胃黏膜上皮異型增生及胃癌中線粒體超微結(jié)構(gòu)的變化

劉瑞瑞殷 實丁西平

據(jù)統(tǒng)計，目前胃癌(Gastric cancer,GC)是世界范圍內(nèi)發(fā)病率最高的第五大癌癥和第三大癌癥死亡的原因[1]。胃癌的發(fā)生率與胃黏上皮膜異型增生的嚴重程度呈正相關(guān)，且胃黏膜上皮異型增生經(jīng)治療減退或消失的比率隨著異型增生的嚴重程度的增高而下降[2]。因此阻斷或逆轉(zhuǎn)胃黏膜異型增生的發(fā)展是降低胃癌發(fā)病率及死亡率的有效措施之一，對胃黏膜異型增生發(fā)生發(fā)展機制的深入研究顯得尤為重要。線粒體是參與生物能量代謝和細胞穩(wěn)態(tài)的真核細胞細胞內(nèi)的細胞器，線粒體的功能主要包括通過呼吸和氧化磷酸化（OXPHOS）產(chǎn)生ATP，活性氧（ROS）的產(chǎn)生，細胞凋亡的啟動和執(zhí)行。近些年來，有越來越多的證據(jù)表明mtDNA的突變或線粒體功能障礙在胃癌中的發(fā)生發(fā)展中具有重要的意義，ROS的增加引起的線粒體功能障礙可能參與了胃癌的惡性變化。但是，mtDNA突變的具體機制和線粒體功能障礙影響胃癌進展仍不清楚[3]。細胞內(nèi)80%以上的ATP由線粒體合成，線粒體在細胞存活和凋亡中發(fā)揮重要的作用。線粒體發(fā)生腫脹、空泡變性等退行性變可導(dǎo)致ATP生成減少，進而可引起胃黏膜細胞的功能下降，胞體變小，致使胃黏膜變薄、萎縮。

在本研究中，我們用透射電鏡觀察了人胃黏膜上皮異型增生和胃癌黏膜細胞中線粒體超微結(jié)構(gòu)的變化，進一步探討人胃黏膜上皮異型增生及胃癌的發(fā)生發(fā)展的分子機制。

1　資料與方法

1.1臨床資料 選擇安徽省立醫(yī)院2016年1月-2017年9月接受胃鏡及病理活檢的年齡在18～75周歲的患者，內(nèi)鏡檢查前4周無服用損害胃黏膜的藥物及抗凝、抗血小板藥物，無胃潰瘍及其他影響胃黏膜的嚴重合并癥，無心腦血管、呼吸、腎臟等其他系統(tǒng)嚴重疾病者。

1.2方法 根據(jù)2017年慢性胃炎及上皮性腫瘤胃黏膜活檢病理診斷共識[4]，收集胃鏡及病理結(jié)果一致的慢性淺表性胃炎（CSG）、胃黏膜上皮輕中度異型增生、胃黏膜上皮重度異型增生及GC患者的胃黏膜標本，標本直徑約5mm，取出后的標本立即置于2.5%戊二醛溶液中固定，用磷酸緩沖液浸洗后乙醇梯度脫水，環(huán)氧樹脂浸透包埋聚合，用超薄切片機做半超薄切片，甲苯胺藍染色后在光學(xué)顯微鏡下定位，經(jīng)醋酸鈾、檸檬酸鉛雙重染色后用透射電鏡（日本電子JEOL—1230型）觀察各組胃黏膜中線粒體超微結(jié)構(gòu)的變化，7200倍拍攝圖片分別進行線粒體計數(shù)。

1.3統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理，計量資料均采用平均值±標準差（± s）的形式表示，用t檢驗比較兩組之間的差異，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié) 果

2.1一般資料 選擇安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院消化內(nèi)科內(nèi)鏡室2016年12月-2017年9月胃鏡及病理活檢診斷為CSG、胃黏膜上皮輕中度異型增生、胃黏膜上皮重度異型增生及GC患者共60例,每組各15例。CSG組男7例，女8例，年齡26～67歲，平均年齡（49.93±11.39）歲，其中合并Hp感染者2例；輕中度異型增生組男9例，女6例，年齡28～69歲，平均年齡（56.20±11.31）歲，合并Hp感染7例，萎縮13例，腸化14例；重度異型增生組男12例，女3例，年齡31～69歲，平均年齡（56.20±11.23）歲，合并Hp感染6例，萎縮4例，腸化4例，8例已有癌變；GC組男12例，女3例，年齡45～74歲，平均年齡（60.67±7.38）歲，其中中低分化腺癌6例，低分化腺癌9例，9例有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。見表1。

表1　患者的一般資料比較

2.2各組胃黏膜的透射電鏡結(jié)果 CSG組胃黏膜上皮細胞中線粒體大多為圓形或橢圓型，線粒體的形態(tài)基本正常，合并Hp感染的胃黏膜上皮可見少量線粒體發(fā)生空泡變性；輕中度異型增生組、重度異型增生組和GC組與CSG組相比線粒體的數(shù)目減少，線粒體發(fā)生腫脹、空泡變性、基質(zhì)變淡、固縮、線粒體嵴斷裂與排列紊亂等退變表現(xiàn)，且統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)在輕中度異型增生組、重度異型增生組和GC組中胃黏膜細胞中線粒體的數(shù)目減少和空泡變性的發(fā)生率與CSG組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而輕中度異型增生組、重度異型增生組和GC組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。電鏡結(jié)果還發(fā)現(xiàn)在非胃癌組，合并Hp感染、萎縮、腸化的胃黏膜上皮細胞中線粒體發(fā)生退變的程度更重。見表2和圖1。

表2　各組胃黏膜線粒體的超微結(jié)構(gòu)變化

圖1　各組胃黏膜上皮細胞中線粒體的超微結(jié)構(gòu)

3　討 論

在過去的研究[5]中發(fā)現(xiàn)線粒體DNA的突變介導(dǎo)線粒體功能障礙在胃癌的發(fā)生和發(fā)展中有重要作用。我們的研究發(fā)現(xiàn)在CSG組、輕中度異型增生組、重度異型增生組及GC組中可見線粒體發(fā)生腫脹、空泡變性、基質(zhì)變淡、固縮、線粒體嵴斷裂與排列紊亂等退變表現(xiàn)。因時間、經(jīng)費等多種原因我們僅對部分病例中線粒體數(shù)目及空泡變性發(fā)生率進行了統(tǒng)計，統(tǒng)計學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn)與CSG組相比，線粒體數(shù)目和空泡變性的發(fā)生率在輕中度異型增生組、重度異型增生組和GC組中差異有統(tǒng)計學(xué)意義，提示線粒體發(fā)生退行性變可能參與胃癌前病變以及胃癌的發(fā)生和發(fā)展。

我們還發(fā)現(xiàn)在非胃癌組中合并Hp感染、萎縮、腸化的胃黏膜上皮細胞線粒體發(fā)生退變的程度更重，這與Feichtinger RG等[6]研究認為Hp感染對線粒體能量代謝有重要影響一致。本研究分析結(jié)果顯示線粒體退變率在輕中度異型增生組、重度異型增生組和GC組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）?？紤]這一方面可能與我們的樣本量少、電鏡結(jié)果觀察者的個體差異有關(guān)，另一方面可能因為輕中度異型增生組合并Hp感染、萎縮、腸化的比例以及重度異型增生組合并癌變的比例過高而影響結(jié)果的判斷。

綜上所述，我們認為線粒體退變參與胃黏膜上皮異型增生及胃癌的發(fā)生和發(fā)展，可能是胃黏膜惡性轉(zhuǎn)化中的重要發(fā)生機制，但介導(dǎo)線粒體發(fā)生退行性改變參與胃癌前病變及胃癌發(fā)生和發(fā)展的具體分子機制尚不清楚，有待進一步研究明確。