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P-STAT3、VEGF及BFGF在门静脉高压症患者脾脏组织中的表达及其意义

更新时间:2009-03-28

门静脉高压症以门静脉系统血流动力学异常变化为特点,其发病机制复杂。研究发现,内脏高血流动力循环参与门静脉高压症的形成,其中血管内皮生长因子(VEGF)在门静脉高压症的病理生理过程中扮演重要角色[1-2]。动物实验发现,Janus蛋白酪氨酸激酶2/信号转导子和转录激活子3( JAK2/STAT3)信号转导通路过度激活,可引起VEGF及碱性成纤维细胞生长因子(BFGF)表达增加。后两者通过促进血管新生和血管扩张两种途径促使门静脉血流高动力循环状态的形成[3-5]。该通路在门静脉高压症患者中是否也存在相同机制,目前未见相关研究报道。本研究通过检测门静脉高压症患者脾脏组织中P-STAT3、VEGF及BFGF的表达情况,探讨JAK2/STATS信号转导通路在门静脉高压症高动力循环形成过程中的机制。

1 资料与方法

1.1 一般资料:收集2014年7月-2017年3月因乙肝后肝硬化门静脉高压症收住我院,并接受脾切除+食管胃底周围血管离断术或脾肾、冠肾、冠腔分流手术的患者60例为病例组,其中男性34例,女性26例;年龄24~64岁,中位年龄52.2岁。肝功能分级按Child-Pugh分级:A级14例,B级46例。术前有出血病史48例,无出血史12例。术前所有病例在电子纤维内窥镜下均可见不同程度的胃底食管静脉曲张,其中轻度6例、中度21例、重度33例。脾脏肿大程度按诊断学诊断标准分级:轻度11例,中度36例,重度13例。脾功能亢进程度按白细胞和血小板计数分级:轻度7例,中度23例,重度30例。所有患者均排除高血压病、糖尿病及冠状动脉粥样硬化疾病。收集同期我院收治因外伤性脾破裂接受脾脏切除患者20例作为对照组。

1.2 诊断标准:①脾脏肿大程度分级依据彩超和体检,轻度脾肿大:深吸气时,脾脏下缘在肋下以内;中度脾肿大:脾缘大于肋下并在脐水平线以上;重度脾肿:大脾缘超过脐水平线或前正中线。②脾功能亢进程度分级,轻度脾功能亢进:4.0×109/L>WBC≥3.0×109/L,100×109/L>PLT≥70×109/L;中度脾功能亢进:3.0×109/L>WBC≥2.0×109/L,70×109/L>PLT≥30×109/L;重度脾功能亢进:WBC<2.0×109/L,PLT<30×109/L。

1.3 免疫组织化学材料:兔抗人P-STAT3、VEGF、BFGF抗体,PBS冲洗液、DAB显色试剂盒均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。所有免疫组织化学检测均在宁夏人民医院病理科完成。

1.4 结果判定:把组织切片置光学显微镜下观察,脾脏组织中P-STAT3、VEGF、BFGF阳性细胞染色部位主要在细胞浆内,呈棕黄色或棕褐色改变。使用自动图像分析系统对两个指标进行定量分析。首先低倍镜(×100)选择阳性结果表达区域,然后在这些区选定域随机选取5个高倍视野(×400)拍照,进行量灰度值测量,取平均值。用此灰度值作为P-STAT3、VEGF和BFGF表达强度,灰度值数值越大其表达阳性染色强度越强。

1.5 统计学方法:采用SPSS 17.0统计软件,计量资料检测结果以表示,2组间均数差异性采用t检验,相关分析采用Spearman法,以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组患者脾脏组织中P-STAT3、VEGF及BFGF的表达:病例组及外伤性脾破裂患者脾脏组织中P-STAT3、VEGF及BFGF均为细胞浆内表达(图1,目录后)。病例组患者脾脏组织中P-STAT3、VEGF及BFGF的表达灰度值分别为146.21±11.34、136.65±14.52和156.54±19.82;对照组中表达灰度值分别为45.18±8.25、37.36±7.43和48.65±10.15,病例组明显高于对照组(P<0.05),见表1。

 

1 2组患者脾脏组织中P-STAT3、VEGFBFGF表达的比较

  

组别nP-STAT3VEGFBFGF病例组60146.21±11.34136.65±14.52156.54±19.82对照组2045.18±8.2537.36±7.4348.65±10.15t值3.233.972.98P值<0.05<0.05<0.05

2.2 病例组患者脾脏组织中P-STAT3、VEGF及BFGF的表达和部分临床参数的关系:患者脾脏组织中P-STAT3、VEGF和BFGF在术前肝功能Child-Pugh分级(A级、B级)和上消化道出血病史(有、无)的各组之间表达差异无统计学意义(P>0.05);而在脾脏肿大程度(轻、中、重度)和脾功能亢进程度(轻、中、重度)的各组之间表达差异有统计学意义(P<0.05)。P-STAT3和BFGF在静脉曲张程度(轻、中、重度)组间表达差异无统计学意义(P>0.05);但VEGF在静脉曲张程度(轻、中、重度)组间表达差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

 

2 门静脉高压症患者脾脏组织中P-STAT3、VEGFBFGF表达与临床参数的关系

  

临床参数nP-STAT3t(F)值P值VEGFt(F)值P值BFGFt(F)值P值肝功能分级 A14144.18±10.04132.58±12.02155.28±15.44 B46146.83±9.561.320>0.05137.89±9.481.285>0.05156.91±20.320.904>0.05消化道出血史 无12141.28±8.33134.87±12.88152.38±18.98 有48147.44±11.250.821>0.05137.20±10.551.234>0.05157.57±21.560.860>0.05静脉曲张程度 轻度6128.55±7.25108.98±11.25154.25±21.02 中度21144.35±9.68135.14±9.64157.48±19.33 重度33150.59±10.022.240<0.05142.64±8.882.143<0.05156.35±18.221.320>0.05脾脏肿大程度 轻度11130.25±11.68112.56±10.57129.38±21.03 中度36146.37±10.66139.8±112.23158.43±17.35 重度13159.27±11.325.230<0.05148.28±7.654.988<0.05174.25±20.655.356<0.05脾亢程度 轻度7129.48±12.30114.52±13.32124.31±19.68 中度23140.11±8.39137.34±9.65155.78±16.65 重度30154.81±10.222.125<0.05141.30±8.232.268<0.05164.66±23.016.564<0.05

3 讨论

内脏系统高动力循环所引起的门静脉血流增加是导致门静脉高压的重要因素,但是其发病机制尚不完全清楚。我国著名学者黄萃庭教授1982年首先提出的“液递物质学说”逐渐被大家接受,认为高动力循环状态可能与循环中血管舒张物质水平升高和内脏血管对内源性血管收缩物质的敏感性降低有关,参与了门静脉高压高动力循环的形成[6-8]

在对肿瘤研究中最早发现了JAKs/STATs 信号转导通路的存在,并广泛参与细胞的活化、增殖、分化、凋亡和免疫调节等病理生理过程[9]。JAKs 蛋白家族包括JAK1、JAK2、JAK3 和 TYK2四个家族成员,属于非受体型酪氨酸蛋白激酶。STATs家族是受JAKs 调节的下游靶向因子,包括STAT1~STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6等七个家族成员[10]。不同的JAKs/STATs信号转导通路作用机制各不相同,发挥着各种不一样的生物学效应。

在表1中“工程教育认证的毕业要求指标点”表示该课程关联的毕业要求指标点;“关联关系程度”表示该课程对应相应毕业要求指标点的关联程度,这里“H”表示high(关联度高)、“M”表示 medium(关联度中等)、“L”表示low(关联度低)。

其中JAK2/STAT3 通路的研究比较多。既往研究发现人类JAK2编码基因位于第10号染色体上,由1 132个氨基酸组成,分子量大小约为131 kD[11]。STAT3 蛋白是 JAK2 的下游底物,人类 STAT3 蛋白的编码基因位于第12号染色体,分子量约为 92 kDa,由750~795个氨基酸组成[12]。STAT3接受到来自上游的JAK2信号刺激后被磷酸化,处于激活状态的磷酸化的P-STAT3可以直接进入细胞核内并与位于靶基因上游的调控区DNA结合,诱导该靶基因的表达产生相应蛋白产物,后者则参细胞增生、分化、凋亡及免疫调节等一系列复杂生物调节过程。在正常生理情况下JAK2/STAT3通路激活后迅速被失去活性,作用时间通常为数min到几h,这对维持细胞的增殖、分化和凋亡等正常生理调节过程的动态平衡起着关键作用[13]。然而在病理状态下[14-15],由于调节机制紊乱导致持续存在的多种细胞因子(如 IFN-α、β和 γ、IL-19、IL-10、IL-22、IL- 20及IL-26等)与细胞膜上的相应受体结合,促使位于细胞膜上的跨膜蛋白JAK2形成二聚体并相互磷酸化。磷酸化后处于活化状态的二聚体JAK2激酶促使STAT3 的一个羟基酪氨酸磷酸化形成P-STAT3。活化后的P-STAT3转移至胞核内与目标DNA上的特定调节序列结合,激活血管生成相关基因表达产生VEGF和BFGF并储存在细胞浆中。因为病理状态下持续存在的多种细胞因子的作用,JAK2/STAT3也就处于持续的激活状态,使得正常生理状态下的动态平衡被打破,产生过量的VEGF和BFGF。后者通过刺激血管内皮细胞增生、迁移在新生血管形成过程中具有协同作用;同时通过降低血管对缩血管因子敏感性,增加对舒血管因子敏感性降低内脏循环阻力,从而促进内脏高动力循环状态的形成,参与门静脉高压形成。

本资料还对门静脉高压症患者按照不同临床病理参数进行分组研究,统计发现P-STAT3、VEGF和BFGF在脾脏肿大程度(轻、中、重度)和脾功能亢进程度(轻、中、重度)的各组之间表达差异有统计学意义(P<0.05)。VEGF在静脉曲张程度(轻、中、重度)组间表达差异有统计学意义(P<0.05),结果提示随着患者脾脏肿大程度、脾功能亢进程度的加重,P-STAT3、VEGF和BFGF的表达明显增强;随着静脉曲张程度的加重VEGF表达也明显增强,这与目前门静脉高压动物模型研究结果一致[10,15]。该研究结果提示,JAK2/STAT3信号转导通路的激活参与门静脉高压症患者门静脉高压、脾肿大、脾亢及食管胃底静脉曲张的发展过程,参与门静脉高压症病理生理演进过程。统计结果同时还显示,门静脉高压症脾脏组织中P-STAT3、VEGF和BFGF在术前肝功能Child-Pugh分级(A级、B级)和上消化道出血病史(有、无)的各组间表达差异无统计学意义(P>0.05);P-STAT3和BFGF在静脉曲张程度(轻、中、重度)组间表达差异无统计学意义(P>0.05)。考虑肝功能分级和消化道出血除了受疾病本身病理生理改变影响外,还与其他诸多因素相关,这可能是本研究中未能发现预期阳性结果的原因,有待于进一步研究证实。

本研究采用免疫组织化学方法检测门静脉高压症患者脾血管组织中P-STAT3、VEGF及BFGF蛋白的表达水平,与外伤性脾破裂患者的脾组织中表达情况进行对比研究,探讨JAK2/STAT3 信号转导通路在人类门静脉高压形成过程中的机制。研究发现P-STAT3、VEGF及BFGF在门静脉高压症患者及外伤性脾破裂患脾脏组织中均为细胞浆内表达,统计显示门静脉高压症患者脾脏组织中P-STAT3、VEGF及BFGF的表达明显高于对照组(P<0.05),这与国内外动物研究结果一致[10,15]。本研究结果提示,JAK2/STAT3信号转导通路在人类门静脉高压症患者中存在过表达,并激活下游细胞因子VEGF和BFGF表达,诱导新生血管生成,促进血管扩张等机制参与到门静脉高压症高动力循环及食管胃底静脉曲张形成的过程。

目前,门静脉高压症中关于JAK2/STAT3通路上述结果均基于动物实验研究。该通路在人类患者的门静脉高压症形成过程中是否发挥相同作用,目前未见相关报道。

NIH希望通过最近对阿尔茨海默病的大量资助吸引一批新的研究人员。多年来,患者权益倡导者一直在提出这个问题:随着美国人口的老龄化,阿尔茨海默病正在造成越来越大的伤害,治疗成本迅速上升。这些预测和“到2025年有效治疗阿尔茨海默病”的目标促使国会在3年内将NIH给阿尔茨海默病及相关痴呆症的资助预算增加到原来的3倍,达到19亿美元。这种猛增的趋势并未结束,2019年的两份NIH支出草案会为该病的研究带来总数为23亿美元的资助——超过了NIH总预算的5%。

综上所述,服务型企业员工心理资本与工作绩效之间存在密不可分的联系,只有采取有效措施不断深入挖掘员工的心理资本,才能够为促进我国企业的全面健康可持续发展奠定良好基础。

本研究发现JAK2/STAT3信号转导通路参与了人类门静脉高压症患者内脏高动力循环状态形成的过程。研究同时表明,JAK2/STAT3信号转导通路参与门静脉高压症患者脾肿大、脾亢及食管胃底静脉曲张的发生发展的过程。是否与肝功能分级及消化道出血相关,还有待深入研究。

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杨勇,刘明奇,田明国,贾东,辛国军,丁洋
《宁夏医学杂志》 2018年第04期
《宁夏医学杂志》2018年第04期文献

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