劉桂生,彭心宇,吳向未,趙 瑾,張永國,張示杰,孫 紅,張宏偉
2.石河子大學醫學院病理教研室 ,石河子 832008
肝包蟲病是畜牧地區常見的人獸共患性疾病,前期研究發現肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁分為兩層,外囊層和外膜層,且二者的形成機制不同[1],外膜是由于肝細胞變性、萎縮、壞死及寄生蟲體刺激等原因,啟動肝纖維化機制,被擠壓肝內的Glisson系統和肝靜脈系統及其所屬纖維結構不斷纖維化,最終形成包繞在外囊周圍,外囊是棘球蚴定位于宿主臟器后由于宿主的免疫功能形成的肉芽腫,在外膜中TGF-β1的表達高于外囊[2],TGF-β1是一種具有多種生理功能的多肽,其作用因靶細胞和作用濃度不同而不同。TGF-β1是提高肝纖維化最有效的細胞因子,能夠抑制肝細胞的增殖,激發HSC的活化,同時也能誘導肉芽組織中肌成纖維細胞表達高水平的A-SMA m RNA[3]。本實驗采用免疫組化的方法檢測α-平滑肌肌動蛋白在50例肝包蟲囊腫中的表達,來探討其肝包蟲囊腫的病理生長過程的關系。
1.1 標本來源及取材 收集2010年3月-2011年6月間石河子大學醫學院第一附屬醫院肝包蟲新鮮手術標本50例,男27例,女23例。年齡10~78歲。大部分病例無特殊臨床表現,并經手術證實。所有標本取材均包括肝包蟲外囊、外膜及其鄰近肝實質組織。
1.2 免疫組織化學染色 采用免疫組織化學En-Vision二步法。En Vision試劑盒、一抗為鼠抗人α-SMA(中杉金橋)。每批染色以磷酸鹽緩沖液(PBS)代替一抗作陰性空白對照,同時用已知陽性表達的子宮肌瘤組織切片作陽性對照。具體方法按說明書進行。結果判斷:根據顯色深淺劃分為4級,呈棕褐色或棕黃色反應分別為強陽性(+++)或陽性(++),淺黃色反應為弱陽性(+),無著色為陰性(-)。
1.3 統計學處理 對結果計數資料比較采用χ2檢驗。
2.1 免疫組織化學染色結果
2.1.1 陽性對照中α-SMA呈棕黃色片狀分布(圖1);陰性對照中無著色(圖2)。

圖1 陽性對照(SP,×100)Fig.1 Positive control(SP,×100)

圖2 陰性對照(SP,×100)Fig.2 Negative control(SP,×100)
2.1.2 肝包蟲囊腫周圍α-SMA在外膜層表達呈棕黃色片狀分布,定位于肌成纖維細胞。在外囊偶有表達,且多為淺黃色散在分布(圖4),定位于肌成纖維細胞。周圍肝組織中成棕黃色片狀分布,主要集中在Glisson系統,定位于肌成纖維細胞和血管平滑肌細胞(圖3)。其在外囊表達陽性率低于外膜層,差異有統計學意義(χ2=30.136,P<0.01)(表1)。

圖3 免疫組織化學檢測α-平滑肌肌動蛋白在肝包蟲囊腫周圍組織中的表達(SP,×40)Fig.3 Expression ofα-SMA in the surrounding tissues of hydatid cysts(SP,×40)

圖4 免疫組織化學檢測α-平滑肌肌動蛋白在肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁中的表達DAB染色,肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁分兩層(IL:外囊;EL:外膜)。EL呈棕褐色反應為強陽性(?),IL無著色為陰性(-)(SP,×100)Fig.4 Expression ofα-SMA in the pericystic layers of hydatid cystsDAB staining,delaminated expression was observed in the pericystic layer(inner-layer,IL;external-layer,EL)(SP,×100)
成纖維細胞(fibroblast,FB)是創傷愈合中的主要修復細胞,不僅具有旺盛的合成功能,還能合成一種類似平滑肌細胞具有收縮功能的細胞亞型-肌成纖維細胞(myofibroblast;MFB),MFB表達有平滑肌細胞特有的α-平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA),其特性還包括雙極型的細胞形態,大量應力纖維及轉膜連接的形成[4]。遷移中的FB轉化為MFB,MFB既能合成膠原纖維,又具有收縮功能[5]。肌成纖維細胞最早由 Gabbiani(1971)報道,其形態特點介于FB和平滑肌細胞之間,光鏡下為梭形或長扁形細胞,不易與結締組織中其他細胞區分;電鏡觀察可見胞質內微絲束、核切跡、密體及細胞與細胞、細胞與基質的連接,而這些不同于FB的超微結構是 MFB具有收縮功能的基礎[6],MFB表達出α-SMA,肌成纖維細胞經由α-SMA構成的壓力纖維傳遞張力給細胞外基質,從而引起組織收縮[7],大量實驗也證實組織的收縮與α-SMA的表達呈正相關[8-9]。α-SMA 作為細胞骨架蛋白,是成纖維細胞收縮表型的典型標志[10],它通過跨膜復合物Fibronexus與成纖維細胞外纖維粘連蛋白相連,在外界信號的刺激下產生強烈而持久的收縮,而成纖維細胞外纖維粘連蛋白可與細胞外基質或其它成纖維細胞相連,從而能把成纖維細胞的收縮傳導至整塊組織[11]。

表1 α-平滑肌肌動蛋白在肝包蟲囊腫周圍纖維囊壁中的表達Tab.1 Comparison of the expression of A-SMA in the pericystic layers of hydatid cysts
正常情況下,肌成纖維細胞存在于一些需要收縮的器官組織中,在某些病理狀態下,肌成纖維細胞也會出現[12],尤其是在損傷修復過程中,肌成纖維細胞是傷口收縮的主要力量[13]。在某些特殊的病理狀態下,肌成纖維細胞并不消退,持續表達肌動蛋白及分泌膠原等細胞外基質,并產生收縮,從而導致一系列病理生理過程的發生。
肝星狀細胞是肝纖維化發生細胞機制的重要環節。肝星狀細胞是肝臟間質細胞之一,正常肝臟的肝星狀細胞為靜止型細胞,儲存大量的維生素A,產生少量的Ⅰ型及Ⅳ型膠原[14-15]。當肝臟發生損傷時,由枯否細胞、肝實質細胞、內皮細胞和血小板產生的激活始動因子激活肝星狀細胞[16-18]。這個活化過程包括表型向肌成纖維樣的改變,增殖速度增加,粗面內質網肥大,細胞外基質沉積增加,維生素A減少或消失,其中以α-平滑肌肌動蛋白顯著增殖,合成大量細胞外基質為特征[19]。
前期研究認為由于肝細胞變性、萎縮、壞死及寄生蟲體刺激等原因,啟動肝纖維化機制,而肝發生纖維化時,由于慢性損傷的長期刺激,肝星狀細胞(hepatic stel-late cell,HSC)被激活,轉化為肌成纖維細胞,表達α-SMA[13]。實驗中我們發現在不同時期的肝包蟲囊腫周圍組織中α-SMA都有不同程度的表達,肝包蟲囊腫周圍α-SMA在外膜層表達呈棕黃色片狀分布,在外囊偶有表達,且多為淺黃色散在分布,其在外囊表達陽性率低于外膜層,而且兩者有顯著差異,這說明外膜與外囊形成機制不同。由于肝細胞變性、萎縮、壞死及寄生蟲體刺激等原因,啟動肝纖維化機制,被擠壓肝內的Glisson系統和肝靜脈系統及其所屬纖維結構不斷纖維化,最終形成外膜包繞在外囊周圍。外囊是棘球蚴定位于宿主臟器后由于宿主的免疫反應形成的肉芽腫,這與前期研究提出的外膜與外囊的形成機制相符。
研究表明在正常肝臟中α-SMA只分布于血管壁[20]。α-SMA在肝包蟲囊腫周圍肝組織中呈棕黃色片狀分布,主要集中在Glisson系統,這可能與肝纖維化進程相關,而外膜的形成與肝纖維化機制相關,因此α-SMA在肝包蟲囊腫生長過程中起著重要作用。可能與我們臨床上觀察到的許多現象相關。
上述研究尚屬初步,對于肝包蟲病囊腫自然病程中動態生長的觀察及其與α-SMA的關系,人體其他臟器的局部反應等還有待于進一步的研究。
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