幽门螺杆菌对肠化生胃黏膜GST-π和p53表达的影响
2012-11-21王旭光吴丽华沈阳医学院病理教研室辽宁沈阳0034
王旭光 张 忠 吴丽华 郭 丽 吴 璠 阿 良 李 想(沈阳医学院病理教研室,辽宁 沈阳 0034)
幽门螺杆菌对肠化生胃黏膜GST-π和p53表达的影响
王旭光 张 忠 吴丽华 郭 丽 吴 璠 阿 良1李 想(沈阳医学院病理教研室,辽宁 沈阳 110034)
目的 探讨幽门螺杆菌(HP)对肠化生胃黏膜GST-π和p53表达的影响。方法 采用免疫组化染色检测30例正常胃黏膜、182例肠化生胃黏膜和32例胃癌组织GST-π和p53蛋白表达状况;采用HE染色和ELISA方法判断HP感染。结果 HP阳性肠化生组GST-π表达阳性率显著高于正常胃黏膜和胃癌组(P<0.01),显著低于HP阴性肠化生组(P<0.01)。HP阳性肠化生组p53蛋白表达阳性率显著高于正常胃黏膜和HP阴性者,显著低于胃癌组(P<0.01)。HP阳性肠化生经HP根除治疗后,其GST-π表达阳性率高于根除治疗前(P<0.05),p53蛋白表达阳性率低于根除治疗前(P<0.01)。结论 HP感染可能通过降低GST-π表达、削弱GST-π的保护性作用和增强突变型p53基因的表达增强而在胃癌的发生发展过程中发挥作用。早期进行HP根除治疗,对于降低胃癌发生具有现实意义。
幽门螺杆菌;肠化生;π类谷胱甘肽转移酶;p53
近年来,大量的流行病学资料显示,幽门螺杆菌(HP)感染与胃黏膜肠上皮化生(IM)和胃癌有密切的关系,但HP感染如何导致IM乃至胃癌发生仍不清楚。π类谷胱甘肽转移酶(GST-π)是人体内重要的保护性物质,具有解毒和抗癌作用〔1〕。野生型p53基因是目前研究最广泛的抑癌基因,突变型p53表现为癌基因的作用,是人类肿瘤晚期的重要分子事件〔2〕。相关IM的发生发展中GST-π和p53发挥着什么样的作用,尚不清楚。本研究拟探讨HP相关性IM的发生发展机制。
1 材料与方法
1.1 对象及分组
所有胃黏膜组织和血清样品均来自2000~2005年中国医科大学第一临床医院、辽宁省肿瘤医院和沈阳医学院附属奉天医院。经病理学诊断证实,研究对象包括正常对照组30例,IM组182例和胃癌组32例。上述各组性别及年龄构成上均无显著差异,胃癌患者均为初治。
1.2 方法
1.2.1 血清的采集 采血前1 d晚禁食、水、吸烟。抽取受检者5 ml空腹外周静脉血,室温静置 1 h,2 400 r/min离心10 min,吸取血清分装后,-80℃冰箱保存备用。
1.2.2 胃黏膜活检组织的收集 用胃镜分别于胃窦、胃角和胃体部取活检组织,经95%酒精或10%中性甲醛固定。
1.2.3 苏木素-伊红(HE)染色 梯度酒精脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,连续切片,厚5 μm。常规HE染色,进行病理诊断和HP观察。HE染色后于光学显微镜下观察HP的感染情况,胃黏膜表面黏液层及小凹上皮内见少量单曲或S型弯曲状的杆状细菌者为HP阳性(+),中等量者为⧺,大量者为⧻。
1.2.4 ELISA检测血清HP IgG抗体 按试剂盒操作(试剂盒购于Biohit plc,芬兰),450 nm波长下测量吸光度,百德软件处理,得出血清HP IgG抗体浓度值。
1.2.5 HP感染判定 以HP组织学观察和血清HP IgG抗体检测结果综合判定HP感染状况。符合以下三种情况之一者判定为阳性:(1)血清HP IgG抗体≥44单位者判为阳性;(2)组织学检测HP⧺及以上者判为阳性;(3)血清HP IgG抗体介于32~44单位之间,且组织学检测HP+者,判为阳性。据此,肠化生组分为HP阳性组86例和HP阴性组96例。组间性别及年龄构成无显著差异。
1.2.6 HP根除治疗 对HP阳性者给予有机铋剂(胃敏胶囊)、甲硝唑、羟氨苄青霉素三联药物治疗,3个月治疗结束,停药4 w后,复查胃镜HP仍保持阴性者判为HP根除。经上述方法判定,HP根除者45例,HP未根除者41例。
1.2.7 免疫组织化学(SP)法检测GST-π和p53蛋白表达按试剂盒说明操作。磷酸盐缓冲液(PBS)替代一抗作阴性对照,已知阳性片作阳性对照。GST-π和p53蛋白即用型一抗均购于福州迈新。
1.2.8 结果判定 GST-π以细胞质内和(或)细胞核出现棕黄色颗粒判定为阳性。阴性:无棕色反应;阳性:淡黄色(只染色个别腺体或个别细胞)或棕黄色(弥漫在整个细胞质内,其分布范围较广泛呈多灶性)或棕色(出现于细胞质和细胞表面及腺腔内,分布广泛)。p53蛋白以细胞核呈棕黄色着色判定为阳性。阴性:整张切片无一个阳性细胞;阳性:阳性细胞数>1%以上。
1.3 统计学方法
应用SPSS17.0软件行χ2检验。
2 结果
2.1 HP感染对IM胃黏膜GST-π和P53蛋白表达的影响
正常胃黏膜组织中未见GST-π表达;IM胃黏膜GST-π呈散在表达,阳性产物主要分布在细胞质内,少数分布在刷状缘和细胞核;胃癌组织中GST-π呈片状弥漫强阳性着色。86例HP阳性IM胃黏膜组GST-π表达阳性率为55.8%(48例),显著高于正常胃黏膜组(0%),显著低于 HP阴性 IM组〔76例(79.2%)〕(P<0.01),与胃癌组〔14例(43.8%)〕相比,无统计学差异;HP阴性IM胃黏膜组GST-π表达阳性率显著高于正常胃黏膜组和胃癌组(P<0.01),胃癌组的GST-π表达阳性率显著高于正常胃黏膜组(P<0.01)。正常胃黏膜组织中未见p53蛋白表达;IM胃黏膜、胃癌组织中p53蛋白均呈阳性表达,阳性产物主要局限于胃黏膜上皮细胞和肿瘤细胞核内。HP阳性IM组p53蛋白表达阳性率〔38例(44.2%)〕显著高于正常胃黏膜组(0%)和HP阴性IM组〔9例(9.4%)〕,显著低于胃癌组〔24例(75.0%)〕(P<0.01);HP阴性IM组p53蛋白表达阳性率与正常胃黏膜组相比无统计学差异,胃癌组的p53蛋白表达阳性率显著高于正常胃黏膜组和HP阴性IM组(P<0.01)。见图1。
2.2 HP根除治疗前后IM胃黏膜GST-π和P53蛋白表达的变化
根除治疗后HP仍为阳性者41例,HP转阴45例。HP转阴的45例IM胃黏膜中36例(80.0%)GST-π呈阳性表达,显著高于根除治疗前(55.6%)(P <0.05),与HP阴性IM组比较无统计学差异。HP转阴的45例中8例(17.8%)p53蛋白表达阳性,显著低于根除治疗前(44.4%)(P<0.01),与HP阴性IM组比较无统计学差异。根除治疗后,HP未根除组GST-π和p53蛋白表达阳性率分别为58.6%和39.0%,与根除治疗前比较无统计学差异。
图1 IM胃黏膜组织GST-π、p53阳性表达(SP)
3 讨论
野生型p53基因具有引起细胞周期阻滞,诱导凋亡和促进分化的肿瘤抑制基因的作用。而突变型p53基因则表现出促进细胞恶性转化,抑制细胞凋亡,加速细胞增殖的癌基因的作用。研究显示,野生型p53蛋白的半衰期较短,一般仅为2 min;突变型p53蛋白因构型的变化更加稳定,半衰期可明显延长至1.47 h,故可通过免疫组化技术加以检测,提示突变型p53基因的存在〔3〕。
GSTs是人体内重要的Ⅱ相解毒酶,主要功能是参与经由食物和药物等进入人体的有毒物质的代谢,催化谷胱甘肽与亲核物质(有毒物质、烷化剂、蒽环类抗肿瘤药物)结合,并以硫醚氨酸结合物这种无毒物质的形式从尿中排出,或代谢为无毒性的醇类物质。因此,GSTs是人体内重要的保护性物质。依同工酶等电点的不同,GSTs分为碱性α类、中性μ类和酸性π类,其中 GST-π 与肿瘤密切相关〔4~6〕。
作为内在的重要保护性因素,无论是p53基因还是GST-π,势必都会在机体遭受外在因素损害后发挥相应的生物学作用,进而引起某些量或质的变化。本研究结果提示,在胃癌形成前,从正常胃黏膜到发生IM,GST-π作为保护性物质已被激活;随着机体损伤和病变的加重,GST-π的保护作用开始减弱甚至丧失,胃癌即可能发生。目前关于GST-π的激活机制尚不清楚,研究认为,可能是GST-π活性部位的关键残基第47位的半胱氨酸和第162位的组氨酸被激活〔7〕。进一步的分析显示,HP感染可使GST-π表达降低,并可通过降低机体的保护作用而使胃癌发生的危险相对增加。由于HP的菌体蛋白可激发单核细胞和巨噬细胞释放自由基,后者具有强大的破坏作用,可使核酸主链断裂,碱基降解和氢键破坏,形成直接致癌或促癌作用〔8,9〕。GST-π具有类似谷胱甘肽过氧化酶的抗氧化作用,能通过酶蛋白自身的氧化(SH基氧化成-S-S-)清除活性氧或自由基〔5〕。因此,当GST-π的保护作用无法抵抗HP的致毒作用时,即表现出表达降低。
本研究结果提示,HP感染可促进突变型p53基因的表达增强,并可始于Correa的“正常胃黏膜→浅表性胃炎→萎缩性胃炎→肠上皮化生→不典型增生→胃癌”这一胃癌发生模式中的较早阶段IM。HP感染后可导致胃黏膜一氧化氮合成酶增多、氧自由基释放〔10〕,进而引起 DNA 损伤,p53 基因突变〔11〕。随着p53基因突变量和表达量的积累以及其他致癌因素的共同作用,细胞可以无限生长,细胞凋亡减少或不凋亡〔12〕,最终导致胃癌发生。
综上,笔者推测HP感染可能通过促使GST-π表达降低、削弱GST-π的保护性作用和促进突变型p53基因的表达增强而在胃癌的发生发展过程中发挥作用。预防HP感染,早期进行HP根除治疗,对于降低胃癌发生具有现实意义。
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R57
A
1005-9202(2012)23-5142-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2012.23.019
1 沈阳医学院附属中心医院
王旭光(1971-),女,博士,副教授,主要从事胃癌癌前病变研究。
〔2012-08-06收稿 2012-10-08修回〕
(编辑 袁左鸣)