血红素氧合酶1在慢性鼻炎-鼻窦炎伴鼻息肉患者中的表达与作用机制研究

张菊红,陈 伟,蔡镇西,林娜娜,王佳龙,何 明*

(1.上海交通大学附属第六人民医院南院 耳鼻喉科,上海201499;2.上海市儿童医院耳鼻咽喉头颈外科,上海200062)

慢性鼻炎-鼻窦炎是临床鼻和鼻窦炎黏膜的主要炎症表现，目前美国人群患该疾病率约14.0%，欧洲约5%-15%[1]。尽管我国未开展慢性鼻炎-鼻窦炎的大规模流行病学调查研究，但该疾病患病率较高，且明显影响患者生活质量，因此被人们所重视[2]。随着人们对慢性鼻炎-鼻窦炎炎的深入研究和认识，人们发现该疾病发病和病程专归受多种因素影响，且多种因素独立或相互作用而致患者慢性炎症发生，所以慢性鼻炎-鼻窦炎发病机制十分复杂[3]。欧美学者将慢性鼻炎-鼻窦炎分为慢性鼻炎-鼻窦炎伴息肉与不伴息肉，多数慢性鼻炎-鼻窦炎伴息肉患者经手术治疗后存在较高复发率，且患者鼻息肉组织中存在明显嗜酸性粒细胞浸润与IL-5产生[4]。有学者研究发现，慢性鼻炎-鼻窦炎伴息肉患者与氧化、抗氧化失衡有关，同时还与氧化应激反应增强存在紧密联系[5]。血氧素氧合酶是一种抗细胞间氧化应激反应保护酶，其共有3种亚型，其中血氧素氧合酶1是一种可诱导型，在抗氧化应激中起着重要作用。有较多临床研究发现[6]，血氧素氧合酶1与氧化应激水平升高存在紧密联系。本次研究为探讨血氧素氧合酶-1在慢性鼻炎-鼻窦炎伴鼻息肉中的表达及作用机制，特进行以下研究，同时观察地塞米松与常见细胞因子对血氧素氧合酶-1表达的调节作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

将2017年1月-2018年3月期间于医院治疗的100例慢性鼻炎-鼻窦炎伴鼻息肉患者作为观察组，另选取同期于医院治疗的60例单纯鼻中隔偏曲患钩突黏膜组织作为研究对照组。本次入选者均同意参与研究，术前1个月内未服用地塞米松类糖皮质激素、免疫调节药物或其他炎症性疾病。观察组：男性68例、女性32例；年龄25-66岁，平均为(42.6±3.6)岁；对照组：男性32例、女性28例；年龄23-68岁，平均为(43.2±4.1)岁。比较两组受检者年龄和性别，差异无统计学意义(P>0.05)具有可比性。

1.2 方法

分别收集观察组患者鼻息肉组织与对照组患者钩突黏膜组织，然后将其均等分为3份，其中1份采用4%多聚甲醛溶液进行固定，之后再采用免疫组化实施染色；1份放入RNA存储液中保存待用，以用于检测mRNA；1份放入液氮中冻存待用，以用于蛋白质检测。另选取对照组患者钩突黏膜组织实施体外培养，同时采用地塞米松与不同细胞因子进行刺激，并检测其刺激作用。待选取钩突黏膜组织组织后采用生理盐水将其洗净，然后将其剪切成6 mm的组织块，之后将其平铺于孔径约0.4 mm的微孔膜上，向每个孔中分别加入3 ml细胞培养液，最后再使用不同浓度细胞因子(0，1，10ng/ml)与地塞米松进行刺激，并检测血氧素氧合酶1 mRNA变化。

1.3 观察指标

分别检测两组受检对象血红素氧合酶1表达情况。另选取受检者钩突黏膜组织进行体外培养，并检测IL-17A、TGF-β1、地塞米松刺激受检对象鼻黏膜组织中血红素氧合酶1 mRNA的调节。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 血红素氧合酶1 mRNA表达情况

观察组患者血红素氧合酶1 mRNA表达水平(1.36±0.38)，明显高于对照组(0.42±0.30)，t=16.341，P=0.000。

2.2 血红素氧合酶1 阳性细胞数与血红素氧合酶1蛋白表达

观察组血红素氧合酶1 阳性细胞数(32.81±5.87)个，明显多于对照组(5.88±1.07)个，t=35.145，P=0.000。主要分布于上皮细胞和黏膜下腺体及炎性细胞，见图1。观察组患者血红素氧合酶1 蛋白表达水平为(1.388±0.658)，明显高于对照组(0.017±0.029)，t=16.109，P=0.000，见图2。

图1 A：钩突黏膜组织；B：鼻息肉组织

图2 血红素氧合酶1蛋白表达

2.3 IL-17A、TGF-β1、地塞米松刺激结果

经体外培养发现，IL-17A可提高血红素氧合酶1 mRNA的表达，TGF-β1、地塞米松则降低血红素氧合酶1 mRNA的表达。TGF-β1刺激血红素氧合酶1 mRNA表达量明显高于地塞米松联合TGF-β1、地塞米松联合IL-17A，P<0.05，见图3(A-E)。

3 讨论

慢性鼻炎-鼻窦炎是一种常见疾病，且发病率不断增高，给患者日常生活质量造成极大影响，同时给社会带来极大的经济压力[7]。慢性鼻炎-鼻窦炎伴鼻息肉是慢性鼻炎-鼻窦炎的一种类型，且目前临床主要以手术治疗，但术后存在较高复发率，而复发患者鼻息肉组织中存在明显炎性细胞浸润情况[8]。尽管临床对慢性鼻炎-鼻窦炎伴鼻息肉进行了深入研究，但仍有较多问题未能解决，尤其是患者术后复发的原因。鼻息肉组织被覆呼吸道上皮，且基质水肿伴大量嗜酸性粒细胞和淋巴细胞等炎性细胞浸润，而这些炎性细胞可引发较强的炎症反应，且患者鼻息肉中上皮细胞等将产生较多细胞因子，从而趋化嗜酸性粒细胞，同时延长其生存周期，此外，还将释放大量碱性蛋白与过氧化物酶等调节因子，从而增加炎症细胞而致患者病情加重或复发[9]。

图3 (体外培养)检测不同细胞因子与地塞米松刺激下粘膜组织中血红素氧合酶1 mRNA变化

注：图A IL-17A刺激血红素氧合酶1 mRNA表达量，图B TGF-β1刺激血红素氧合酶1 mRNA表达量，图C 地塞米松刺激血红素氧合酶1 mRNA表达量，图D IL-17A与IL-17A联合地塞米松刺激血红素氧合酶1 mRNA表达量；图E TGF-β1与TGF-β1联合地塞米松刺激血红素氧合酶1 mRNA表达量。

血红素氧合酶-1是一种诱导型拮抗氧化应激类型，其可加速血红素降解并产生游离铁与胆绿素等，胆绿素将快速转变为胆红素，从而可抵抗氧化应激损伤[10]。本次研究结果显示，观察组患者血红素氧合酶1 mRNA表达水平，明显高于对照组(P<0.05)；观察组血红素氧合酶1 阳性细胞数，明显多于对照组，P<0.05。观察组患者血红素氧合酶1蛋白表达水平，明显高于对照组(P<0.05)。经体外培养发现，IL-17A可提高血红素氧合酶1 mRNA的表达，TGF-β1、地塞米松则降低血红素氧合酶1 mRNA的表达[11]。IL-17A刺激血红素氧合酶1 mRNA表达量明显高于地塞米松联合IL-17A、地塞米松联合IL-17A(P<0.05)。这与目前临床各文献报道结果相似[12,13]。血红素氧合酶1为诱导表达，而血红素氧合酶2是稳定表达，临床检测发现血红素氧合酶1表达主要位于被覆上皮和黏膜下腺体等，然这一结果也显示出血红素氧合酶1的主要来源[14]。本次研究结果还说明血红素氧合酶1在Th17环境中的表达明显升高，而在Treg炎症环境中则明显下降，说明血红素氧合酶1在慢性鼻炎-鼻窦炎伴鼻息肉患者鼻息肉发生、发展中起着十分重要的作用，因此临床可以此作为干预靶点，预防和治疗鼻息肉[15，16]。

综上所述，本次研究结果发现血红素氧合酶1在慢性鼻炎-鼻窦炎伴鼻息肉中具有重要作用，同时临床可通过检测血红素氧合酶1表达来及时干预，以避免鼻息肉复发，提高治疗效果。