白細胞介素1α在中耳膽脂瘤和肉芽組織中的表達及意義

李琳 王建明

[摘要] 目的：通過研究白細胞介素-1α（IL-1α）在中耳膽脂瘤和肉芽組織中的表達情況，探討其在中耳炎發病機制中的作用。方法：通過免疫組化二步法觀察IL-1α在47例中耳炎患者中耳膽脂瘤、肉芽組織和正常外耳道皮膚中的表達，并采用計算機圖像分析系統對其表達進行分析。結果：IL-1α在膽脂瘤中的表達灰度值與其骨質破壞能力呈負相關（r=-0.890，P<0.01），在肉芽組織中的表達灰度值與其骨質破壞能力亦呈負相關（r=-0.844，P<0.01）。結論：IL-1α在膽脂瘤和肉芽組織形成過程中發揮著重要的作用，且與膽脂瘤和肉芽組織引起的骨質破壞能力相關。

[關鍵詞] 中耳炎；膽脂瘤；肉芽組織；白細胞介素-1α

[中圖分類號] R764.21 [文獻標識碼]A[文章編號]1673-7210（2011）11（c）-029-03

The expression and significance of Interleukin-1-alpha in human middle ear cholesteatoma and granulation tissue

LI Lin, WANG Jianming

Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, the First Clinical Medical College of Shanxi Medical University, Shanxi Province, Taiyuan 030001, China

[Abstract] Objective: To study the expression of (IL-1α) in human middle ear cholesteatoma and granulation tissue and discuss their roles in the pathogenesis of otitis media. Methods: The expression of IL-1α in cholesteatoma, granulation tissue and skin of external auditory canal were observed by immunohistochemistry method in 47 cases of patients with chronic otitis media, and the results were analyzed by the computer image analysis system. Results: The grey value of IL-1α were negatively related with the cholesteatoma′s bone resorption (r=-0.890, P<0.01), or in the granulation tissue (r=-0.844, P<0.01). Conclusion: IL-1α plays an important role in the formation of cholesteatoma and granulation tissue, which also is related with the bone resorption.

[Key words] Otitis media; Cholesteatoma; Granulation tissue; Interleukin-1-alpha

中耳膽脂瘤和肉芽組織是慢性化膿性中耳炎發展過程中不同的兩種病理機制，顳骨的溶骨性破壞是其最危險的并發癥，有很高的致殘率與病死率。已有研究表明，膽脂瘤和肉芽組織均可促進中耳炎的發生、發展及骨質破壞進程，但其發病的分子機制尚不清楚。近年來研究發現，腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白細胞介素-1α（IL-1α）兩種細胞因子在其骨質侵襲力方面發揮著重要的作用，本研究通過免疫組化二步法檢測IL-1α在膽脂瘤及肉芽組織中的表達，探討其在骨質破壞中的作用，為臨床及早干預中耳炎的發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

收集2008年1月～2010年1月在我科行中耳炎手術治療的47例患者的手術標本，其中，中耳膽脂瘤20耳，肉芽組織12耳以及包含有膽脂瘤與肉芽組織的手術標本15耳；男23例（23耳），女24例（24耳）；年齡11～74歲，平均35.4歲；病程6個月～36年，平均7.8年。另取乳突根治術患者10例的正常外耳道上皮組織作對照，所取標本均經患者同意病理證實后留取。

1.2 試劑

兔抗人IL-1α單克隆抗體，購自武漢博士德生物工程有限公司，PV-6001試劑盒購自北京中杉生物工程有限公司。

1.3 方法

所有標本均經10%甲醛固定，石蠟包埋，2～3 μm厚連續切片，操作嚴格按照免疫組化二步法試劑盒說明書進行，高倍鏡下每張切片任意選取4個不同視野，采用計算機圖像分析系統對其陽性表達進行灰度值測量，取灰度平均值為標本測量結果進行統計學分析。

1.4 結果判定

IL-1α以胞漿為棕黃色為陽性表達，計數400倍鏡下隨機5個視野陽性細胞數所占比例，≤10%為陰性，≥11%為陽性。根據膽脂瘤侵襲破壞范圍和聽小骨損傷情況分級：無明顯聽小骨破壞者為（+），破壞砧骨者為（++），破壞砧骨和錘骨者為（+++），破壞砧骨、錘骨、乳突和（或）乙狀竇板者為（++++）[1]。

1.5 統計學處理

采用SPSS 13.0統計軟件進行數據處理。中耳膽脂瘤上皮、肉芽組織及包含膽脂瘤和肉芽的組織與外耳道上皮之間IL-1α表達陽性率的比較用四格表χ2檢驗，IL-1α與成人中耳膽脂瘤及肉芽組織骨破壞侵襲能力的關系采用Spearman等級相關分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 白細胞介素-1α在中耳膽脂瘤上皮、肉芽組織、正常外耳道上皮的表達（表1）

IL-1α在包含膽脂瘤的組織中表達陽性率為86%，與正常外耳道上皮比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。

IL-1α在外耳道上皮中呈弱陽性表達，僅在基底層可見散在的陽性細胞（圖1），在膽脂瘤中的陽性表達位于上皮全層，以基底層和棘層密度最高（圖2）。IL-1α在肉芽組織中的表達陽性率為92%，與正常外耳道上皮比較，差異有統計學意義（P＜0.05），IL-1α在肉芽組織中的表達位于中性粒細胞和巨噬細胞中（圖3）。

2.2 中耳膽脂瘤、肉芽組織及包含膽脂瘤和肉芽組織的不同骨損傷分級中白細胞介素-1α的表達（表2）

IL-1α在三者中的表達與骨損傷程度相關關系通過Spearman等級相關分析，均呈負相關關系，僅有膽脂瘤的組織（r=-0.890，P<0.01），肉芽組織（r=-0.844，P<0.01），包含有膽脂瘤和肉芽組織（r=-0.932，P<0.01）。IL-1α表達灰度越低，密度越高，膽脂瘤侵襲力越強，包含有膽脂瘤和肉芽組織的骨質侵襲力高于僅有膽脂瘤和僅有肉芽組織的侵襲力，隨著IL-1α表達程度增高，骨質破壞加強，說明IL-1α與膽脂瘤和肉芽組織骨質侵襲力有相關關系。

3 討論

膽脂瘤型中耳炎是慢性化膿性中耳炎的一種病理類型，目前國內外學者從分子生物學方面對膽脂瘤上皮特征、骨質破壞機制等方面進行研究，認為眾多細胞因子參與其骨質破壞過程，其中與白細胞介素-1（IL-1）、白細胞介素-8（IL-8）等關系密切。

IL-1以IL-1α和IL-1β兩種活性形式存在，大部分學者認為，IL-1α主要由炎癥細胞表達，IL-1β主要由膽脂瘤上皮產生[2]，因此，IL-1α是一種重要的炎癥細胞因子，可由多種細胞合成和分泌，包括單核巨噬細胞、成纖維細胞及上皮細胞等。研究表明，IL-1α在膽脂瘤上皮細胞亦高表達，可作為破骨細胞活化因子激活破骨細胞參與骨質吸收[3-4]，本實驗結果顯示IL-1α表達在膽脂瘤上皮基底層，表達水平明顯高于正常外耳道皮膚，與上述文獻報道一致。本實驗還發現，IL-1α在肉芽組織中位于成纖維細胞和巨噬細胞中，且血管內皮細胞顯示中等陽性，與正常外耳道皮膚相比，差異有統計學意義（P＜0.05），說明IL-1α在肉芽組織發生、發展及骨質破壞中具有重要意義，其機制可能是IL-1α通過刺激炎癥細胞、纖維細胞、破骨細胞、上皮細胞釋放膠原酶，而膠原酶是骨質吸收破壞的主要水解酶，它還可以通過刺激骨細胞釋放PGE2激活破骨細胞發揮作用，也可以誘導未分化的成骨細胞，協同破骨細胞對骨質的吸收及膠原的降解[5-6]。

膽脂瘤中IL-1α的表達灰度明顯高于肉芽組織中的表達灰度，IL-1α可以間接刺激破骨細胞活化刺激骨吸收，增加基質金屬蛋白酶的產生，骨質破壞程度也較高，肉芽組織的骨質破壞程度普遍較小，大部分屬于包繞聽小骨，分析其原因，與患者患病時間長短、性別、年齡無密切關系，可推斷肉芽組織與膽脂瘤的骨質破壞途徑不同，可能不通過對周圍骨質的直接壓迫破壞骨質，肉芽組織中IL-1α表達可能受其他細胞因子表達的影響，從而減少IL-1α的表達，故骨質破壞程度較低。

綜上所述，隨著對IL-1α細胞因子表達的研究，將為進一步揭示膽脂瘤和肉芽組織病理分子機制提供理論基礎，同時也為將來通過干預IL-1α的表達干預中耳炎的發展過程提供實驗依據。

[參考文獻]

[1]江超武,展鴻謀,王文惠,等.轉化生長因子B1和即刻早期基因及p27在中耳膽脂瘤上皮中的表達[J].中華耳鼻咽喉科雜志,2004,39(4):211-215.

[2]李江民,劉兆輝,安偉,等.白細胞介素1β在中耳膽脂瘤上皮的表達[J].中國現代醫學雜志,2009,19(13):2020-2021.

[3]Yan SD, Huang CC. Tumor necrosis factor alpha in middle ear cholesteatoma and its effect on keratinocytes in vitro [J]. Ann Otol Rhinol Laryngol,1991,100(2):157-161.

[4]Mundy GR. Role of cytokines in bone resorption [J]. Cell Biochem,1993,53(4):296-300.

[5]Kim CS, Lee CH, Chung JW, et al. Interleukin-1 alpha, Interleukin-1 beta and Interleukin-8 gene expression in human aural cholesteatomas [J]. Acta Otolaryngol,1996,116(2):302-306.

[6]Bujia J, Kim C, Boyle D, et al. Quantitative analysis of interleukin-1-alpha gene expression in middle ear cholesteatoma[J]. Laryngoscope,1996,106(2Pt1):217-220.

（收稿日期：2011-06-30）