肥胖結(jié)腸癌患者血清Chemerin與MMPs及粘附因子相關(guān)性研究

西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院普通外科(西安 710061)

韓永軍△ 車向明▲ 許延發(fā)△

肥胖結(jié)腸癌患者血清Chemerin與MMPs及粘附因子相關(guān)性研究

西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院普通外科(西安 710061)

韓永軍△車向明▲許延發(fā)△

目的：探討肥胖結(jié)腸癌患者肥胖結(jié)腸癌患者血清Chemerin與MMPs及粘附因子相關(guān)性研究。方法:選擇肥胖結(jié)腸癌患者62例作為觀察組，同時(shí)選擇非肥胖的結(jié)腸癌患者51例作為對(duì)照組。對(duì)兩組患者的Chemerin與MMPs及粘附因子水平進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果:觀察組A期-B期及C期-D期與對(duì)照組同期相比，Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著性升高。觀察組內(nèi)C期-D期較A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1相比，均有顯著升高，對(duì)照組C期-D期較A期-B期ICAM-1 、VCAM-1相比，均有顯著升高。觀察組A期-B期與對(duì)照組同期相比， MMP-9較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著性升高，C期-D期與對(duì)照組同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著性差異。觀察組內(nèi)C期-D期較A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1均有顯著性差異，對(duì)照組C期-D期較A期-B期MMP-9存在顯著性差異。Chemerin與ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9呈顯著正相關(guān)，TIMP-1與Chemerin顯著負(fù)相關(guān)。結(jié)論:肥胖合并結(jié)腸癌患者Chemerin與MMPs及粘附因子密切相關(guān)，Chemerin水平升高是該類患者結(jié)腸癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移的重要危險(xiǎn)因子之一。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，由于肥胖人群消化道負(fù)擔(dān)較重且脂肪攝入量較高，膳食纖維攝入相對(duì)較少，人群中結(jié)腸癌(Colon carcinoma)患病風(fēng)險(xiǎn)增加明顯[1]。Chemerin是近年來新發(fā)現(xiàn)的重要的脂肪因子之一，可調(diào)控瘦素等的分泌進(jìn)而影響機(jī)體能量代謝[2]。細(xì)胞間黏附分-1(Intercellular cell adhesion molecule-1 ，ICAM-1)和血管細(xì)胞黏附分-1(Vascular cell adhesion molecule-1 ，VCAM-1) 、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(Matrix metalloproteinases -9，MMP-9)等因子參與細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix, ECM)的重構(gòu)[3]，是腫瘤發(fā)生及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的重要因子。但目前對(duì)Chemerin與ICAM-1、VCAM-1等因子之間關(guān)系尚未明確。本研究旨在明確脂代謝與腫瘤發(fā)生相關(guān)因子之間關(guān)系，現(xiàn)報(bào)告如下。

資料與方法

1 一般資料 觀察組共62例，均選自2011年1月至2013年6月我院普通外科收治的結(jié)腸癌合并肥胖的患者，肥胖界定根據(jù)患者體重指數(shù)(BMI=體重/身高2)，以28≤BMI為肥胖界定標(biāo)準(zhǔn)，年齡40～65歲。對(duì)照組患者為非肥胖(BMI<28)結(jié)腸癌患者，共51例，年齡40～61歲。入選患者腫瘤的分期采用Duke分期標(biāo)準(zhǔn)[4]，將對(duì)照組及觀察組患者分為 A期、B期、C期及D期。觀察組共有A期16例、B期18例、C期16例、D期12例，對(duì)照組A期13例、B期15例、C期13例、D期10例。所有患者均排除糖尿病等內(nèi)分泌疾病并排除合并全身各系統(tǒng)其他部位腫瘤者。

2 檢測(cè)方法

2.1 Chemerin測(cè)定：入選患者于接受手術(shù)及放化療等治療之前清晨采集靜脈血5ml,室溫靜止后離心分離血清。Chemerin檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法測(cè)定。

2.2 MMP-3、MMP-9及TIMP-1檢測(cè): 采用ELISA法檢測(cè)血清基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-3、MMP-9及基質(zhì)金屬蛋白酶的組織抑制劑-1(TIMP-1)。

2.3 ICAM-1、VCAM-1檢測(cè)： 采用ELISA法檢測(cè)細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)、血管細(xì)胞粘附分子-1(VCAM-1)。以上檢驗(yàn)由我院檢驗(yàn)科完成，每個(gè)樣本均設(shè)立三個(gè)副孔，保證各孔之間具有較好的重復(fù)性，并保證實(shí)驗(yàn)操作符合實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范。

結(jié) 果

1 兩組Chemerin及ICAM-1、VCAM-1比較：觀察組A期-B期及C期-D期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著性升高(P<0.05)。觀察組內(nèi)C期-D期較A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1相比，均顯著升高(P<0.05)，對(duì)照組C期-D期較A期-B期ICAM-1 、VCAM-1相比，均顯著升高(P<0.05)，Chemerin比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組Chemerin及ICAM-1、VCAM-1比較

注：與對(duì)照組同期相比 *P<0.05；與同組A期-B期相比，#P<0.05

2 兩組血清基質(zhì)金屬蛋白酶水平比較：觀察組A期-B期MMP-9較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著升高(P<0.05)，C期-D期與對(duì)照組同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1較對(duì)照組同期差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。觀察組內(nèi)C期-D期較A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);對(duì)照組C期-D期較A期-B期MMP-9差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 兩組血清基質(zhì)金屬蛋白酶水平比較

注：與對(duì)照組同期相比, *P<0.05；與同組A期-B期相比，#P<0.05

3 Chemerin與粘附因子及MMPs相關(guān)性分析：分析肥胖合并結(jié)腸癌患者Chemerin與粘附因子及MMPs相關(guān)性，Chemerin與ICAM-1、VCAM-1、MMP-3呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，TIMP-1與Chemerin顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，MMP-9與Chemerin極顯著正相關(guān)(P<0.01)，見表3。

表3 Chemerin與粘附因子及MMPs相關(guān)性

討 論

由于肥胖人群多有較多量飽和脂肪酸的攝入，會(huì)導(dǎo)致結(jié)腸中膽汁酸與中性固醇水平升高，進(jìn)而導(dǎo)致大腸菌群改變，固醇環(huán)等物質(zhì)被芳香化而形成致癌物質(zhì)，從而導(dǎo)致肥胖人群中具有較高的結(jié)腸癌患病率[5]。但目前對(duì)于Chemerin調(diào)節(jié)的脂代謝過程與結(jié)腸癌發(fā)生及進(jìn)展相關(guān)因子之間的關(guān)系尚未明確。目前的研究表明，脂肪是具有多重內(nèi)分泌功能的內(nèi)分泌器官，可分泌多種激素，如Chemerin等脂肪因子。ICAM-1、VCAM-1等粘附分子被認(rèn)為是控制腫瘤惡化和轉(zhuǎn)移的重要因子，可使內(nèi)皮細(xì)胞間的黏附作用增強(qiáng)，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞活化[6]?；|(zhì)金屬蛋白酶是導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)的主要蛋白酶，TIMP-1是MMPs的特異性抑制因子，MMP/TIMP比例失衡可導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)降解加速，成為促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移并增強(qiáng)侵襲能力的重要因素[7]。但目前對(duì)Chemerin與MMP及粘附因子在結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用及相關(guān)性尚未闡明。

由本研究可以看出，觀察組A期-B期及C期-D期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著性升高，觀察組內(nèi)C期-D期較A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1有顯著升高，對(duì)照組C期-D期較A期-B期ICAM-1 、VCAM-1均有顯著升高。Chemerin使腫瘤侵襲能力增強(qiáng)及加速轉(zhuǎn)移的機(jī)制在于，肥胖患者Chemerin等代謝失調(diào)會(huì)導(dǎo)致脂肪細(xì)胞對(duì)葡萄糖攝取能力下降，導(dǎo)致胰島素抵抗發(fā)生[8]。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)Chemerin及瘦素等可發(fā)揮與血管內(nèi)皮生長因子VEGF類似的促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖的作用，從而加速腫瘤新生血管形成，加速腫瘤的發(fā)展[9]。另外，以Chemerin為代表的脂肪因子代謝紊亂會(huì)導(dǎo)致Bcl-2等癌基因表達(dá)水平升高，成為結(jié)腸癌發(fā)生及進(jìn)展的重要分子生物學(xué)基礎(chǔ)。觀察組A期-B期MMP-9較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著性升高，C期-D期與對(duì)照組同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1較對(duì)照組同期均出現(xiàn)顯著性差異。觀察組內(nèi)C期-D期較A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1均有顯著性差異，對(duì)照組C期-D期較A期-B期MMP-9存在顯著性差異。分析Chemerin與MMPs及粘附因子相關(guān)性，Chemerin與ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9呈顯著正相關(guān)，TIMP-1與Chemerin顯著負(fù)相關(guān)。MMPs家族參與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移的機(jī)制在于，通過與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)表面的整合素受體結(jié)合，MMP進(jìn)一步破壞ECM并使腫瘤細(xì)胞進(jìn)入間質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)，加速腫瘤細(xì)胞進(jìn)入淋巴系統(tǒng)脈管及毛細(xì)血管，從而出現(xiàn)血道轉(zhuǎn)移及淋巴道轉(zhuǎn)移。 因而相關(guān)因子之間較好的相關(guān)性提示該疾病的發(fā)病過程可能以脂肪因子失調(diào)為啟動(dòng)因素，導(dǎo)致結(jié)腸癌發(fā)病因素增加，提示伴隨著細(xì)胞外基質(zhì)的重構(gòu)及腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、侵潤能力的增強(qiáng)，Chemerin水平紊亂會(huì)加速結(jié)腸腫瘤細(xì)胞的淋巴道及血道轉(zhuǎn)移，加強(qiáng)對(duì)肥胖患者該類因子的檢測(cè)，對(duì)于評(píng)估結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

綜上所述，肥胖的結(jié)腸癌患者Chemerin與MMPs及粘附因子的異常改變對(duì)判斷肥胖在結(jié)腸癌發(fā)生及發(fā)展中的作用具有重要意義，且具有較好的相關(guān)性。同時(shí)，有必要明確體重控制在肥胖患者結(jié)腸癌治療中的意義，為結(jié)腸癌的基礎(chǔ)及臨床研究提供理論依據(jù)。

[1] Zeng H, Lazarova D L. Obesity-related colon cancer: Dietary factors and their mechanisms of anticancer action[J]. Clin Exp Pharmacol Physiol,2012,39(2):161-167.

[2] Gao X, Mi S, Zhang F,etal. Association of chemerin mRNA expression in human epicardial adipose tissue with coronary atherosclerosis[J]. Cardiovasc Diabetol,2011,10:87.

[3] Sand J M, Larsen L, Hogaboam C,etal. MMP mediated degradation of type IV collagen alpha 1 and alpha 3 chains reflects basement membrane remodeling in experimental and clinical fibrosis - validation of two novel biomarker assays[J]. PLoS One,2013,8(12):e84934.

[4] Hotta T, Takifuji K, Yokoyama S,etal. The impact of obesity on learning laparoscopic surgery for colon cancer[J]. J Laparoendosc Adv Surg Tech A,2012,22(7):635-640.

[5] 徐建慶，徐 勇，雷 磊，等. 腹腔鏡與常規(guī)開腹手術(shù)治療老年人乙狀結(jié)腸癌及直腸癌的臨床對(duì)比研究[J]. 陜西醫(yī)學(xué)雜志,2013, 42(8): 1003-1005.

[6] Srivastava P, Pandey S, Mittal B,etal. No association of matrix metalloproteinase MMP-2 (-735C > T) and Tissue inhibitor of metalloproteinase TIMP-2 (-418G > C) gene polymorphisms with cervical cancer susceptibility[J]. Indian J Clin Biochem,2013,28(1):13-18.

[7] Docke S, Lock J F, Birkenfeld A L,etal. Elevated hepatic chemerin mRNA expression in human non-alcoholic fatty liver disease[J]. Eur J Endocrinol,2013,169(5):547-557.

[8] Chamberland J P, Berman R L, Aronis K N,etal. Chemerin is expressed mainly in pancreas and liver, is regulated by energy deprivation, and lacks day/night variation in humans[J]. Eur J Endocrinol,2013,169(4):453-462.

[9] Sand J M, Larsen L, Hogaboam C,etal. MMP mediated degradation of type IV collagen alpha 1 and alpha 3 chains reflects basement membrane remodeling in experimental and clinical fibrosis - validation of two novel biomarker assays[J]. PLoS One,2013,8(12):e84934.

(收稿：2014-12-07)

Correlation of serum chemerin, MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer

Department of General Surgery, the First Affiliated Hospital, Xi'an Jiaotong University (Xi’an 710061)

Han Yongjun Che Xiangming Xu Yanfa

Objective: To investigate the correlation of serum chemerin, MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer. Methods: 62 cases of obese patients with colon cancer were enrolled in the observation group, and 51 cases non-obese patients with colon cancer were selected as the control group. MMPs and chemerin and adhesion cytokine levels were measured. Results: Observation group in stage A -B & C-D period compared with the control group , Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1 than the control group increased significantly. In observation group of stage C -D than A-B Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1 were significantly higher, the control group compared with stage C -D of stage A -B ICAM-1 、VCAM-1 significantly increased. Observation group stage A -B phase compared with the control group , MMP-9 increased significantly than the control group, stage C -D compared with the control group , MMP-3、MMP-9、TIMP-1were significantly different from the control group. Chemerin and ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9 were positive correlated, TIMP-1 and Chemerin were negatively correlated.Conclusion :Chemerin is closely related to MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer, which is an important risk factor for colon cancer metastases in these obesepatients.

Colonic neoplasms/immunology Obesity Adipkines/blood Matrix metalloproteinace/blood Cell adhesion molecules/blood Vascular cell adhesion mofecule-1/blood

結(jié)腸腫瘤/免疫學(xué) 肥胖癥 脂肪因子/血液 基質(zhì)金屬蛋白酶/血液 細(xì)胞粘附因子/血液 血管粘附分子-1/血液

R735.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.03.019

△陜西省榆林市第一醫(yī)院普通外科

▲通訊作者