先天性腎盂輸尿管連接部狹窄中C-kit蛋白及其配體干細胞因子的表達

夏慧，夏麗娜

先天性腎盂輸尿管連接部狹窄中C-kit蛋白及其配體干細胞因子的表達

夏慧，夏麗娜

目的檢測先天性腎盂輸尿管連接部狹窄（UPJO）患兒病變組織中C-kit蛋白及其配體干細胞因子（SCF）的表達水平和分布情況。方法收集80例UPJO患兒手術切除標本的存檔蠟塊，以8例相應年齡段腎母細胞瘤患兒無腫瘤累及的腎盂輸尿管連接處組織作為對照，全部病例采用免疫組織化學EliVision法進行C-kit和SCF的檢測。結果病變組織中C-kit和SCF表達水平顯著降低，SCF在觀察組中的表達呈陰性，在對照組中的表達呈陽性，兩組C-kit陽性細胞數及平均吸光密度值差異均有統計學意義（均＜0.05）。結論先天性腎盂輸尿管連接部狹窄繼發腎積水的發生可能與C-kit蛋白及其配體SCF的表達異常有關。

先天性腎盂輸尿管連接部狹窄；C-kit蛋白；干細胞因子

先天性腎盂輸尿管連接部狹窄（UPJO）是小兒上尿路梗阻最常見的原因，也是先天性腎積水的主要病因[1]，發病率0.13%～0.16%[2]，若不及時發現和處理可能導致嚴重的腎積水甚至腎功能不全，嚴重影響患兒的身體健康。近年來研究發現，泌尿系中存在一種間質細胞，類似于胃腸道的Cajal間質細胞（ICC），具有電起搏的功能，被稱為泌尿系ICC[3-4]。ICC能產生起搏信號并將其傳遞給相鄰的平滑肌細胞，從而使輸尿管發生蠕動并將尿液向下輸送，因此在泌尿系的正常功能中具有重要作用。ICC表達一種原癌基因的產物C-kit蛋白，其配體為干細胞因子（SCF），SCF/C-kit信號傳遞系統對ICC的發育起至關重要的作用[5]。現已發現ICC的改變與多種先天性胃腸道疾病有關[6-7]，因此筆者推測，ICC可能在UPJO發生過程中出現病變并參與腎積水的發生、發展過程。本實驗采用免疫組化染色研究UPJO患兒病變輸尿管中C-kit和SCF的表達。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2009年1月至2013年12月浙江省湖州市第一人民醫院和溫州醫科大學育英兒童醫院手術治療的80例先天性腎盂輸尿管連接部狹窄患兒為觀察組，年齡1個月至15歲，＜1歲48例，1～7歲21例，7～15歲11例；男女比例63∶17；左58例，右21例，雙側1例。均由于重度腎積水而行離斷性腎盂成形術，以8例相應年齡段腎母細胞

瘤患兒無腫瘤累及的腎盂輸尿管連接處組織患兒為對照組，切除的組織經4%中性甲醛固定，常規石蠟切片。該研究已通過醫院倫理委員會批準，并得到家長知情同意。

1.2 試劑和方法采用HE染色觀察組織結構，免疫組織化學EliVision法檢測C-kit蛋白和SCF，DAB染色，陰性對照用PBS代替一抗。C-kit抗體及DAB顯色試劑盒購于福州邁新公司，SCF抗體購于武漢博士德生物技術公司。

1.3 結果判定用光鏡觀察，呈現清晰的棕黃色反應為陽性表達，C-kit陽性定位于細胞膜或胞漿，胞質有突起的梭形細胞即ICC，每張切片隨機取10個高倍視野（10×400高倍視野，每個視野0.152mm2），計算每個高倍視野中的陽性細胞數，取平均值計算標準差。SCF陽性表達定位于胞漿，采用Image-Pro Plus圖像分析軟件(美國MediaCybernetics公司)測定陽性表達產物的平均吸光密度值（A），A值代表染色強度，反映SCF的相對含量。1.4統計方法采用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差表示，采用檢驗。＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

對照組肌層中可見較多呈棕黃色反應的細胞，這些細胞呈多角形，有突起，胞膜或胞漿內可見棕黃色顆粒樣物質（封三彩圖1），平均每個高倍視野陽性細胞數為（11.00±3.63）個；而觀察組肌層僅見少數有同樣染色反應的陽性細胞（封三彩圖2），平均每個高倍視野中陽性細胞數為（2.66±1.66）個，兩組差異有統計學意義（=6.47，＜0.05）。SCF在對照組中的表達呈陽性（封三彩圖3），A值為（286.34±43.20）；而在病例組中的表達呈陰性（封三彩圖4），A值為（44.25±10.53），兩組差異有統計學意義（=15.82，＜0.05）。

3 討論

UPJO患兒可能與胚胎發育中腎盂輸尿管連接異常有關，大部分為足月產，出生體質量正常，僅6例為早產兒或低出生體質量兒。患兒主要由于體檢發現腎積水或腹部腫塊而就診，其中26例于胎兒期即發現腎積水，B超檢查對于發現胎兒及患兒腎積水具有非常重要的價值。

UPJO最主要的危害就是引起尿液積聚導致腎盂積水，嚴重者影響腎功能，目前以外科手術治療為主。然而，由于患兒腎臟處于發育過程中，單純的手術解除梗阻未必能排除疾病對患兒腎功能的遠期影響[8]。有關UPJO引起腎積水的研究觀點主要有兩類：一是機械性梗阻，管腔狹窄引起尿液通過受阻，狹窄部位平滑肌明顯增厚，排列紊亂，纖維組織增生，結構異常導致平滑肌收縮功能異常，管腔蠕動減弱，加重尿液積聚。另一個是動力性梗阻，即狹窄并不顯著，但卻出現明顯的腎積水，有學者認為神經分布異常[9]及肌肉發育不全[10]是造成動力性梗阻的原因，這些異常可妨礙輸尿管道正常蠕動波的傳遞，使尿液輸送困難，從而發生腎積水。然而，這些研究并不能完全解釋病因。

目前，國內外已有較多研究證實ICC在泌尿系中的重要作用，它可產生起搏信號，傳遞給鄰近的平滑肌細胞，使平滑肌收縮，從而使輸尿管發生自發性蠕動，將尿液從上往下輸送[4-5,11]。丁礪蠡等[12]使用透射電鏡在膀胱的Cajal樣細胞和逼尿肌細胞之間發現了電突觸的縫隙連接結構，并進一步證實泌尿系ICC能產生慢波并將其傳遞給平滑肌細胞。ICC特異性表達C-kit基因，其配體為干細胞因子SCF，ICC的發育和分化以及表型維持均依賴于SCF/C-kit信號傳遞系統，持續接受信號刺激的前體細胞發育成ICC并在信號的維持下保持穩定，Tong等[5]認為缺乏SCF/C-kit信號刺激的前體細胞上調表達更多的肌原蛋白，從而發育成平滑肌細胞。另有體外培養ICC的研究證明，SCF的局部提呈在ICC的培養中具有重要作用，ICC的體外培養環境中必需加入SCF才有助于ICC的生長、發育及表型維持[13]。Nakahara等[14]亦有研究證實，SCF能促進ICC的發育，并且具有劑量依賴性，一旦去除SCF，則ICC明顯減少。可見，C-kit以及SCF的正常表達對ICC的正常發育及維持缺一不可。

本研究中，觀察組C-kit蛋白及SCF表達水平均明顯低于對照組，C-kit蛋白及SCF表達水平降低使SCF/C-kit信號減弱或缺失，導致ICC發育異常，ICC數目減少，電起搏功能及信號傳遞功能發生障礙，引起相鄰的平滑肌細胞收縮障礙以及平滑肌結構紊亂，纖維組織增生，從而使病變部位輸尿管蠕動異常，進而導致病變以上管腔尿液積聚，引起腎積水

的發生。由此推測，先天性腎盂輸尿管連接部狹窄繼發腎積水的發生可能與C-kit蛋白及其配體SCF的表達異常有關。

[1]黃澄如.實用小兒泌尿外科學[M].北京:人民衛生出版社,2006: 48.

[2]Nguyen HT,Kogan BA.Upper urinary tructobstruction:experimentaland clinicalaspects[J].Br JUrol,1998,Supp l2:13-21.

[3]LammersW J,Ahmad HR,A rafat K.Spatial and temporalvariations in pacemaking and conduction in the iso-lated renal pelvis[J]. Am JPhysiol,1996,270(4 Pt2):F567-574.

[4]Lang RJ,Zoltkow ski BZ,Hammer JM,et al.Electrical characterizationof interstitiaIcellsof Cajal-likecellsand smoothmuscle cells isolated from themouse ureteropelvic junction[J].JUroI,2007, 177(4):1573-1580.

[5]TongW,JiaH,Zhang L,etal.Exogenousstem cellfactorimproves interstitialcellsof Cajal restoration afterblockadeof c-kitsignaling pathway[J].Scand JGastroenterol,2010,45(7-8):844-851.

[6]Rolle U,Piaseczna-Piotrow ska A,Puri P.Interstitial cells of Cajal in thenormalgutand in interstitialmotility disordersof childhood[J]. PediatrSurg Int,2007,23(12):1139-1152．

[7]夏麗娜,王志強,王宗敏,等.C-kit和Cx43在新生兒自發性胃穿孔中的表達[J].中國當代兒科雜志,2011,13(10):787-789.

[8]Julie K lein,Julien Gonzalez,Mathieu M iravete,et al.Congenital ureteropelvic junctionobstruction:human diseaseand animalmodels[J].Int JExp Pathol,2011,92(3):168-192.

[9]KajbafZadeh AM,payabvash S,Salmasi AH,etal.Smoothmuscle cellapoptosisand defective neuraldevelopment in congenitalureteropelvic junction obstruction[J].JUrol,2006,176(2):718-723.

[10]WilliamsB,Tareen B,Resnick MI.Pathophysiology and treatment ofureteropelvic junctionobstruction[J].CurrUrolRep,2007,8(2): 111-117.

[11]Teele ME,Lang RJ.Stretch-evoked inhibition of spontaneousmigrating contractionsinawholemountpreparation of theguinea-pig upper urinary tract[J].Br JPharmacol,1998,123(6):1143-1153.

[12]丁礪蠡,方強,封建立,等.膀胱Cajal間質細胞對膀胱逼尿肌細胞興奮調控的結構和功能特征的初步研究[J].第三軍醫大學學報,2008,30(12):1118-1121.

[13]Rich A,Miller SM,Gibbons SJ,etal.Localpresentation of steel factor increasesexpression of c-kitimmunoreactive interstitialcellsofCajal in culture[J].Am JGastrointest LiverPhysiol,2003,284 (2):313-320.

[14]Nakahara M,Isozaki K,Vander w inden JM,etal.Dose-dependent and time-lim ited proliferation of culturedmurine interstitialcells of Cajal in response to stem cell factor[J].Life Sci,2002,70(20): 2367-2376.

ExpressionofC-kitanditsligandstemcellfactorincongenitalureteropelvicjunctionobstruction

Objective To study the expression and distribution of C-kitand its ligand stem cell factor（SCF）in tissue of childrenwithcongenitalureteropelvic junctionobstruction（UPJO）.Methods Thepathologicalspecimensof80 cases of UPJO and eightcasesofnephroblastomaw ithoutureteropelvic involved(thecontrolgroup)were collected.Immunohistochem ical staining(EliVision)was employed to examine the expression of c-kitand SCF in selected tissues. Results Expressionsof C-kitand SCFdecreased significantly in the UPJO group.SCFw asnegative in UPJO group and strongly positive in thecontrolgroup.Therewere significantdifferences ofpositivecellnumbersandmean OD staining density between the tw o groups(＜0.05).Conclusions Hydronephrosisin Congenitalureteropelvic junction obstruction isassociatedwith thedecreased expressionofC-kitand SCF.

Ureteropelvic junction obstruction;C-kitprotein;Stem cell factor

10.3969/j.issn.1671-0800.2014.05.005

R692

A

1671-0800(2014)05-0520-03

313000浙江省湖州，湖州市第一人民醫院（夏慧）；溫州醫科大學育英兒童醫院（夏麗娜）

夏慧，Email：xhxxjyy@126.com