潰瘍性結腸炎患者結腸黏膜β防御素-2的表達及臨床意義

羅培元, 趙艷紅

(云南省紅河州瀘西縣人民醫院 消化內科, 云南 瀘西, 652400)

潰瘍性結腸炎為非特異性結腸炎癥，病變主要累及結腸黏膜和黏膜下層，病變中心以結直腸黏膜及黏膜下層的非特異性和慢性炎癥性為主，使黏膜上皮和腺體受到破壞而發生萎陷或增生，炎性細胞浸潤，形成隱窩膿腫，引起黏膜糜爛、充血、增殖性改變及潰瘍[1]。腸易激綜合征與胃腸功能改變相關的綜合征，主要癥狀為慢性或復發性腹瀉、腹痛、排便習慣以及大便性狀異常，并伴隨生化異常或缺乏胃腸道結構[2]。防御素是天然免疫的重要介質，也是具有廣譜抗細胞和微生物毒活性的多肽。1997年，從銀屑病皮損組織中首先發現β防御素-2(HBD-2), 且腸黏膜中亦有表達[3]。有研究[4]結果表明, HBD-2可在促炎性因子刺激下合成表達，它的表達可以被多種促炎性因子誘導。HBD-2在機體受到炎性刺激時會大量表達，起到防御作用。本研究旨在探討潰瘍性結腸炎和腸易激綜合征患者結腸黏膜HBD-2的表達及臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2009年5月—2012年12月30例在本院內鏡室行電子結腸鏡檢查，并在腸鏡、病理及臨床表現綜合因素下證實為潰瘍性結腸炎患者，分為潰瘍性結腸炎組，于潰瘍性結腸炎病變部位取材。其中男18例，女12例；年齡20～66歲，平均(41.6±3.5)歲。入選潰瘍性結腸炎組患者均符合2000年制定的潰瘍性結腸炎診斷標準(成都全國慢性炎癥性腸病學術研討會)，根據診斷標準，30例患者可分為8例輕度、12例中度和10例重度。選擇同期來本院就診的腸易激綜合征患者30例為腸易激綜合征組，其中男13例，女17例，年齡21～68歲，平均(42.5±3.9)歲。選擇同期來本院體檢單健康查體者30例為對照組，其中男15例，女15例，年齡19～66歲，平均(40.3±2.8)歲。2組患者的年齡、性別等一般資料無顯著差異(P>0.05), 具有可比性。

1.2 方法

3組患者入院均行電子結腸鏡檢查，收集到的活檢組織一部分立即提取RNA用于PT-PCR檢測，另一部分進行HBD-2免疫組織化學染色(SP法)。比較各組結腸黏膜HBD-2 mRNA表達水平、結腸黏膜中HBD-2表達陽性率、結腸黏膜中HBD-2表達強度。

2 結 果

2.1 各組結腸黏膜HBD-2 mRNA表達水平比較

由表1可見，潰瘍性結腸炎組、腸易激綜合征組患者結腸黏膜HBD-2 mRNA水平均明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05或P<0.01)。潰瘍性結腸炎組患者結腸黏膜HBD-2 mRNA水平明顯高于腸易激綜合征組，差異有統計學意義(P<0.05)。潰瘍性結腸炎組中，輕、中、重度三組HBD-2 mRNA表達水平比較無統計學差異(P>0.05)。

表1 各組HBD-2 mRNA表達水平比較

與腸易激綜合征組比較，##P<0.05。

2.2 HBD-2免疫組化染色結果

HBD-2陽性染色主要在細胞質內表達，少量在細胞核內表達。陽性細胞主要定位于腸腺和腸上皮細胞間的間質細胞。在潰瘍性結腸炎組患者的腸黏膜中觀察到大量HBD-2表達，而在腸易激綜合征組和對照組患者腸黏膜中，僅發現少量或未見HBD-2表達。HBD-2陽性表達率在潰瘍性結腸炎組的結腸黏膜中明顯高于對照組和腸易激綜合征組，差異有顯著統計學意義(P<0.01), 腸易激綜合征組、對照組間HBD-2陽性表達率無顯著差異(P>0.05), 見表2。

表2 各組結腸黏膜中HBD-2表達陽性率

2.3 各組結腸黏膜中HBD-2表達強度比較

如表3所示, HBD-2表達強度(2+、3+)在潰瘍性結腸炎組患者的結腸黏膜中明顯強于腸易激綜合征組、對照組，差異有顯著統計學意義(P<0.05)。

表3 各組患者結腸黏膜中HBD-2表達強度比較[n(%)]

3 討 論

潰瘍性結腸炎的主要臨床表現為腹痛、腹瀉、黏液膿血便，主要與環境、免疫和遺傳等因素有關。目前大多數研究認為，潰瘍性結腸炎與異常的免疫反應相關，尤其是腸黏膜局部異常免疫反應。研究[5-6]表明，在潰瘍性結腸炎的發生發展中，各種炎性介質和細胞因子的相互作用形成復雜的細胞因子網絡，具有放大自身的作用，可以促進炎癥反應，引起黏膜損傷。腸易激綜合征指腹脹、腹痛、大便性狀和排便習慣異常等癥狀，間歇發作或持續存在，無生化和形態學異常改變，是胃腸道功能紊亂性疾病，在臨床上比較常見。目前有不少專家認為，腸易激綜合征與神經、精神因素及腸道刺激因素有關。

防御素是陽離子短肽，屬于可以在動植物體內參與機體防御活動的抗菌肽的一種，分子量為4kD-5kD, 含保守的胱氨酸殘基6個半，形成了3個比較典型的分子內二硫鍵。具有廣譜抗菌活性的HBD-2可以強力殺滅革蘭陽性菌、革蘭陰性菌及酵母菌等，尤其對革蘭陰性菌，殺菌效果更顯著。一般認為, HBD-2主要通過對細菌膜的滲透性改變而起到抗菌作用，且由HBD-2分子的正電性和兩親性決定這種作用的強弱。有學者[7]研究了潰瘍性結腸炎患者及正常對照組患者的結腸黏膜HBD-2表達，結果表明HBD-2在非炎癥結腸中不存在，而在潰瘍性結腸炎患者結腸黏膜中的表達水平明顯高于正常對照組。在本研究中，無論在蛋白水平，還是mRNA水平, HBD-2的表達水在潰瘍性結腸炎患者的結腸黏膜中較腸易激綜合征及正常對照組患者的結腸黏膜明顯增高。提示HBD-2在潰瘍性結腸炎的發生發展中發揮重要作用。但潰瘍性結腸炎患者輕、中、重度之間HBD-2的表達水平無顯著差異，推測HBD-2表達于潰瘍性結腸炎的病情嚴重程度無關。

目前，潰瘍性結腸炎最常用的治療藥物有免疫抑制劑、氨基水楊酸類及皮質類固醇，總有效率為70%～80%, 但這些藥物只能暫時控制或緩解癥狀，無法從根本上治愈[8-9]。而且，長期應用這些藥物容易增加不良反應，停藥后復發率較高，對部分難治性患者的效果不理想。因此，比較理想的治療途徑是根據發病機制的重要環節進行阻斷。HBD-2中的防御素具有強大抗菌功能，有廣闊的臨床應用前景。有學者[10]提出，在深入了解防御素表達的調節機制的基礎上，設計藥物對靶器官的防御素表達進行特異地調節，以此達到治療目的。HBD-2基因曾被作為基因治療的研究模型而轉入鼠的細胞系，并取得了有意義的初步成果。目前，雖然一些防御素轉基因體系已經建立，但僅存在于動物模型中[11-12], 因此，深入研究防御素轉基因體系，有助于對UC發病機制的闡明，并為新型抗生素的開發提供理想的模板和分子骨架，給潰瘍性結腸炎的治療帶來新的希望。

[1]van Deen W K, Hommes D W. Mucosal schwann cell hamartoma in ulcerative colitis: diagnosis and clinical relevance[J]. Gastroenterol Hepatol (N Y), 2013, 9(3): 185.

[2]Chao C H, Lin C L, Wang H Y, et al. Increased subsequent risk of erectile dysfunction in patients with irritable bowel syndrome: a nationwide population-based cohort study[J]. Andrology, 2013, 1(5): 793.

[3]Wittersheim M, Cordes J, Meyer-Hoffert U, et al. Differential expression and in vivo secretion of the antimicrobial peptides psoriasin (S100A7), RNase 7, human beta-defensin-2 and -3 in healthy human skin[J]. Exp Dermatol, 2013, 22(5): 364.

[4]Boldenow E, Jones S, Lieberman R W, et al. Antimicrobial peptide response to group B Streptococcus in human extraplacental membranes in culture[J]. Placenta, 2013, 34(6): 480.

[5]Mohite P N, Zych B, Popov A F, et al. Successful treatment of ulcerative colitis-related fulminant myocarditis using extracorporeal life support[J]. Heart Surg Forum, 2013, 16(4): E208.

[6]Qin X. Why is damage limited to the mucosa in ulcerative colitis but transmural in Crohn's disease[J]. World J Gastrointest Pathophysiol, 2013, 4(3): 63.

[7]To M, Kamata Y, Saruta J, et al. Induction of β-Defensin Expression by Porphyromonas gingivalis-Infected Human Gingival Graft Transplanted in nu/nu Mouse Subdermis[J]. Acta Histochem Cytochem, 2013, 46(1): 25.

[8]Adams S M, Bornemann P H. Ulcerative colitis[J]. Am Fam Physician, 2013, 87(10): 699.

[9]Keszthelyi D, Jonkers D M, Hamer H M, et al. Letter: the role of sub-clinical inflammation and TRPV1 in the development of IBS-like symptoms in ulcerative colitis in remission[J]. Aliment Pharmacol Ther, 2013, 38(5): 560.

[10]Hau C S, Kanda N, Noda S, et al. Visfatin enhances the production of cathelicidin antimicrobial peptide, human β-defensin-2, human β-defensin-3, and S100A7 in human keratinocytes and their orthologs in murine imiquimod-induced psoriatic skin[J]. Am J Pathol, 2013, 182(5): 1705.

[11]Baerveldt E M, Onderdijk A J, Kurek D, et al. Ustekinumab improves psoriasis-related gene expression in noninvolved psoriatic skin without inhibition of the antimicrobial response[J]. Br J Dermatol, 2013, 168(5): 990.

[12]Mehlotra R K, Zimmerman P A, Weinberg A, et al. Variation in human β-defensin genes: new insights from a multi-population study[J]. Int J Immunogenet, 2013, 40(4): 261.