缝隙连接蛋白43在子痫前期患者胎盘组织中的表达及意义
2013-09-17李巍巍任丽娜张丽丽
李巍巍,任丽娜,张丽丽
(中国医科大学附属第一医院产科,辽宁沈阳 110001)
缝隙连接蛋白43在子痫前期患者胎盘组织中的表达及意义
李巍巍,任丽娜,张丽丽
(中国医科大学附属第一医院产科,辽宁沈阳 110001)
目的 探讨缝隙连接蛋白43(Cx43)在子痫前期患者与正常妊娠妇女胎盘组织中的表达规律及其在子痫前期发病过程中可能的机制。方法 随机选取子痫前期患者50例(轻度组20例,重度组30例)和正常妊娠孕妇50例(对照组),应用免疫组织化学法对3组胎盘Cx43的表达进行标记,通过彩色病理图像分析系统对染色结果进行定量检测并分析。结果 Cx43在子痫前期重度组表达低于轻度组及对照组,差异均有显著性意义(P<0.05);轻度组与对照组比较,差异无显著性意义(P>0.05)。Cx43在胎盘组织的表达与妊娠期高血压疾病病情严重程度呈负相关 (r=-0.370,P<0.05)。结论 子痫前期患者胎盘组织中缝隙连接蛋白Cx43的表达变化可能与子痫前期的发病机制有关。
子痫前期;缝隙连接蛋白43;胎盘
妊娠期高血压疾病是妊娠期常见的并发症,也是造成孕产妇及围产儿死亡的常见原因之一。血管内皮损伤是目前公认的妊娠期高血压疾病的重要发病机理[1],细胞间隙连接又称缝隙连接,是普遍存在于人和动物组织中的一种细胞连接形式,而细胞间隙连接异常在妊娠期高血压疾病内皮损伤中起重要作用[2]。Cx43是Cx基因家族中数量最为丰富的成员,迄今已发现存在于34种组织和46种细胞中[3],Cx43表达及其缝隙连接功能的异常与许多神经系统疾病的病理生理过程有密切的联系[4]。目前,国内外对Cx43与妊娠期高血压疾病关系研究日渐增多,本研究采用SP法对胎盘组织进行免疫组化,分析Cx43的定位、分布和表达量,并与正常妊娠组进行比较,旨在探讨Cx43与妊娠期高血压疾病的关系。
1 材料和方法
1.1 研究对象
2011年1月—2011年10月在中国医科大学附属第一医院产科住院分娩的妊娠期高血压疾病患者50例为疾病组,其中轻度子痫前期20例、重度子痫前期30例;妊娠期高血压疾病的诊断标准参照第7版全国统编教材《妇产科学》。以同期分娩的正常晚期妊娠孕妇50例为对照组。两组年龄、孕周差异无显著性意义,两组孕妇均排除慢性高血压、肾病、糖尿病及其他内科合并症。
1.2 标本采集
胎盘娩出后直视下剪取胎盘母体面中央1.0 cm×1.0 cm×0.6 cm大小无钙化、无机化的胎盘组织,蒸馏水冲洗血液后,10%甲醛固定12 h,石蜡包埋待检。
1.3 实验方法
用免疫组化SP法进行染色,操作及方法按说明书进行。SP免疫组织化学检测试剂盒、兔抗鼠Cx43多克隆抗体购自北京中山生物技术公司,用前均释成1∶80的工作液,4℃冰箱保存。取石蜡切片,置烤箱60℃ 2 h以使切片紧密粘附。二甲苯脱蜡,酒精梯度脱水,PBS洗,3 min×3次;柠檬酸盐抗原修复液室温孵育20 min;3%H2O2室温孵10 min,以灭活内源性过氧化物酶;甩去多余液体,不洗;滴加兔抗鼠Cx43多克隆抗体,置37℃ 温箱孵育1.5 h。0.01 mol/L PBS洗2 min×3次;滴加生物素化羊抗兔IgG,置37℃ 温箱孵育45 min;0.01 mol/L PBS洗2 min×3次;DAB显色,蒸馏水洗涤;苏木素轻度复染,脱水、透明、封片。
1.4 结果判定
(1)阳性表达:根据染色细胞所占的比例来判断Cx43表达的阳性结果。在400放大倍数下,每张切片随机选取10个视野,根据阳性染色强度分为淡黄色或黄色、棕黄色和深棕黄色;无论染色强度如何,阳性着色细胞比例≤10%为阴性、阳性着色细胞比例>10%为阳性表达,计算阳性表达率 (阳性例数/例数×100%)。(2)阳性表达密度:采用Image-Pro-Plus图像分析软件系统对Cx43染色结果进行分析。通过高倍显微镜采图系统捕获图像,每张切片随机采取胎盘组织10×20高倍视野图像5个,测定不同区域阳性染色的平均光密度值(mean optical density,MOD),取平均值作为每张切片细胞阳性表达的MOD值。所有切片均经盲法分别由专人进行免疫组化染色及观察评估。
1.5 统计学方法
2 结果
对照组和疾病组孕妇胎盘组织中Cx43的表达免疫组化染色显示,疾病组胎盘Cx43主要表达在毛细血管内皮细胞,对照组主要表达在绒毛合体滋养细胞和蜕膜组织中。疾病组中子痫前期轻度组胎盘Cx43染色阳性表达为8例,子痫前期重度组4例,正常妊娠对照组阳性表达为43例,妊娠期高血压疾病组胎盘Cx43染色的阳性表达率明显低于对照组(P<0.05);子痫前期重度组明显低于轻度子痫前期组(P<0.05)。见表1、图1~3。Cx43在胎盘组织的表达与妊娠期高血压疾病病情严重程度呈负相关 (r= -0.370,P <0.05)。
表1 疾病组与对照组胎盘Cx43表达平均光密度均数比较Tab 1 Comparison of OD of Cx43 expression in 3 sub groups
图1 Cx43在对照组表达 (SP×100)Fig 1 Expression of Cx43 in the control group
3 讨论
3.1 缝隙连接蛋白的生物学特性
图2 Cx43在子痫前期轻度组表达(SP×100)Fig 2 Expression of Cx43 in mild pre-eclampasia group
图3 Cx43在子痫前期重度组表达(SP×100)Fig 3 Expression of Cx43 in severe pre-eclampasia group
缝隙连接蛋白(connexin,Cx)构成的缝隙连接(gap junction,GJ)是相邻细胞质膜间的一种特殊跨膜蛋白通道结构,可进行物质和信息交换,参与离子和亲水性小分子物质的转运。GJ的结构单位为连接子(connexon),是由6个结构相同连接蛋白形成六聚体结构,相邻的细胞膜对应面上的一对连接子组成GJ通道,可以使带电离子和相对分子量<1×103或直径 <1.5 nm的小分子如环磷酸腺苷(cAMP)、Ca2+、三磷酸肌醇(IP3)等通过[5]。GJ 通过Cx结构和功能的变化而导致的细胞间信号转导异常,与神经系统疾病、心血管疾病、肿瘤、视力和听力障碍的发生密切相关[6],Cx具有高度保守的氨基酸序列,不同Cx分子之间组合形成的缝隙连接通道的渗透性和导电性也有所不同,Cx43是Cx基因家族中数量最为丰富的成员,迄今已发现存在于34种组织和46种细胞中[7]。在GJ介导的缝隙连接通讯(gap junction intercellular communication,GJIC)方面发挥着重要的作用。
3.2 缝隙连接与细胞凋亡
缝隙连接是相邻细胞间的唯一通道,它使细胞浆与相邻的细胞相耦联。它可以调节细胞的分化和发育。但是近年来研究表明它在细胞凋亡(apoptosis)和存活方面起着非常重要的作用[8]。GJ介导细胞凋亡可以通过以下2种途径:(1)信号分子能够通过相邻的两个细胞的GJ通道直接介导细胞凋亡;(2)构成GJ的连接蛋白可以不依赖GJ通道而直接介导细胞凋亡。
3.3 妊娠期高血压疾病与细胞凋亡
细胞凋亡是多细胞有机体为调控机体发育、维护内环境稳定、由基因控制的细胞主动死亡过程,与个体的形成有着密切的关系。机体的正常发育有赖于细胞增殖与凋亡的平衡,胎盘是母体与胎儿的物质交换器官,对妊娠的维持有着重要作用,胎盘细胞增殖、凋亡的平衡是胎盘发挥作用的基础,细胞凋亡失调将导致病理妊娠如妊娠期高血压疾病。研究发现,妊娠高血压患者胎盘细胞滋养细胞、合体滋养细胞、蜕膜细胞的凋亡数量均明显高于正常妊娠组,说明细胞凋亡参与了胎盘的生长发育与代谢[9]。妊高征孕妇胎盘细胞凋亡显著增加。DiFederico等[10]认为妊娠期高血压疾病病理生理变化与细胞凋亡有关。
本研究免疫组化结果表明:妊娠期高血压疾病组中子痫前期轻度组胎盘Cx43染色阳性表达为8例,子痫组4例,正常妊娠对照组阳性表达为43例,妊娠期高血压疾病组胎盘Cx43染色的阳性表达率明显低于正常妊娠组(P<0.05),子痫前期重度组明显低于轻度子痫前期组(P<0.05)。从实验结果可知,在正常妊娠组、子痫前期轻度组及子痫前期重度组患者胎盘组织中,Cx43的表达渐减少。近年来研究发现妊高征与胎盘凋亡异常有关。Cx43介导细胞凋亡[11],而细胞凋亡失调将导致病理妊娠如妊娠期高血压疾病。Cx43在妊娠期高血压疾病患者胎盘中的表达明显减少提示与胎盘免疫病理损伤即胎盘绒毛外滋养细胞凋亡有关,而胎盘免疫病理损伤程度与妊娠期高血压疾病严重程度一致[10],进一步说明妊娠期高血压疾病患者胎盘Cx43表达减少是疾病加重的客观指标。Cx43表达与妊娠期高血压疾病病情严重程度呈负相关。
妊娠期高血压疾病为妊娠期所特有的疾病,是造成围产期孕妇和围生儿死亡的主要原因,对妊娠期高血压疾病的病因及发病机制的研究一直是妇产科领域的重要研究课题,本研究表明Cx43在胎盘组织的表达与妊娠期高血压疾病病情严重程度呈负相关,通过对子痫前期患者胎盘缝隙连接蛋白Cx43进一步研究,对揭示子痫前期的发病机制可能起到一定的作用。
:
[1]曹泽毅.中华妇产科学[M].第2版.北京:人民卫生出版社,2004:398-402.
[2]Lampe PD,Lau AF.The effects of connexin phosphorylation on gap junctional communication[J].Int J Biochem Cell Biol,2007,36(7):1171 -1186.
[3]Gina E,Bruce J.Structural organization of gap junction channels.Biochimica et Biophysica Acta(BBA)[J].Biomembranes,2005,1711(2):99 -125.
[4]Nakase T,Fushiki S,Naus CC.Astrocytic gap junctions composed of connexin43 reduces apoptotic neuronal damage in cerebral ischemia[J].Stroke,2010,34(8):1987 -1993.
[5]Dominique Segretain,Matthias MF.Regulation of connexin biosynthesis,assembly,gap junction formation,and removal[J].Biochimica et Biophysica Acta(BBA)- Biomembranes,2009,1662(1-2):3-21.
[6]Evans WH,Martin PE.Gap junctions:structure and function(Review)[J].Mol Membr Biol,2002,19(2):121 -136.
[7]Alonso PM.Connexin phosphorylation as a regulatory event linked to channel gating[J].Biochim Biophys Acta,2005,1711(2):164-171.
[8]Koval M.Pathways and control of connexin oligomerization[J].Trends Cell Biol,2006,18(2):261 -272.
[9]Guo Hai-rong,Lu Shang-qun.The study of pathogenesis in preeclamptic pregnancies[J].Chin J Misdiagn,2008,4(2):776-778.
[10]DiFederico E,Genbacev O,Fisher SJ.Preeclampsia is associated with widespread apoptosis of placental cytotrophoblasts within the uterine wall[J].Am J Pathol,2007,155:293-301.
[11]Zhang BX,Ma X,Shu Z,et al.Differential regulation of intracellular calcium oscillations by mitochondria and gap junctions[J].Cell Biochem Biophys,2009,44(2):187-204.
Expression and significance of Connexin 43 in placenta tissue of pre-eclampsia
LI Wei- wei,REN Li- na,ZHANG Li- li
(Department of Obstetrics,the First Affiliated Hospital of China Medical University,Shenyang110001,China)
[Abstract]ObjectiveTo investigate the expression of Connexin 43 in placenta tissue of preeclampsia and normal pregnant women,and to explore the etiology and mechanism of preeclampsia.Methods100 placentas tissues samples were obtained from 50 pre-eclampsia patients including 20 mild and 30 severe pre-eclampsia patients and 50 normal placentas tissues were enrolled from the third trimester pregnancies.Immunohistochemistry method was used to study the expression of Connexin 43 in placenta tissue Furthermore,multifunction precise color image measure system was used for quantitative analysis.ResultsThe expression of Connexin 43 in severe group was lower than that in mild group and normal group(P<0.01).The expression in mild group was not lower than that in normal group(P>0.05).Negative relationship between the expression of Connexin 43 in placenta tissue and severity of illness could be found with statistical significance(r=-0.370,P<0.05).ConclusionPreeclampsia placenta tissue expression of Connexin 43 may play an important role in the pathogenesis of preeclampsia.
[Key words]preeclampsia;Connexin 43;placenta
R714.7
A
1671-7295(2013)05-0430-04
李巍巍,任丽娜,张丽丽.缝隙连接蛋白43在子痫前期患者胎盘组织中的表达及意义[J].大连医科大学学报,2013,35(5):430 -433.
10.11724/jdmu.2013.05.05
辽宁省教育厅基金项目(L2010612)
李巍巍(1971-),女,辽宁大连人,副教授。E-mail:liweiweileiyue3@hotmail.com
2013-05-31;
2013-07-16)