是唯一的O2调节亚单位，并决定HIF1的活性[3]。研究表明，通过关闭HIF1基因可以抑制参与炎症形成的巨噬细胞和嗜中性粒细胞在低氧环境下发挥作用的能力，从而防止炎症反应的出现[4]。同时HIF1α亦可调节多种靶基因——缺氧反应基因(HRG)如血管内皮生长因子(VEGF)、红细胞生成素(EPO)等的表达，诱导新血管生成。先前国外对中鼻道微环境的组织解剖学研究已经证实，鼻腔中鼻道血流明显少于下鼻甲，中鼻道息肉和中鼻甲息肉样变组织中的血流量明显要比下鼻甲、鼻中隔部位的血流量低得多，鼻黏膜中的血管缺供应区与鼻息肉的发生区域一致[5]。当鼻黏膜炎症时，由于下鼻甲黏膜血管的扩张，中鼻道血流量可能更少，造成局部组织缺血缺氧。近年来研究亦发现鼻息肉的形成可能与中鼻道微环境生物特性的改变有关，有报道证实上皮细胞在缺氧时可主动合成VEGF，而这种中鼻道黏膜缺氧诱导产生的VEGF可能是鼻息肉早期形成的重要机制[2]。本实验通过免疫组化检测HIF1α蛋白的表达水平，结果上皮细胞、血管内皮细胞、腺上皮细胞以及部分炎性细胞的胞浆中均可见HIF1α蛋白的表达，并比较鼻息肉组织和下鼻甲黏膜HIF1α蛋白的表达差异，发现鼻息肉组织中HIF1α蛋白的表达显著高于下鼻甲黏膜，两者的差异有统计学意义(P<0.001)。

　　核因子κB作为具有多向性调节功能的核转录因子，是多种细胞因子和炎症介质的基因转录和级联放大过程的共同通路和作用位点。一般情况下，NFκB是以同源或异源二聚体p65和p50的形式与抑制蛋白(I KB)家族中的成员形成复合体，存在于细胞浆中。当细胞受到活化刺激后，NFκB与其抑制蛋白IKB解离，然后自细胞浆易位进入细胞核与其靶基因序列炎性蛋白基因启动子的KB位点结合，调控靶基因的表达，加快炎性因子的转录。国内外的研究表明，NFκB在鼻息肉组织中呈阳性表达，并主要定位于细胞核中;并认为NFκB通过调控IL1、IL2、IL8、IL10、TNFα、NO等细胞因子的转录而作用于鼻息肉形成的级联炎症反应过程，促进鼻息肉的发生发展[67]。本实验免疫组化结果显示，鼻息肉和下鼻甲黏膜标本均有阳性表达NFκB蛋白，下鼻甲黏膜主要表达于上皮细胞，定位于细胞浆;而在鼻息肉组织中，NFκB主要表达在黏膜上皮细胞、腺上皮细胞、炎性细胞、血管内皮细胞，且细胞核和胞浆均有阳性表达，以胞核中的表达更强。而通过比较NFκB阳性细胞平均吸光度A值发现，鼻息肉组织中NFκB的表达强度明显高于下鼻甲黏膜，提示鼻息肉形成过程中NFκB可能通过介导炎性介质的释放和活化，形成级联炎症反应，使得炎症损伤持续放大，导致鼻息肉的发生和发展。

　　Jung等[8]的研究发现，IL1β通过NFκB/ COX2信号传导通路上调HIF1α的表达，后者再上调VEGF的表达而促进新生血管的生成，并最终影响肿瘤细胞的生长和转移。而NFκB上调HIF1α的表达，并最终促进新生血管生成的作用也在急性肾炎、乳腺癌等疾病的研究中得到阐述[910]。我们通过对鼻息肉组织中NFκB和HIF1α的表达水平进行相关分析，结果提示两者呈较强的正相关关系(r=0.628，P<0.001)，表明NFκB活化，可能通过上调HIF1α基因的表达，而最终作用于鼻息肉的形成过程;但该作用机制的发生途径及确切的相互关系还有待下一步的研究探讨。

　　【参考文献】

　　[1]张罗,韩德民.嗜酸性粒细胞与鼻息肉[J].国外医学耳鼻咽喉科学分册, 1999,23(2):7379.

　　[2]姜舒,董震,朱冬冬,等.缺氧对鼻息肉上皮细胞表达血管内皮生长因子的影响[J].中华耳鼻咽喉科杂志,2002(1):3437.

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　　[6]TAKENO S , HIRAKWA K, UEDA T,et al. Nuclear factor kappa B activation in the nasal polyp epithelium: relationship to local cytokine gene expression[J]. Laryngoscope ,2002 ,112(1):5358.

　　[7]张华,苏时务,郑艳,等.核因子κB和诱导型一氧化氮合酶及白细胞介素6在鼻息肉组织中的表达[J].中华耳鼻咽喉科杂志,2003,38(6):455459.

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　　[9]LUKIW W J, OTTLECZ A, LAMBROU G, et al. Coordinate activation of HIF1 and NFκB DNA binding and COX2 and VEGF expression in retinal cells by hypoxia [J]. IOVS, 2003, 44(10):41634170.

　　[10]TACCHINI L, PONTI C D E, MATTEUCCI E, et al. Hepatocyte growth factoractivated NFκB regulates HIF1 activity and ODC expression, implicated in survival, differently in different carcinoma cell lines [J]. Carcinogenesis, 2004,25(11) 20892100.