HIF-1α和COX-2在潰瘍性結(jié)腸炎患者外周血及黏膜組織中的表達(dá)及臨床意義

成斌

[摘要]目的 探討低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）和環(huán)氧化酶-2（COX-2）在潰瘍性結(jié)腸炎患者外周血及黏膜組織中的表達(dá)及臨床意義。方法 選取2019年1～6月在茂名市茂南區(qū)人民醫(yī)院及廣東省人民醫(yī)院內(nèi)科收治的50例潰瘍性結(jié)腸炎患者為研究對象，按組織學(xué)進(jìn)行分組，將潰瘍性結(jié)腸炎組織作為組織實驗組，將同一患者正常結(jié)腸組織（潰瘍周邊組織）作為組織對照組;按血清學(xué)進(jìn)行分組，將50例潰瘍性結(jié)腸炎患者作為血清實驗組，將50例健康體檢者作為血清對照組;分別檢測血清和結(jié)腸黏膜中HIF-1α和COX-2水平的表達(dá)，并分析兩種指標(biāo)與臨床病理學(xué)參數(shù)間的關(guān)系。結(jié)果 組織實驗組的HIF-1α和COX-2平均陽性細(xì)胞數(shù)高于組織對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;血清實驗組的HIF-1α和COX-2水平高于血清對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;黏膜組織中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴(yán)重程度及內(nèi)鏡分級情況成正相關(guān)（r=0.812、0.758、0.829、0.764，P<0.05）;血清中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴(yán)重程度及內(nèi)鏡分級情況成正相關(guān)（r=0.801、0.749、0.812、0.758，P<0.05）。結(jié)論 HIF-1α和COX-2在潰瘍性結(jié)腸炎患者外周血及黏膜組織中的表達(dá)明顯升高，與病情嚴(yán)重程度成正相關(guān)，為臨床診斷及臨床治療評估提供了可靠依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]潰瘍性結(jié)腸炎;外周血及黏膜組織;低氧誘導(dǎo)因子-1α;環(huán)氧化酶-2;表達(dá)意義;相關(guān)性

[中圖分類號] R574.62? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2020）6（a）-0004-04

[Abstract] Objective To investigate the expression and clinical significance of hypoxia-inducible factor-1α （HIF-1α） and cyclooxygenase-2 （COX-2） in peripheral blood and mucosal tissues of patients with ulcerative colitis. Methods From January to June in 2019， 50 patients with ulcerative colitis who were admitted to the Department of Internal Medicine of People′s Hospital of Maonan District of Maoming City and Guangdong Provincial People′s Hospital were selected as the research subjects. According to histological classification， ulcerative colitis tissue were categorized into the experimental tissue group， and normal colon tissues from the same patients （surrounding ulcerative tissue） were used as the tissue control group. Based on the classification of serology， serum from 50 patients with colitis were classified into the experimental serum group， and serum from the 50 healthy subjects were classified into the serum control group. The expression of HIF-1α and COX-2 in the serum and colonic mucosa were detected， and relationships between two indicators and clinical pathological parameters were analyzed. Results The average number of HIF-1α and COX-2 positive cells in the experimental tissue group were higher than those in the control tissue group， with statistical significance （P<0.05）. The levels of HIF-1α and COX-2 in the experimental serum group were higher than those in the control serum group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The levels of HIF-1α and COX-2 in mucosal tissues were positively correlated with clinical severity and endoscopic grade （r=0.812， 0.758， 0.829， 0.764， P<0.05）. The level of HIF-1α and COX-2 in serum were positively correlated with clinical severity and endoscopic grade （r=0.801， 0.749， 0.812， 0.758， P<0.05）. Conclusion The expression of HIF-1α and COX-2 in peripheral blood and mucosal tissues of patients with ulcerative colitis remarkably increase， which are positively correlated with the severity of the disease， providing a reliable basis for clinical diagnosis and treatment assessment.

[Key words] Ulcerative colitis; Peripheral blood and mucosal tissues; Hypoxia-inducible factor-1α; Cyclooxygenase-2; Expression significance; Correlation

潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）是一種病因不明的結(jié)腸黏膜慢性和非特異性的炎性及潰瘍性疾病。臨床認(rèn)為，本病是由免疫、遺傳、環(huán)境等多因素共同作用的結(jié)果，但病情的動態(tài)監(jiān)測較為困難，一般無法連續(xù)使用內(nèi)鏡和組織學(xué)檢查進(jìn)行監(jiān)測，患者的接受意愿較差[1]。因此，必須選擇簡便及可靠的監(jiān)測手段評估UC病情，以利于UC疾病的監(jiān)測、治療和預(yù)后。臨床研究顯示，在UC發(fā)病過程中炎癥及氧化應(yīng)激反應(yīng)伴隨疾病始終，這是導(dǎo)致腸黏膜循環(huán)障礙、腸黏膜缺血性損傷及壞死的重要因素[2]。低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）在調(diào)控與缺氧適應(yīng)有關(guān)基因表達(dá)中作用明顯[3]。環(huán)氧化酶-2（COX-2）是環(huán)氧合酶（COX）的同工酶，在結(jié)腸癌細(xì)胞中表達(dá)明顯升高，與細(xì)胞凋亡、侵襲及血管生成均有密切關(guān)聯(lián)[4]。因此，分析UC外周血及黏膜組織中HIF-1α和COX-2的表達(dá)，對病情評估有重要意義。本研究進(jìn)一步分析HIF-1α和COX-2在UC患者外周血及黏膜組織中表達(dá)及意義，現(xiàn)具體報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2019年1～6月在茂名市茂南區(qū)人民醫(yī)院及廣東省人民醫(yī)院內(nèi)科收治的50例潰瘍性結(jié)腸炎患者作為研究對象，其中男31例，女19例;年齡27～69歲，平均（38.4±9.7）歲;病程6個月～12年，平均（6.4±2.9）年。依據(jù)組織學(xué)將UC組織作為組織實驗組，將同一患者正常結(jié)腸組織（潰瘍周邊組織）作為組織對照組;依據(jù)血清學(xué)將50例UC患者作為血清實驗組，同時以50例健康體檢者作為血清對照組，其中男30例，女20例;年齡25～70歲，平均（37.9±10.1）歲。組織學(xué)及血清學(xué)兩組的年齡、性別等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①病理診斷為潰瘍性結(jié)腸炎，結(jié)腸鏡檢查能獲取黏膜標(biāo)本者;②臨床信息齊全;③根據(jù)Truelove-Witts標(biāo)準(zhǔn)評估病情嚴(yán)重程度，輕度18例，中度22例，重度10例;根據(jù)Truelove標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)鏡分級，Ⅰ級19例，Ⅱ級23例，Ⅲ級8例。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴隨其他結(jié)腸惡性疾病;②確診UC之前已行相應(yīng)治療者;③處于妊娠期或哺乳期者。

1.3方法

①血清學(xué)檢測：采集UC患者及健康體檢者的清晨空腹靜脈血6 ml，在4℃下以3500 r/min的速度離心10 min，分離血清，采用ELISA法測定血清HIF-1α和COX-2水平，酶聯(lián)免疫吸附劑（ELISA）試劑盒購自武漢華美生物工程有限公司（生產(chǎn)批號：20190600204）。②組織學(xué)檢測：取UC患者的潰瘍腸黏膜組織（在炎癥最嚴(yán)重處）和潰瘍周圍正常腸黏膜組織（距離潰瘍10 cm處），經(jīng)10%甲醛固定、常規(guī)石蠟包埋，制作成4 μmol/L的切片，分別行常規(guī)HE染色和免疫組化染色，免疫組化染色使用SP方法，S-P試劑盒為美國MAX1M公司產(chǎn)品（生產(chǎn)批號：201903280817），根據(jù)試劑盒說明書進(jìn)行操作。染色成功后所有切片均在同一條件下進(jìn)行光學(xué)顯微鏡檢查。HIF-1α陽性細(xì)胞為胞質(zhì)中存在棕黃色或褐色顆粒狀物，COX-2陽性細(xì)胞為細(xì)胞漿或核膜上出現(xiàn)棕黃色;每張切片隨機選取5個高倍視野（×400），采用全自動圖像分析儀計算每平方毫米（mm2）內(nèi)的平均陽性細(xì)胞數(shù)[5]。

1.4觀察指標(biāo)

觀察結(jié)腸黏膜中HIF-1α和COX-2水平的表達(dá)以及血清中HIF-1α和COX-2水平的表達(dá)，分析結(jié)腸黏膜中的HIF-1α和COX-2水平和血清中的HIF-1α和COX-2水平與臨床病理學(xué)參數(shù)間的關(guān)系，病理學(xué)參數(shù)主要為病情嚴(yán)重程度和內(nèi)鏡分級。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)錄入SPSS 21.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗，采用Spearman等級相關(guān)性分析對變量相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1組織學(xué)兩組間HIF-1α和COX-2水平的比較

組織實驗組的HIF-1α和COX-2平均陽性細(xì)胞數(shù)高于組織對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）（表1）。

2.2細(xì)胞學(xué)兩組間HIF-1α和COX-2水平的比較

血清實驗組的HIF-1α和COX-2水平高于血清對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）（表2）。

2.3患者組織中HIF-1α和COX-2與病情相關(guān)性

黏膜組織中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴(yán)重程度及內(nèi)鏡分級情況成正相關(guān)（r=0.812、0.758、0.829、0.764，P<0.05）（表3）。

2.4患者血清中HIF-1α和COX-2與病情相關(guān)性

血清中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴(yán)重程度及內(nèi)鏡分級情況成正相關(guān)（r=0.801、0.749、0.812、0.758，P<0.05）（表4）。

3討論

UC的病因至今尚未明確，可能與遺傳、腸道菌群失調(diào)、自身免疫反應(yīng)等因素相關(guān)。在UC的發(fā)生、發(fā)展過程中，腸上皮細(xì)胞的凋亡與再生、血小板激活、淋巴細(xì)胞及血管的增生等均可引起局部或整體腸黏膜的缺血缺氧，加之慢性炎癥的持續(xù)刺激，導(dǎo)致氧消耗與氧供給之間失去平衡，發(fā)生腸黏膜血循環(huán)障礙，引發(fā)缺血性損傷[6-7]。

HIF-1α是重要的缺氧調(diào)控因子，可調(diào)控腫瘤在無氧環(huán)境下的發(fā)生及進(jìn)展，并與腸黏膜屏障功能的修復(fù)和維持關(guān)系相關(guān)[8]。在正常情況下，HIF-1α可被蛋白酶降解，但在缺氧環(huán)境下，非但不會被降解，還會促進(jìn)多種靶基因如VEGF、EPO、COX-2、IGF-2、iNOS等的表達(dá)，調(diào)控各種病理生理反應(yīng)，使機體適應(yīng)缺氧環(huán)境，從而維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[9]。COX-2是COX的一種同工酶，也是HIF-1α重要的靶基因產(chǎn)物，與細(xì)胞凋亡、侵襲及血管生成過程關(guān)系密切[8]。在正常情況下，機體COX-2表達(dá)呈低水平，當(dāng)細(xì)胞受到刺激時，可迅速增加COX-2表達(dá)，合成多種過量的前列腺素類物質(zhì)，引發(fā)炎癥反應(yīng)，如紅、腫、熱、痛等，同時可使已有炎癥反應(yīng)擴大和持久[10-11]。臨床有研究指出，HIF-1α與COX-2等靶基因產(chǎn)物在調(diào)控UC免疫及炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等方面有重要作用[12]。

本研究結(jié)果顯示，組織實驗組HIF-1α和COX-2的平均陽性細(xì)胞數(shù)高于組織對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;血清實驗組的HIF-1α和COX-2水平高于血清對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），充分證明HIF-1α和COX-2能夠參與UC的發(fā)生發(fā)展，提示UC存在缺氧狀態(tài)及炎癥反應(yīng)，在發(fā)病過程中缺氧因子大量表達(dá)，而組織學(xué)和血清學(xué)共同檢測能夠增加結(jié)果的準(zhǔn)確性[13]。在組織學(xué)及血清學(xué)HIF-1α、COX-2與病情嚴(yán)重程度的相關(guān)性分析中，組織學(xué)及血清學(xué)的HIF-1α、COX-2水平均與病情嚴(yán)重程度及內(nèi)鏡分級成正相關(guān)（P<0.05），提示臨床癥狀及內(nèi)鏡分級越高，病情越重，且兩者表達(dá)水平隨著病情的加重而升高，進(jìn)一步證實HIF-1α與COX-2是評估UC嚴(yán)重程度敏感性和特異性的指標(biāo)，能夠評估活動期UC的病情嚴(yán)重程度，可作為臨床評估病情的重要指標(biāo)[14-15]。

綜上所述，HIF-1α和COX-2在UC患者外周血及黏膜組織中的表達(dá)隨病情的加重而增加，與病情嚴(yán)重程度有明顯關(guān)聯(lián)，可用于臨床病情的評估。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張小艷，白葦，帖軍，等.HIF-1α和COX-2在潰瘍性結(jié)腸炎患者外周血及黏膜組織中表達(dá)及意義[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2015，15（33）：6550-6554.

[2]許春梅，劉波，董衛(wèi)國.低氧誘導(dǎo)因子-1α在潰瘍性結(jié)腸炎患者血清和結(jié)腸黏膜中的表達(dá)及意義[J].胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志，2014，23（12）：1433-1436.

[3]謝正興，邸雅南，彭德銀，等.HIF-1α、CRP在潰瘍性結(jié)腸炎患者血清中表達(dá)的意義[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，2017，45（10）：1468-1471.

[4]朱建斌，杜錦輝，關(guān)敬之，等.低氧誘導(dǎo)因子-1α在潰瘍性結(jié)腸炎患者血清和結(jié)腸黏膜中的表達(dá)及意義[J].山西醫(yī)藥雜志，2017，46（3）：296-297.

[5]Beyazit Y，Sayilir A，Tanoglu A，et al.Plasma thrombin-activatable fibrinolysis inhibitor levels correlate with the disease activity of ulcerative colitis[J].Intern Med，2016，55（14）：1831-1836.

[6]陳旭俠，梁三紅，馬費強.丹參注射液聯(lián)合美沙拉嗪對輕中度活動期潰瘍性結(jié)腸炎患者血清HIF-1α、炎癥細(xì)胞因子水平的影響[J].上海中醫(yī)藥雜志，2018，52（7）：55-58.

[7]張薔，朱西杰，安婷婷，等.復(fù)方蜥蜴散不同微粒組合劑對潰瘍性結(jié)腸炎大鼠MMP-9和COX-2蛋白表達(dá)的影響[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2017，19（5）：15-18.

[8]郭軍雄，閆立國.痛瀉要方及防風(fēng)對肝郁脾虛型潰瘍性結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸黏膜COX-2及外周血中IL-6的影響[J].中醫(yī)研究，2017，30（11）：73-77.

[9]de Cassan C，Savarino E，Marson P，et al.Granulo-monocyto apheresis is more effective in mild ulcerative colitis than in moderate to severe disease[J].World J Gastroenterol，2014， 20（45）：17155-17162.

[10]李楠，王雪明，姜立君，等.缺氧誘導(dǎo)因子-1α、環(huán)氧化酶-2和C反應(yīng)蛋白聯(lián)合檢查用于潰瘍性結(jié)腸炎診斷的研究[J].中華消化內(nèi)鏡雜志，2013，30（8）：450-453.

[11]Furfaro F，Bezzio C，Ardizzone S，et al.Overview of biological therapy in ulcerative colitis：current and future directions[J].J Gastrointestin Liver Dis，2015，24（2）：203-213.

[12]馬濤.潰瘍性結(jié)腸炎組織中NOX1、NOX2表達(dá)量與腸黏膜氧化應(yīng)激反應(yīng)、屏障功能損傷的相關(guān)性[J].海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2017，23（19）：2638-2641.

[13]陳風(fēng)慧，王曉華，范春梅.補充外源性維生素D對老年潰瘍性結(jié)腸炎患者氧化-抗氧化失衡、腸道黏膜屏障和臨床預(yù)后的影響[J].陜西醫(yī)學(xué)雜志，2018，47（12）：124-127.

[14]胡蓮，廉華，周濤.雙歧桿菌三聯(lián)活菌膠囊聯(lián)合美沙拉嗪對潰瘍性結(jié)腸炎患者血清中炎癥因子及環(huán)氧酶-2含量的影響[J].實用醫(yī)院臨床雜志，2018，15（1）：82-85.

[15]丁凌輝，賈育新，成映霞，等.參苓白術(shù)散對脾虛濕困型潰瘍性結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸IL-13、IL-23及COX-2、CREB表達(dá)的影響[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2018，24（11）：67-72.

（收稿日期：2019-07-11? 本文編輯：祁海文）