修回日期: 2005-04-07
接受日期: 2005-04-09
在线出版日期: 2005-08-15
目的: 通过观察肝细胞表面分子界导细胞凋亡的Fas、FasL及相关基因蛋白Bax、Bcl-2、Bcl-XL的变化来探索燃煤型砷中毒肝损伤的分子机制.
方法: 对25例砷中毒肝损伤患者按职业性中毒性肝病诊断标准分为A组(无明显肝病患者)、B组(轻度砷中毒肝损伤患者)、C组(中、重度砷中毒肝损伤患者). 采用免疫组化ABC法进行Fas、FasL、Bax、Bcl-2、Bcl-XL检测. 结果采用PEMS统计软件进行Radio分析.
结果: Fas、FasL表达在肝损伤较重的C组比肝损伤较轻的B组及无明显肝病的A组显著增强, 三组间分级构成上有显著性差异(P<0.05);Bax表达在A、B、C组间分级构成上也有显著性差异(P<0.05), 而Bcl-2 和Bcl-XL表达在B、C两组间分级构成上无显著性差异(P>0.05), 但在A组与B、C. 组间比较则有显著性差异(P<0.05).
结论: 推测砷可能通过上调凋亡基因蛋白Fas/FasL和Bcl-2家族中促凋亡蛋白Bax的表达而启动肝细胞的胞内凋亡信号传导途径, 导致肝细胞凋亡增加.
引文著录: 杨大平, 李军, 黄晓欣, 张爱华, 何云, 谢政军. 细胞凋亡在燃煤型砷中毒肝损伤中的作用. 世界华人消化杂志 2005; 13(15): 1937-1939
Revised: April 7, 2005
Accepted: April 9, 2005
Published online: August 15, 2005
N/A
- Citation: N/A. N/A. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2005; 13(15): 1937-1939
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v13/i15/1937.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v13.i15.1937
燃煤型砷中毒是严重危害人体健康的地方病. 前期研究[1-2]表明砷中毒可引起皮肤、神经、消化等多系统损伤, 肝硬化、皮肤癌为主要致死原因. 因此, 我们通过观察肝细胞表面分子界导细胞凋亡的相关基因的变化来探索肝损伤的分子机制.
按以往砷中毒标准选取砷中毒病例(当地患者)25例, 按职业性中毒性肝病诊断标准[3]分为A组4例(无明显肝病患者)、B组11例(轻度砷中毒肝损伤患者)、C组10例(中、重度砷中毒肝损伤患者). 在严格消毒条件下, 采用一次性快速穿刺活检枪行肝脏活组织取材检查, 性别不限. Fas、FasL、Bax、Bcl-2、Bcl-XL多克隆抗体试剂盒由武汉博士德生物工程有限公司提供.
Fas、FasL、Bax、Bcl-2、Bcl-XL的免疫组化用ABC法, 主要步骤: 切片常规二甲苯脱蜡→梯度酒精水化→PBS洗涤5 min→30 mL/L H2O2室温10 min→PBS洗涤5 min→抗原修复10 min→PBS洗涤5 min→100 mL/L山羊血清封闭20 min→抗37 ℃60 min→PBS洗涤5 min→生物标记二抗37 ℃ 20 min→PBS洗涤5 min→SABC 37 ℃ 20 min→PBS洗涤5 min→DAB显色5-30 min→苏木素复染, 脱水, 透明, 封片. 用PBS代替一抗作为阴性对照. 免疫组化结果判断:Fas、FasL、Bax、Bcl-2、Bcl-XL以胞质或胞膜出现棕黄色着色为阳性, 根据各指标的显色强度和范围, 分为4级: 以低倍镜下阳性细胞少于1/3为Ⅰ级;1/3-2/3为Ⅱ级; 大于2/3为Ⅲ级; 未见阳性细胞为O级.
统计学处理 采用PEMS统计软件进行Radio分析.
燃煤型砷中毒是严重危害人体健康的地方病. 前期[4]研究表明砷中毒肝脏损伤病理形态主要表现为: 光镜下示肝细胞肿胀、胞质疏松及肝索排列紊乱, 肝窦扩张、充血, 重者出现弥漫性脂肪变及小灶性溶解、坏死, 纤维增生和炎细胞浸润; 电镜下示肝细胞核固缩, 线粒体基质增多, 电子致密颗粒増多、脂肪小滴形成及髓鞘样变化. 以上变化符合肝细胞凋亡的镜下形态改变, 提示在砷中毒肝损伤机制中有细胞凋亡的参与. 因此, 我们通过观察肝细胞表面分子界导细胞凋亡的Fas、FasL及相关基因Bax、Bcl-2、Bcl-XL的变化来探索肝损伤的分子机制.
细胞凋亡是不同于坏死的细胞死亡方式, 是细胞基因控制的、维持内环境稳定的一种自主性细胞死亡, 是维持人体正常生理功能的必需过程. 生理情况下, 可以清除机体不正常的、多余的、有害的细胞, 是维持机体稳态的重要机制. 但在病理状态下, 其可能导致疾病、肿瘤的发生[5].Fas/FasL系统是介导肝细胞凋亡的主要形式之一. Fas介导的肝细胞凋亡是通过肝细胞表面Fas与其配体FasL结合而启动的. Fas、FasL在正常肝组织基本无表达或只有微弱表达, 在活化成熟的淋巴细胞、慢性病毒性肝病及肝硬化患者等的肝细胞表面, Fas、FasL均有很高的表达水平, Fas/FasL的异常与肝脏疾病的关系已成为当今肝病研究的重点之一[5-6]. 本研究结果显示, Fas、FasL的表达程度在肝损伤较重的C组比肝损伤较轻的B组显著增强, 其阳性表达多分配在Ⅱ、Ⅲ级. 提示砷可能通过上调肝细胞Fas、FasL的表达水平, 致使Fas与FasL结合增加. Fas与FasL结合后形成三聚体, 使Fas在细胞膜内的信号序列"死亡结构区"聚积并形成"死亡诱导信号复合体", 激活半胱氨酰天门冬氨酸特异酶家族的级联反应, 启动细胞凋亡的胞内死亡信号传递过程, 引导表达Fas的肝细胞DNA碎裂和细胞凋亡. Bcl-2是一种原癌基因, 编码一种抑制凋亡的蛋白, 在自身更新组织的祖代细胞和肿瘤细胞表达, Bcl-2和Bcl-XL是最重要的抗凋亡蛋白, Bax则是最重要的促凋亡蛋白. 抑制和促进凋亡的两类蛋白的比例决定了肝细胞在受到凋亡信号刺激后是否发生凋亡[5,7-10]. 本研究结果显示, Bax在肝损伤程度不同的B、C组间的表达强度及分布随肝损伤加重而增强. 而抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL在两组间的表达强度及分布则基本一致. 提示砷可能通过上调肝细胞Bcl-2家族中促凋亡蛋白Bax的表达水平, 致家族中促进和抑制凋亡的两类蛋白比例升高、Bax同源二聚体形成增多, 与线粒体膜结合形成渗透性膜转移孔复合物, 通过增大线粒体膜的通透性, 介导线粒体释放细胞色素C、促凋亡蛋白等反应, 最终启动caspase家族的级联反应, 引起肝细胞凋亡.
总之, 推测砷可能通过上调凋亡基因蛋白Fas/FasL和Bcl-2家族中促凋亡蛋白Bax的表达而启动肝细胞的胞内凋亡信号传递过程, 导致肝细胞凋亡增加. 肝细胞在砷的作用下大量死亡(坏死或凋亡)将破坏肝脏的正常网状纤维结构, 并启动储脂细胞向肌成纤维细胞转化, 肌成纤维细胞分泌的胶原、非胶原等多种细胞外基质(ECM)会在肝内过量沉积, 导致大量纤维增生.
编辑:王谨晖 审读:张海宁
| 2. | Guha Mazumder DN. Arsenic and liver disease. J Indian Med Assoc. 2001;99:311, 314-315, 318-320. [PubMed] |
| 7. | Chen J, Graham SH, Chan PH, Lan J, Zhou RL, Simon RP. bcl-2 is expressed in neurons that survive focal ischemia in the rat. Neuroreport. 1995;6:394-398. [PubMed] [DOI] |