正常人體胚胎泌尿生殖系統(tǒng)中HCY-2表達變化及意義

張元元，李耀康，王光明

(大理大學臨床醫(yī)學院，云南大理671000)

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正常人體胚胎泌尿生殖系統(tǒng)中HCY-2表達變化及意義

張元元，李耀康，王光明

(大理大學臨床醫(yī)學院，云南大理671000)

摘要：目的觀察同型半胱氨酸誘導基因(HCY-2)在正常人體胚胎泌尿生殖系統(tǒng)中的表達，探討其在泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育中的作用。方法取不同發(fā)育時期的正常人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢，采用免疫組化ABC法檢測HCY-2。結果在腎臟皮質內，妊娠中期HCY-2表達量均低于其他各期，P均<0.05；在腎臟髓質內，不同階段人體胚胎HCY-2表達量無差異(P均>0.05)；在睪丸內妊娠中期HCY-2表達量均低于其他各期，其中妊娠早期最高，P均<0.05；在卵巢內妊娠晚期HCY-2表達量均低于其他各期，其中妊娠中期最高，P均<0.05。結論HCY-2在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發(fā)育的整個時期持續(xù)表達，其可能與人體胚胎泌尿生殖系統(tǒng)的發(fā)育有關。

關鍵詞：胚胎發(fā)育；腎臟；睪丸；卵巢；同型半胱氨酸誘導基因

同型半胱氨酸誘導基因(HCY-2)是陳光慧等[1, 2]在體外模擬高半胱氨酸血癥時，從體外培養(yǎng)的血管平滑肌細胞中克隆的新基因。有研究顯示，該基因在成年大鼠各器官組織中廣泛表達[3]。另外，HCY-2在人類胚胎時期的心臟亦有表達，主要表達在心肌細胞胞質內，在畸形人體胚胎心臟中表達異常[4]；進一步研究顯示，在同型半胱氨酸(HCY)刺激培養(yǎng)的心肌細胞中，HCY-2表達變化與細胞增殖改變密切相關[5，6]。目前，有關HCY-2在人體胚胎泌尿生殖系統(tǒng)中表達狀態(tài)的研究較少。2013年10月～2014年12月，我們觀察了發(fā)育不同時期的正常人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢中HCY-2的表達變化，探討其在人體胚胎泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育中的作用。

1材料與方法

1.1材料HCY-2抗體由北京大學醫(yī)學部心血管研究所提供。收集正常人體胚胎20例，其中處于妊娠早期(4～8周)6例，妊娠中期(3～4個月)5例，妊娠晚期(5～6個月)5例，近足月(8個月以上)4例；以上人體胚胎均來源于北京大學第三附屬醫(yī)院、和平里醫(yī)院等，所有胚胎因某種原因流產后死亡。標本均為通信作者在北京大學醫(yī)學部攻讀碩士研究生期間收集，已獲北京大學醫(yī)學部倫理委員會審批。

1.2HCY-2檢測方法將標本用4%多聚甲醛固定，石蠟包埋，以5 μm厚度進行組織切片。采用免疫組化ABC法檢測HCY-2，其中一抗(抗HCY-2抗體)濃度為1∶800(體積比)，陰性對照用PBS代替一抗，按試劑盒說明書操作；以呈現(xiàn)黃棕色染色為HCY-2陽性反應，用Q-500圖像分析系統(tǒng)測定陽性部位的光密度(OD)值，以此表示HCY-2表達量。每個樣本取3張切片，每張切片隨機分析3個視野，取平均值。

2結果

HCY-2在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發(fā)育的整個時期均表達，主要表達在腎臟皮質的腎小管、腎小球髓質的集合管及睪丸、卵巢的間質細胞胞質內。見表1。

表1　正常人體胚胎泌尿生殖系統(tǒng)中HCY-2

注： 與妊娠早期比較，*P<0.01；與妊娠中期比較，▲P<0.05，#P<0.01；與妊娠晚期比較，△P<0.01。

3討論

本研究發(fā)現(xiàn)，HCY-2在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發(fā)育的整個時期均持續(xù)表達，且主要表達在腎臟皮質的腎小管、腎小球髓質的集合管及睪丸、卵巢的間質細胞胞質內。李英等[4]在研究成年大鼠時顯示，功能活躍或分裂增殖能力強的細胞組成的器官中HCY-2表達較高。而我們先前的研究結果也顯示，心肌細胞內HCY-2表達與心肌細胞增殖呈正相關[6]。在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發(fā)育的整個時期，參與構成腎臟、睪丸和卵巢的細胞數(shù)量逐漸增多，此時HCY-2持續(xù)表達。因此，可以推測在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發(fā)育過程中，HCY-2 的表達蛋白與構成腎臟、睪丸和卵巢的細胞生長、增殖有關，可通過調節(jié)細胞增殖以影響或調節(jié)腎臟、睪丸和卵巢的發(fā)育。

李勇等[3, 7, 8]在雞胚轉染HCY-2基因后的研究發(fā)現(xiàn)，HCY-2基因高表達時可引起雞胚心臟結構紊亂、心內膜墊缺損，抑制心室、心房發(fā)育，并引起心肌細胞的超微結構改變；在培養(yǎng)的人體胚胎心肌細胞中的研究也同樣表明，HCY-2基因表達改變可引起心肌細胞超微結構發(fā)生改變[9]。HCY-2基因表達紊亂能夠誘導雞胚心血管系統(tǒng)發(fā)育異常，表現(xiàn)為心包積液、異位心、心外露和心臟過小等，故認為HCY-2可能是一種胚胎發(fā)育的毒性因子。在內皮細胞內轉染HCY-2基因，發(fā)現(xiàn)HCY-2可促進內皮細胞凋亡，而細胞凋亡在胚胎發(fā)育的整個過程中具有十分重要的作用[10, 11]。因此，進一步推測HCY-2 的表達蛋白通過引起細胞凋亡調節(jié)腎臟、睪丸和卵巢的發(fā)育。

陳光慧等[2]研究表明，HCY-2可促進雞胚心肌細胞凋亡，為凋亡促進基因。我們前期的研究也顯示，HCY-2在室間隔膜部缺損的人體胚胎心臟中表達明顯高于正常發(fā)育的人體胚胎心臟[5]。因此，推測在胚胎心臟發(fā)育時期HCY-2基因可能通過細胞凋亡來影響心臟內部的分隔。另有研究顯示，HCY-2基因與RIP3基因高度同源[9]，為RIP3的同源基因。RIP3基因可激活Caspase-2而引發(fā)一系列的級聯(lián)反應，從而促進細胞的凋亡[12]。在Hela細胞株中基因沉默RIP3，細胞將不能夠激活cAMP和cGMP，從而使細胞的信號傳導途徑受阻，細胞失去正常的功能[13,14]。因此，在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢的發(fā)育中，HCY-2的表達在腎臟、睪丸和卵巢的正常結構形成方面可能具有重要的作用，但是其具體作用機制有待進一步研究。

參考文獻：

[1] 陳光慧,朱燕青,張晨輝.一個新的高血壓相關基因的克隆和表達[J].中華醫(yī)學雜志,1997,77(11): 823-828.

[2] 陳光慧,高煒,李勇.一種新的細胞凋亡相關基因—高同型半胱氨酸誘導基因HCY-2 的功能初探[J].中國醫(yī)學科學院學報,2000,22(4):383-387.

[3] 李勇,陳星,齊佩文.同型半胱氨酸對雞胚神經胚形成期胚胎的發(fā)育毒性和致畸作用初探[J].中國優(yōu)生優(yōu)育,1998,9(1):7-9.

[4] 李英,呂丹瑜,畢振伍.高同型半胱氨酸誘導基因HCY-2 在大鼠體內的表達與分布[J]. 北京大學學報：醫(yī)學版,2002,34(4):333-336.

[5] 王光明,張淑惠,李英,等.同型半胱氨酸誘導基因在正常和畸形人體胚胎心臟中的表達[J].解剖學報,2004,35(1):96-99.

[6] 王光明,李英,呂丹瑜.同型半胱氨酸對心肌細胞HCY-2 表達的影響[J].解剖學報,2003，34(1)：53-56.

[7] 李勇,李松,陳光慧.HCY-2 基因和同型半胱氨酸與雞胚先天性心臟畸形發(fā)生的關系[J]. 中華醫(yī)學雜志,2000,80(2):131-134.

[8] 李勇,李竹,陳星.同型半胱氨酸對雞胚早期心血管發(fā)育的影響[J].中華預防醫(yī)學雜志,1999,33(3):137-139.

[9] Zhao L, Wang G, Lu D, et al. Homocysteine, hRIP3 and congenital cardiovascular malformations[J]. Anat Embryol (Berl), 2006,211(3):203-212.

[10] Jezek D, Kozina V. Apoptosis during embryo development[J]. Acta Med Croatica, 2009,63(Suppl 2):37-41.

[11] Velkey JM, Bernanke DH. Apoptosis during coronary artery orifice development in the chick embryo[J]. Anat Rec, 2001,262(3):310-317.

[12] Sun X, Lee J, Navas T, et al. RIP3, a novel apoptosis-inducing kinase[J]. J Biol Chem, 1999,274(24):16871-16875.

[13] Wang Z, Jiang H, Chen S, et al. The mitochondrial phosphatase PGAM5 functions at the convergence point of multiple necrotic death pathways[J]. Cell,2012,148(1-2):228-243.

[14] Narayan N, Lee IH, Borenstein R, et al. The NAD-dependent deacetylase SIRT2 is required for programmed necrosis[J]. Nature, 2012,492(7428):199-204.

《山東醫(yī)藥》第56卷第6期刊載的“益氣除痰方含藥血清對順鉑耐藥肺癌細胞增殖和細胞周期的影響”一文中， “益氣除痰方由黨參、薏苡仁、守宮、生南星等藥物組成”應為“益氣除痰方由紅參、薏苡仁、壁虎、生南星等藥物組成”。

本刊編輯部

(收稿日期：2015-08-04)

中圖分類號：R321.5

文獻標志碼：B

文章編號：1002-266X(2016)10-0078-02

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.10.035

通信作者：王光明(E-mail: 420869015@qq.com)