常海剛 王雅瀟 馬鵬舉 周 祥 惠 磊 徐 翀 周文科 金保哲(通訊作者)
新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 衛(wèi)輝 453100
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高血壓腦出血血腫周圍C反應(yīng)蛋白變化與凋亡細(xì)胞的關(guān)系
常海剛王雅瀟馬鵬舉周祥惠磊徐翀周文科金保哲(通訊作者)
新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院衛(wèi)輝453100
【摘要】目的探討高血壓腦出血患者血腫周圍C反應(yīng)蛋白表達(dá)及與細(xì)胞凋亡的關(guān)系。方法選取20例高血壓腦出血患者血腫灶周圍腦組織標(biāo)本為實(shí)驗(yàn)組,5例手術(shù)通道血腫遠(yuǎn)隔部位腦組織標(biāo)本為對(duì)照組。根據(jù)腦出血量大小實(shí)驗(yàn)組標(biāo)本分為3組A(出血量35~45 mL)、B(出血量45~70 mL)、C(出血量≥70 mL)組。所有標(biāo)本均行TUNEL染色、C反應(yīng)蛋白免疫組化染色。對(duì)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)分析。結(jié)果實(shí)驗(yàn)組血腫周圍腦組織都有不同程度TUNEL陽(yáng)性凋亡細(xì)胞和C反應(yīng)蛋白陽(yáng)性細(xì)胞;越遠(yuǎn)離血腫周圍,對(duì)照組TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞和C反應(yīng)蛋白陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)減少,同時(shí)血腫量較大者,血腫周圍TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞和C反應(yīng)蛋白表達(dá)更為顯著。結(jié)論腦出血血腫周圍腦組織大量表達(dá)C反應(yīng)蛋白,TUNEL陽(yáng)性凋亡細(xì)胞亦較明顯,而血腫遠(yuǎn)隔部位CRP不表達(dá)或僅少量表達(dá),TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)亦減少,CRP可能直接參與腦出血血腫周圍腦組織細(xì)胞凋亡過程。
【關(guān)鍵詞】C反應(yīng)蛋白;腦出血;細(xì)胞凋亡
腦出血是神經(jīng)科常見病、多發(fā)病,是一種最具破壞性的腦血管病,占所有腦卒中的15%,其發(fā)病率、致殘率、復(fù)發(fā)率及病死率均較高[1],且預(yù)后極差[2-3]。近年來,隨著腦血管病患者數(shù)的不斷上升,腦血管病已成為威脅人類健康的首發(fā)疾病,腦血管病變的診治日益受到重視。研究表明,腦出血后出血部位和周圍組織存在炎性反應(yīng),是腦出血后繼發(fā)性腦損害病理生理的重要環(huán)節(jié)[4-5]。C反應(yīng)蛋白(CRP)為一種反映各種急慢性炎癥的時(shí)相蛋白[6],正常情況存在于血清或血漿中,機(jī)體在急性炎癥或創(chuàng)傷時(shí),體內(nèi)炎性反應(yīng)系統(tǒng)被激活,CRP水平顯著升高[7-8]。研究證實(shí)CRP是與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、演變進(jìn)展有關(guān)的促炎因子[9],可預(yù)測(cè)未來心腦血管事件的發(fā)生。它在冠心病、腦梗死、周圍血管栓塞等疾病診斷和預(yù)測(cè)中發(fā)揮越來越重要的作用,甚至被認(rèn)為是心、腦血管病危險(xiǎn)評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)[10]。大量研究也證實(shí),在自發(fā)性腦出血患者中,血清CRP增高并和患者預(yù)后有密切相關(guān)性,以往研究主要集中在全身及血清中CRP的表達(dá),而對(duì)腦組織中CRP參與病理生理直接證據(jù)較少,尤其對(duì)自發(fā)性腦出血血腫周圍的CRP表達(dá)及與細(xì)胞凋亡關(guān)系等研究更少。本文旨在研究高血壓腦出血血腫周圍CRP表達(dá)及其與細(xì)胞凋亡關(guān)系。
1資料與方法
1.1一般資料研究對(duì)象為新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院收治手術(shù)患者20例,男12例,女8例,年齡38~65歲,平均50歲。家屬簽署知情同意書。
1.2診斷標(biāo)準(zhǔn)符合1995年第4屆腦血管會(huì)議修訂的腦出血診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):發(fā)病前4周內(nèi)出現(xiàn)潛在的感染、創(chuàng)傷、手術(shù)史、放化療及抗炎藥物治療史;糖尿病、肝腎疾病、肺結(jié)核、慢性阻塞性肺疾病、心功能衰竭、自身免疫性疾病。所有患者行CT檢查,測(cè)量血腫量,出血量計(jì)算采用多田方法T=π/6×a×b×c,a為血腫最大層面最大直徑(cm),b為血腫最大層面與a垂直的直徑,c為血腫出現(xiàn)的層數(shù)。實(shí)驗(yàn)組按血腫量分為3組,A組:出血量35~45 mL;B組:出血量45~70 mL;C組:出血量≥70 mL;
1.3標(biāo)本采集臨床病例腦組織標(biāo)本在手術(shù)中經(jīng)皮層“造瘺"清除血腫時(shí),將手術(shù)入路通道中鄰近血腫約0.5 cm范圍內(nèi)的腦組織保存下來,作為病例組標(biāo)本。將部分超早期手術(shù)組患者皮層“造瘺”起始處,即遠(yuǎn)隔血腫部位腦組織保留下來,作為對(duì)照組標(biāo)本。標(biāo)本立即放入4%多聚甲醛固定溶液固定,遂行石臘包埋、切片。
石蠟切片:組織脫水、滲透與包埋:①脫水:70%乙醇(60 min)→85%乙醇(60 min)→95%乙醇(60 min)→100%乙醇(60 min)→100%乙醇(60 min)。②透明:二甲苯Ⅰ(30 min)→二甲苯Ⅱ(30 min)。③滲透:石蠟Ⅰ(60 min)→石蠟Ⅱ(60 min),62 ℃烘箱中。④包埋:將組織放入盛有石蠟的模具中,擺好位置,于石蠟包埋機(jī)的冷臺(tái)上冷卻。
切片和貼片:將包埋好的組織塊于切片機(jī)中約5 μm,放于漂片機(jī)中展開,再將切片撈于多聚賴氨酸附膜載玻片上,編號(hào),70 ℃干烤1 h,貼片后60 ℃烤5 h。
1.4C反應(yīng)蛋白免疫組化方法檢測(cè)步驟(1)熱修復(fù):將載玻片放入容器中,加10 mM的枸櫞酸鈉緩沖液,pH 6.0;(2)標(biāo)本用正常封閉血清封閉,PBS沖洗3次,每次5 min。(3)與一抗孵育60 min。(4)與熒光標(biāo)記的二抗一起溫浴45 min(用于免疫組化的二抗)。(5)用液態(tài)封固劑或90%甘油PBS液封片。(6)用適當(dāng)?shù)臑V鏡在熒光顯微鏡下閱片。陰性對(duì)照:每組各抽取切片2張用抗體稀釋液代替一抗,其余步驟同上。
1.5腦組織細(xì)胞凋亡檢測(cè)方法操作流程圖:制作石蠟切片→脫蠟、水合→細(xì)胞通透→加TUNEL反應(yīng)液→加converter-POD→與底物DAB反應(yīng)顯色→光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)并拍照。
具體操作步驟:(1)用二甲苯浸洗2次,每次5 min;(2)用梯度乙醇(100%、95%、90%、80%、70%)各浸洗1次,每次3 min;(3)PBS漂洗2次;(4)用Proteinase K工作液處理組織15~30 min在21~37 ℃(溫度、時(shí)間、濃度均需摸索)或加細(xì)胞通透液8 min;(5)PBS漂洗2次;(6)制備TUNEL反應(yīng)混合液,處理組用50 μL TdT+450 μL熒光素標(biāo)記的dUTP液混勻;而陰性對(duì)照組僅加50 μL熒光素標(biāo)記的dUTP液,陽(yáng)性對(duì)照組先加入100 μL DNase 1,反應(yīng)在15~25 ℃下10 min,后面步驟同處理組。(7)玻片干后,加50 μL TUNEL反應(yīng)混合液(陰性對(duì)照組僅加50 μL熒光素標(biāo)記的dUTP液)于標(biāo)本上,加蓋玻片或封口膜在暗濕盒中反應(yīng)37 ℃×1 h。(8)PBS漂洗3次;(9)可以加1滴PBS在熒光顯微鏡下計(jì)數(shù)凋亡細(xì)胞(激發(fā)光波長(zhǎng)為450~500 nm,檢測(cè)波長(zhǎng)為515~565 nm);(10)玻片干后加50 μL converter-POD于標(biāo)本上,加蓋玻片或封口膜在暗濕盒中反應(yīng)37 ℃×30 min。(11)PBS漂洗3次;(12)在組織處加50~100 μL DAB底物,反應(yīng)15~25 ℃×10 min;(13)PBS漂洗3次;(14)拍照后再用蘇木素或甲基綠復(fù)染,幾秒后立即用自來水沖洗。梯度酒精脫水、二甲苯透明、中性樹膠封片。(15)加一滴PBS或甘油在視野下,用光學(xué)顯微鏡觀察凋亡細(xì)胞(共200~500個(gè)細(xì)胞)并拍照??山Y(jié)合凋亡細(xì)胞形態(tài)特征綜合判斷(未染色細(xì)胞變小,胞膜完整但出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象,晚期出現(xiàn)凋亡小體,貼壁細(xì)胞出現(xiàn)鄒縮、變圓、脫落;而染色細(xì)胞呈現(xiàn)染色質(zhì)濃縮、邊緣化,核膜裂解,染色質(zhì)分割成塊狀/凋亡小體)。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理選用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料以百分率表示,采用χ2檢驗(yàn),雙變量相關(guān)分析采用計(jì)算相關(guān)系數(shù),查r界值表確定P值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1細(xì)胞凋亡情況見圖1。腦出血后6 h經(jīng)TUNEL檢測(cè)對(duì)照組偶見或未見凋亡細(xì)胞;而實(shí)驗(yàn)組血腫周圍有凋亡細(xì)胞明顯高于對(duì)照組,出血量最大組明顯高于出血量較小組,不同出血量組TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=439.573,P<0.01)。
2.2血腫周圍C反應(yīng)蛋白表達(dá)情況見圖2。對(duì)照組各視野間有少量C反應(yīng)蛋白陽(yáng)性細(xì)胞;血腫量愈大,血腫周圍C表達(dá)愈顯著;且血腫周圍CRP表達(dá)明顯,遠(yuǎn)離血腫腦組織表達(dá)降低,各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=327.99,P<0.01)。
2.3CRP蛋白表達(dá)與凋亡的關(guān)系對(duì)CRP陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù)和凋亡陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果表明二者有相關(guān)性(r=0.99,P<0.01)。見表1。
表1 不同組別TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞
注:不同出血量組陽(yáng)性細(xì)胞比較,P<0.01
a b c a b圖1 a:出血量≥70 mL組血腫周圍TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)情況,可見凋亡細(xì)胞數(shù)較多,左側(cè)靠近血腫側(cè),距離血腫側(cè)愈遠(yuǎn)陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)愈少 b:出血量30~45 mL組TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)情況,可見凋亡細(xì)胞數(shù)較前組有減少,下側(cè)靠近血腫側(cè) c:對(duì)照組TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)情況 圖2 a:出血量30~45 mL組血腫周圍C反應(yīng)蛋白表達(dá)情況,可見少量C反應(yīng)蛋白陽(yáng)性細(xì)胞,右側(cè)靠近血腫側(cè) b:出血量≥70 mL組血腫周圍C反應(yīng)蛋白表達(dá)情況,可見大量C反應(yīng)蛋白陽(yáng)性細(xì)胞,右側(cè)靠近血腫側(cè),可見距離血腫愈遠(yuǎn),陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)愈少
3討論
高血壓腦出血發(fā)病率、致殘率、致死率、復(fù)發(fā)率高,無(wú)論國(guó)內(nèi)或國(guó)外,仍缺乏特別有效的改善預(yù)后的治療方法,帶來沉重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而探討腦出血的病理生理機(jī)制,從而尋求有效的治療方案成為目前研究的熱點(diǎn)。近年來,研究腦出血的病理生理機(jī)制主要包括:出血血腫壓迫周圍腦組織及繼發(fā)性缺血[11],血腫及分解殘物毒性作用[12-13],炎癥反應(yīng)[14-15]等,而關(guān)于腦出血血腫周圍的炎癥反應(yīng)研究越來越多。CRP是炎癥、感染、組織損傷、壞死和惡性腫瘤的一個(gè)重要標(biāo)志。研究認(rèn)為,超敏CRP>3 mg/L時(shí),心、腦血管事件的發(fā)生危險(xiǎn)較高,其在冠心病、腦梗死、周圍血管栓塞等疾病診斷和預(yù)測(cè)中發(fā)揮越來越重要的作用,甚至被認(rèn)為是心、腦血管病危險(xiǎn)評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)。而CRP同樣可以預(yù)測(cè)腦出血患者的預(yù)后,與腦出血患者的致殘率及病死率密切相關(guān),并以此為治療腦出血提供新的策略。以往對(duì)腦出血后血清CRP的研究較多,主要集中在血清CRP的檢測(cè)及變化過程,從而研究血清CRP表達(dá)與疾病發(fā)生發(fā)展及預(yù)后的關(guān)系。以往研究證實(shí)血清CRP主要有肝臟釋放分泌,且在炎癥介質(zhì)尤其IL-6介導(dǎo)下表達(dá)增多,腦出血后血清CRP明顯升高主要在發(fā)病后24 h左右,在超早期6 h內(nèi)甚至在正常范圍內(nèi),而以往對(duì)腦出血后血腫周圍CRP的研究極少。CRP僅是腦出血后的全身應(yīng)激反應(yīng),還是直接參與腦出血的病理生理機(jī)制需進(jìn)一步研究。本研究發(fā)現(xiàn),腦出血血腫周圍腦組織大量表達(dá)CRP,且血腫量愈大,CRP表達(dá)愈顯著;CRP表達(dá)與凋亡細(xì)胞表達(dá)有相關(guān)性,提示CRP可能參與腦出血后血腫周圍腦細(xì)胞凋亡過程;在腦出血超早期,血腫周圍已有CRP大量表達(dá),推測(cè)除肝臟可以釋放CRP外,神經(jīng)元或膠質(zhì)細(xì)胞亦能分泌CRP,這在以往研究中鮮有報(bào)道。腦出血不僅引起腦組織局部炎癥反應(yīng),也會(huì)導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)應(yīng)激。腦出血致?lián)p傷腦組織釋放大量炎癥介質(zhì),如IL-6。IL-6可誘導(dǎo)肝臟產(chǎn)生急性反應(yīng)蛋白,主要是血清CRP的升高較為明顯。而本研究發(fā)現(xiàn),腦出血血腫周圍有大量CRP表達(dá),且遠(yuǎn)離血腫,其表達(dá)減少。由此認(rèn)為,腦出血后血清CRP表達(dá)增加,主要有肝臟產(chǎn)生釋放于循環(huán)系統(tǒng)中,血清CRP參與全身系統(tǒng)器官損傷過程,同時(shí)血腫周圍大量表達(dá)CRP,據(jù)此推測(cè)血腫周圍腦組織神經(jīng)元或膠質(zhì)細(xì)胞可能表達(dá)分泌CRP,這與Di Napoli等[16]的研究結(jié)果一致,并且血腫周圍局部CRP參與腦損傷過程,如細(xì)胞凋亡過程、水腫反應(yīng)、血腦屏障破壞等繼發(fā)損傷。以往研究證實(shí),CRP通過一些信號(hào)途徑介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致局部血流障礙,從而形成類似腦梗死半暗帶的低血流量區(qū)域[17],且最近研究[18]也顯示CRP通過直接誘導(dǎo)P53介導(dǎo)凋亡,本研究發(fā)現(xiàn)血腫周圍腦組織高表達(dá)CRP區(qū)域凋亡細(xì)胞亦較豐富,提示CRP可能通過阻斷血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖導(dǎo)致腦組織缺血而能量匱乏或直接通過P53基因參與出血后血腫周圍細(xì)胞的凋亡過程,甚至加重血腫周圍膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)參與腦出血的病理生理機(jī)制,由此阻斷CRP或成為治療腦出血的新策略,為下一步研究提供思路。
4參考文獻(xiàn)
[1]Sacco S,Marini C,Toni D,et al.Incidence and 10-year survival of intracerebral hemorrhage in a population-based registry[J].Stroke,2009,40(2):394-399.
[2]van Asch CJ,Luitse MJ,Rinkel GJ,et al.Incidence,case fatality,and functional outcome of intracerebral haemorrhage over time,according to age,sex,and ethnic origin: a systematic review and meta-analysis[J]. Lancet Neurol,2010,9(2):167-176.
[3]Kleindorfer DO,Khoury J,Moomaw CJ,et al.Stroke incidence is decreasing in whites but not in blacks: a population-based estimate of temporal trends in stroke incidence from the Greater Cincinnati/Northern Kentucky Stroke Study[J]. Stroke,2010,41(7):1 326-1 331.
[4]Aronowski J,Zhao X.Molecular pathophysiology of cerebral hemorrhage: secondary brain injury[J]. Stroke,2011,42(6):1 781-1 786.
[5]Wang J.Preclinical and clinical research on inflammation after intracerebral hemorrhage[J]. Prog Neurobiol,2010,92(4):463-477.
[6]Pope CA.Particulate air pollution,C-reactive protein,and cardiac risk[J]. Eur Heart J,2001,22(4):1 149-1 150.
[7]Gabay C,Kushner I.Acute-phase proteins and other systemic responses to inflammation[J]. N Engl J Med,1999,340(6):448-454.
[8]Szalaic AJ,Agrawal A,Greenhough TJ,et al.C-reactive protein: structural biology and host defense function[J]. Clin Chem Lab Med,1999,37(3):265-270.
[9]Libby P.Inflammation in atherosclerosis[J]. Nature,2002,420(6917):868-874.
[10]Ridker PM.Clinical application of C-reactive protein for cardiovascular disease detection and prevention[J]. Circulation,2003,107(3):363-369.
[11]Mun-Bryce S,Wilkerson AC,Papuashvili N,et al.Recurring episodes of spreading depression are spontaneously elicited by an intracerebral hemorrhage in the swine[J]. Brain Res,2001,888(2):248-255.
[12]Wagner KR,Sharp FR,Ardizzone TD,et al.Heme and iron metabolism: Role in cerebral hemorrhage[J]. J Cereb Blood Flow Metab,2003,23(6):629-652.
[13]Xi G,Keep RF,Hoff JT.Mechanisms of brain injury after intracerebral haemorrhage[J]. Lancet Neurol,2006,5(1):53-63.
[14]Zhao X,Sun G,Zhang J,et al.Hematoma resolution as a target for intracerebral hemorrhage treatment: Role for peroxisome proliferator-activated receptor gamma in microglia/macrophages[J]. Ann Neurol,2007,61(4):352-362.
[15]Wang J,Dore S.Inflammation after intracerebral hemorrhage[J].J Cereb Blood Flow Metab,2007,27(5):894-908.
[16]Di Napoli M,Godoy DA,Campi V,et al.C-reactive protein in intracerebral hemorrhage: time course,tissue localization,and prognosis[J]. Neurology,2012,79(7):690-699.
[17]Winbeck K,Poppert H,Etgen T,et al.Prognostic relevance of early serial C-reactive protein measurements after first ischemic stroke [J].Stroke,2002,33(10):2 439.
[18]Choi JW,Lee KH,Kim SH,et al.C-reactive protein induces p53-mediated cell cycle arrest in H9c2 cardiac myocytes[J]. Biochem Biophys Res Commun,2011,410(3):525-530.
(收稿2015-08-13)
【中圖分類號(hào)】R743.34
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】1673-5110(2016)06-0033-03