巨细胞动脉炎患者血管白介素6与信号传递子和转录激活子3的表达水平及其相关性
发表时间：2009-11-13 浏览次数：574次
巨细胞动脉炎患者血管白介素6与信号传递子和转录激活子3的表达水平及其相关性作者：谷绍娟，胡治平 作者单位：410013长沙，中南大学湘雅二医院神经内科（谷绍娟现在中南大学湘雅三医院神经内科） 【摘要】 目的 研究巨细胞动脉炎（GCA）患者血管白介素6（IL6）与信号传递子和转录激活子3（STAT3）蛋白的表达水平及其相关性。方法 用免疫组化方法，检测20例GCA和6例其他神经系统疾病患者（对照组）颞动脉中IL6和STAT3蛋白的表达。同时记录GCA患者6项与炎症有关的指标，分为炎症指标≥3项组（7例）与≤2项组（13例）。并分析IL6与STAT3蛋白表达水平的相关性。结果 GCA组颞动脉IL6阳性细胞评分、STAT3阳性细胞数分别为（2.85±0.75)分及(40.71±9.90）个/高倍视野，显著高于对照组［（2.00±0.63）分，（30.73±10.84）个/高倍视野］（均P<0.05）；GCA组炎症指标≥3项组IL6、STAT3蛋白的表达水平显著高于炎症指标≤2项组（P<0.01，P<0.05）；IL6与STAT3蛋白表达水平呈正相关（r=0.883，P<0.05）。结论 GCA患者血管IL6 、STAT3蛋白表达水平显著增高；两者表达水平呈正相关；提示IL6可促进STAT3的表达。 【关键词】 巨细胞动脉炎 白介素 6 信号传递子和转录激活子3 血管平滑肌 Expressions and its relationship of vascular interleukin6 and signal transducer and activator of transcription 3 in patients with giant cell arteritis GU Shaojuan, HU Zhiping.Department of Neurology, the Second Xiangya Hospital of Central South University, Changsha 410013, China Abstract：Objective To investigate the expressions and its relationship of vascular interleukin6（IL6） and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) protein in giant cell arteritis patients. Methods The expressions of IL6 and STAT3 protein were detected by immunohistochemistry in the temporal artery biopsy specimens of 20 patients with giant cell arteritis and 6 patients with other nerve system diseases (control group).Six indexs related to inflammation in giant cell arteritis patients were recorded. Giant cell arteritis patients were divided into the group that ≥3 positive indexs (7 cases) and the group that ≤2 positive indexs(13 cases). The relationship between expressions of IL6 and STAT3 protein was analysed.Results Compared with control group［（2.00±0.63)score，(30.73±10.84）cell/H］, the expressions of IL6 and STAT3 protein in temporal artery were significantly increased in giant cell arteritis group［（2.85±0.75)score，(40.71±9.90）cell/H］（all P<0.05). Moreover, the expressions of IL6 and STAT3 protein in the patients who had ≥3 positive indexs were evidently increased than the ones who had ≤2 positive indexs（P<0.01，P<0.05). There was a positive correlation between expressions of IL6 and STAT3 protein（r=0.883，P<0.05). Conclusions The expressions of IL6 and STAT3 protein in the temporal artery of giant cell arteritis patients are prominently increased, and there is positive relationship between them, which suggests that IL6 may upregulate the expression of STAT3. Key words： Giant cell arteritis; interleukin6; signal transducer and activator of transcription 3; vascular smoothmuscle 巨细胞动脉炎（GCA）又称颞动脉炎、颅动脉炎和肉芽肿性动脉炎，是一种原因不明的系统性坏死性血管炎。GCA的病因研究一直为各国学者关注，目前主要认为免疫机制参与了GCA的发生与发展［１］。本研究对20例GCA及6例其他神经系统疾病患者（对照组）的颞动脉白介素（IL）6蛋白和信号传递子和转录激活子（STAT）3蛋白表达水平进行检测，并分析其相关性。现报告如下。1 对象与方法 1.1 对象 （1）GCA组：系1999年7月～2001年10月就诊于中南大学湘雅二医院神经内科的20例GCA患者，男17例，女3例；年龄32～73岁，平均（48.7±10.7）岁；病程41～103 d，平均（65.4±15.9）d；均符合1990年美国风湿病学会的5项经典诊断标准。同时，按系统性炎症反应程度相关的6项指标：低热、消瘦（≥4 kg）、血沉增快（≥50 mm/h）、 C反应蛋白增高、贫血和白细胞数增高，将患者分为≥3项指标组（7例）和≤2项指标组（13例）。（2）对照组：同期住院的6例其他神经系统疾病患者（脑外伤、颅咽管瘤、胶质瘤、动脉硬化性脑梗死、淋巴瘤和鼻咽癌各1例），男5例，女1例；年龄30～73岁，平均（45.6±14.8）岁。 1.2 方法 1.2.1 颞动脉活检 入组者均进行一侧颞动脉活检。患者仰卧位，偏侧头位，以颞浅动脉（尽可能选择有触痛或有结节的部位）为活检部位，常规消毒铺巾，戴无菌手套，以2％利多卡因沿颞浅动脉走行处局部浸润麻醉，麻醉满意后，沿颞浅动脉走行切开皮肤约3～4 cm，钝性分离颞浅动脉，两端分别结扎，剪取结扎之间的动脉段约2～3 cm，缝合皮肤。 1.2.2 免疫组化染色 动脉标本石蜡包埋，4 μm连续切片；52℃恒温箱烤24 h；二甲苯脱蜡至水，蒸馏水洗3×5 min；3％H2O2阻断20 min，蒸馏水洗3×5 min；加入0.01 mmol/L柠檬酸微波修复10 min，于室温冷却；抗原修复液修复10 min，PBS洗3×5 min；正常羊血清封闭液封闭20 min，PBS洗3×5 min；滴加一抗（1∶100）;4℃过夜；PBS洗3×5 min，加生物素标记二抗工作液孵育20 min，PBS洗3×5 min；加试剂SABC孵育20 min，PBS洗3×5 min；DAB镜下显色；自来水洗净；苏木素复染；梯度乙醇脱水；二甲苯透明；封片；光镜观察；照相。用随试剂提供的照片作阳性对照，用PBS代替一抗作阴性对照。 1.2.3 结果判定标准 IL6阳性细胞为镜下见胞浆内有综褐色颗粒，IL6表达的量化依照HernandezRodriguez的判定标准，以高倍镜下（×400）中膜平滑肌层的阳性细胞百分数来判定：没有染色为0分；≤25%为1分；26%～50%为2分；51%～75%为3分；76%～100%为4分。STAT3的量化标准为:以细胞浆着棕褐色颗粒为阳性，每张切片选取中膜平滑肌层的动脉区域，计数5个高倍视野的阳性细胞数，取平均值。 1.2.4 统计学方法 检测结果用均数±标准差(±s)表示，采用SPSS 11.0统计软件进行分析，同一变量两样本均数比较用成组设计的t检验；两变量间相关关系用直线相关分析，计算Pearson相关系数。2 结果 2.1 两组颞动脉IL6和STAT3表达比较 见表1。GCA组患者颞动脉标本中均可见IL6蛋白和STAT3蛋白的表达（均为胞浆染色），广泛分布在血管内膜、中膜和外膜，在中膜肌层尤为明显。对照组IL6蛋白和STAT3蛋白在颞动脉内膜和中膜均有表达，以中膜血管壁平滑肌细胞表达明显。GCA组IL6和STAT3蛋白的表达强度呈中～强阳性，对照组呈弱～中阳性，两组差异有统计学意义（均P<0.05）。GCA组IL6阳性细胞较为多样：在中膜，大部分IL6阳性细胞为平滑肌细胞；在内膜，尤其是呈强阳性表达的患者中，纤维母细胞也表达IL6蛋白；内膜、中膜交界处可见强阳性表达的淋巴细胞浸润。见图1、2。 表1 GCA组与对照组颞动脉中膜层IL6和STAT3表达水平的比较（略） 注：与对照组比较*Ｐ<0.05 图1 GCA组颞动脉有较多IL6阳性细胞（胞浆中有综褐色颗粒）（DAB×200）（略） 图2 GCA组颞动脉有较多STAT3阳性细胞（胞浆中有综褐色颗粒）（DAB×200）（略） 2.2 GCA炎症指标≥3项组与≤2项组颞动脉IL6和STAT3蛋白表达的比较 见表2。GCA组炎症指标≥3项组IL6和STAT3蛋白阳性表达水平［(3.43±0.54）分，（49.18±9.05)个/高倍视野］显著高于炎症指标≤2项组［(2.54±0.66）分,（39.25±8.33)个/高倍视野］ (P<0.01, P<0.05）。 表2 GCA炎症指标≥3项组与≤2项组IL6和STAT3表达水平比较（略） 注：与炎症指标≤2项组比较*P<0.05，△P<0.01 2.3 IL6和STAT3蛋白表达水平的相关性 GCA患者颞动脉IL6蛋白与STAT3蛋白表达水平呈正相关（r=0.883，P<0.05）。3 讨论 早在Hutchinson和Horton［2］首次描述GCA时就认识到免疫因素参与了动脉炎的发病机制。IL6是一种核因子кB(NFкB)依赖多向性细胞因子，其作用于IL6受体可以通过两条完全不同的信号传导通路诱导急性期反应蛋白的合成。一条IL6信号传导通路是通过JAK/ STAT酪氨酸激酶体系来介导，而另一条通路则是Ras/丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/ NFкBIL6通路来介导。而前者是一条主要通路。 HernandezRodriguez 等［3］认为GCA患者颞动脉中IL6在巨噬细胞聚集的内膜中膜交界处表达明显，而在系统性炎症明显的患者标本中，平滑肌细胞内可见明显阳性表达。本研究发现，GCA患者颞动脉内膜、中膜、外膜各层均有IL6表达，而在平滑肌细胞中表达尤为明显；在有淋巴细胞浸润的颞动脉标本中，淋巴细胞中IL6蛋白表达呈强阳性。本研究结果基本与此符合。GCA颞动脉标本中IL6阳性表达颗粒主要聚集在中膜平滑肌细胞，提示中膜平滑肌细胞可生成IL6，而且是IL6作用的主要部位。 IL6是一种多向性细胞因子，对于IL6在GCA中是起促炎还是抗炎的作用，尚有争议。本研究GCA组有16例颞动脉IL6蛋白呈中强度表达，比对照组明显增高；并且GCA炎症指标≥3项组颞动脉IL6表达水平显著高于≤2项组。国外大部分研究认为GCA中IL6是一种促炎性细胞因子并引起急性反应物增加。Roche等［4］研究显示IL6表达水平增高是GCA患者的一个典型特点，患者持续存在的症状与IL6表达水平增高有密切关系。Salvarani等［5］认为在GCA， IL6水平与血沉相比可以更敏感地反映疾病的活动性。Emilie等［6］认为IL6可能参与GCA的系统性炎症反应。但同时也有学者认为IL6在GCA中起抗炎作用：Goronzy等［7］认为在GCA中，IL6可以下调单核因子如肿瘤坏死因子（TNF）α和IL1β的产生，并抑制化学因子的分泌。因为IL6是一种多效因子，在不同阶段或不同内环境下，其可能起到不同的作用。国内外这方面的研究还不多，尚需进一步探讨。 STATs是Fu等［8］于1992年首次鉴定的一个胞浆蛋白家族,能与DNA结合, 参与多种基因调控，包括急性期反应、炎症、细胞生长和分化。STAT3在STAT中的作用特殊，它存在于胞浆中，在多个信号传导途径和生物学活性中起作用［9］。本研究GCA组颞动脉中膜平滑肌细胞内STAT3表达水平明显高于对照组，其中炎症指标≥3项组显著高于炎症指标≤2项组（P<0.05）。STAT3作为IL6信号传导通路的一种胞内激活因子，对IL6有协同作用。本研究直线相关分析发现， 颞动脉IL6蛋白与STAT3蛋白的表达水平呈正相关（r=0.883，P<0.05）；提示GCA IL6表达的增加可诱导STAT3表达的增加，有利于STAT3介导的基因表达, 有利于IL6超家族信号转导。因此，STAT3蛋白在IL6介导的炎症反应以及IL6/STAT3通路在GCA的免疫损伤中起重要作用。【参考文献】 ［1］胡治平，杨期东，李景和，等.巨细胞动脉炎跳跃区域的超微结构特征及其意义［Ｊ］.临床神经病学杂志,2004,17:95. ［2］Santa A，Nuova M,Emilia R.The history of polymyalgia rheumatica/giant cell arteritis［Ｊ］.Clin Exp Rheumatol, 2000, 18：1. ［3］HernandezRodriguez J, Segarra M, Vilardell C,et al.Tissue production of proinflammatory cytokines (IL1beta, TNFalpha and IL6) correlates with the intensity of the systemic inflammatory response and with corticosteroid requirements in giantcell arteritis［Ｊ］. Rheumatology (Oxford),2004, 43:294. ［4］Roche NE,Fulbright JW,Wagner AD, et al. Correlation of interleukin6 production and disease activity in polymyalgia rheumatica and giant cell arteritis［Ｊ］. Arthritis Rheum,1993,36：1286. ［5］Salvarani C, Cantini F, Boiardi L, et al. Laboratory investigations useful in giant cell arteritis and Takayasus arteritis［Ｊ］.Clin Exp Rheumatol,2003,21:23. ［6］Emilie D, Liozon E, Crevon MC,et al .Production of interleukin 6 by granulomas of giant cell arteritis［Ｊ］. Hum Immunol,1994,39:17. ［7］Goronzy JJ, Weyand CM. Cytokines in giantcell arteritis［Ｊ］.Cleve Clin J Med,2002,69:91. ［8］Mascareno E, Siddiqui MA. The role of Jak/STAT signaling in heart tissue reninangiotensin system［Ｊ］. Mol Cell Biochem,2000,212:171. ［9］Takeda K, Noguchi K, Shi W, et al. Targeted disruption of the mouse Stat3 gene leads to early embryonic lethality［Ｊ］. Proc Natl Acad Sci USA,1997,94:3801.
