内皮素1和血管内皮生长因子及缺氧诱导因子1在门脉高压性胃病中的作用
【关键词】 内皮素1;血管内皮生长因子;缺氧诱导因子1;门静脉高压性胃病;免疫组化
【摘要】 目的 探讨患者胃黏膜是否有内皮素1(et1)、血管内皮生长因子(vegf)和缺氧诱导因子1(hif1)在门脉高压性胃病(phg)血流动力学调节中的意义。方法 分别采取phg、pht无phg、正常对照患者胃黏膜标本用免疫组织化学方法分别检测et1、vegf和hif1在胃黏膜中的表达。同时测定3组患者的门静脉血流量(portal venous flow,pvf)和脾静脉血流量(spleen venous flow,svf)。结果 phg积分与食管静脉曲张程度无相关性(hc=4.782，p>0.05)。phg组pvf和svf水平明显高于正常对照组(p<0.05)。phg组胃黏膜中et1、vegf、hif1的阳性面积高于正常对照组(p<0.05)。et1、vegf、hif与phg积分呈正相关(h分别为10.592、10.614、9.852，p<0.05)。phg组患者hif1阳性表达和vegf的阳性表达之呈直线相关(pearson相关数为0.842，p<0.01)。结论 et1、vegf和hif1与phg的发生发展有相关性。
【关键词】 内皮素1;血管内皮生长因子;缺氧诱导因子1;门静脉高压性胃病;免疫组化
endothelin1，vascular endothelial growth factor and hypoxia inducible factor1 in patients with portal hypertensive gastropathy li shujuan,shao shixiang,geng guoyu,et al.the fifth hospital of shijiazhuang, shijiazhuang 050021,china
【abstract】 objective to investigate the significance of endothelin1(et1),vascular endothelial growth factor (vegf) and hypoxiainducible factor 1 (hif1)in patients with portal hypertensive gastropathy(phg).methods the specimens of gastric mucosa were divided into three groups,patients with phg group, pht without phg group and control group.the specimens were detected by immunohistochemical methods for the levels of et1,vegf and hif1 respectvely.at the same time,the portal vein blood flow(pvf)and splenic blood flow(svf)were detected in the three groups.results phg scoring was not related with the degree of esophageal varices(p>0.05). the levels of pvf and svf in phg group were significantly higher than those of control group(p<0.05). the positive area of et1, vegf and hif1in phg group was significantly higher than that of control group (p<0.05). the levels of et1, vegf,hif1 were positively correlated with phg scoring(p<0.05). the positive expression of hif1in phg group showed a straight line correlation with the positive expression of vegf (pearson correlation coefficient:0.842,p<0.01).conclusion the levels of et1,vegf and hif1 are correlated with the pathogenesis and development of phg.
【key words】 endothelin1;vascular endothelial growth factor;hypoxiainducible factor1;portal hypertensive gastropathy; immunohistochemistry
门脉高压性胃病(portal hypertensive gastropath，phg)是肝硬化或肝外型门静脉高压症(pht)的一种并发症，临床上多表现为慢性隐匿性出血，是肝硬化患者上消化道出血的重要原因。WWw.11665.coM本文采用免疫组织化学(免疫组化)技术检测内皮素1(et1)、血管内皮生长因子(vegf)和缺氧诱导因子1(hif1)在在phg患中胃黏膜表达情况，观察phg胃黏膜的组织学表现，测定phg患者的门静脉、脾静脉血流量，旨在探索phg发病机制，对phg的防治提供理论依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取我院2006年10月至2008年12月pht患者共60例，其中男41例，女19例;年龄22～67岁，平均年龄51.55岁;乙型、丙型肝炎肝硬化56例，酒精性肝硬化2例，原发性胆汁性肝硬化1例，隐原性肝硬化1例;肝功能按childpugh分级，a级27例，b级32例，c级1例。pht无phg组：30例符合肝硬化pht诊断标准，胃镜下无phg;phg组：30例符合肝硬化pht和phg诊断标准。正常对照组30例，男25例，女5例;年龄19～62岁，平均年龄40.85岁;对照组采用胃镜下黏膜大致正常无肝病并符合排除标准者。所有受试者于胃镜及b超检查前1周停用降门脉压药物、nasid类、生长抑素类药以及影响血管活性的药物。
1.2 纳入与排除标准 (1)纳入标准：肝硬化根据2000年9月中华医学会传染病与寄生虫病学会分会、肝病学分会联合修订的《病毒性肝炎防治方案》中肝硬化的诊断标准。phg内镜诊断参考1992年新意大利内镜协会(new italy endoscopy club，niec)分类法。(2)排除标准：除外高血压动脉粥样硬化、脑梗死、脑血栓、支气管哮喘和肾衰竭等疾病，并除外曾行胃大部切除术、脾切除术、断流术、分流术、近期大出血者及食管静脉曲张硬化术和结扎术者。
1.3 方法
1.3.1 病理标本的采集：行胃镜检查时取胃窦黏膜组织2块，取距幽门5 cm内的胃大弯和胃小弯胃体2块，取于胃体上部大弯和小弯共活检2块。标本要足够大，达到黏膜肌层。中性甲醛溶液固定，常规石蜡切片，4%戊二醛固定，送石家庄市第五医院病理室。
1.3.2 门静脉血流量(portal venous flow，pvf)、脾静脉血流量(spleen venous flow，svf)测定：患者空腹8～12 h静息状态下、取仰卧位，于上午探查门静脉、脾静脉。探头频率3.5～4.0 mhz，取样容积2～6 mm，取样线与血流夹角<60°。检查时患者暂时平静呼吸后屏气，取3次结果的平均值，同一患者每次测定门静脉系统时，取样位置固定，取样线和血流夹角保持一致。由同一名经验丰富的超声科医师操作。分别检测门静脉内径(dpv)和血流速度(vpv)脾静脉内径(dsv)和血流速度(vsv)。计算静脉血流量(q)，计算公式q=(d/2)2vπ×60(q为血流量;d为静脉直径;v血流速度)。
1.3.3 试剂：人抗多克隆抗体(武汉博士德生物技术公司)，sp试剂盒(北京中山生物技术公司)，氨丙基三乙氧基硅烷(apes)(北京中山生物技术公司)。
1.3.4 he染色：①胃组织做4 μm连续切片，经漂片后贴附于经充分冲洗经apes处理过的载玻片上。捞片后置烤箱60℃，45 min，使切片紧密薪附、染色。②et1、vegf、hif1免疫组织化学染色：石蜡包埋的胃组织以4 μm的厚度连续切片，按试剂盒步骤进行3种因子的免疫组织化学染色。③免疫组织化学染色对照设置：以磷酸盐缓冲液(pbs)代替一抗进行上述染色，作为空白对照，结果为阴性。棕褐色为阳性染色。
1.3.5 免疫组化结果判断标准：染色后光镜下做定性观察。取200倍高倍视野下vegf显色最强的一个视野，通过显微摄影系统摄取图像，在图像分析仪上应用免疫组化计算面积软件做定量分析代表阳性面积率。
1.3.6 phg积分判定标准：phg程度按改良的mcmrmark’s分级分为：无，得0分;轻度为蛇皮征和(或)淡红色斑点，得1分;重度为樱桃红斑得2分;出血得3分。phg积分判定由3位有经验的胃镜室医师盲法评估。
1.3.7 食道静脉曲张判定标准：按2000年3月昆明的《食管静脉曲张内镜下诊断和治疗规范试行方案》，将食道静脉曲张分为轻、中、重度。
1.4 统计学分析 应用spss 13.0统计软件，计量资料以±s表示，各组间分析用单因素随机区组方差分析(oneway anova)，计数资料相关性检验采用成组设计多个样本比较的秩和检验(kruskalwallis 法)，p<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 phg患者的内镜下表现 内镜下可见phg特征性的表现马赛克征、红点征、樱桃红斑。食管静脉曲张内镜下可见食管呈蛇行迂曲或串珠状结节状，有的可见红色征。
2.2 phg患者胃黏膜病理表现 光镜观察黏膜毛细血管弥漫性扩张，大多有红细胞渗出，黏膜固有层充血水肿，炎症不明显。
2.3 phg积分与食管静脉曲张程度的相关性分析 phg积分与食管静脉曲张程度无相关性(hc=4.782，p>0.05)。
2.4 pvf、svf测定值 phg组pvf显高于正常对照组(p<0.05)。pht无phg组pvf与phg组相比差异无统计学意义(p>0.05)。phg组患者svf显著性高于正常对照组(p<0.05)。pht无phg组svf与phg组比较差异无统计学意义(p>0.05)。见表1。表1 3组pvf和svf比较
2.5 胃黏膜组织et1、vegf、hif1表达 phg组胃黏膜中et1、vegf、hif1的阳性面积显著性高于正常对照组(p<0.05)，pht无phg组et1、vegf、hif1阳性面积表达与正常对照组比较差异无统计学意义(p>0.05)。ef1主要表达于胃黏膜上皮细胞，胃黏膜肌层附近的血管内皮细胞，平滑肌细胞等组织细胞的胞浆中。主要表达于胃小凹颈部黏膜细浆内，其他部位有少量阳性着色。正常对照组胃黏膜仅见少量阳性表达。pht无phg组阳性面积表达与正常对照组比较差异无统计学意义(p>0.05)。主要分布于胃黏膜病变部位腺体细胞的细胞浆和细胞核，血管内皮细胞也有分布。pht无phg组阳性面积表达与正常对照组比较差异无统计学意义。见表2。
2.6 胃黏膜组织et1、vegf、hif1表达与phg患者内镜下积分的相关性分析 et1、vegf、hif1与phg积分呈正相关(h分别为10.592、10.614、9.852，p<0.05)。见表2。表2 3组et1、vegf、hif1阳性面积表达比较
2.7 hif1和vegf之间的关系 hif1阳性表达和vegf的阳性表达之呈直线相关(pearson相关系数为0.842，p<0.01)。
3 讨论
phg是肝硬化患者上消化道出血的重要原因。内镜下主表现：有猩红热样黏膜表面发红、樱桃红斑、红色斑、瘀点、糜烂和自发性出血等。phg出血可以表现为慢性隐匿性出血和贫血，也可以表现为致命的上消化道大出血。
3.1 phg患者胃黏膜组织学特点 本研究发现phg患者胃黏膜层毛细血管弥漫性扩张，并可见红细胞渗出毛细血管外，黏膜固有层充血水肿。提示在肝硬化pht患者中胃黏膜毛细血管内，血流受pht的影响，血浆从增多、增宽的窗孔及缺损处漏出，导致胃黏膜充血、水肿、缺氧，继而引起黏膜上皮损伤或在此基础上并发炎性细胞浸润。
3.2 phg与食管静脉曲张的关系 本研究中有52.38%的pht患者并发phg，但经统计学分析并未发现phg积分与食管静脉曲张有关。目前研究均认为pht是phg的启动因素和必要条件。pht时门静脉压力高于胃静脉，致胃静脉血液回流受阻，胃黏膜及黏膜下毛细血管扩张，动静脉短路形成与开放，胃黏膜有效循环血流量减少[1]。本研究结果显示，phg组与pht无phg组pvf和svf明显高于正常对照组(p<0.05)。说明pht患者存在高动力循环状态。
3.3 et1在胃黏膜中的表达及意义 et1具有收缩血管作用，作用主要是通过其特异性受体介导，尤其在调节血管张力和局部组织微循环中起着非常关键的作用。近来发现特异的内皮素受体至少有两种：etar和etbr。et1也可通过激活etar而增强胃微血管的通透性。phg动物实验表明，etar/etbr的拮抗剂可逆转phg胃黏膜的高通透性。研究发现，phg组患者胃黏膜中et1的阳性面积显著性高于正常对照组，主要表达于胃黏膜上皮细胞，胃黏膜肌层附近的血管内皮细胞，平滑肌细胞等组织细胞的胞浆中。et1与phg积分呈显著性正相关。因此，在phg的et1过量产生可通过etar而损害胃黏膜微循环。
3.4 vegf在胃黏膜中的表达及意义 vegf是一种特异地作用于血管内皮细胞的多功能因子，具有促进微静脉、小静脉通透性增加，血管内皮细胞分裂、增殖、细胞质钙聚集以及诱导血管生成等作用。本研究显示，phg组患者胃黏膜中vegf的阳性表达显著性高于正常对照组。主要表达于胃小凹颈部黏膜细浆内，其他部位有少量阳性着色。赵永忠等[2]发现门静脉高压症大鼠模型胃黏膜中vegf表达明显升高，同时胃黏膜血管vegf高表达说明vegf还可以增加血管通透性，增加胃黏膜出血几率。brat等[3]发现pht大鼠模型胃黏膜血流量降低，vegf表达高于对照组，临床和动物实验均证实了胃黏膜vegf的高表达在phg发病机制中的重要意义。
3.5 hif1在胃黏膜中的表达及意义 胃黏膜血液循环障碍是pht的重要病理生理变化和phg的主要发生机制[4]。胃黏膜微循环瘀血，大量动静脉短路开放，使胃黏膜组织细胞得不到充分的氧和营养供应，胃黏膜处于缺氧状态。brat等[3]发现pht大鼠模型胃黏膜血流量降低，低氧状态诱导一系列特异性的与血管生成、缺氧代谢密切相关的基因，其中起关键作用的是hif1。这些靶基因的启动子或增强子有一个小于100 bp的dna序列，称为缺氧反应元件(hre)[5]，介导细胞对缺氧的反应。其中具有一个或多个hif1结合位点(共有序列，5′a/gggtg3′)，该位点的突变将导致缺氧诱导转录反应的丧失。活化的hif1与靶基因上的hif1结合位点相结合，形成转录起始复合物从而启动靶基因的转录[6]。实验结果显示，phg组患者胃黏膜中hif1的阳性表达显著性高于正常对照组。主要分布于胃黏膜病变部位腺体细胞的细胞浆和细胞核，血管内皮细胞也有分布。参与了phg的发生和发展，通过促进新生血管形成，加重phg。
3.6 hifl和vegf表达的关系hfi1是由一个120 kd的α亚单位和一个91/93/94 kd的β亚单位组成的异源二聚体转录因子。hif1α是惟一的氧调节亚单位，决定hif1的活性，在低氧条件下能诱导vegf以及一些下游基因的表达，最终导致缺血组织的新生血管形成[7]。
本研究显示，hif1与vegf表达在phg组呈正相关，表明hif1通过调节vegf表达升高，扩张血管促进高动力循环，增加管壁通透性，加重瘀血水肿，进一步削弱胃黏膜屏障，形成恶性循环，从而使phg加重。但从相关系数看，相关程度并不十分密切，说明了缺氧状态除了通过hif1外，还有其他途径影响着vegf的表达或还有其他因素通过影响vegf的表达在phg的发生发展过程中发挥着重要作用。
综上所述，et1、vegf、hifi在phg的发生、发展过程发挥着重要作用，为phg的防治提供了重要的理论依据。
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