蔡平福 李俊? 俞頌平
白內(nèi)障形成的過程中,晶狀體上皮細(xì)胞發(fā)生了一系列退行性及增殖性改變。研究表明,不同類型的白內(nèi)障所發(fā)生的機(jī)制不同。在此過程中,生長因子,尤其是轉(zhuǎn)化生長因子β2(TGF-β2)起重要作用。Smad4是腫瘤抑制基因DPC4產(chǎn)物,是不同TGF-β超家族成員信號(hào)傳遞必需的核心分子[1]。近年來,國外一些學(xué)者已經(jīng)對(duì)TGF-β/ Smad4信號(hào)通路在年齡相關(guān)性白內(nèi)障中的作用展開了研究[2-3]。作者應(yīng)用免疫組化的方法檢測TGF-β2、TβRⅡ及Smad4在核性白內(nèi)障及皮質(zhì)性白內(nèi)障晶狀體上皮細(xì)胞中的表達(dá),探討其發(fā)病機(jī)制,擬為年齡相關(guān)性白內(nèi)障預(yù)防與治療提供新的思路。
1.1 一般資料 選擇2015年1月至2016年12月本院收治年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者80例為觀察組,其中皮質(zhì)性白內(nèi)障32例(40眼),核型27例(40眼)。排除未熟期及過熟期白內(nèi)障,并排除全身性疾病引起的白內(nèi)障。所有對(duì)象均由同一位具有豐富超聲乳化手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師在手術(shù)顯微鏡下完成,術(shù)中取晶狀體前囊膜。所有標(biāo)本用平衡鹽液洗去其表面粘彈劑,予以 4%多聚甲醛溶液中固定、脫水、透明、包埋并制成蠟塊,連續(xù)切片,厚度約3μm。本項(xiàng)目經(jīng)本院倫理委員會(huì)批注,患者知情并簽署知情同意書。
1.2 方法 采用免疫組化二步法檢測 TGF-β2、TβRⅡ及 Smad4 的表達(dá),鼠抗人TGF-β2單克隆抗體,兔抗人Smad4多克隆抗體,兔抗人TβRⅡ多克隆抗體,SABC試劑盒及即用型鏈霉親和素—生物素—過氧化物酶免疫組化染色超敏試劑盒均購自于武漢博士德生物工程有限公司,DAB顯色劑購自于福州邁新生物技術(shù)有限公司,多聚賴氨酸處理過的載玻片購自于美國Sigma公司。
1.3 判斷標(biāo)準(zhǔn) DAB顯色后,TGF-β2、TβRⅡ陽性細(xì)胞的著色部位在晶狀體上皮細(xì)胞的胞漿,呈棕黃色或棕褐色,胞核呈陰性。Smad4陽性細(xì)胞的著色部位在晶狀體上皮細(xì)胞的胞漿,呈棕黃色或棕褐色顆?;驁F(tuán)塊,胞核呈陰性。采用 olympus成像系統(tǒng)及 Image-Pro Plus 圖像分析軟件作TGF-β2、TβRⅡ及Smad4蛋白表達(dá)的半定量分析。隨機(jī)觀察10個(gè)高倍鏡下視野,鏡下視野清晰,無壞死、出血,計(jì)算陽性百分率,以100個(gè)細(xì)胞中所含陽性細(xì)胞個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以(±s)表示,兩組比較用t檢驗(yàn);多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用 SNK-q檢驗(yàn),采用 Spearman 檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 組織切片觀察 核性白內(nèi)障組晶狀體上皮細(xì)胞密度明顯比皮質(zhì)性白內(nèi)障組高。見圖1。
圖1 晶狀體上皮組織切片
2.2 免疫組化檢測晶狀體上皮細(xì)胞TGF-β2、TβRⅡ和Smad4的表達(dá) 見表1。
表1 兩組白內(nèi)障患者晶狀體上皮細(xì)胞中TGF-β2、TβRⅡ和Smad4陽性表達(dá)的比較[﹪,(±s)]
表1 兩組白內(nèi)障患者晶狀體上皮細(xì)胞中TGF-β2、TβRⅡ和Smad4陽性表達(dá)的比較[﹪,(±s)]
TGF-β2 TβRⅡ Smad4皮質(zhì)性白內(nèi)障組 46.32±5.47 51.77±6.98 60.34±10.15核性白內(nèi)障組 27.21±3.36 35.86±7.52 11.33±1.17 t值 18.8272 9.8072 30.3377 P值 0.0000 0.0000 0.0000
2.3 TGF-β2和smad4的相關(guān)性 經(jīng)直線相關(guān)分析表明,TGF-β2與smad4的表達(dá)水平呈正相關(guān)性(r1=0.673,P1<0.05 ;r2=0.689,P2<0.05)。見圖 2、3。
圖2 皮質(zhì)性白內(nèi)障組Smad4與TGFβ2陽性表達(dá)散點(diǎn)圖
圖3 核性白內(nèi)障組Smad4與TGFβ2陽性表達(dá)散點(diǎn)圖
年齡相關(guān)性白內(nèi)障包括皮質(zhì)性、核性、囊下性3種,其中皮質(zhì)性白內(nèi)障與核性白內(nèi)障在病程、疾病的發(fā)生、發(fā)展及臨床表現(xiàn)上有明顯的不同,并在組織學(xué)上有較大差異。提示這兩種類型的白內(nèi)障在發(fā)病機(jī)制上存在不同。年齡相關(guān)性白內(nèi)障發(fā)生的過程中最早發(fā)生的是晶狀體上皮的損害,即晶狀體囊下上皮細(xì)胞發(fā)生多種退行性及增殖性改變。而晶狀體本身為一無血液供應(yīng)的器官,其增殖、分化和凋亡是由晶狀體上皮細(xì)胞分泌的細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞因子調(diào)控的[4]。TGF-β是一種多功能的細(xì)胞分裂調(diào)節(jié)劑,其中TGF-β2主要存在于眼內(nèi),其它組織中幾乎不含TGF-β2。研究表明,人眼內(nèi)TGF-β2通過抑制晶狀體上皮細(xì)胞增殖而導(dǎo)致晶狀體的混濁[5-6]。
DPC4基因位于人染色體18q21,具有2860bp轉(zhuǎn)錄單位,11個(gè)外顯子,其產(chǎn)物Smad4與其它Smads相互作用構(gòu)成TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)通路中必需的中心環(huán)節(jié),亦在TGF-β的生長抑制作用中擔(dān)當(dāng)重要角色[1]。
本資料顯示,晶狀體組織切片可以清楚觀察到核性白內(nèi)障組晶狀體上皮細(xì)胞密度明顯比皮質(zhì)性白內(nèi)障組高。柳夏林[7-8]等通過探討晶狀體上皮細(xì)胞密度的改變與不同類型年齡相關(guān)性白內(nèi)障的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)核性白內(nèi)障的晶狀體上皮密度高于同年齡組其它類型白內(nèi)障及對(duì)照組透明晶狀體上皮細(xì)胞的密度。本資料顯示,在皮質(zhì)性白內(nèi)障中TGF-β2、TβRⅡ的陽性表達(dá)均比核性白內(nèi)障組高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以往研究表明,晶狀體上皮細(xì)胞中增殖細(xì)胞核抗原在核型白內(nèi)障中的表達(dá)高于皮質(zhì)性白內(nèi)障。作者認(rèn)為,核性白內(nèi)障晶體上皮細(xì)胞中TGFβ2及TβRⅡ表達(dá)較低,對(duì)晶體上皮細(xì)胞增殖的抑制作用較弱,晶狀體上皮細(xì)胞增殖較為活躍。而皮質(zhì)性白內(nèi)障較高的TGFβ2及TβRⅡ誘導(dǎo)晶體上皮細(xì)胞發(fā)生凋亡,進(jìn)而導(dǎo)致晶狀體水、電解質(zhì)平衡及營養(yǎng)代謝的障礙,促使晶狀體發(fā)生混濁,白內(nèi)障發(fā)生[9]。本資料結(jié)果表明皮質(zhì)性白內(nèi)障中Smad4的陽性表達(dá)比核性白內(nèi)障組高,且Smad4與TGFβ2的表達(dá)水平呈正相關(guān)。進(jìn)一步證實(shí)Smad4是TGF-β信號(hào)細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)的樞紐,協(xié)同TGFβ2及TβRⅡ抑制晶體上皮細(xì)胞增殖,從而誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡,導(dǎo)致皮質(zhì)性白內(nèi)障的發(fā)生。
總之,TβRⅡ和smad4參與TGF-β2對(duì)晶狀體上皮細(xì)胞生長的負(fù)性調(diào)控,提示Smad4與晶狀體上皮細(xì)胞代謝、增殖、轉(zhuǎn)化有關(guān),有助于進(jìn)一步了解年齡相關(guān)性白內(nèi)障發(fā)生的機(jī)制,為其預(yù)防與治療提供新的思路。