細胞焦亡因子Caspase-1、IL-1β與IL-18在子宮內膜息肉組織中的表達和意義

龍熙翠，劉貝貝，盧紹波，李志紅，金文嬌，陸金芝，韓雪松

（昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院婦科，云南 昆明 650032）

子宮內膜息肉（endometrial polyps，EP）是由于局部子宮內膜過度增長而形成的，其組成包括子宮內膜腺體、間質、血管3部分，據不完全統(tǒng)計，子宮內膜息肉的患病率約為7.8%～34.9%[1-2]。近年來隨著檢測技術的發(fā)展及人們健康意識的提升，該疾病的檢出率有增高的趨勢。目前子宮內膜息肉的發(fā)病機制尚不明確，已有研究表明子宮內膜息肉的發(fā)生可能與遺傳因素[3]、局部子宮內膜激素受體表達失衡[4]、菌群失調[5]、代謝失調[6]、細胞增生和凋亡[7-8]、新生血管生成[9-10]、免疫與炎癥[11-12]、氧化應激等相關[13]?，F有的研究表明炎癥可能參與子宮內膜息肉的發(fā)病，而目前的研究新熱點細胞焦亡（Pyroptosis）被認為是一種促炎性的細胞程序性死亡方式，研究表明細胞焦亡廣泛參與炎癥和感染相關疾病的發(fā)生[14-17]?；谝陨媳尘氨狙芯繉z測細胞焦亡相關因子Caspase-1、IL-1β與IL-18在子宮內膜息肉組織中的表達，為深入探討子宮內膜息肉發(fā)病機制的研究提供新的理論基礎。

1 資料與方法

1.1 研究對象

隨機收集2020年1月至2021年1月在昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院婦科住院行宮腔鏡探查術+診刮術治療的患者60例。納入標準：（1）術后病理學符合《婦產科病理診斷學》[18]中對于子宮內膜息肉和增生期子宮內膜的診斷標準；（2）簽署治療知情同意書。排除標準：（1）合并系統(tǒng)感染性疾??；（2）合并惡性腫瘤、精神類疾??；（3）合并心、腦、腎臟器嚴重病變；（4）糖尿?。唬?）高血壓。按照《婦產科診斷病理學》[18]的診斷標準將術后病理學診斷為子宮內膜息肉的30例患者納入觀察組，術后病理學診斷為增生期子宮內膜的30例患者納入對照組。

1.2 實驗方法

采用免疫組化法檢測Caspase-1、IL-1β與IL-18的表達情況。按照試劑盒說明將觀察組和對照組各組織經過切片、脫蠟及水化、抗原修復、PBS液沖洗、一抗孵育、二抗孵育、顯色、復染、脫水、中性樹脂封片等操作過程。結果判讀參照Remmele等[19-20]提出的包括陽性染色的強度及陽性細胞百分比的方法進行，每個切片于顯微鏡下隨機取 10 個視野進行觀察。判讀細節(jié)包括：（1）染色強度：0 分：無陽性染色；1 分：染色呈淡黃色；2 分：染色呈黃色；3 分：染色呈棕黃色。（2）陽性細胞百分比：0 分：無陽性細胞；1 分：陽性率 0%～10%；2 分：陽性率 11%～30%；3 分：陽性率 31%～70%；4 分：陽性率71%～100%；（3）免疫組化反應評分（immunoreactive score，IRS）：IRS=染色強度得分×陽性細胞百分比得分。記錄切片的陽性染色強度及陽性細胞百分比得分，計算免疫組化反應評分，最終取平均值記錄。

1.3 統(tǒng)計學處理

采用SPSS25.0統(tǒng)計學軟件對實驗數據處理并進行統(tǒng)計學分析。計數資料以n（%）的形式表示，采用χ2檢驗。計量資料服從正態(tài)分布以的形式表示，2組比較采用成組樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義，采用GraphPad Prism 8.0 繪制圖。

2 結果

2.1 一般資料

2組患者年齡、孕次、產次差異無統(tǒng)計學意義（P＞ 0.05），見表1。

表1 患者基本情況（）Tab.1 Basal condition of patients（）

表1 患者基本情況（）Tab.1 Basal condition of patients（）

2.2 Caspase-1的表達情況

Caspase-1主要表達于胞漿內，觀察組的IRS得分為：（4.88±1.82）分，對照組的IRS得分為：（1.37±1.13）分，觀察組Caspase-1的表達高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（t=8.950，P=0.000），見圖1、圖2。

圖1 Caspase-1在觀察組和對照組的表達Fig.1 Expression of caspase-1in observation group and control group

圖2 Caspase-1在觀察組和對照組的表達Fig.2 Expression of caspase-1in observation group and control group

2.3 IL-18的表達情況

IL-18主要表達于細胞胞漿和胞核，觀察組的IRS得分為：（6.84±2.41）分，對照組的IRS得分為：1.73±0.90分，觀察組IL-18的表達高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（t=10.870，P=0.000），見圖3、圖4。

圖3 IL-18在觀察組和對照組的表達Fig.3 Expression of IL-18 in observation group and control group

圖4 IL-18在觀察組和對照組的表達Fig.4 Expression of IL-18 in observation group and control group

2.4 IL-1β在觀察組和對照組的表達情況

觀察組與對照組IL-1β均為陰性，見圖5。

圖5 IL-1β在觀察組和對照組的表達Fig.5 Expression of IL-1βin observation group and control group

3 討論

細胞焦亡的分子機制主要包括由Caspase-1介導的經典途徑和由Caspase-4、Caspase-5、Caspase-11直接識別細菌脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）而引發(fā)的非經典途徑[21]。在細胞焦亡的經典途徑中，當胞細胞質模式識別受體（Pattern recognition receptors，PRRs）受到病原體相關分子模式(Pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)、內源性危險信號分子模式(Dangerassociated molecular patterns，DAMPs)刺激時，該受體可通過（或不通過）凋亡相關微粒蛋白（Apoptosis-associated speck-like protein，ASC）主動招募炎性小體，促使2分子相鄰的 pro-Caspase-1發(fā)生自身水解轉變成為具有活性的Caspase-1。一方面被激活的Caspase-1可以引起GasderminD發(fā)生裂解形成含N端的片段和含C端的片段，含N端的片段可以在細胞膜上打孔；另一方面被激活的Caspase-1可以引起IL-1β、IL-18等炎性因子的成熟與釋放，而成熟的IL-1β、IL-18經細胞膜上的孔隙流出細胞外后又可進一步誘發(fā)炎癥反應[21]?；谏鲜黾毎雇鱿嚓P分子機制，本研究選擇Caspase-1、IL-1β、IL-18三種細胞因子作為細胞焦亡通路中的關鍵因子，通過免疫組化法觀察它們在子宮內膜息肉組織中的表達情況。

本研究發(fā)現在子宮內膜息肉組織中Caspase-1與IL-18的表達高于增生期子宮內膜組織中的表達，IL-1β在子宮內膜息肉組織中的表達為陰性。在Yali Zhu等[22-23]人的研究中發(fā)現子宮內膜息肉患者Th17反應上調且存在CD4+T細胞失衡的現象，與正常人群相比子宮內膜息肉患者血清中存在多種炎癥因子包括IFN -γ、TNF、IL-17、IL-1β、IL-6等的釋放。因此可以推測炎癥反應參與子宮內膜息肉的發(fā)生，且該過程有可能通過細胞焦亡途徑實現。在薛娟麗等人[24]的研究中發(fā)現TNF-α、IL-6在子宮內膜息肉組織中的表達明顯高于增生期子宮內膜組織中的表達，提示子宮內膜息肉的發(fā)生過程中可能伴隨著炎癥反應的存在。此外，周寧等人[25]的研究也發(fā)現與正常子宮內膜組織相比子宮內膜息肉組織中IL-23的表達增加，且IL-23的表達與子宮內膜息肉的發(fā)生及臨床表現之間存在顯著的關聯性。在細胞焦亡過程中，當IL-18、IL-1β被釋放到細胞外后可進一步誘發(fā)級聯放大的炎癥反應。研究表明IL-18主要通過IRAK途徑、MAPK途徑、Fas配體途徑誘導炎癥因子的釋放，IL-1β則通過NFκB途徑誘發(fā)炎癥因子的釋放[26]。因此可以推測TNF-α、IL-6、IL-23等炎癥因子的釋放最初是由于IL-18、IL-1β的釋放而誘發(fā)的。此外，IL-1β屬于白介素-1細胞因子家族成員，參與細胞增殖、凋亡、分化[27]。而IL-1β可以影響中性粒細胞的激活程度，可以通過加速單核細胞、巨噬細胞的釋放而影響炎癥反應過程；還可以引起其下游細胞因子IL-10或IL-18的激活，進一步形成不同炎癥因子之間互相交錯激活的炎癥反應[27]。因此，綜合已有的研究結果和本研究的結果，是否可以將子宮內膜息肉發(fā)病機制中的炎癥機制進行深入思考，即用細胞焦亡機制誘發(fā)炎癥相關通路的激活來進一步解釋子宮內膜息肉的炎癥相關機制，為子宮內膜息肉發(fā)病機制的深入研究提供一條新的思路。再者，本研究發(fā)現IL-1β在子宮內膜息肉組織中的表達為陰性，研究結果與Yali Zhu等人[22-23]的不一致，其中的原因可能是IL-1β在子宮內膜息肉組織中的敏感度沒有血清中的敏感度高，這一研究結果也提示在后續(xù)的研究中需采用多種檢測方法聯合進行。

本研究還存在以下不足，研究樣本量小、人群來源單一，在后續(xù)的研究中需擴大樣本量，必要時需進一步開展多區(qū)域研究。此外，本研究主要從組織學層面基于細胞焦亡的經典途徑驗證了Caspase-1、IL-18在子宮內膜息肉組織中高表達，IL-1β在子宮內膜息肉組織中不表達，參與細胞焦亡的因子有很多，因此對于整個細胞焦亡過程的驗證還不充分，后續(xù)研究應該考慮多維度即從人、動物的經典途徑和非經典途徑進行驗證，此外對于炎癥相關因子的檢測應將多種方式進行結合。