劉桂生,彭心宇,吳向未,趙 瑾,張永國,張示杰,孫 紅,張宏偉
2.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理教研室 ,石河子 832008
肝包蟲病是畜牧地區(qū)常見的人獸共患性疾病,前期研究發(fā)現(xiàn)肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁分為兩層,外囊層和外膜層,且二者的形成機(jī)制不同[1],外膜是由于肝細(xì)胞變性、萎縮、壞死及寄生蟲體刺激等原因,啟動(dòng)肝纖維化機(jī)制,被擠壓肝內(nèi)的Glisson系統(tǒng)和肝靜脈系統(tǒng)及其所屬纖維結(jié)構(gòu)不斷纖維化,最終形成包繞在外囊周圍,外囊是棘球蚴定位于宿主臟器后由于宿主的免疫功能形成的肉芽腫,在外膜中TGF-β1的表達(dá)高于外囊[2],TGF-β1是一種具有多種生理功能的多肽,其作用因靶細(xì)胞和作用濃度不同而不同。TGF-β1是提高肝纖維化最有效的細(xì)胞因子,能夠抑制肝細(xì)胞的增殖,激發(fā)HSC的活化,同時(shí)也能誘導(dǎo)肉芽組織中肌成纖維細(xì)胞表達(dá)高水平的A-SMA m RNA[3]。本實(shí)驗(yàn)采用免疫組化的方法檢測(cè)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白在50例肝包蟲囊腫中的表達(dá),來探討其肝包蟲囊腫的病理生長(zhǎng)過程的關(guān)系。
1.1 標(biāo)本來源及取材 收集2010年3月-2011年6月間石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院肝包蟲新鮮手術(shù)標(biāo)本50例,男27例,女23例。年齡10~78歲。大部分病例無特殊臨床表現(xiàn),并經(jīng)手術(shù)證實(shí)。所有標(biāo)本取材均包括肝包蟲外囊、外膜及其鄰近肝實(shí)質(zhì)組織。
1.2 免疫組織化學(xué)染色 采用免疫組織化學(xué)En-Vision二步法。En Vision試劑盒、一抗為鼠抗人α-SMA(中杉金橋)。每批染色以磷酸鹽緩沖液(PBS)代替一抗作陰性空白對(duì)照,同時(shí)用已知陽性表達(dá)的子宮肌瘤組織切片作陽性對(duì)照。具體方法按說明書進(jìn)行。結(jié)果判斷:根據(jù)顯色深淺劃分為4級(jí),呈棕褐色或棕黃色反應(yīng)分別為強(qiáng)陽性(+++)或陽性(++),淺黃色反應(yīng)為弱陽性(+),無著色為陰性(-)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 對(duì)結(jié)果計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。
2.1 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果
2.1.1 陽性對(duì)照中α-SMA呈棕黃色片狀分布(圖1);陰性對(duì)照中無著色(圖2)。
圖1 陽性對(duì)照(SP,×100)Fig.1 Positive control(SP,×100)
圖2 陰性對(duì)照(SP,×100)Fig.2 Negative control(SP,×100)
2.1.2 肝包蟲囊腫周圍α-SMA在外膜層表達(dá)呈棕黃色片狀分布,定位于肌成纖維細(xì)胞。在外囊偶有表達(dá),且多為淺黃色散在分布(圖4),定位于肌成纖維細(xì)胞。周圍肝組織中成棕黃色片狀分布,主要集中在Glisson系統(tǒng),定位于肌成纖維細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞(圖3)。其在外囊表達(dá)陽性率低于外膜層,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=30.136,P<0.01)(表1)。
圖3 免疫組織化學(xué)檢測(cè)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白在肝包蟲囊腫周圍組織中的表達(dá)(SP,×40)Fig.3 Expression ofα-SMA in the surrounding tissues of hydatid cysts(SP,×40)
圖4 免疫組織化學(xué)檢測(cè)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白在肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁中的表達(dá)DAB染色,肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁分兩層(IL:外囊;EL:外膜)。EL呈棕褐色反應(yīng)為強(qiáng)陽性(?),IL無著色為陰性(-)(SP,×100)Fig.4 Expression ofα-SMA in the pericystic layers of hydatid cystsDAB staining,delaminated expression was observed in the pericystic layer(inner-layer,IL;external-layer,EL)(SP,×100)
成纖維細(xì)胞(fibroblast,F(xiàn)B)是創(chuàng)傷愈合中的主要修復(fù)細(xì)胞,不僅具有旺盛的合成功能,還能合成一種類似平滑肌細(xì)胞具有收縮功能的細(xì)胞亞型-肌成纖維細(xì)胞(myofibroblast;MFB),MFB表達(dá)有平滑肌細(xì)胞特有的α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA),其特性還包括雙極型的細(xì)胞形態(tài),大量應(yīng)力纖維及轉(zhuǎn)膜連接的形成[4]。遷移中的FB轉(zhuǎn)化為MFB,MFB既能合成膠原纖維,又具有收縮功能[5]。肌成纖維細(xì)胞最早由 Gabbiani(1971)報(bào)道,其形態(tài)特點(diǎn)介于FB和平滑肌細(xì)胞之間,光鏡下為梭形或長(zhǎng)扁形細(xì)胞,不易與結(jié)締組織中其他細(xì)胞區(qū)分;電鏡觀察可見胞質(zhì)內(nèi)微絲束、核切跡、密體及細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)的連接,而這些不同于FB的超微結(jié)構(gòu)是 MFB具有收縮功能的基礎(chǔ)[6],MFB表達(dá)出α-SMA,肌成纖維細(xì)胞經(jīng)由α-SMA構(gòu)成的壓力纖維傳遞張力給細(xì)胞外基質(zhì),從而引起組織收縮[7],大量實(shí)驗(yàn)也證實(shí)組織的收縮與α-SMA的表達(dá)呈正相關(guān)[8-9]。α-SMA 作為細(xì)胞骨架蛋白,是成纖維細(xì)胞收縮表型的典型標(biāo)志[10],它通過跨膜復(fù)合物Fibronexus與成纖維細(xì)胞外纖維粘連蛋白相連,在外界信號(hào)的刺激下產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的收縮,而成纖維細(xì)胞外纖維粘連蛋白可與細(xì)胞外基質(zhì)或其它成纖維細(xì)胞相連,從而能把成纖維細(xì)胞的收縮傳導(dǎo)至整塊組織[11]。
表1 α-平滑肌肌動(dòng)蛋白在肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁中的表達(dá)Tab.1 Comparison of the expression of A-SMA in the pericystic layers of hydatid cysts
正常情況下,肌成纖維細(xì)胞存在于一些需要收縮的器官組織中,在某些病理狀態(tài)下,肌成纖維細(xì)胞也會(huì)出現(xiàn)[12],尤其是在損傷修復(fù)過程中,肌成纖維細(xì)胞是傷口收縮的主要力量[13]。在某些特殊的病理狀態(tài)下,肌成纖維細(xì)胞并不消退,持續(xù)表達(dá)肌動(dòng)蛋白及分泌膠原等細(xì)胞外基質(zhì),并產(chǎn)生收縮,從而導(dǎo)致一系列病理生理過程的發(fā)生。
肝星狀細(xì)胞是肝纖維化發(fā)生細(xì)胞機(jī)制的重要環(huán)節(jié)。肝星狀細(xì)胞是肝臟間質(zhì)細(xì)胞之一,正常肝臟的肝星狀細(xì)胞為靜止型細(xì)胞,儲(chǔ)存大量的維生素A,產(chǎn)生少量的Ⅰ型及Ⅳ型膠原[14-15]。當(dāng)肝臟發(fā)生損傷時(shí),由枯否細(xì)胞、肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和血小板產(chǎn)生的激活始動(dòng)因子激活肝星狀細(xì)胞[16-18]。這個(gè)活化過程包括表型向肌成纖維樣的改變,增殖速度增加,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)肥大,細(xì)胞外基質(zhì)沉積增加,維生素A減少或消失,其中以α-平滑肌肌動(dòng)蛋白顯著增殖,合成大量細(xì)胞外基質(zhì)為特征[19]。
前期研究認(rèn)為由于肝細(xì)胞變性、萎縮、壞死及寄生蟲體刺激等原因,啟動(dòng)肝纖維化機(jī)制,而肝發(fā)生纖維化時(shí),由于慢性損傷的長(zhǎng)期刺激,肝星狀細(xì)胞(hepatic stel-late cell,HSC)被激活,轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞,表達(dá)α-SMA[13]。實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)在不同時(shí)期的肝包蟲囊腫周圍組織中α-SMA都有不同程度的表達(dá),肝包蟲囊腫周圍α-SMA在外膜層表達(dá)呈棕黃色片狀分布,在外囊偶有表達(dá),且多為淺黃色散在分布,其在外囊表達(dá)陽性率低于外膜層,而且兩者有顯著差異,這說明外膜與外囊形成機(jī)制不同。由于肝細(xì)胞變性、萎縮、壞死及寄生蟲體刺激等原因,啟動(dòng)肝纖維化機(jī)制,被擠壓肝內(nèi)的Glisson系統(tǒng)和肝靜脈系統(tǒng)及其所屬纖維結(jié)構(gòu)不斷纖維化,最終形成外膜包繞在外囊周圍。外囊是棘球蚴定位于宿主臟器后由于宿主的免疫反應(yīng)形成的肉芽腫,這與前期研究提出的外膜與外囊的形成機(jī)制相符。
研究表明在正常肝臟中α-SMA只分布于血管壁[20]。α-SMA在肝包蟲囊腫周圍肝組織中呈棕黃色片狀分布,主要集中在Glisson系統(tǒng),這可能與肝纖維化進(jìn)程相關(guān),而外膜的形成與肝纖維化機(jī)制相關(guān),因此α-SMA在肝包蟲囊腫生長(zhǎng)過程中起著重要作用。可能與我們臨床上觀察到的許多現(xiàn)象相關(guān)。
上述研究尚屬初步,對(duì)于肝包蟲病囊腫自然病程中動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)的觀察及其與α-SMA的關(guān)系,人體其他臟器的局部反應(yīng)等還有待于進(jìn)一步的研究。
[1]Wu XW,Chen XL,Peng XY,et al.The specific expression of collagen I,III and IV in the pericystic layer of hepatic hydatid cyst[J].Chin J Zoonoses,2004,20(10):876-879.(in Chinese)
吳向未,陳雪玲,彭心宇,等.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原在肝包蟲囊腫周圍人體纖維囊壁中的特異性分層表達(dá)[J].中國人獸共患病雜志,2004,20(10):876-879.
[2]Peng XY,Wu XW,Zhang SJ,et al.Recognition on pathological structure of fibrotic cyst wall around hydatid cyst of liver[J].World Chin J Digestol,2005,13(3):276-279.(in Chinese)
彭心宇,吳向未,張示杰,等.肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁病理結(jié)構(gòu)的再認(rèn)識(shí)[J].世界華人消化雜志,2005,13(3):276-279.
[3]Desmoulière A,Geinoz A,Gabbiani F,et al.Transforming growth factor-beta 1 induces alpha-smooth muscle actin expression in granulation tissue myofibroblasts and in quiescent and growing cultured fibroblasts[J].J Cell Biol,1993,122(1):103-111.
[4]Liu YK,Lu SL.The influence of mechanical stimulation on the outcome of muscle fibroblasts[J].Chin J Traumatol,2002,18,(11):703-704.(in Chinese)
劉英開,陸樹良.力學(xué)刺激對(duì)肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)歸的影響[J].中華創(chuàng)傷雜志,2002,18(11):703-704.
[5]Liu Y,Cen Y,Tang Y,et al.The role of myofibroblast in the development of pathological scar[J].Chin J Reparat Reconstruct Surg,2005,19(1):39-41.(in Chinese)
劉勇,岑瑛,唐穎等.肌成纖維細(xì)胞在病理性瘢痕形成中的機(jī)制[J].中國修復(fù)重建外科雜志,2005,19(1):39-41.
[6]Eyden B.Electron microscopy in the study of myofibroblastic lesions[J].Semin Diagn Pathol,2003,20(1):13-24.
[7]Hinz B,Gabbiani G.Cell-matrix and cell-cell contacts of myofibroblasts:role in connective tissue remodeling[J].Thromb Haemost,2003,90(6):993-1002.
[8]Zaleskas JM,Kinner B,F(xiàn)reyman TM,et al.Growth factor regulation of smooth muscle actin expression and contraction of human articular chondrocytes and meniscal cells in a collagen-GAG matrix[J].Exp Cell Res,2001,270(1):21-31.
[9]Tian YF,Tang SM,Luo SJ,et al.A study on the expressions
and the correlation of TGF-βandα-SMA in scar[J].Chin J Plasts Surg,2000,16(2):75-77.(in Chinese)
田宜肥,湯少明,羅少軍,等.TGF-β和α-SMA在瘢痕組織中的表達(dá)及相關(guān)性研究[J].中華整形外科雜志,2000,16(2):75-77.
[10]Muchaneta-Kubara EC,el Nahas AM.Myofibroblast phenotypes expression in experimental renal scarring[J].Nephrol Dial Transplant,1997,12(5):904-915.
[11]Huang H,Tang SJ,Bao WH,et al.Expression ofα-smooth muscle attin in scar fibroblastsinvitro[J].Chin J Reparat Reconstruct Surg,2001,15(6):347-350.(in Chinese)
黃輝,唐勝建,鮑衛(wèi)漢.α-平滑肌肌動(dòng)蛋白在瘢痕成纖維細(xì)胞中的表達(dá)[J].中國修復(fù)重建外科雜志,2001,15(6):347-350.
[12]Schurch W,Seemayer TA,Gabbiani G.Myofibroblast,//Stemberg SS,Histology for pathologists[M].New York:Ra-ven Press,1992,109-144.
[13]Darby I,Skalli O,Gabbiani G.Alpha-smooth muscle actin is transiently expressed by myofibroblasts during experimental wound healing[J].Lab Invest,1990,63(1):21-29.
[14]Ramadori G,Armbrust T.Cytokines in the liver[J].Eur J Gastroenterol Hepatol,2001,13(7):777-784.
[15]Masunaga H,F(xiàn)ujise N,Shiota A,et al.Preventive effects of the deleted form of hepatocyte growth factor against various liver injuries[J].Eur J Pharmacol,1998,342(2/3):267-279.
[16]Lee KS,Lee SJ,Park HJ,et al.Oxidative stress effect on the activation of hepatic stellate cells[J].Yonsei Med J,2001,42(1):1-8.
[17]Kim WH,Matsumoto K,Bessho K,et al.Growth inhibition and apoptosis in liver myofibroblasts promoted by hepatocyte growth factor leads to resolution from liver cirrhosis[J].Am J Pathol,2005,166(4):1017-1028.
[18]Cramer T,Schuppan D,Bauer M,et al.Hepatoctye growth factor and c-Met expression in rat and human liver fibrosis[J].Liver Int,2004,24(4):335-344.
[19]Guo YH,Yu XF,Yu HQ,et al.The effect of perioperative entreal immunonutrition on live regeneration function in cirrhotic rats with partial hepatectomy[J].Chin J Gener Surg,2007,16(3):258-260.(in Chinese)
郭躍華,于小舫,于會(huì)群.圍手術(shù)期腸內(nèi)免疫營養(yǎng)對(duì)肝硬化肝切除大鼠肝再生的影響[J].中國普通外科雜志,2007,16(3):258-260.
[20]Wu XR,Lv MH,Wang Q,et al.The plasma levels of transforming growth factorβ1 and the protein expressions of a-SMA,urokinase plasminogen activator and plasmlnogen activator inhibitor-1 in liver of patients with different grades of hepaticfibrosis[J].Chin J Hepatol,2004,12(7):400-402.(in Chinese)
武希潤(rùn),呂敏和,王琦等.α-平滑肌肌動(dòng)蛋白表達(dá)及血漿轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1變化在肝纖維化發(fā)生發(fā)展中的作用[J].中華肝臟病雜志,2004,12(7):400-402.