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干细胞相关因子在子宫内膜息肉中的表达



全 文 :·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2012年第1期
收稿日期 : 2011-06-14
作者简介 : 申旋 , 女 , 硕士研究生 , 研究方向 : 妇科肿瘤, 腹腔镜 ; E-mail:331590075@qq.com
通讯作者 : 袁瑞 , 博士 , 研究方向 : 妇科肿瘤, 内窥镜 ; E-mail: yrui96@126.com
干细胞相关因子在子宫内膜息肉中的表达
申旋 袁瑞
(重庆医科大学附属第一医院妇产科 , 重庆 400016 )
摘 要: 探讨 ipo13、c-kit、CD146、bcl-2 和 bax 在子宫内膜息肉(endometrial polyp, EP)和正常内膜组织中的表达差异及
临床意义。收集本院 2010 年 3-7 月行宫腔镜手术取得的 40 例子宫内膜息肉(病例组)与 40 例正常内膜组织 ( 对照组)。采用实
时荧光定量 PCR 技术(RT-PCR)检测 ipo13、c-kit、bcl-2 和 bax mRNA 的表达 ;免疫组织化学 S-P 法检测 ipo13、CD146、bcl-2 和
bax 蛋白的表达。无论在月经周期的增生期或分泌期,EP 中 ipo13、c-kit、 CD146 和 bax mRNA 和蛋白的表达均低于同期正常子宫
内膜组织 , 差异有统计学意义(P<0.05),bcl-2 均比同期正常子宫内膜增加,差异有统计学意义(P<0.05)。 子宫内膜干/祖细胞活
性异常和子宫内膜凋亡减少与子宫内膜息肉发病有关,其中子宫内膜干 / 祖细胞活性异常使内膜凋亡减少可能是 EP 发病的主要
因素。
关键词: 子宫内膜息肉 子宫内膜干/祖细胞 凋亡 ipo13
Expression of Stem Cell Related Genes in Endometrial Polyps
Shen Xuan Yuan Rui
(Department of Gynaecology and Obstetrics, the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016)
Abstract: It was to investigate the expression of ipo13, c-kit, CD146, bcl-2 and bax in endometrial polyps and normal endometrial tissues
and its clinicopathologic significance. 40 specimens of endometrial polyps tissues(case group) and 40 normal endometrial tissues (control
group)in our hospital from March to September in 2010 were collected. Expression of ipo13, c-kit, CD146, bcl-2, bax mRNA and protein
was detected by real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-PCR) and immunohistochemical staining in all specimens. Whether in
the proliferative phase or secretory phase of the menstrual cycle, the expression of ipo13, c-kit, CD146 and bax mRNA and protein in EP was
significantly lower than normal endometrial tissues (P<0.05) and the expression of bcl-2 mRNA and protein expression was higher in EP than
normal endometrial tissues in the same period(P<0.05). The expression of ipo13, c-kit, CD146, and bax mRNA and protein in endometrial
polyps is significantly lower than that in normal endometrial tissues. While, bcl-2 expression up-regulated in polyps. Our results suggested that
endometrial stem/progenitor cells dysfunction and endometrial cells apoptosis in decreasing related to endometrial polyps, endometrial stem/
progenitor cells dysfunction causing endometrium apoptosis reduction may be the main reason for the occurrence and development of endometrial
polyps.
key words: Endometrial polyp Endometrial stem/progenitor Apoptosis ipo13
子宫内膜息肉(endometrial polyp, EP)是引起
异常子宫出血的常见疾病,属一种增殖性疾病,是
由局部增生的内膜腺体与间质所组成,在妇女中的
总发病率为 25%。大多数 EP 是一种良性的子宫内
膜肿瘤,但是一些 EP 可能是癌前病变或者发生癌变,
大约 12% -34%的 EP 含有子宫内膜癌细胞[1],EP
的发病机制和病因至今仍未明确,多数学者认为 EP
的发病主要是因为子宫内膜凋亡减少所致[2, 3]。近
年来研究认为,子宫内膜干/祖细胞参与了子宫内膜
疾病,尤其是恶性增殖性疾病(如子宫内膜异位症
和子宫内膜癌等)的发生[4-8]。而同为增殖性疾病
的 EP 的发病是否也与子宫内膜干 / 祖细胞功能异常
有关,目前尚未见相关报道。本研究通过检测与凋
亡相关的成体干细胞标记 ipo13、c-kit 和 CD146 以
及凋亡因子 bcl-2 和 bax 在 EP 中的表达情况,从而
探求子宫内膜息肉的发病机制。
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第1期178
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 标本来源 随机选取重庆医科大学附属第一
医院 2010 年 3 月至 2010 年 7 月行宫腔镜检查并经
病理组织学诊断为子宫内膜息肉和正常内膜患者的
宫腔组织各 40 例,息肉病检标准为镜下息肉由子宫
内膜组成,表面覆盖一层立方或柱状上皮,中间部
分是纤维纵轴,其内含有血管。征得重庆医科大学
伦理委员会通过并与患者达成协议,采用美国史赛
克公司 5.07 mm 连续灌流宫腔检查及治疗镜 , 收取子
宫内膜息肉组织 40 例(增生期和分泌期各 20 例)(病
例组),正常子宫内膜 40 例(增生期和分泌期各 20
例)(对照组),液氮保存 , 患者年龄 36-43 岁,平
均年龄 39±0.12 岁。全部所取标本均留一部分经组
织病理学检查证实符合纳入标准 :排除了内膜合并
其它病变的病例,排除合并子宫腺肌病、功血、多
囊卵巢综合症等其它激素依赖性疾病病例 , 所有行
子宫内膜息肉摘除的病人均有规则月经周期,术前
3 月均未接受激素治疗,均未妊娠及哺乳 , 以上各组
病例在年龄等因素中不具有可比性,无统计学差异
(P>0.05)。
1.1.2 试剂 逆转录试剂盒和 RNA 提取试剂(大
连 宝 生 物 工 程 有 限 公 司 ),β-actin、ipo13、c-kit、
bax 和 bcl-2 引物以及荧光定量 PCR 试剂盒(广州
复能基因有限公司),免疫组化步骤按免疫组化
S-P 试剂盒(北京博奥森生物技术有限公司)。山
羊 抗 人 ipo13 多 克 隆 抗 体(NB100-1369,Novus
Biologicals);鼠抗人 CD146 单克隆抗体(ZM-0299,
北京中杉金桥生物技术有限公司);兔抗人 bax 多克
隆抗体(BS1725,Bioworld company);兔抗人 bcl-2
单克隆抗体(bs-0522R,Bioworld company)。
1.2 方法
1.2.1 荧光定量 PCR 检测 ipo13、c-kit、bax 和 bcl-2
的表达 取液氮保存的组织进行研磨,按说明说操作,
用 Trizol ( GIBCO) 抽提组织总 RNA,逆转录,PCR
扩增 ipo13、c-kit、bax 和 bcl-2,并扩增 β-actin 作为
内参物。反应程序 :预变性 95℃ 10 min,95℃ 10 s,
60℃ 20 s,72℃ 10 s,重复 40 个循环。阴性对照以
无 RNA 酶的水代替 cDNA 模板,每例样品及对照均
设 3 个平行复孔,取平均值。反应结束后,由软件
自动得出荧光反应曲线以及每个标本反应体系的扩
增效率(efficiency)及 2-ΔΔCT 值,不同时间重复 3 次。
1.2.2 免疫组织化学法 常规石蜡包埋,组织切
片厚 5 μm,HE 染色后镜下观察到典型子宫内膜
组 织 者 为 入 选 标 本。 免 疫 组 化 步 骤 按 免 疫 组 化
S-P 试剂盒说明书操作 :载玻片脱蜡、水化,然
后在枸橼酸盐缓冲液(pH6.0,Sigma)中运用微
波炉抗原修复 20 min,自然冷却至室温。PBS 洗
3 min, 共 3 次,3 % H2O2 室 温 孵 育 15 min,PBS
洗 3 min, 共 3 次,5 % 驴 血 清 37 ℃ 水 浴 30 min,
分 别 加 入 山 羊 抗 人 ipo13 多 克 隆 抗 体 ;鼠 抗 人
CD146 单克隆抗体 ;兔抗人 bax 多克隆抗体 ;兔
抗人 bcl-2 单克隆抗体 4℃过夜,阴性对照用 PBS
代替一抗。37℃水浴 2 h,PBS 洗 3 min,共 3 次,
辣根过氧化物酶标记二抗,37℃水浴 30 min,PBS
洗 3 min,共 3 次,辣根过氧化物酶标记链酶卵白
素工作液 37℃水浴 30 min,PBS 洗 3 min,共 3 次,
二氨基联苯胺(DAB)显色,PBS 代替一抗作为空白
对照。阳性染色结果判定标准 :选择 22 个具有代
表性的高倍视野(10×40 倍),计数每个标本阳
性细胞数的比例,阳性结果标准按照 De Falco M
等描述的方法判定并评分 :0 分(阳性细胞数不到
1%);1 分(阳性细胞数占 1%到 20%);2 分(阳
性细胞数占 21%到 40%);3 分(阳性细胞数占
41%到 60%);4 分(阳性细胞数超过 61%)。所
有值用均值 ± 标准误(x±s)。
1.2.3 统计学处理 统计分析运用 SPSS 11.5 软件进
行统计学分析,对试验数据进行正态检验,为连续
变量,试验数据为正态分布,所有数据方差具有齐
同性,两组数据的比较采用独立样本 t 检验进行比
较分析,P<0.05 认为具有统计学意义。
2 结果
2.1 荧光定量PCR结果
对照组增生期与分泌期内膜 ipo13 mRNA 的表
达比同期 EP(病例组)的表达显著增加(P<0.05);
对照组增生期与分泌期内膜 c-kit mRNA 的表达量比
同期 EP 增加(P<0.05);EP 增生期和分泌期 bcl-2
mRNA 的表达比对照组增生期内膜明显增加(约 2
2012年第1期 179申旋等 :干细胞相关因子在子宫内膜息肉中的表达
倍)(P<0.05);EP 增生期 bax mRNA 的表达比对照
组增生期内膜表达明显减少(P<0.05),EP 分泌期
bax mRNA 的表达量比对照组分泌期内膜显著减少
(P<0.05)(图 1)。
* 表示 EP 与同期内膜相比有统计学差异(P<0.05)
图 1 ipo13、c-kit、bcl-2、bax mRNA 在对照组和 EP 中的相对表达量
2.2 免疫组化结果
病 例 组 和 对 照 组 IPO13、CD146、bcl-2 和 bax
蛋白在腺上皮细胞和间质细胞的细胞浆和细胞核中
均有表达。IPO13 在对照组内膜中呈阳性表达,在
EP 中呈弱阳性表达或者不表达 ;CD146 主要表达在
间质血管内皮细胞胞浆中 , 在对照组中呈阳性表达,
在 EP 中呈弱阳性表达(图 2)。Bax 在对照组内膜中
阳性表达,在 EP 中呈弱阳性 ;Bcl-2 在对照组内膜
中呈弱阳性表达,在 EP 中呈阳性表达(图 3)。两
组 增 生 期, 分 泌 期 IPO13、CD146、bcl-2 和 bax 蛋
白表达不同性细胞评分结果见表 1。
3 讨论
EP 与内异症、内膜癌同属子宫内膜增殖性病变,
是否子宫内膜干 / 祖细胞也参与了 EP 的发生,目前
国内外未见报道。本研究旨在通过检测与凋亡相关
的成体干细胞因子的表达来探索成体干细胞对 EP
形成的作用。
研究发现,ipo13 可作为角膜上皮干 / 祖细胞的
一个标记[9], ipo13 是 importinβ 家族中的一个新成员,
在转运和生长发育相关蛋白进入细胞核中起重要作
用。Pax 蛋白有促进细胞的生长、转移、以及抗凋
亡作用,并在黑素瘤的生长和维持黑色素瘤干细胞
干性中起着重要的作用,而 ipo13 能够转运 pax-3 进
入核内,抑制凋亡,调控黑色素瘤细胞的生长[10] 。
c-kit 是干细胞因子(stem cell factor)的受体,在造
血干细胞和多能干细胞中表达[11],在子宫内膜中,
c-kit 被认为是子宫内膜干 / 祖细胞未分化的标记[12]。
在低表达 c-kit 的人恶性黑色素瘤细胞株中转染 c-kit
基因后,细胞生长缓慢,转移减少,c-kit 与其配体
结合后,启动细胞凋亡,说明 c-kit 缺失可能是使恶
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第1期180
表 1 两组免疫组化 IPO13、CD146、bcl-2、Bax 阳性细胞评分
组别 例数 IPO13 CD146 Bcl-2 Bax
增生期 分泌期 增生期 分泌期 增生期 分泌期 增生期 分泌期
对照组 20 例 2.50±0.33 1.91±0.25 2.15±0.15 1.20±0.36 0.52±0.10 0.35±0.05 2.50±0.01 2.13±0.09
病例组 20 例 0.50±0.08* 0.40±0.11* 1.20±0.36* 0.50±0.16* 2.03±0.12* 2.40±0.10* 0.52±0.09* 0.26±0.03*
性黑色素瘤细胞逃避了 SCF/c-kit 介导的凋亡机制而
使肿瘤细胞得以生长、转移[13]。该试验证明 c-kit
不仅是干细胞标记,还参与了细胞凋亡过程,可使
肿瘤细胞凋亡增加。另有研究显示 c-kit 也是原癌基
因,c-kit 在子宫内膜癌中呈过表达状态,其在子宫
和卵巢间质瘤形成过程中起着重要的作用[14],在异
位内膜腺上皮中 c-kit 比正常子宫内膜表达增加,并
与异位内膜的浸润程度有关[15]。CD146 也是子宫内
膜干 / 祖细胞的候选标记[16],SLE 与阻塞性呼吸障
碍患者凋亡上皮细胞阳性表达 CD146[17],此研究说
明 CD146 参与了细胞凋亡过程,CD146 可能会促使
上皮细胞凋亡。
本研究中,ipo13、c-kit、CD146 在正常子宫内
膜的增生期和分泌期表达增加 , 而在 EP 中,无论
分泌期还是增生期均比同期正常子宫内膜表达下调
(P<0.05),因此推测干细胞因子的表达下调与 EP 发
病密切相关,子宫内膜成体干细胞功能异常可能是
EP 发病的原因之一。与既往研究结果一致,c-kit、
CD146 在凋亡减少的 EP 中的表达是下调的,表明
c-kit、CD146 有促凋亡作用,提示子宫内膜干 / 祖细
胞功能下调可能会导致子宫内膜细胞凋亡减少,促
成了 EP 的发生,所以本研究为验证这个结论,还
检测了正常子宫内膜和息肉的凋亡情况,初步探索
成体干细胞因子与凋亡的关系。
Bcl-2 属于原癌基因 bcl-2 基因家族,具有抑制
细胞凋亡的作用[18]。加速细胞程序性死亡的基因
bax 的功能与 bcl-2 相对,bcl-2/bax 的比值决定了凋
亡的发生与否。有学者认为 bcl-2 与 bax 的此消彼长
参与了子宫内膜生理性修复,在生理状态下 bax 可
使子宫内膜产生一个低水平的凋亡状态,即子宫内
膜的“家务管理性凋亡”。多数学者认为 EP 是子宫
内膜细胞凋亡减少的结果 , Taylor 等研究表明内膜局
部 bcl-2 的表达增高及内膜细胞凋亡减少或停止是子
宫内膜息肉的主要发病机制,子宫内膜不能随月经
周期脱落而形成息肉[2]。Hugo Maia Jr 等[3]研究同
样发现在月经周期的增殖期,息肉中 bcl-2 的表达比
正常内膜高,EP 的发生与月经周期中与调控增殖和
凋亡的蛋白有关。本研究发现,EP 中 bcl-2 蛋白在
月经周期的增生期呈强表达,分泌期表达低于增生
期,无统计学差异。但与同期正常内膜相比,均有
图 2 免疫组化检测 ipo13 和 CD146 在人
子宫内膜的表达(S-P×400)
A. 对照组增生期内膜 ipo13 的表达 ;B. 对照组分泌期内膜 ipo13 的表达 ;
C*. 增生期 EP 中 ipo13 的表达 ;D*. 分泌期 EP 中 ipo13 的表达 ;G. 对照组
增生期内膜 CD146 的表达 ;H. 对照组分泌期内膜 CD146 的表达 ;I*. 增生
期 EP 中 CD146 的表达 ;J*. 分泌期 EP 中 CD146 的表达。* 表示与对照组
同期内膜比较,有显著差异,P<0.05
A 对照组增生期内膜 bax 的表达 ;B 对照组分泌期内膜 bax 的表达 ;C*.
EP 增生期 bax 的表达 ;D*. EP 分泌期 bax 的表达 ;E. 对照组增生期内膜
bcl-2 的表达 ;F. 对照组分泌期内膜 bcl-2 的表达 ;G*. EP 增生期 bcl-2 的
表达 ;H*. EP 分泌期 bcl-2 的表达 ; * 表示与同期内膜比较,有显著差异,
P<0.05
图 3 免疫组化检测 Bax(S-P×400)和 bcl-2(S-P×200)
在人子宫内膜的表达
* 表示与对照组相比差异显著(P < 0.05)
2012年第1期 181申旋等 :干细胞相关因子在子宫内膜息肉中的表达
统计学意义。与先前研究相比,分泌期 EP 中 Bcl-2
的表达与对照组相比无显著差异[2]结论不一致,可
能是由于标本取材方法不同。本试验在宫腔镜下取
材,保证了取材的准确性。本研究中 bcl-2 在 EP 整
个周期呈过度表达,bax 的表达明显低于同期正常内
膜,使 bcl-2/bax 的比值升高,与正常内膜比较缺乏
正常子宫内膜中的“家务管理性凋亡”,细胞凋亡受
抑制,决定子宫内膜组织在分泌期无法正常周期性
脱落,促进息肉的发生与发展。
综上所述,本研究从子宫内膜干 / 祖细胞增殖
分化联合细胞凋亡的角度探究 EP 的发病机制。结
果显示,EP 中子宫内膜干 / 祖细胞增殖活性较同期
正常内膜下降,而且呈现异常分化状态与子宫内膜
细胞凋亡减少共同参与子宫内膜息肉的发病,其中
子宫内膜干 / 祖细胞活性异常导致子宫内膜细胞凋
亡机制出现障碍,使子宫内膜凋亡减少,这可能是
形成 EP 的主要原因之一。利用 c-kit 在 EP 和子宫
内膜其他增殖性疾病(如子宫内膜癌、子宫内膜异
位症等)中的表达差异,可鉴别 EP 和其他恶性增
殖病变。本研究只是初步探索了子宫内膜干细胞因
子与凋亡因子在子宫内膜息肉中的表达及两者的可
能的联系,两者具体的相互作用机制还有待进一步
研究,以后将继续深入研究子宫内膜干 / 祖细胞在
子宫内膜的增殖分化,凋亡等方面的具体作用,近
而从子宫内膜干 / 祖细胞的角度进一步阐述 EP 的
发病机制,为复发性 EP 的防治提供新的思路。
4 结论
本 研 究 结 果 显 示 无 论 在 月 经 周 期 的 增 生 期
或 分 泌 期, 与 同 期 正 常 内 膜 相 比,EP 中 ipo13、
c-kit、 CD146 和 bax mRNA 和蛋白的表达下调 ,bcl-2
mRNA 和蛋白的表达上调,差异均有统计学意义
(P<0.05)。提示子宫内膜干/祖细胞活性异常和子
宫内膜凋亡减少与子宫内膜息肉发病有关,其中子
宫内膜干 / 祖细胞活性异常使内膜凋亡减少可能是
EP 发病的主要因素。
参 考 文 献
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(责任编辑 李楠)