白细胞介素1α在中耳胆脂瘤和肉芽组织中的表达及意义

李琳 王建明

[摘要] 目的：通过研究白细胞介素-1α（IL-1α）在中耳胆脂瘤和肉芽组织中的表达情况，探讨其在中耳炎发病机制中的作用。方法：通过免疫组化二步法观察IL-1α在47例中耳炎患者中耳胆脂瘤、肉芽组织和正常外耳道皮肤中的表达，并采用计算机图像分析系统对其表达进行分析。结果：IL-1α在胆脂瘤中的表达灰度值与其骨质破坏能力呈负相关（r=-0.890，P<0.01），在肉芽组织中的表达灰度值与其骨质破坏能力亦呈负相关（r=-0.844，P<0.01）。结论：IL-1α在胆脂瘤和肉芽组织形成过程中发挥着重要的作用，且与胆脂瘤和肉芽组织引起的骨质破坏能力相关。

[关键词] 中耳炎；胆脂瘤；肉芽组织；白细胞介素-1α

[中图分类号] R764.21 [文献标识码]A[文章编号]1673-7210（2011）11（c）-029-03

The expression and significance of Interleukin-1-alpha in human middle ear cholesteatoma and granulation tissue

LI Lin, WANG Jianming

Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, the First Clinical Medical College of Shanxi Medical University, Shanxi Province, Taiyuan 030001, China

[Abstract] Objective: To study the expression of (IL-1α) in human middle ear cholesteatoma and granulation tissue and discuss their roles in the pathogenesis of otitis media. Methods: The expression of IL-1α in cholesteatoma, granulation tissue and skin of external auditory canal were observed by immunohistochemistry method in 47 cases of patients with chronic otitis media, and the results were analyzed by the computer image analysis system. Results: The grey value of IL-1α were negatively related with the cholesteatoma′s bone resorption (r=-0.890, P<0.01), or in the granulation tissue (r=-0.844, P<0.01). Conclusion: IL-1α plays an important role in the formation of cholesteatoma and granulation tissue, which also is related with the bone resorption.

[Key words] Otitis media; Cholesteatoma; Granulation tissue; Interleukin-1-alpha

中耳胆脂瘤和肉芽组织是慢性化脓性中耳炎发展过程中不同的两种病理机制，颞骨的溶骨性破坏是其最危险的并发症，有很高的致残率与病死率。已有研究表明，胆脂瘤和肉芽组织均可促进中耳炎的发生、发展及骨质破坏进程，但其发病的分子机制尚不清楚。近年来研究发现，肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1α（IL-1α）两种细胞因子在其骨质侵袭力方面发挥着重要的作用，本研究通过免疫组化二步法检测IL-1α在胆脂瘤及肉芽组织中的表达，探讨其在骨质破坏中的作用，为临床及早干预中耳炎的发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

收集2008年1月～2010年1月在我科行中耳炎手术治疗的47例患者的手术标本，其中，中耳胆脂瘤20耳，肉芽组织12耳以及包含有胆脂瘤与肉芽组织的手术标本15耳；男23例（23耳），女24例（24耳）；年龄11～74岁，平均35.4岁；病程6个月～36年，平均7.8年。另取乳突根治术患者10例的正常外耳道上皮组织作对照，所取标本均经患者同意病理证实后留取。

1.2 试剂

兔抗人IL-1α单克隆抗体，购自武汉博士德生物工程有限公司，PV-6001试剂盒购自北京中杉生物工程有限公司。

1.3 方法

所有标本均经10%甲醛固定，石蜡包埋，2～3 μm厚连续切片，操作严格按照免疫组化二步法试剂盒说明书进行，高倍镜下每张切片任意选取4个不同视野，采用计算机图像分析系统对其阳性表达进行灰度值测量，取灰度平均值为标本测量结果进行统计学分析。

1.4 结果判定

IL-1α以胞浆为棕黄色为阳性表达，计数400倍镜下随机5个视野阳性细胞数所占比例，≤10%为阴性，≥11%为阳性。根据胆脂瘤侵袭破坏范围和听小骨损伤情况分级：无明显听小骨破坏者为（+），破坏砧骨者为（++），破坏砧骨和锤骨者为（+++），破坏砧骨、锤骨、乳突和（或）乙状窦板者为（++++）[1]。

1.5 统计学处理

采用SPSS 13.0统计软件进行数据处理。中耳胆脂瘤上皮、肉芽组织及包含胆脂瘤和肉芽的组织与外耳道上皮之间IL-1α表达阳性率的比较用四格表χ2检验，IL-1α与成人中耳胆脂瘤及肉芽组织骨破坏侵袭能力的关系采用Spearman等级相关分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 白细胞介素-1α在中耳胆脂瘤上皮、肉芽组织、正常外耳道上皮的表达（表1）

IL-1α在包含胆脂瘤的组织中表达阳性率为86%，与正常外耳道上皮比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

IL-1α在外耳道上皮中呈弱阳性表达，仅在基底层可见散在的阳性细胞（图1），在胆脂瘤中的阳性表达位于上皮全层，以基底层和棘层密度最高（图2）。IL-1α在肉芽组织中的表达阳性率为92%，与正常外耳道上皮比较，差异有统计学意义（P＜0.05），IL-1α在肉芽组织中的表达位于中性粒细胞和巨噬细胞中（图3）。

2.2 中耳胆脂瘤、肉芽组织及包含胆脂瘤和肉芽组织的不同骨损伤分级中白细胞介素-1α的表达（表2）

IL-1α在三者中的表达与骨损伤程度相关关系通过Spearman等级相关分析，均呈负相关关系，仅有胆脂瘤的组织（r=-0.890，P<0.01），肉芽组织（r=-0.844，P<0.01），包含有胆脂瘤和肉芽组织（r=-0.932，P<0.01）。IL-1α表达灰度越低，密度越高，胆脂瘤侵袭力越强，包含有胆脂瘤和肉芽组织的骨质侵袭力高于仅有胆脂瘤和仅有肉芽组织的侵袭力，随着IL-1α表达程度增高，骨质破坏加强，说明IL-1α与胆脂瘤和肉芽组织骨质侵袭力有相关关系。

3 讨论

胆脂瘤型中耳炎是慢性化脓性中耳炎的一种病理类型，目前国内外学者从分子生物学方面对胆脂瘤上皮特征、骨质破坏机制等方面进行研究，认为众多细胞因子参与其骨质破坏过程，其中与白细胞介素-1（IL-1）、白细胞介素-8（IL-8）等关系密切。

IL-1以IL-1α和IL-1β两种活性形式存在，大部分学者认为，IL-1α主要由炎症细胞表达，IL-1β主要由胆脂瘤上皮产生[2]，因此，IL-1α是一种重要的炎症细胞因子，可由多种细胞合成和分泌，包括单核巨噬细胞、成纤维细胞及上皮细胞等。研究表明，IL-1α在胆脂瘤上皮细胞亦高表达，可作为破骨细胞活化因子激活破骨细胞参与骨质吸收[3-4]，本实验结果显示IL-1α表达在胆脂瘤上皮基底层，表达水平明显高于正常外耳道皮肤，与上述文献报道一致。本实验还发现，IL-1α在肉芽组织中位于成纤维细胞和巨噬细胞中，且血管内皮细胞显示中等阳性，与正常外耳道皮肤相比，差异有统计学意义（P＜0.05），说明IL-1α在肉芽组织发生、发展及骨质破坏中具有重要意义，其机制可能是IL-1α通过刺激炎症细胞、纤维细胞、破骨细胞、上皮细胞释放胶原酶，而胶原酶是骨质吸收破坏的主要水解酶，它还可以通过刺激骨细胞释放PGE2激活破骨细胞发挥作用，也可以诱导未分化的成骨细胞，协同破骨细胞对骨质的吸收及胶原的降解[5-6]。

胆脂瘤中IL-1α的表达灰度明显高于肉芽组织中的表达灰度，IL-1α可以间接刺激破骨细胞活化刺激骨吸收，增加基质金属蛋白酶的产生，骨质破坏程度也较高，肉芽组织的骨质破坏程度普遍较小，大部分属于包绕听小骨，分析其原因，与患者患病时间长短、性别、年龄无密切关系，可推断肉芽组织与胆脂瘤的骨质破坏途径不同，可能不通过对周围骨质的直接压迫破坏骨质，肉芽组织中IL-1α表达可能受其他细胞因子表达的影响，从而减少IL-1α的表达，故骨质破坏程度较低。

综上所述，随着对IL-1α细胞因子表达的研究，将为进一步揭示胆脂瘤和肉芽组织病理分子机制提供理论基础，同时也为将来通过干预IL-1α的表达干预中耳炎的发展过程提供实验依据。

[参考文献]

[1]江超武,展鸿谋,王文惠,等.转化生长因子B1和即刻早期基因及p27在中耳胆脂瘤上皮中的表达[J].中华耳鼻咽喉科杂志,2004,39(4):211-215.

[2]李江民,刘兆辉,安伟,等.白细胞介素1β在中耳胆脂瘤上皮的表达[J].中国现代医学杂志,2009,19(13):2020-2021.

[3]Yan SD, Huang CC. Tumor necrosis factor alpha in middle ear cholesteatoma and its effect on keratinocytes in vitro [J]. Ann Otol Rhinol Laryngol,1991,100(2):157-161.

[4]Mundy GR. Role of cytokines in bone resorption [J]. Cell Biochem,1993,53(4):296-300.

[5]Kim CS, Lee CH, Chung JW, et al. Interleukin-1 alpha, Interleukin-1 beta and Interleukin-8 gene expression in human aural cholesteatomas [J]. Acta Otolaryngol,1996,116(2):302-306.

[6]Bujia J, Kim C, Boyle D, et al. Quantitative analysis of interleukin-1-alpha gene expression in middle ear cholesteatoma[J]. Laryngoscope,1996,106(2Pt1):217-220.

（收稿日期：2011-06-30）