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胰岛素样生长因子1在病理性瘢痕中的表达

2012-04-29梁茶朱斌唐冰朱家源蔡浩

中国现代医生 2012年21期
关键词:增生性瘢痕

梁茶 朱斌 唐冰 朱家源 蔡浩

[摘要] 目的 研究胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)及其受体(IGF-1R)在病理性瘢痕中的表达及其意义,探讨异常瘢痕发生的分子机制。 方法 收集增生性瘢痕、瘢痕疙瘩及正常皮肤标本,RT-PCR检测不同组织中IGF-1、IGF-1R表达,并进行统计学分析。 结果 RT-PCR显示瘢痕疙瘩中IGF-1R明显高于正常皮肤,差异有显著性(P=0.027<0.05);IGF-1R在增生性瘢痕中表达为弱阳性,与正常皮肤相比差异无显著性(P = 0.894>0.05)。增生性瘢痕和瘢痕疙瘩中IGF-1明显高于瘢痕周围正常皮肤,差异有显著性(P < 0.05)。 结论 IGF-1及IGF-1R在病理性瘢痕的形成过程中起重要作用。

[关键词] 瘢痕疙瘩;增生性瘢痕;胰岛素样生长因子1受体;胰岛素样生长因子1

[中图分类号] R622[文献标识码] B[文章编号] 1673-9701(2012)21-0024-02

病理性瘢痕是以成纤维细胞大量增生、胶原及基质等过度沉积为特征的皮肤结缔组织的纤维化疾病,是临床上常见的增殖性疾病之一,其发病机制尚未完全明了[1,2]。胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)又称生长介素和促生长因子,现有研究证实其与肿瘤等增殖性疾病关系密切[3]。本实验旨在应用实时PCR(real time polymerase chain reaction,RT-PCR)检测IGF-1及其受体(IGF-1R)在瘢痕疙瘩、增生性瘢痕以及正常皮肤中的表达,观测IGF-1与IGF-1R在病理性瘢痕中表达的差异,探讨IGF-1与病理性瘢痕的关系。

1 资料与方法

1.1 资料

本实验中所有组织标本均采自2007年1月~2009年3月中山大学附属第一医院烧伤科、整形科住院病人的手术切除组织。纳入标准:临床确诊的增生性瘢痕、瘢痕疙瘩和成熟瘢痕,签署临床研究的知情同意书。剔除标准:①瘢痕表面有皮肤破损、炎症;②瘢痕局部接受外用药物、注射药物和放射等治疗;③增生性瘢痕术后无剩余正常皮肤(<10 mg)作对照;④有糖尿病、周围血管病、肿瘤及增殖性疾病史;⑤伴有严重心、肝、肾等脏器功能不全及重度营养不良。共纳入18例,其中男9例,女9例。年龄18~48岁,平均23.3岁。

本实验组织标本根据临床诊断及病理学诊断[1,2]分类:①增生性瘢痕6例,位于烧伤创面愈合后3~6个月的四肢、躯干及面颈部瘢痕,瘢痕突出邻近正常皮肤0.3~1.2 cm,充血明显,质地硬实,无弹性,表面无破溃,有痛痒症状,病理切片结果为增生性瘢痕;②正常皮肤6例,取自身体邻近增生性瘢痕的正常全层皮肤;③瘢痕疙瘩6例,4例为前胸部烧伤创面愈合后形成的瘢痕疙瘩,2例为穿耳环后形成的耳垂瘢痕疙瘩。受伤时间1~3年。瘢痕突出邻近正常皮肤0.5~2 cm并侵袭周围正常皮肤,充血明显,质地坚硬,无弹性,表面无破溃,病理切片结果为瘢痕疙瘩;④成熟瘢痕6例,受伤后5年以上四肢瘢痕,瘢痕色白或接近正常皮肤,质软,有弹性,无痛痒,表皮完整,病理切片结果为成熟瘢痕组织。24份组织标本共取自18例患者。

1.2 方法

所有组织标本于术后常规送病理切片检查,剩余组织标本置于含有胎牛血清(20%)和二甲基亚砜(10%)的缓冲液中-80 ℃超低温冰箱冻存,封口、编号并标记日期,备RT-PCR使用。

所有组织标本经病理学证实取材正确后,分为4组,对照组为正常皮肤组,实验组为增生性瘢痕组、瘢痕疙瘩组和成熟瘢痕组,每组6份标本。利用RT-PCR检测各组标本中IGF-1含量。RT-PCR程序按说明书进行,主要包括引物探针设计合成、组织总RNA的提取、逆转录反应、荧光定量PCR反应。按我们既往报道的方法进行[4]。

1.3 统计学方法

利用SPSS16.0统计软件,以“最小值~最大值(中位数)”表示数据,对各实验组中IGF-1含量进行方差齐性检验。

2 结果

方差同质性Levene检验结果为P=0.006,说明方差不齐,进行非参数检验,取用Kruskal-Wallis H检验。Kruskal-Wallis H检验结果为渐近显著性,(Asymp.Sig.)=0.022< 0.05,可以得出结论,四组组间的IGF-1含量是不同的,瘢痕疙瘩、增生性瘢痕的IGF-1含量高于正常皮肤。见表1。

表1 Kruskal Wallis H检验

3 讨论

本研究中所有病理性瘢痕组织标本选择除了依靠病史、体格检查等诊断外,还对本研究中所有组织标本进行病理组织学检测(于中山大学附属第一医院病理科及外科实验室完成),剔除接受过局部外用药物/注射药物和放射治疗者、合并其他疾病(如皮肤病、糖尿病、肿瘤等)及拒绝签署组织标本临床研究使用知情同意书者,所有纳入研究的24份组织标本取材正确。

隶属于胰岛素样生长因子范畴的IGF-I又称生长介素和促生长因子,其氨基酸序列与胰岛素原有同源性。由70个氨基酸组成具有内分泌、自分泌及旁分泌的单链多肽,IGF-1编码基因位于12号染色体短臂上。人体的IGF-l主要由肝脏合成和分泌。IGF-1与胰岛素样生长因子-1受体(Insulin-like growth factor receptor-1,IGF-1R)结合后,通过受体自身磷酸化,激活酪氨酸激酶、磷脂酰肌醇(IP)-3激酶/蛋白激酶B (protein kinase B,PKB)等途径,还可激活胰岛素受体底物(insulin receptor substrate,IRS)家族蛋白1~42,同时抑制Caspase-3的活化而抑制细胞凋亡,通过这些方式发挥促进生长发育和物质代谢的作用[5-7]。

近年来国内外学者一致认为血IGF-1水平与生长密切相关。IGF-1具有以下的生理功能。①促进生长发育。人类IGF-1的主要作用是出生后通过自分泌和旁分泌机制促进局部组织的生长,在青春期前升高,后随年龄的增长有所下降。②增进细胞增殖、分化。IGF-1是有丝分裂原,是细胞从G0期向S期转变所必需的因子。IGF-1通过自分泌和旁分泌机制对许多组织细胞的增殖、分化起调节作用,如对骨组织的正常生长和成熟、肌母细胞的分化、皮肤组织的正常生长和分化、神经组织的生长等都有重要的调节作用[8,9]。

国内外研究同时认为:IGF-1通过促纤维化效应和丝裂原效应[10,11]刺激成纤维细胞增殖和瘢痕形成,是与凋亡抗性关系密切的细胞生长因子。以往各研究中IGF-1检测均通过免疫组化的半定量检测,实验结果容易受染色时间、观察时间等主观因素影响,假阳性率高,结果不准确。本研究利用RT-PCR定量检测IGF-1含量,具有准确率高、特异性强等特点。

本研究RT-PCR检测中使用的正常皮肤组织标本取自增生性瘢痕邻近皮肤,增生性瘢痕与正常皮肤的检测结果可比性强。Kruskal-Wallis检验结果显示增生性瘢痕中IGF-1含量较瘢痕周围正常皮肤明显增高(P < 0.05),证明IGF-1主要来自瘢痕组织细胞的自身分泌。而瘢痕组织细胞主要为纤维细胞,进而推测瘢痕组织IGF-1主要来自纤维细胞自分泌与旁分泌。

本研究发现各组织中IGF-1含量高低顺序依次为:瘢痕疙瘩与增生性瘢痕,成熟瘢痕中IGF-1含量有所降低,但仍高于正常皮肤。研究认为:病理性瘢痕中IGF-1主要来源于瘢痕组织自分泌,在增生性瘢痕与瘢痕疙瘩中明显高于周围正常皮肤,随着瘢痕的成熟、成纤维细胞不断胶原化、合成及分泌功能下降,导致成熟瘢痕组织中IGF-1逐渐减少,因此成熟瘢痕中IGF-1含量比瘢痕疙瘩及增生性瘢痕都有所减少,推测IGF-1含量高低可能与瘢痕组织中成纤维细胞生长速度及分泌胶原功能同步。说明可能在瘢痕形成过程中,IGF-1与IGF-1R结合后,促进成纤维细胞分裂增殖及合成分泌胶原,IGF-1起到促增殖及促纤维化作用,在瘢痕形成和发展中起着重要作用。

在病理性瘢痕的形成过程中,IGF-1作为一个促纤维化效应和丝裂原效应,促进瘢痕组织中成纤维细胞增殖与分泌胶原,是病理性瘢痕形成过程中一个重要的生长因子。

[参考资料]

[1]蔡景龙,张宗学.现代瘢痕学[M]. 第2版.北京:人民卫生出版社,2008:88-156.

[2]李玉林. 病理学[M]. 第6版. 北京:人民卫生出版社,2008:32-46.

[3]Fumkawa M,Rafeld M,Mateo C,et al. Increased expression of insulin-like growth factor I and/or its receptor in gastrinomas is associated with low curability,increased growth,and development ofmetastases[J]. Clin Cancer Res,2005,11(9):3233-3242.

[4]Bing Tang,Jiayuan Zhu,Bin Zhu. Increased expression of TGF-β inducible early gene(TIEG1) in keloid scarrin[J]. Prog Biochem Biophys,2007,34(10):1033-10392.

[5]Yin D,Tamaki N,Parent AD,et al. Insulin-like growth factor-I decreased etoposide-induced apoptesis in glioma cells by increasing cl-2 expression and decreasing CPP32 activity[J]. Neurol Res,2005,27(1):27-35.

[6]Remaele-Bonnet M,Garronste F,Baillat G,et a1. Membrane rafts segregate profmm antiapeptoticinsulin-like growthfactor-l receptor signaling in colon carcinoma cells stimulated by membersof the tumor necrosis factor superfamily[J]. Am J Patho1,2005,167(3):761-766.

[7]Rosner M. The mTOR pathway and its role in human genetic diseases[J]. Mutat Res,2008,6(59):284-292.

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[9]Sarbassov DD. Prolonged rapamycin treatment inhibits mTORC2 assembly and Akt/PKB[J]. Mol Cell,2006,22(2):159-168.

[10]Ishihara H,Yoshimoto H,Fujioka M,et al. Keloid fibroblasts resist ceramide-induced apoptosis by overexpression of insulin-like growth factor I receptor[J]. J Invest Dermatol,2000,1l5(6):1065-l071.

[11]唐冰,朱家源,朱斌,等. 瘢痕疙瘩中TIEG1的高表达[J]. 生物化学与生物物理进展,2007,34(10):1033-1039.

(收稿日期:2012-05-18)

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