细胞增殖和凋亡在先天性肺囊肿形成中的作用
周玲玲1/王宗敏1,/王利群1/周伶俐1/汤宏峰2
(1.温州医学院育英儿童医院病理科,浙江 温州 325027;2.浙江大学儿童医院病理科,浙江 杭州 310000)
EffectsofCellProliferationandApoptosisinCongenitalPulmonaryCyst
ZHOULing-ling1,WANGZong-min1,,WANGLi-qun1,ZHOULing-li1,TANGHong-feng2
(1.DepartmentofPathology,YuyingChildrenHospital,WenzhouMedicalCollege,Wenzhou325027,Zhejiang;2.DepartmentofPathology,ChildrenHospital,ZhejiangUniversity,Hangzhou310000,China)
【摘要】背景与目的:观察细胞增殖与凋亡相关蛋白在先天性肺囊肿中的表达特征,探讨其在先天性肺囊肿发病中的作用。材料与方法:选用儿童正常肺组织5例及先天性肺囊肿病变周围相对正常肺组织5例作为对照,先天性肺囊肿30例为病例组,采用免疫组化法检测Ki-67、Bcl-2和Bax的表达。结果:先天性肺囊肿囊壁Ki-67和Bax的表达明显强于2个对照组(P均<0.05);Bcl-2的表达明显弱于2个对照组(P<0.01);Bax/Bcl-2的比值明显高于2个对照组(P均<0.01);先天性肺囊肿中,Bax和Bcl-2的表达在无纤毛上皮细胞中明显低于纤毛上皮细胞(P<0.01);Bax/Bcl-2的比值在无纤毛上皮细胞中明显高于纤毛上皮细胞(P<0.01)。结论:先天性肺囊肿中细胞增殖和凋亡相关蛋白的表达明显强于对照组,提示细胞增殖和凋亡的失调在先天性肺囊肿的发生发展中起重要的作用。
【关键词】Ki-67;Bcl-2;Bax;先天性肺囊肿;免疫组化
中图分类号:R725.6 文献标识码:A 文章编号:1004-616X(2008)03-0198-03
【ABSTRACT】BACKGROUNDANDAIM:Toevaluatetheexpressionofcellproliferationandapoptosisincongenitalpulmonarycystandinvestigatetheireffectsinthedevelopmentofcongenitalpulmonarycyst.MATERIALSANDMETHODS:ImmunohistochemicalmethodwasusedtomeasuretheexpressionsofKi-67、Bcl-2andBaxinnormallungtissuefrom5children(controlgroup1),relativenormallungtissuearoundthecystfrom5patientswithcongenitalpulmonarycyst(controlgroup2)andabnormallungtissuefrom30withcongenitalpulmonarycyst.RESULTS:TheexpressionsofKi-67,BaxandtheratioofBax/Bcl-2incongenitalpulmonarycystweresignificantlyhigherthanthoseinthetwocontrolgroups(P<0.05)whiletheexpressionofBcl-2wasmarkedlylower(P<0.01).Inthosewithcongenitalpulmonarycyst,theexpressionsofBaxandBcl-2inciliatedepithelialcells(CEC)weremuchlowerthanthatinnon-ciliatedepithelialcells(P<0.01)whiletheratiosofBax/Bcl-2wasmuchhigher(P<0.01).CONCLUSION:Cellproliferationandapoptosisincongenitalpulmonarycystweresignificantlyhigherthanthoseincontrolgroups.Thisindicatedthattheimbalanceofbothcouldplayimportantrolesinthedevelopmentofcongenitalpulmonarycyst.
【KEYWORDS】Ki-67;Bcl-2;Bax;congenitalpulmonarycyst;Immunohistochemistry
先天性肺囊肿是儿童比较少见但严重影响儿童肺组织发育的先天性肺组织畸形,患儿常伴有明显肺发育障碍和肺功能低下。其发病机理迄今尚未完全阐明。核增殖抗原Ki-67和细胞凋亡相关因子Bcl-2和Bax在肺癌中的表达已有研究,但他们在先天性肺囊肿中的表达尚未见报道,本实验旨在通过检测肺上皮细胞中凋亡及增殖相关因子的表达情况,探讨细胞凋亡/增殖在先天性肺囊肿发病中的作用。
1 材料与方法
1.1 材料 来源于尸解的儿童正常肺组织5例(CG1)及肺囊肿病变周围的肺组织5例(CG2)作为对照组。病例组标本为我院及外院2000~2006年间,年龄≤15岁的先天性肺囊肿手术切除标本的存档蜡块30例(支气管源性18例、肺泡源性5例和混合性7例)。切片均由主任医师复诊确认。
1.2 试剂及方法 全部标本均经10%中性甲醛固定,石蜡包埋,4μm连续切片。Ki-67、Bcl-2和Bax免疫组化采取二步法,DAB显色。即用型Ki-67、Bcl-2和Bax鼠抗人单克隆抗体,免疫组化EliVisionTMPlus试剂盒及DAB显色剂均购于北京中杉金桥生物技术开发有限公司。操作步骤参照说明书。以已知阳性片乳腺癌作阳性对照,以PBS缓冲液取代一抗作阴性对照。
1.3 结果判定 Ki-67以肺上皮细胞核呈棕黄色者为阳性;Bcl-2和Bax以肺上皮细胞浆呈棕黄色者为阳性。选择具有代表性的多个高倍视野(×400)进行观察计数,每例随机选择细胞数在1000个以上,分别计算阳性细胞占视野中同种细胞总数的比例。
细胞阳性率(%)=阳性细胞数/总细胞数×100%。
1.4 统计方法 用单因素方差分析和q检验进行统计。若方差不齐,则用非参数秩和检验方法进行比较。采用SPSS13.0统计软件,以α=0.05为检验水准。
2 结 果
2.1Ki-67在先天性肺囊肿中的表达 结果见表1。Ki-67在病例组中的表达明显强于正常肺组织和病变周围组织(图1、2);病变周围组织与正常肺组织间差异无统计学意义(P>0.05);病例组3种亚型中ki-67的表达没有明显区别。
2.2 Bcl-2和Bax蛋白在先天性肺囊肿中的表达 Bcl-2在病例组无纤毛上皮细胞的表达显著低于正常肺组织(F=50.57;P<0.01)和病变周围组织(F=14.46;P<0.01),Bax则没有明显区别;Bax/Bcl-2的比值病例组显著高于2个对照组(F=32.85,P<0.01;F=18.54;P<0.01))。病例组中,Bcl-2和Bax在无纤毛上皮细胞上的表达显著低于纤毛上皮细胞(分别是F=16.70,P<0.01和F=12.64,P<0.01)。肺泡源性和支气管源性肺囊肿囊壁上皮细胞Bcl-2表达见图3、图4。Bax/Bcl-2的比值无纤毛上皮细胞显著高于纤毛上皮细胞(F=17.36,P<0.01),见表2。
3 讨 论
Ki-67抗原是存在于细胞周期G0以外所有阶段增殖细胞核的一种非组蛋白性核蛋白,它可全面反映细胞群体的增殖活性。凋亡相关基因Bax编码Bax蛋白,可与Bcl-2蛋白形成异源二聚体,从而使Bcl-2蛋白失活,促进各种因素导致的细胞凋亡[1-2]。Bax/Bcl-2的比值决定细胞受刺激后是凋亡还是存活,比值越大,细胞凋亡越多。
本实验结果表明Ki-67和Bax/Bcl-2的比值在病例组中的表达明显高于2个对照组;病例组中,Bax/Bcl-2的比值在无纤毛上皮细胞显著高于纤毛上皮细胞。提示它们的表达异常共同参与了囊肿的形成和发展。先天性肺囊肿一般分为3型:支气管型肺囊肿以囊肿内壁被覆假复层纤毛柱状上皮为特征;肺泡型肺囊肿则大多以囊肿内壁被覆单层无纤毛柱状上皮为特征;而混合性肺囊肿则包括这两种类型的组织形态。肺囊肿中Bax/Bcl-2的比值在无纤毛上皮显著高于纤毛上皮,说明肺泡型上皮处于不稳定状态,更容易凋亡。肺囊肿中Bax/Bcl-2的比值可成为组织学正确分型的一个参考指标。本研究中,囊肿周围肺上皮细胞的增殖和凋亡的表达介于正常肺组织和病变组织之间,提示其与囊肿组织有移行,有发展成囊肿的可能性,有待于进一步研究证实。
先天性肺囊肿是由于胚胎发育过程中肺芽分支发育受内外环境因素影响而造成一段支气管完全或不完全闭锁,致使远端支气管所分泌的粘液不能排出,积聚膨胀为囊肿,并出现凋亡和增殖的表达的异常。随着囊肿的囊内压升高压迫囊壁造成缺血、缺氧和感染,进一步激活细胞的死亡程序,引起细胞凋亡的增加[3];细胞凋亡增多,囊肿壁为维持其形态发生代偿性的增生,促进细胞增殖增加,这又促进肺囊肿的发展。这也说明囊肿壁上皮细胞的增殖和凋亡是相互影响、相互促进的。
据报道先天性肺囊肿可增加癌变的危险性[4-5],已有文献报道肺囊性疾病与细支气管肺泡癌的发生有关[6-7]。我们在先天性肺囊肿中特别是无纤毛上皮细胞(多见于肺泡源性肺囊肿)发现细胞凋亡相对更强,这种过度增生和凋亡状况非常类似肿瘤的生长情况,支持了先天性肺囊肿可增加癌变危险性这一观点。
参考文献:
[1]OltvaiZN,MillimanCL,KorsmeyerSJ.Bcl-2heterodimerizesinvivowithaconservedhomolog,Bax,thatacceleratesprogrammedcelldeath[J].Cell,1993,74(4):609-619.
[2]WyllieAH.Apoptosis:Deathgetsabrake[J].Nature,1994,369(6478):272-273.
[3]曾昭惠,杜 琼,杨明清.自由基氧化致线粒体DNA损伤与细胞凋亡[J].国外医学:临床生化与检验学分册,1999,20(4):167-168.
[4]SheffieldEA,AddisBJ,CorrinB,eta1.Epithelialhyperplasiaandmalignantchangeincongenitallungcysts[J].ClinPathol,1987,40(6):612-614.
[5]OkadaY,MoriH,MeedaT,eta1.Congenitalmediastinalbronchogeniccystwithmalignanttransformation:anautopsyreport[J].PatholInt,1996,46(8):594-600.
[6]WestD,NicholsonAG,ColquhounI,etal.Bronchioloalveolarcarcinomaincongenitalcysticadenomatoidmalformationoflung[J].AnnThoracSurg,2007,83(2):687-689.
[7]LantuejoulS,FerrettiGR,GoldstrawP,eta1.Metastasesfrombronchioloalveolarcarcinomasassociatedwithlong-standingtype1congenitalcysticadenomatoidmalformations.Areportoftwocases[J].Histopathology,2006,48(2):204-206.
收稿日期:2007-09-21;修订日期:2007-12-19
作者简介:周玲玲(1983- ),女,浙江省衢州人,硕士研究生,研究方向:临床病理。
Correspondenceto:WANGZong-min,Tel:0577-88816227,E-mail:wangzm50@sohu.com