廖瑜, 陳宇毅, 張哲珺, 徐建平
(暨南大學(xué) 附屬第一醫(yī)院1.病理科;2.婦產(chǎn)科,廣東廣州510630)
子宮腺肌?。╝denomyosis,ADS)是在子宮肌層中出現(xiàn)島嶼狀異位的子宮內(nèi)膜腺體及間質(zhì)并伴有周?chē)蛹?xì)胞的肥大與增生,常導(dǎo)致進(jìn)行性痛經(jīng)、慢性盆腔疼痛以及不孕、月經(jīng)過(guò)多等臨床表現(xiàn),至今仍沒(méi)有很好的確診檢測(cè)方法,經(jīng)陰道超聲是術(shù)前最主要的檢查手段[1].研究顯示,子宮內(nèi)膜—肌層連接處(the junctional zone,JZ)作為子宮內(nèi)膜與肌層之間的屏障,其結(jié)構(gòu)異?;蚍肿訉W(xué)改變所致的子宮肌層收縮功能障礙與ADS的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[2-3],而雌激素在調(diào)控其收縮的頻率、強(qiáng)度和方向中發(fā)揮重要作用[4],表明子宮腺肌病與內(nèi)異癥相同,也屬于性激素依賴性疾病.但更多的研究卻發(fā)現(xiàn)它們常常各自獨(dú)立發(fā)生.組織學(xué)方面,在多數(shù)病例中,腺肌病是由子宮內(nèi)膜的非功能層(基底)組成,與子宮內(nèi)膜-肌層界面(endometrial-myometrial inferface,EMI)處的關(guān)系異常密切,而子宮內(nèi)膜異位癥是由子宮內(nèi)膜功能層組成的,故兩者發(fā)病機(jī)制存在差異.子宮內(nèi)膜向肌層深處侵襲和生長(zhǎng)與惡性腫瘤細(xì)胞的行為類(lèi)似,故本實(shí)驗(yàn)選取具有降解細(xì)胞外基質(zhì)的基質(zhì)金屬蛋白酶和細(xì)胞黏附能力緊密相關(guān)的鈣黏蛋白,研究子宮腺肌病病灶和內(nèi)膜-肌層交界處MMP-7及E-cadherin的表達(dá)情況,探討子宮腺肌病發(fā)病的可能原因及機(jī)制.
選取2010年3月至2011年10月在暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦科因子宮腺肌病行全子宮切除或次全子宮切除的子宮標(biāo)本共40例作為研究組.入選患者年齡為43~53歲,平均年齡(44.33±6.30)歲.選取同期因子宮良性病變(子宮肌瘤)行全子宮切除或次全子宮切除的子宮標(biāo)本30例作為對(duì)照組.入選患者年齡為45~59歲,平均年齡為(48.10±6.05)歲.各組年齡經(jīng) Levene法方差齊性檢驗(yàn),無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,具有可比性(P=0.76).
全部研究對(duì)象的臨床及病理資料完整,均無(wú)內(nèi)分泌、免疫及代謝性疾病,術(shù)前6個(gè)月內(nèi)未均使用過(guò)甾體類(lèi)激素及免疫藥物治療,無(wú)高血壓、糖尿病、腎病等慢性內(nèi)科病史.
1.2.1 樣品制備
取子宮切除的標(biāo)本,沿子宮前壁縱形切開(kāi)子宮肌層至子宮體腔內(nèi),各切取子宮肌層內(nèi)膜異位病灶及在位子宮內(nèi)膜界面處1.5×1.5 cm2大?。?biāo)本包括子宮肌層與在位子宮內(nèi)膜).對(duì)照組在子宮切除后以同樣方法在距離子宮肌瘤2 cm以外的部位切取正常子宮肌層內(nèi)膜界面處1.0×1.0 cm2大?。òㄕW訉m肌層及正常子宮內(nèi)膜).每例標(biāo)本獲取后隨即放入體積分?jǐn)?shù)為10%的甲醛溶液中固定,固定后的研究標(biāo)本切為0.5×0.5×0.5 cm3的組織塊,放入酒精 -甲醛液(體積分?jǐn)?shù)為10%甲醛+體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇)中固定,再放入體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精中過(guò)夜,之后浸蠟包埋制成石蠟塊備用,每份標(biāo)本制備4μm厚的切片10張,60℃烘烤備用.
1.2.2 免疫組化染色
采用購(gòu)自中杉金橋公司的鼠抗人MMP-7單克隆抗體及鼠抗人E-cadherin單克隆抗體,采用鏈霉菌抗生物素蛋白-過(guò)氧化物酶連接(SP)法,在同一時(shí)間、同一條件下進(jìn)行檢測(cè).
1.2.3 結(jié)果判定
MMP-7的陽(yáng)性表達(dá)呈棕黃色顆粒,定位于細(xì)胞漿,染色程度從淺黃色到深黃色不等,在肌細(xì)胞中幾乎無(wú)表達(dá);E-cadherin為細(xì)胞膜或細(xì)胞漿表達(dá),呈現(xiàn)棕黃色顆粒,主要表達(dá)在腺體上皮細(xì)胞的胞膜上,在肌細(xì)胞中無(wú)表達(dá).
1.2.4 圖像分析
本研究應(yīng)用Leica QW550圖像分析系統(tǒng),采用陽(yáng)性單位(positive unit,PU)的概念來(lái)定量表達(dá)免疫組化陽(yáng)性反應(yīng)的程度[5].陽(yáng)性單位(PU)的計(jì)算公式:PU=[(Gα-Gβ)/Gmax]×100,Gα、Gβ分別為待測(cè)區(qū)域和背景的平均灰度,Gmax等于256,為檢測(cè)儀的最大灰度.每張切片隨機(jī)選取16個(gè)視野作為測(cè)試點(diǎn),測(cè)試兩組病灶和內(nèi)膜-肌層交界處腺上皮胞漿和胞膜的PU值.每個(gè)腺腔分別在其橫軸、縱軸、對(duì)角軸交點(diǎn)處選取陽(yáng)性測(cè)定位置的灰度值(記為Gα),在其臨近空白部位作為背景取灰度值(記為Gβ),利用上述公式計(jì)算出MMP-7在研究組及對(duì)照組的PU值,以及E-cadherin在研究組及對(duì)照組的PU值.
采用IBM SPSSStatistics 23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,分別采用配對(duì)資料的t檢驗(yàn)、方差分析、χ2檢驗(yàn),計(jì)量資料以(±s)表示,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異.
MMP-7陽(yáng)性表達(dá)于細(xì)胞漿,呈棕黃色顆粒,在子宮腺肌病病灶組織和界面大部分異位內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞胞漿中表達(dá),在肌細(xì)胞中幾乎無(wú)表達(dá),在EMI界面一側(cè)的在位內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞胞漿中表達(dá)MMP-7,其增生期和分泌期的PU值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P=0.402),腺肌病組病灶較在位內(nèi)膜的表達(dá)增生期及分泌期均升高,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P=0.000,P=0.003).對(duì)照組的子宮內(nèi)膜中,MMP-7表達(dá)在界面少部分內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞胞漿中,界面一側(cè)的子宮肌層內(nèi)未見(jiàn)有明顯的MMP-7的表達(dá),分泌期的表達(dá)較增生期升高,PU值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.000).對(duì)照組增生期子宮內(nèi)膜至子宮腺肌病組中的病灶(圖1、圖2、表1),MMP-7表達(dá)在上升,子宮腺肌病組PU值較高,其中以子宮腺肌病組病灶處的表達(dá)最高.
圖2 MMP-7在子宮內(nèi)膜-肌層交界處的表達(dá)(×200)Fig.2 MMP-7 expression in the EMIof uterine(×200)
表1 MMP-7在對(duì)照組及子宮腺肌病組的表達(dá)比較Table 1 The expression of MM P-7 in uterine adenomyosis and uterinemyoma
E-cadherin表達(dá)在內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞胞膜,胞漿及間質(zhì)少許著色,而在肌細(xì)胞中不表達(dá).在此次試驗(yàn)中,對(duì)照組界面的內(nèi)膜E-cadherin表達(dá)比子宮腺肌病組高,PU值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P=0.000).在對(duì)照組中分泌期較增生期E-cadherin表達(dá)高,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P=0.000),在子宮腺肌病組中界面一側(cè)在位內(nèi)膜增生期、分泌期及病灶的E-cadherin表達(dá)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P=0.832,圖3、圖4,表2).
圖3 E-cadherin在子宮內(nèi)膜-肌層交界處的表達(dá)(×40)Fig.3 E-cadherin expression in the EMI of the uterine(×40)
圖4 E-cadherin在子宮內(nèi)膜-肌層交界處的表達(dá)(×200)Fig.4 E-cadherin expression in the EMI of the uterine(×200)
表2 E-cadherin在對(duì)照組及子宮腺肌病組的表達(dá)情況Table 2 The expression of E-cadherin in uterine adenomyosis and uterinemyoma
ADS是指子宮內(nèi)膜細(xì)胞向子宮肌層良性浸潤(rùn)并彌漫性生長(zhǎng),產(chǎn)生相應(yīng)的臨床癥狀.子宮內(nèi)膜與肌層的交界面在腺肌病的發(fā)生中起著重要的作用.子宮內(nèi)膜與肌層的交界面與身體其他部位的黏膜肌層交界面不同,缺乏黏膜下層,內(nèi)膜直接位于肌層表面.由于缺乏黏膜下層的保護(hù)作用,使子宮內(nèi)膜細(xì)胞較易侵入子宮肌層.EMI的結(jié)構(gòu)及功能損傷與子宮腺肌病的發(fā)生相關(guān).動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),子宮腺肌病形成的最初改變是EMI肌層纖維卷曲,細(xì)胞體積縮小為原來(lái)的1/3,細(xì)胞間隙膨脹[6-7].在這病理改變的基礎(chǔ)上,增加雌激素水平使子宮內(nèi)膜腺體與間質(zhì)細(xì)胞增生活躍,子宮內(nèi)膜細(xì)胞出現(xiàn)反向生長(zhǎng),通過(guò)EMI侵入子宮肌層,繼而發(fā)生子宮腺肌病.子宮內(nèi)膜細(xì)胞侵入子宮肌層后必須經(jīng)過(guò)黏附、侵襲、種植及新生血管形成等過(guò)程,每一個(gè)過(guò)程必須有多種細(xì)胞因子的參與方能完成.子宮內(nèi)膜細(xì)胞侵入異位部位,在各種細(xì)胞因子的作用下發(fā)生種植、黏附、侵襲.
基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一組調(diào)控細(xì)胞外基質(zhì)降解和重建的蛋白水解酶,基質(zhì)蛋白酶-7(MMP-7)屬基質(zhì)溶解素家族的重要一員,MMP-7主要降解蛋白聚糖、纖維連接蛋白、層粘連蛋白、彈性蛋白以及膠原IV等[8],并通過(guò)水解細(xì)胞外基質(zhì),以及提高細(xì)胞運(yùn)動(dòng)能力,參與多種惡性腫瘤的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移過(guò)程[9].MMP-7既能有效降解基底膜成分,又對(duì)血管壁和淋巴管壁的主要成分彈性蛋白具有較強(qiáng)的分解特性.高表達(dá)MMP-7的腫瘤細(xì)胞更易突破血管壁及淋巴管壁,促使腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的發(fā)生,Acar等[10]通過(guò)ELISA法檢測(cè)顯示,MMP-7的確可以作為卵巢癌惡性程度的一個(gè)重要的血清學(xué)標(biāo)志物.Sillanpaa等[11]通過(guò)檢測(cè)284例原發(fā)性卵巢癌的腫瘤組織及隨訪這些患者的預(yù)后表明,MMP-7在腫瘤細(xì)胞中的高表達(dá)是卵巢癌的一個(gè)獨(dú)立預(yù)后預(yù)測(cè)因子.
本研究結(jié)果顯示,從對(duì)照組增生期內(nèi)膜至子宮腺肌病組病灶,MMP-7表達(dá)在逐漸上升,子宮腺肌病組PU值較高,其中以子宮腺肌病組病灶處的表達(dá)最高,其次為EMI處子宮內(nèi)膜腺體,說(shuō)明腺肌病異位的內(nèi)膜主要來(lái)自于基底層內(nèi)膜,與以經(jīng)血逆流為主要機(jī)制的功能層子宮內(nèi)膜異位癥不同.正常情況下,由于子宮內(nèi)膜缺乏黏膜下層,因此阻擋子宮內(nèi)膜細(xì)胞向肌層侵入的屏障作用較弱.而子宮肌層由含有細(xì)胞外基質(zhì)成分的平滑肌束組成,是阻止子宮內(nèi)膜細(xì)胞向深層次肌層侵入的主要屏障[12].MMP-7的表達(dá)增高,使子宮肌層的細(xì)胞外基質(zhì)降解,屏障作用減弱,子宮內(nèi)膜細(xì)胞則容易侵入子宮肌層生長(zhǎng)并形成異位病灶,并且在分泌期表達(dá)升高,提示內(nèi)膜細(xì)胞侵蝕力在分泌期升高,更容易在月經(jīng)期因經(jīng)血逆流種植至盆腔形成子宮內(nèi)膜異位病灶.在子宮腺肌病組中MMP-7表達(dá)較同周期的對(duì)照組的表達(dá)高,但增生期與分泌期表達(dá)無(wú)差異,并未觀察到分泌期升高的現(xiàn)象,可能是因?yàn)樵谧訉m腺肌病組中的內(nèi)膜細(xì)胞MMP-7表達(dá)升高并失去了周期性調(diào)控,導(dǎo)致侵襲能力升高并長(zhǎng)期持續(xù)于高水平,子宮內(nèi)膜細(xì)胞更容易侵入子宮肌層形成子宮腺肌病.
鈣黏附蛋白(E-cadherin)屬黏附分子家族,在細(xì)胞與細(xì)胞黏附中,E-cadherin以同種分子間“拉鏈”式結(jié)合的形式介導(dǎo)細(xì)胞黏附,主要分布在細(xì)胞周邊尤其是細(xì)胞與細(xì)胞的連接處,在鈣離子的存在下,同型分子作為配體或受體,自我相互結(jié)合,在臨近細(xì)胞間建立分子連接,從而維持上皮組織正常的形態(tài)以及細(xì)胞的極性.E-cadherin的主要生理學(xué)功能是介導(dǎo)細(xì)胞間的黏附,其黏附作用具有親同源性,即表達(dá)同源性鈣黏附素的細(xì)胞將發(fā)生黏附.在病理情況下,E-cadherin活性的減弱,可導(dǎo)致子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞黏附能力下降[13],從而使細(xì)胞侵蝕力增強(qiáng),導(dǎo)致發(fā)病.在大多數(shù)惡性腫瘤中,如結(jié)腸癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、前列腺癌、食管癌、皮膚癌、腎癌都存在E-cadherin介導(dǎo)的細(xì)胞黏附功能的削弱或喪失[14].
子宮腺肌病其根本的病理表現(xiàn)是子宮內(nèi)膜組織侵襲到子宮肌層中,一方面子宮內(nèi)膜細(xì)胞必須解除黏附從原發(fā)灶脫離,另一方面,又需要黏附到異位部位才能形成轉(zhuǎn)移灶,在此過(guò)程中,由E-cadherin介導(dǎo)的細(xì)胞黏附系統(tǒng)對(duì)于維持細(xì)胞間的黏附很重要,E-cadherin的表達(dá)下降或者受到其他因素?fù)p害E-cadherin的黏附功能時(shí),子宮內(nèi)膜細(xì)胞就易于脫離原發(fā)灶,開(kāi)始向周?chē)M織侵入,并為“轉(zhuǎn)移”提供了必要的條件.
本研究結(jié)果顯示,在子宮腺肌病內(nèi)膜中E-cadherin呈現(xiàn)陽(yáng)性表達(dá),其中增生期、分泌期內(nèi)膜及病灶部位均有表達(dá),3者之間無(wú)明顯的差異.在對(duì)照組中觀察到內(nèi)膜的E-cadherin在分泌期升高,可能為保護(hù)因素,降低內(nèi)膜細(xì)胞脫離內(nèi)膜層的機(jī)會(huì),其同樣存在周期性,在子宮腺肌病組中周期性消失并且表達(dá)持續(xù)降低,推測(cè)E-cadherin表達(dá)的下調(diào),直接導(dǎo)致細(xì)胞黏附能力下降,從而使細(xì)胞解聚,使子宮內(nèi)膜細(xì)胞之間以及子宮內(nèi)膜細(xì)胞與基質(zhì)之間的黏附作用降低,從而變得易從在位部位解離.子宮內(nèi)膜細(xì)胞更容易侵入,從而種植在肌層中,有利于內(nèi)異癥患者子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的移動(dòng)、侵襲和種植.
子宮腺肌病的發(fā)病是一個(gè)多因素、多環(huán)節(jié)的過(guò)程,在子宮腺肌病發(fā)生、發(fā)展的各個(gè)階段,可能有多個(gè)功能不同的細(xì)胞因子各自發(fā)揮不同的作用,在時(shí)間和空間上相互配合,協(xié)同促進(jìn)了子宮內(nèi)膜細(xì)胞的“轉(zhuǎn)移”,而“轉(zhuǎn)移”在EMI的變化尤為關(guān)鍵.由于MMP-7表達(dá)的增高,使子宮肌層細(xì)胞外基質(zhì)降解,屏障作用減弱,同時(shí)E-cadherin表達(dá)下降,使間質(zhì)細(xì)胞表型激活,促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)過(guò)程,子宮內(nèi)膜細(xì)胞更容易脫落繼而侵入肌層及生長(zhǎng),在伴有新生血管形成的同時(shí)逐漸形成內(nèi)膜異位病灶.有研究表明,在體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞中加入MMP-7后,培養(yǎng)基中出現(xiàn)一種80 ku的E-cadherin可溶性片段(sE-cadherin),并且腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)能力明顯加強(qiáng),說(shuō)明MMP-7可使E-cadherin降解并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)[15].在用博來(lái)霉素治療后的野生型小鼠支氣管肺泡灌洗液中,脫落的E-cadherin可以被檢測(cè)到,同等條件下的MMP-7基因敲除小鼠的肺中E-cadherin卻不能被檢測(cè)到[16].因此MMP-7不僅能降解細(xì)胞外基質(zhì),還能通過(guò)降解E-cadherin的途徑來(lái)減少細(xì)胞-細(xì)胞間的黏附作用,降低細(xì)胞接觸抑制的功能,從而加大細(xì)胞的擴(kuò)散,在子宮腺肌病中子宮肌層局部MMP-7表達(dá)的逐漸升高并降解E-cadherin,使其作用減弱,導(dǎo)致異位的內(nèi)膜細(xì)胞較容易脫落并向子宮肌層深部侵襲,使病情進(jìn)一步加重,而在臨床上則表現(xiàn)出子宮的不斷增大,痛經(jīng)進(jìn)行性加重.
綜上,子宮腺肌病組中的在位內(nèi)膜、病灶的MMP-7的陽(yáng)性表達(dá)上調(diào)及E-cadherin的陽(yáng)性表達(dá)下調(diào),提示子宮腺肌病的發(fā)生發(fā)展與MMP-7和E-cadherin的改變相關(guān),并且兩者有協(xié)同作用,在今后的治療方面可能可以通過(guò)分子調(diào)控這兩個(gè)因子來(lái)治療子宮腺肌病的發(fā)病和發(fā)展.
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