膀胱癌组织中线粒体融合蛋白2基因表达及意义

白云，熊艳杰，杨文平，刘晓光(华北理工大学生命科学学院，河北唐山063000；华北理工大学附属医院)



·临床研究·

膀胱癌组织中线粒体融合蛋白2基因表达及意义

白云1，熊艳杰2，杨文平1，刘晓光1(1华北理工大学生命科学学院，河北唐山063000；2华北理工大学附属医院)

摘要：目的探讨线粒体融合蛋白2(mfn2/HSG)基因在膀胱癌发生、发展中的作用。方法采用原位杂交法和免疫组化法检测65例份膀胱癌组织、15例份正常膀胱组织、15例份良性膀胱肿瘤组织中mfn2/HSG mRNA和蛋白表达情况，分析mfn2/HSG mRNA和蛋白阳性表达与膀胱癌患者临床病理参数的关系。结果膀胱癌组织中mfn2/HSG mRNA阳性表达率为69.23%(45/65)，均高于正常膀胱组织的20.00%及膀胱良性肿瘤组织的33.33%(P均<0.05)；膀胱癌组织中mfn2/HSG蛋白阳性表达率为78.46%(51/65)，均高于正常膀胱组织的13.33%及膀胱良性肿瘤组织的20.00%(P均<0.05)。mfn2/HSG mRNA和蛋白阳性表达均与膀胱癌分化程度、TNM分期有关(P均<0.05)。结论膀胱癌组织mfn2/HSG mRNA和蛋白高表达，其表达变化可能参与膀胱癌的发生、发展。

关键词：膀胱癌；线粒体融合蛋白2；增殖抑制基因；原位杂交；免疫组织化学

线粒体融合蛋白2(mfn2)亦称增殖抑制基因(HSG)[1]，定位于人1号染色体短臂36.22上，易发生基因突变，出现异位或缺失[2]。mfn2/HSG基因常存在于线粒体外膜，与线粒体的融合功能有关，对维持线粒体正常形态和功能具有重要作用[3,4]。本研究检测膀胱癌组织mfn2/HSG基因表达，探讨mfn2/HSG基因在膀胱癌发生、发展中的作用。

1资料与方法

1.1临床资料选取2012年5月～2013年8月华北理工大学附属医院收治的膀胱癌患者65例，其中男50例、女15例，年龄(57.7±8.2)岁。均行手术治疗并留取膀胱癌组织标本，术前均未接受化疗、放疗及生物治疗。TNM分期Ⅰ期47例、Ⅱ期10例、Ⅲ期5例、Ⅳ期3例。另外选取同期收治的膀胱炎患者15例，男12例、女3例，年龄53～72岁，取其正常膀胱组织；膀胱良性肿瘤患者15例，男10例、女5例，年龄57～68岁，取其膀胱良性肿瘤组织。三类患者性别比、年龄具有可比性。

1.2mfn2/HSG基因检测三种膀胱组织标本均经10%、4%甲醛固定，4 ℃过夜，梯度酒精脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，4 μm厚连续切片。采用原位杂交技术检测mfn2/HSG mRNA，采用免疫组化法检测mfn2/HSG蛋白，均按试剂盒说明操作，分别设阳性、阴性对照。采用OLYMPUS光学显微镜观察结果。mfn2/HSG mRNA阳性、mfn2/HSG蛋白阳性均表现为细胞质出现棕黄色颗粒状物质。根据染色强度(a)和阳性细胞百分比(b)得分之和进行结果评定。a：未染色记0分，浅黄色记1分，棕黄色记2分，棕褐色记3分；b：无阳性细胞记0分，阳性细胞百分比<25%记1分，26%～50%记2分，>50%记3分；a+b为0～2分为阴性，3～6为阳性。

1.3mfn2/HSG基因阳性表达与膀胱癌患者临床病理参数的关系收集膀胱癌患者性别、年龄、TNM分期、分化程度、淋巴结转移等临床病理资料，分析mfn2/HSG mRNA和蛋白阳性表达与膀胱癌患者上述临床病理参数的关系。

1.4统计学方法采用SPSS20.0统计软件。计数资料以百分率表示，多组间比较采用行×列表χ2检验，多组间两两比较采用χ2分割法。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1各组织mfn2/HSG mRNA阳性表达比较膀胱癌组织中mfn2/HSG mRNA阳性表达率为69.23%(45/65)，高于正常膀胱组织的20.00%(3/15)及膀胱良性肿瘤组织的33.33%(5/15)，P均<0.05。

2.2各组织mfn2/HSG蛋白阳性表达比较膀胱癌组织中mfn2/HSG蛋白阳性表达率为78.46%(51/65)，高于正常膀胱组织的13.33%(2/15)及膀胱良性肿瘤组织的20.00%(3/15)，P均<0.05。

2.3mfn2/HSG mRNA及蛋白阳性表达与膀胱癌患者临床病理参数的关系mfn2/HSG mRNA及蛋白阳性表达均与膀胱癌分化程度、TNM分期有关(P均<0.05)，与年龄、性别、淋巴结转移、浸润深度无关(P均>0.05)。见表1。

表1　　　　mfn2/HSG mRNA和蛋白阳性表达与膀胱癌患者

3讨论

目前，膀胱癌发病机制的研究仍处于分子生物学研究和流行病学推测阶段。分子生物学研究认为，膀胱癌的发生、发展与多种信号传导通路和相关基因表达异常有关[5]。线粒体的正常功能依赖于线粒体融合蛋白与线粒体分解蛋白活性的相对平衡。mfn2/HSG基因位于线粒体外膜，参与内质网的应激反应，是介导线粒体融合所必需的蛋白质，其主要功能包括：①抑制细胞增殖：通过抑制Ras-Raf-MEK-ERK1/2活化、降低Rb磷酸化水平或降低周期蛋白表达水平使细胞生长停滞[6]。②参与卵母细胞的成熟分裂和组织发育：在卵母细胞成熟分裂和早期胚胎发育过程中mfn2/HSG mRNA及mfn2/HSG蛋白表达均逐渐增加，至囊胚期表达量最高，参与卵母细胞的成熟分裂和组织发育[7]。③增强线粒体融合功能：mfn2/HSG基因显性突变体mfn2/HSGRasG12V的GTPase活性升高，其促进线粒体融合的功能也明显增强[8]。④在新陈代谢和能量转换过程中抑制肿瘤细胞增殖并诱导其凋亡[1]。

本研究结果显示，膀胱癌组织mfn2/HSG mRNA和蛋白阳性表达率均明显高于正常膀胱组织和膀胱良性肿瘤组织，且mfn2/HSG mRNA和蛋白阳性表达均与膀胱癌分化程度、TNM分期有关。机制可能是癌细胞生长代谢过程中消耗了较多能量，需要线粒体不断裂变、聚变并诱导细胞凋亡[9]；mfn2/HSG具有细胞周期阻滞效应，可抑制细胞增殖和集落的形成，消弱肿瘤细胞的入侵和迁徙能力[10]，并且将细胞阻滞在G2/M期，上调caspase-3及PARP片段，诱导膀胱癌细胞凋亡，下调Cyclin B1和p-ERK1/2[11]。本研究结果与丁焕然等[12]对肺癌组织及郭桃英等[13]对卵巢上皮性癌组织的检测结果一致，但与mfn2/HSG基因在乳腺癌[14]、结直肠癌[15]、胃癌[16]等组织的检测结果有较大差异。上述差异可能与器官的发育特性和信号传导途径不同有关。

总之，膀胱癌组织中mfn2/HSG mRNA及蛋白均高表达，其表达变化可能参与膀胱癌的发生、发展。

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(收稿日期：2015-09-09)

中图分类号：R737.14

文献标志码：B

文章编号：1002-266X(2016)12-0036-03

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.12.011

基金项目：河北省科技支撑计划项目(13277714D)。