劉 涓 王 赟 張端蓮
(1武漢大學人民醫(yī)院老年病科,武漢 430060;2中國人民解放軍95825部隊醫(yī)院 湖北432111;3武漢大學基礎醫(yī)學院人體解剖與組織胚胎學系,武漢430071)
皮膚血管瘤是嬰幼兒時期常見的一種良性腫瘤,其發(fā)生率約為1%-12%不等[1-2]。雖然皮膚血管瘤是一種良性腫瘤,但其病理變化主要是由于血管內(nèi)皮細胞異常增殖,因此有部分皮膚血管瘤生長迅速,可引起容貌缺陷和局部畸形,往往給患者及其家人帶來極大痛苦,但關于血管瘤的發(fā)病機制,目前還沒有明確的說法,因此對于皮膚血管瘤的臨床治療也是目前急待解決的關鍵問題。
多梳基因家族(PcG)具有高度保守性,除能抑制其下游靶基因轉錄外[3],還能調(diào)節(jié)干細胞自我更新,參與細胞分化,在胚胎發(fā)育、腫瘤發(fā)生及干細胞維持中發(fā)揮重要作用[4-6]。Bmi-1、EZH2 同 屬 于PcG家族,并在PcG家族中起核心作用。
本文應用免疫組織化學方法和圖像分析技術檢測了血管瘤增生期、退化期以及正常皮膚組織中Bmi-1和EZH2的表達水平,探討B(tài)mi-1和EZH2在血管瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的作用機制,為臨床上治療血管瘤提供實驗依據(jù)。
1.1 材料來源
收集武漢大學人民醫(yī)院病理科2008年-2011年皮膚毛細血管瘤存檔蠟塊40例,其中男性15例,女性25例。這些血管瘤所在的部位有頭皮、前額、眼瞼、耳背、頸部、背部、上臂、大腿、手和足的皮膚等?;颊咝g前均未做任何輔助性治療。
1.2 材料分組
將所有標本進行免疫組織化學S-P法檢測增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA),按Mulliken分類標準并結合PCNA的表達進行分組:石蠟標本中增生期血管瘤22例,退化期血管瘤18例。另取距瘤組織5cm外的周圍正常皮膚組織5例作對照。
1.3 主要試劑
即用型鼠抗人PCNA單克隆抗體、鼠抗人Bmi-1和EZH2單克隆抗體(購于北京中杉生物技術有限公司);超敏即用型SP通用型免疫組織化學試劑盒(購于福州邁新公司);DAB顯色試劑盒及多聚賴氨酸(購于北京中杉生物技術有限公司)。
2.1 免疫組織化學SP法檢測Bmi-1、EZH2和PCNA相關抗原
具體步驟:(1)4μm組織切片常規(guī)脫蠟入水;(2)抗原修復(檸檬酸緩沖液微波抗原修復法);(3)滴加3%過氧化氫,37℃濕盒孵育10min以抑制內(nèi)源性過氧化物酶活性;(4)正常羊血清37℃濕盒孵育10min以減少非特異性背景;(5)分別滴加一抗(PCNA:1:100;Bmi-1:1:200;EZH2:1:150);(6)滴加鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物復合物37℃濕盒孵育;(7)滴加新鮮配置的DAB顯色液顯色;(8)蘇木素復染;(9)梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片并鏡檢;(10)用PBS代替一抗作為陰性對照組,購買的陽性片作為Bmi-1和EZH2的陽性對照組,人正常皮膚表皮作為PCNA的陽性對照組。
2.2 免疫組織化學結果判斷
(1)Bmi-1和EZH2都是以細胞核或胞質出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性反應,PCNA以細胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性反應。陰性對照組除細胞核染成藍色外,應無棕黃色反應物。
(2)采用HPIAS-1000高清晰度彩色病理圖文報告管理系統(tǒng)(同濟千屏影像公司)對Bmi-1和EZH2的表達進行定量分析,每張切片隨機選取5個完整而不重疊的高倍鏡視野(×400),測定每個視野下陽性反應的平均光密度、陽性反應面積和所有細胞總面積,計算陽性面積率。以每例5個視野的平均光密度、陽性面積率的平均值作為該例的測量值。(陽性面積率=單位面積中陽性反應的總面積/單位面積中細胞的總面積×100%)
2.3 統(tǒng)計學處理
數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)表示,用SPSS11.5軟件對各組免疫組織化學反應陽性顆粒的平均光密度、陽性面積率做單因素方差分析和SNK(q)檢驗,檢驗水準α為0.05。
增生期血管瘤內(nèi)皮細胞核肥大,核內(nèi)彌漫分布棕黃色顆粒,PCNA表達強(圖1);退化期血管瘤內(nèi)皮細胞核扁平,胞核內(nèi)有少量棕黃色顆粒,PCNA表達弱(圖2)。
增生期血管瘤內(nèi)皮細胞核或胞質內(nèi)有較多棕黃色顆粒,Bmi-1呈高表達(圖3);退化期血管瘤內(nèi)皮細胞胞核或胞漿內(nèi)有少量的棕黃色顆粒,Bmi-1呈低表達(圖4);正常皮膚組織內(nèi)皮細胞核或胞漿內(nèi)有少量的棕黃色顆粒,Bmi-1呈低表達(圖5)。圖像分析結果見表1。增生期組Bmi-1的表達明顯高于退化期組和正常皮膚組織組(P<0.05),而后兩組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。
圖1 增生期血管瘤PCNA的表達 增生的內(nèi)皮細胞核內(nèi)彌漫分布棕黃色顆粒(→),PCNA表達強,S-P×400Fig.1 PCNA expression in proliferating hemangioma.There were plenty of brown particles in the nucleus of proliferating endothelial cells,which showed PCNA expressed strongly(→).S-P×400
圖2 退化期血管瘤PCNA的表達 內(nèi)皮細胞核內(nèi)有少量棕黃色顆粒(→),PCNA表達弱,S-P×400Fig.2 PCNA expression in involuting hemangioma.There were few brown particles in the nucleus of less endothelial cells,which showed PCNA expressed weakly(→).S-P×400
圖3 增生期血管瘤Bmi-1的表達 內(nèi)皮細胞胞漿內(nèi)有較多棕黃色顆粒(→),Bmi-1表達強,S-P×400Fig.3 Bmi-1expression in proliferating hemangioma.There were plenty of brown particles in cytoplasm the of proliferating endothelial cells,Bmi-1expressed strongly(→).S-P×400
圖4 退化期血管瘤Bmi-1的表達 內(nèi)皮細胞胞漿內(nèi)有少量棕黃色顆粒(→),Bmi-1表達弱,S-P×400Fig.4 Bmi-1expression in involuting hemangioma.There were few brown particles in cytoplasm the of involuting endothelial cells,Bmi-1expressed weakly(→).S-P×400
圖5 正常對照組Bmi-1的表達 內(nèi)皮細胞胞漿內(nèi)有少量棕黃色顆粒(→),Bmi-1表達弱,S-P×400Fig.5 Bmi-1expression in normal skin Group.There were few brown particles in cytoplasm the of in normal skin endothelial cells,Bmi-1expressed weakly(→).S-P×400
圖6 增生期血管瘤EZH2的表達 血管瘤內(nèi)皮細胞核或胞質內(nèi)有較多棕黃色顆粒(→),EZH2表達強,S-P×400Fig.6 EZH2expression in proliferating hemangioma.There were plenty of brown particles in cytoplasm the of involuting endothelial cells,EZH2expressed strongly(→).S-P×400
圖7 退化期血管瘤EZH2的表達血管瘤內(nèi)皮細胞胞核或胞質內(nèi)有較少棕黃色顆粒,EZH2表達弱或無表達(→),S-P×400Fig.7 EZH2expression in involuting hemangioma.There were few brown particles in cytoplasm the of involuting endothelial cells,EZH2expressed weakly(→).S-P×400
圖8 正常組EZH2的表達 血管內(nèi)皮細胞胞核或胞質內(nèi)有較少棕黃色顆粒,EZH2表達弱或無表達(→),S-P×400Fig.8 EZH2expression in normal skin Group.There were few brown particles in cytoplasm the of in normal skin endothelial cells,EZH2expressed weakly(→).S-P×400
表1 血管瘤不同時期Bmi-1表達的平均光密度和陽性面積率(xˉ±s)Table1 The average optical density and the rate of Bmi-1positive area of in differ period of human dermal hemangiomas(xˉ±s)
增生期血管瘤內(nèi)皮細胞核或胞質內(nèi)有較多棕黃色顆粒,EZH2表達強(圖6);退化期血管瘤內(nèi)皮細胞胞核或胞質內(nèi)有較少棕黃色顆粒,EZH2表達弱(圖7);正常皮膚組織內(nèi)皮細胞核或胞質內(nèi)有少量的棕黃色顆粒,EZH2表達弱(圖8)。圖像分析結果見表2。增生期血管瘤內(nèi)皮細胞EZH2的表達顯著低于退化期血管瘤內(nèi)皮細胞和正常組織 (P<0.05),而后兩組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表2)。
表2 血管瘤不同時期EZH2表達的平均光密度和陽性面積率(±s)Table2 The average optical density and the rate of EZH2positive area of in differ period of human dermal hemangiomas(±s)
表2 血管瘤不同時期EZH2表達的平均光密度和陽性面積率(±s)Table2 The average optical density and the rate of EZH2positive area of in differ period of human dermal hemangiomas(±s)
*增生期組與退化期組比較,P<0.05;(Comparison between proliferating hemangiomas and involuting hemangiomas)*P<0.05;△退化期組與正常皮膚組比較,P>0.05;(Comparison between involuting hemangiomas and normal skin tissue)△P>0.05;▲正常皮膚組與增生期組比較,P<0.05(Comparison between proliferating hemangiomas and normal skin tissue)▲P<0.05
組別Group例數(shù)N平均光密度Average Optical Density陽性面積率Rate of Positive Area增生期組Proliferating Group 22 0.2543±0.0157* 0.2993±0.0186*退化期組Involuting Group 18 0.1547±0.0127△ 0.1549±0.0169△正常皮膚組 Normal Skin Group 5 0.1287±0.0116▲ 0.1383±0.0155▲
血管瘤的自然病程包括增生期、退化期和退化完成期三個階段。目前血管瘤的發(fā)病機制還不完全清楚[7-9],盡管多數(shù)血管瘤本身不會危及生命,且可能隨著年齡增長有消退趨勢,然而由于血管瘤的生長往往不同于一般良性腫瘤,在早期特別是在1歲以內(nèi)具有生長迅速的特點,部分血管瘤可向周圍組織呈浸潤性生長,而且它的發(fā)病部位大多位于頭面部體表部位[3],所以它不僅僅可引起容貌缺陷和局部畸形,還往往給患者及其家人帶來極大的精神壓力和心理負擔,此外還有少部分血管瘤因潰爛、感染、出血、阻塞或壓迫重要組織器官而加重損傷,甚至可能發(fā)生嚴重的危及生命的并發(fā)癥。目前關于治療血管瘤方法的成效并不十分顯著,一些治療模式的顯著副作用也限制了其應用。因此探討皮膚血管瘤的發(fā)病機制對臨床上治療血管瘤有著重要的意義。
原癌基因 Bmi-1(B-cell specificMo loney murineleukem ia virus insertion site 1)它屬于polycomb家族,直接參與細胞生長、增殖的調(diào)節(jié)[10]。研究證實人類多種腫瘤,如白血病、乳腺癌、胃癌、肺癌、膀胱癌、大腸癌及食管癌等的發(fā)生、發(fā)展過程均與 Bmi-1基因表達異常有關[11-13]。
在生物體生長發(fā)育過程中,PcG蛋白是基因調(diào)控決定細胞命運的組成部分,通過形成巨大的多目標復合物,作用在染色體上的不同位點,致使染色體變構,從而調(diào)控基因的表達[14]。PcG蛋白的主要作用目標是Homeotic基因簇,hox基因在決定細胞的定向分化與增殖,以及調(diào)控機體組織器官的發(fā)育方面起決定性作用。因此,PcG基因,如Bmi-1、Pc2、Cbx7、EZH2的失調(diào)與癌細胞的異常增殖密切相關[15],其中的Bmi-1基因與EZH2一起通過形成多蛋白復合體維持hox的抑制狀態(tài)。
Breuer等在研究支氣管鱗癌及癌前病變中Bmi-1表達的相關機制中發(fā)現(xiàn),癌前病變及癌組織中的Bmi-1表達明顯高于正常組織,同時伴有P16的低表達EZH2表達增強,推測EZH2可能為Bmi-1在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的一個重要中介產(chǎn)物[16]。
本研究結果顯示:在增生期血管瘤組織中Bmi-1、EZH2蛋白表達明顯高于正常組織,提示Bmi-1、EZH2基因可能通過調(diào)節(jié)細胞周期參與了血管瘤的增生過程。同時發(fā)現(xiàn)Bmi-1與EZH2蛋白的表達呈正相關,提示Bmi-1和EZH2蛋白可能共同促進了血管瘤的發(fā)生和發(fā)展,推測其機制可能是兩者都抑制HOX基因的轉錄,通過調(diào)控細胞周期、抑制細胞分裂、阻止細胞凋亡等來共同促進血管瘤的發(fā)生發(fā)展,但具體機制尚不明確,有待進一步探討。
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