正常人體胚胎泌尿生殖系統中HCY-2表達變化及意義

張元元，李耀康，王光明

(大理大學臨床醫學院，云南大理671000)

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正常人體胚胎泌尿生殖系統中HCY-2表達變化及意義

張元元，李耀康，王光明

(大理大學臨床醫學院，云南大理671000)

摘要：目的觀察同型半胱氨酸誘導基因(HCY-2)在正常人體胚胎泌尿生殖系統中的表達，探討其在泌尿生殖系統發育中的作用。方法取不同發育時期的正常人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢，采用免疫組化ABC法檢測HCY-2。結果在腎臟皮質內，妊娠中期HCY-2表達量均低于其他各期，P均<0.05；在腎臟髓質內，不同階段人體胚胎HCY-2表達量無差異(P均>0.05)；在睪丸內妊娠中期HCY-2表達量均低于其他各期，其中妊娠早期最高，P均<0.05；在卵巢內妊娠晚期HCY-2表達量均低于其他各期，其中妊娠中期最高，P均<0.05。結論HCY-2在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發育的整個時期持續表達，其可能與人體胚胎泌尿生殖系統的發育有關。

關鍵詞：胚胎發育；腎臟；睪丸；卵巢；同型半胱氨酸誘導基因

同型半胱氨酸誘導基因(HCY-2)是陳光慧等[1, 2]在體外模擬高半胱氨酸血癥時，從體外培養的血管平滑肌細胞中克隆的新基因。有研究顯示，該基因在成年大鼠各器官組織中廣泛表達[3]。另外，HCY-2在人類胚胎時期的心臟亦有表達，主要表達在心肌細胞胞質內，在畸形人體胚胎心臟中表達異常[4]；進一步研究顯示，在同型半胱氨酸(HCY)刺激培養的心肌細胞中，HCY-2表達變化與細胞增殖改變密切相關[5，6]。目前，有關HCY-2在人體胚胎泌尿生殖系統中表達狀態的研究較少。2013年10月～2014年12月，我們觀察了發育不同時期的正常人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢中HCY-2的表達變化，探討其在人體胚胎泌尿生殖系統發育中的作用。

1材料與方法

1.1材料HCY-2抗體由北京大學醫學部心血管研究所提供。收集正常人體胚胎20例，其中處于妊娠早期(4～8周)6例，妊娠中期(3～4個月)5例，妊娠晚期(5～6個月)5例，近足月(8個月以上)4例；以上人體胚胎均來源于北京大學第三附屬醫院、和平里醫院等，所有胚胎因某種原因流產后死亡。標本均為通信作者在北京大學醫學部攻讀碩士研究生期間收集，已獲北京大學醫學部倫理委員會審批。

1.2HCY-2檢測方法將標本用4%多聚甲醛固定，石蠟包埋，以5 μm厚度進行組織切片。采用免疫組化ABC法檢測HCY-2，其中一抗(抗HCY-2抗體)濃度為1∶800(體積比)，陰性對照用PBS代替一抗，按試劑盒說明書操作；以呈現黃棕色染色為HCY-2陽性反應，用Q-500圖像分析系統測定陽性部位的光密度(OD)值，以此表示HCY-2表達量。每個樣本取3張切片，每張切片隨機分析3個視野，取平均值。

2結果

HCY-2在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發育的整個時期均表達，主要表達在腎臟皮質的腎小管、腎小球髓質的集合管及睪丸、卵巢的間質細胞胞質內。見表1。

表1　正常人體胚胎泌尿生殖系統中HCY-2

注： 與妊娠早期比較，*P<0.01；與妊娠中期比較，▲P<0.05，#P<0.01；與妊娠晚期比較，△P<0.01。

3討論

本研究發現，HCY-2在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發育的整個時期均持續表達，且主要表達在腎臟皮質的腎小管、腎小球髓質的集合管及睪丸、卵巢的間質細胞胞質內。李英等[4]在研究成年大鼠時顯示，功能活躍或分裂增殖能力強的細胞組成的器官中HCY-2表達較高。而我們先前的研究結果也顯示，心肌細胞內HCY-2表達與心肌細胞增殖呈正相關[6]。在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發育的整個時期，參與構成腎臟、睪丸和卵巢的細胞數量逐漸增多，此時HCY-2持續表達。因此，可以推測在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢發育過程中，HCY-2 的表達蛋白與構成腎臟、睪丸和卵巢的細胞生長、增殖有關，可通過調節細胞增殖以影響或調節腎臟、睪丸和卵巢的發育。

李勇等[3, 7, 8]在雞胚轉染HCY-2基因后的研究發現，HCY-2基因高表達時可引起雞胚心臟結構紊亂、心內膜墊缺損，抑制心室、心房發育，并引起心肌細胞的超微結構改變；在培養的人體胚胎心肌細胞中的研究也同樣表明，HCY-2基因表達改變可引起心肌細胞超微結構發生改變[9]。HCY-2基因表達紊亂能夠誘導雞胚心血管系統發育異常，表現為心包積液、異位心、心外露和心臟過小等，故認為HCY-2可能是一種胚胎發育的毒性因子。在內皮細胞內轉染HCY-2基因，發現HCY-2可促進內皮細胞凋亡，而細胞凋亡在胚胎發育的整個過程中具有十分重要的作用[10, 11]。因此，進一步推測HCY-2 的表達蛋白通過引起細胞凋亡調節腎臟、睪丸和卵巢的發育。

陳光慧等[2]研究表明，HCY-2可促進雞胚心肌細胞凋亡，為凋亡促進基因。我們前期的研究也顯示，HCY-2在室間隔膜部缺損的人體胚胎心臟中表達明顯高于正常發育的人體胚胎心臟[5]。因此，推測在胚胎心臟發育時期HCY-2基因可能通過細胞凋亡來影響心臟內部的分隔。另有研究顯示，HCY-2基因與RIP3基因高度同源[9]，為RIP3的同源基因。RIP3基因可激活Caspase-2而引發一系列的級聯反應，從而促進細胞的凋亡[12]。在Hela細胞株中基因沉默RIP3，細胞將不能夠激活cAMP和cGMP，從而使細胞的信號傳導途徑受阻，細胞失去正常的功能[13,14]。因此，在人體胚胎腎臟、睪丸和卵巢的發育中，HCY-2的表達在腎臟、睪丸和卵巢的正常結構形成方面可能具有重要的作用，但是其具體作用機制有待進一步研究。

參考文獻：

[1] 陳光慧,朱燕青,張晨輝.一個新的高血壓相關基因的克隆和表達[J].中華醫學雜志,1997,77(11): 823-828.

[2] 陳光慧,高煒,李勇.一種新的細胞凋亡相關基因—高同型半胱氨酸誘導基因HCY-2 的功能初探[J].中國醫學科學院學報,2000,22(4):383-387.

[3] 李勇,陳星,齊佩文.同型半胱氨酸對雞胚神經胚形成期胚胎的發育毒性和致畸作用初探[J].中國優生優育,1998,9(1):7-9.

[4] 李英,呂丹瑜,畢振伍.高同型半胱氨酸誘導基因HCY-2 在大鼠體內的表達與分布[J]. 北京大學學報：醫學版,2002,34(4):333-336.

[5] 王光明,張淑惠,李英,等.同型半胱氨酸誘導基因在正常和畸形人體胚胎心臟中的表達[J].解剖學報,2004,35(1):96-99.

[6] 王光明,李英,呂丹瑜.同型半胱氨酸對心肌細胞HCY-2 表達的影響[J].解剖學報,2003，34(1)：53-56.

[7] 李勇,李松,陳光慧.HCY-2 基因和同型半胱氨酸與雞胚先天性心臟畸形發生的關系[J]. 中華醫學雜志,2000,80(2):131-134.

[8] 李勇,李竹,陳星.同型半胱氨酸對雞胚早期心血管發育的影響[J].中華預防醫學雜志,1999,33(3):137-139.

[9] Zhao L, Wang G, Lu D, et al. Homocysteine, hRIP3 and congenital cardiovascular malformations[J]. Anat Embryol (Berl), 2006,211(3):203-212.

[10] Jezek D, Kozina V. Apoptosis during embryo development[J]. Acta Med Croatica, 2009,63(Suppl 2):37-41.

[11] Velkey JM, Bernanke DH. Apoptosis during coronary artery orifice development in the chick embryo[J]. Anat Rec, 2001,262(3):310-317.

[12] Sun X, Lee J, Navas T, et al. RIP3, a novel apoptosis-inducing kinase[J]. J Biol Chem, 1999,274(24):16871-16875.

[13] Wang Z, Jiang H, Chen S, et al. The mitochondrial phosphatase PGAM5 functions at the convergence point of multiple necrotic death pathways[J]. Cell,2012,148(1-2):228-243.

[14] Narayan N, Lee IH, Borenstein R, et al. The NAD-dependent deacetylase SIRT2 is required for programmed necrosis[J]. Nature, 2012,492(7428):199-204.

《山東醫藥》第56卷第6期刊載的“益氣除痰方含藥血清對順鉑耐藥肺癌細胞增殖和細胞周期的影響”一文中， “益氣除痰方由黨參、薏苡仁、守宮、生南星等藥物組成”應為“益氣除痰方由紅參、薏苡仁、壁虎、生南星等藥物組成”。

本刊編輯部

(收稿日期：2015-08-04)

中圖分類號：R321.5

文獻標志碼：B

文章編號：1002-266X(2016)10-0078-02

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.10.035

通信作者：王光明(E-mail: 420869015@qq.com)