先天性腸閉鎖近端腸壁組織中成纖維細胞生長因子 10和骨形成蛋白4的表達

陳 琦,丁 娜,張振武,曹振杰,何智麗

鄭州大學第三附屬醫(yī)院小兒外科鄭州 450052

△男,1963年生,碩士,主任醫(yī)師,研究方向:小兒胃腸道畸形

先天性腸閉鎖是新生兒常見的胃腸道畸形,目前病因尚不明確,手術效果也不甚理想。近年發(fā)現成纖維細胞生長因子10(fibroblast growth factor 10, FGF10)與小鼠的胃腸道發(fā)育密切相關,FGF10基因缺陷的小鼠存在胃腸道畸形,如十二指腸閉鎖[1]和結腸閉鎖[2]等。同時有研究[3]證實骨形成蛋白 4 (bonemorphogenetic protein 4,BMP4)在神經修復中起重要作用,可能與腸神經系統(tǒng)的發(fā)育成熟有關。作者觀察了先天性腸閉鎖近端腸壁不同部位組織中FGF10和BMP4蛋白的表達情況,探討2者與先天性腸閉鎖的關系,為臨床治療提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 標本來源 選擇 2008年 7月至 2009年3月在鄭州大學第三附屬醫(yī)院經病理檢查確診并行手術治療的先天性腸閉鎖患兒 20例,患兒父母均知情同意,術中留取腸閉鎖處、閉鎖處近端5和10 cm處腸壁全層組織。該組患兒中,男 12例,女 8例,年齡1～6 d,均為足月兒,為單發(fā)閉鎖,術中未發(fā)現其他腸道合并畸形。同時取無病理改變的腸管組織 10例,取自相同年齡的非胃腸道畸形部分腸管切除患兒及非胃腸道畸形死亡足月兒,其中男 6例,女 4例,年齡1～6 d。

1.2 正常腸管組織和腸閉鎖處組織 FGF10及BM P4蛋白檢測 所有標本均經中性甲醛溶液固定,石蠟包埋,4μm厚連續(xù)切片,免疫組織化學染色采用SP法,嚴格按照試劑盒(購自北京中杉金橋生物技術有限公司)說明書進行操作。光鏡下觀察肌間神經叢和黏膜下層神經叢及周圍細胞的染色情況。FGF10及BMP4蛋白的免疫組織化學染色以腸肌間神經叢和黏膜下層神經叢神經節(jié)細胞胞質內出現棕黃色至棕褐色顆粒為陽性。采用Biosens Digital Imaging System圖像分析系統(tǒng)對所有標本的圖像進行定量分析,取平均灰度值為FGF10及BMP4蛋白表達量。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 16.0對正常腸管組織和腸閉鎖處組織FGF10及BMP4蛋白表達量行t檢驗,對閉鎖處、閉鎖近端5和10 cm處組織FGF10及BMP4蛋白表達量行重復測量數據的方差分析,檢驗水準α=0.05。

2 結果

FGF10、BMP4蛋白定位于神經節(jié)細胞胞質中,組織中陽性細胞分布呈異質性(圖1)。腸閉鎖處腸管組織FGF10及BMP4蛋白表達量均低于正常組織,見表1;且腸閉鎖處組織FGF10及BMP4蛋白表達量與閉鎖近端5和10 cm處組織的表達量比較,差異均有統(tǒng)計學意義,見表 2。

圖1 不同腸管組織中FGF10及BM P4蛋白的表達情況(SP)A:FGF10蛋白(×200);B:BMP4蛋白(×400);1:正常腸管組織;2:腸閉鎖處組織;3:閉鎖近端5 cm處組織;4:閉鎖近端10 cm處組織。

表1 正常腸管組織與閉鎖腸管組織FGF10及BM P4蛋白表達量的比較

表2 閉鎖腸管組織與閉鎖近端5和10 cm腸管組織FGF 10及BMP4蛋白表達量的比較

3 討論

先天性腸閉鎖是常見的先天性消化道畸形,目前病因不明,是造成先天性消化道梗阻的原因之一[4]。先天性腸閉鎖主要臨床癥狀為嘔吐、腹脹和便秘,往往伴有吸入性肺炎,全身情況迅速惡化。先天性腸閉鎖常伴發(fā)其他畸形,可見先天性腸閉鎖與胚胎期全身發(fā)育缺陷也有關。而部分腸閉鎖患兒在術后吻合口通暢、無其他腸道機械性梗阻的情況下,仍出現持續(xù)時間較長的腸道動力功能紊亂,提示術后腸功能障礙的發(fā)生可能與閉鎖近端腸管的嚴重擴張有關。

FGFs是一類調節(jié)細胞生長的多功能肽類生長因子,由150～200個氨基酸組成,它們通過結合相應的受體在多種器官的發(fā)育過程中起調控作用[5]。FGF10是FGFs家族的成員之一,在消化道、肺及甲狀腺等的胚胎發(fā)育中發(fā)揮重要作用。BMPs又稱骨形態(tài)發(fā)生蛋白,是一組具有類似結構的高度保守的功能蛋白[6]。Goldstein等[7]使用受體阻斷劑阻斷BMP4在雞胚腸道的表達,結果導致腸神經嵴細胞聚集形成神經節(jié)的速度變緩,神經節(jié)細胞減少。這提示BMP4與腸神經系統(tǒng)的發(fā)育成熟有關。

作者采用免疫組織化學的方法檢測先天性腸閉鎖處、腸閉鎖近端5和10 cm處腸管組織和正常腸管組織中FGF10和BMP4的表達情況。結果顯示,正常腸管和先天性腸閉鎖近端10 cm處FGF10和BMP4蛋白均有表達且表達較強,而閉鎖處和閉鎖近端5 cm處FGF10和BMP4蛋白表達較弱,尤其距離閉鎖端越近FGF10和BMP4的表達越弱,這提示先天性腸閉鎖近端腸管的FGF10和BMP4表達異常。FGF10和 BMP4的減少將影響FGFs、BMPs信號通路的正常傳遞,從而影響多種器官的胚胎發(fā)育包括腸管的發(fā)育。研究[8]證實直腸末端畸形,如肛門閉鎖、肛門狹窄等與FGF10的缺失有關,并且畸形的位置越高基因表達越弱。而BMP4也已經被證實在很多胃腸道先天性畸形,如先天性巨結腸組織中表達異常,BMP4的異常表達會進一步影響下游信號分子的表達,從而影響神經節(jié)細胞的分化、生長與成熟[9]。

小腸閉鎖術后常出現腸道功能不良,發(fā)病原因尚不明確,但普遍認為是由于閉鎖近端切除范圍不夠引起的。作者發(fā)現在腸閉鎖處、腸閉鎖近端 5 cm處, FGF10和BMP4的表達均減少,這就能解釋為什么腸閉鎖近端切除范圍過短會出現腸動力障礙,而腸閉鎖近端腸管10 cm處FGF10和BMP4的表達接近正常腸管,這提示在腸閉鎖的手術中為了保證術后腸功能順利恢復,腸管的切除范圍應該超過10 cm。

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