HIF-1α和COX-2在潰瘍性結腸炎患者外周血及黏膜組織中的表達及臨床意義

成斌

[摘要]目的 探討低氧誘導因子-1α（HIF-1α）和環氧化酶-2（COX-2）在潰瘍性結腸炎患者外周血及黏膜組織中的表達及臨床意義。方法 選取2019年1～6月在茂名市茂南區人民醫院及廣東省人民醫院內科收治的50例潰瘍性結腸炎患者為研究對象，按組織學進行分組，將潰瘍性結腸炎組織作為組織實驗組，將同一患者正常結腸組織（潰瘍周邊組織）作為組織對照組;按血清學進行分組，將50例潰瘍性結腸炎患者作為血清實驗組，將50例健康體檢者作為血清對照組;分別檢測血清和結腸黏膜中HIF-1α和COX-2水平的表達，并分析兩種指標與臨床病理學參數間的關系。結果 組織實驗組的HIF-1α和COX-2平均陽性細胞數高于組織對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）;血清實驗組的HIF-1α和COX-2水平高于血清對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）;黏膜組織中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴重程度及內鏡分級情況成正相關（r=0.812、0.758、0.829、0.764，P<0.05）;血清中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴重程度及內鏡分級情況成正相關（r=0.801、0.749、0.812、0.758，P<0.05）。結論 HIF-1α和COX-2在潰瘍性結腸炎患者外周血及黏膜組織中的表達明顯升高，與病情嚴重程度成正相關，為臨床診斷及臨床治療評估提供了可靠依據。

[關鍵詞]潰瘍性結腸炎;外周血及黏膜組織;低氧誘導因子-1α;環氧化酶-2;表達意義;相關性

[中圖分類號] R574.62? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2020）6（a）-0004-04

[Abstract] Objective To investigate the expression and clinical significance of hypoxia-inducible factor-1α （HIF-1α） and cyclooxygenase-2 （COX-2） in peripheral blood and mucosal tissues of patients with ulcerative colitis. Methods From January to June in 2019， 50 patients with ulcerative colitis who were admitted to the Department of Internal Medicine of People′s Hospital of Maonan District of Maoming City and Guangdong Provincial People′s Hospital were selected as the research subjects. According to histological classification， ulcerative colitis tissue were categorized into the experimental tissue group， and normal colon tissues from the same patients （surrounding ulcerative tissue） were used as the tissue control group. Based on the classification of serology， serum from 50 patients with colitis were classified into the experimental serum group， and serum from the 50 healthy subjects were classified into the serum control group. The expression of HIF-1α and COX-2 in the serum and colonic mucosa were detected， and relationships between two indicators and clinical pathological parameters were analyzed. Results The average number of HIF-1α and COX-2 positive cells in the experimental tissue group were higher than those in the control tissue group， with statistical significance （P<0.05）. The levels of HIF-1α and COX-2 in the experimental serum group were higher than those in the control serum group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The levels of HIF-1α and COX-2 in mucosal tissues were positively correlated with clinical severity and endoscopic grade （r=0.812， 0.758， 0.829， 0.764， P<0.05）. The level of HIF-1α and COX-2 in serum were positively correlated with clinical severity and endoscopic grade （r=0.801， 0.749， 0.812， 0.758， P<0.05）. Conclusion The expression of HIF-1α and COX-2 in peripheral blood and mucosal tissues of patients with ulcerative colitis remarkably increase， which are positively correlated with the severity of the disease， providing a reliable basis for clinical diagnosis and treatment assessment.

[Key words] Ulcerative colitis; Peripheral blood and mucosal tissues; Hypoxia-inducible factor-1α; Cyclooxygenase-2; Expression significance; Correlation

潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis，UC）是一種病因不明的結腸黏膜慢性和非特異性的炎性及潰瘍性疾病。臨床認為，本病是由免疫、遺傳、環境等多因素共同作用的結果，但病情的動態監測較為困難，一般無法連續使用內鏡和組織學檢查進行監測，患者的接受意愿較差[1]。因此，必須選擇簡便及可靠的監測手段評估UC病情，以利于UC疾病的監測、治療和預后。臨床研究顯示，在UC發病過程中炎癥及氧化應激反應伴隨疾病始終，這是導致腸黏膜循環障礙、腸黏膜缺血性損傷及壞死的重要因素[2]。低氧誘導因子-1α（HIF-1α）在調控與缺氧適應有關基因表達中作用明顯[3]。環氧化酶-2（COX-2）是環氧合酶（COX）的同工酶，在結腸癌細胞中表達明顯升高，與細胞凋亡、侵襲及血管生成均有密切關聯[4]。因此，分析UC外周血及黏膜組織中HIF-1α和COX-2的表達，對病情評估有重要意義。本研究進一步分析HIF-1α和COX-2在UC患者外周血及黏膜組織中表達及意義，現具體報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2019年1～6月在茂名市茂南區人民醫院及廣東省人民醫院內科收治的50例潰瘍性結腸炎患者作為研究對象，其中男31例，女19例;年齡27～69歲，平均（38.4±9.7）歲;病程6個月～12年，平均（6.4±2.9）年。依據組織學將UC組織作為組織實驗組，將同一患者正常結腸組織（潰瘍周邊組織）作為組織對照組;依據血清學將50例UC患者作為血清實驗組，同時以50例健康體檢者作為血清對照組，其中男30例，女20例;年齡25～70歲，平均（37.9±10.1）歲。組織學及血清學兩組的年齡、性別等一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2納入及排除標準

納入標準：①病理診斷為潰瘍性結腸炎，結腸鏡檢查能獲取黏膜標本者;②臨床信息齊全;③根據Truelove-Witts標準評估病情嚴重程度，輕度18例，中度22例，重度10例;根據Truelove標準進行內鏡分級，Ⅰ級19例，Ⅱ級23例，Ⅲ級8例。排除標準：①伴隨其他結腸惡性疾病;②確診UC之前已行相應治療者;③處于妊娠期或哺乳期者。

1.3方法

①血清學檢測：采集UC患者及健康體檢者的清晨空腹靜脈血6 ml，在4℃下以3500 r/min的速度離心10 min，分離血清，采用ELISA法測定血清HIF-1α和COX-2水平，酶聯免疫吸附劑（ELISA）試劑盒購自武漢華美生物工程有限公司（生產批號：20190600204）。②組織學檢測：取UC患者的潰瘍腸黏膜組織（在炎癥最嚴重處）和潰瘍周圍正常腸黏膜組織（距離潰瘍10 cm處），經10%甲醛固定、常規石蠟包埋，制作成4 μmol/L的切片，分別行常規HE染色和免疫組化染色，免疫組化染色使用SP方法，S-P試劑盒為美國MAX1M公司產品（生產批號：201903280817），根據試劑盒說明書進行操作。染色成功后所有切片均在同一條件下進行光學顯微鏡檢查。HIF-1α陽性細胞為胞質中存在棕黃色或褐色顆粒狀物，COX-2陽性細胞為細胞漿或核膜上出現棕黃色;每張切片隨機選取5個高倍視野（×400），采用全自動圖像分析儀計算每平方毫米（mm2）內的平均陽性細胞數[5]。

1.4觀察指標

觀察結腸黏膜中HIF-1α和COX-2水平的表達以及血清中HIF-1α和COX-2水平的表達，分析結腸黏膜中的HIF-1α和COX-2水平和血清中的HIF-1α和COX-2水平與臨床病理學參數間的關系，病理學參數主要為病情嚴重程度和內鏡分級。

1.5統計學方法

所有數據錄入SPSS 21.0統計學軟件進行分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗，采用Spearman等級相關性分析對變量相關關系進行分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1組織學兩組間HIF-1α和COX-2水平的比較

組織實驗組的HIF-1α和COX-2平均陽性細胞數高于組織對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）（表1）。

2.2細胞學兩組間HIF-1α和COX-2水平的比較

血清實驗組的HIF-1α和COX-2水平高于血清對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）（表2）。

2.3患者組織中HIF-1α和COX-2與病情相關性

黏膜組織中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴重程度及內鏡分級情況成正相關（r=0.812、0.758、0.829、0.764，P<0.05）（表3）。

2.4患者血清中HIF-1α和COX-2與病情相關性

血清中的HIF-1α、COX-2水平與臨床病情嚴重程度及內鏡分級情況成正相關（r=0.801、0.749、0.812、0.758，P<0.05）（表4）。

3討論

UC的病因至今尚未明確，可能與遺傳、腸道菌群失調、自身免疫反應等因素相關。在UC的發生、發展過程中，腸上皮細胞的凋亡與再生、血小板激活、淋巴細胞及血管的增生等均可引起局部或整體腸黏膜的缺血缺氧，加之慢性炎癥的持續刺激，導致氧消耗與氧供給之間失去平衡，發生腸黏膜血循環障礙，引發缺血性損傷[6-7]。

HIF-1α是重要的缺氧調控因子，可調控腫瘤在無氧環境下的發生及進展，并與腸黏膜屏障功能的修復和維持關系相關[8]。在正常情況下，HIF-1α可被蛋白酶降解，但在缺氧環境下，非但不會被降解，還會促進多種靶基因如VEGF、EPO、COX-2、IGF-2、iNOS等的表達，調控各種病理生理反應，使機體適應缺氧環境，從而維持內環境的穩定[9]。COX-2是COX的一種同工酶，也是HIF-1α重要的靶基因產物，與細胞凋亡、侵襲及血管生成過程關系密切[8]。在正常情況下，機體COX-2表達呈低水平，當細胞受到刺激時，可迅速增加COX-2表達，合成多種過量的前列腺素類物質，引發炎癥反應，如紅、腫、熱、痛等，同時可使已有炎癥反應擴大和持久[10-11]。臨床有研究指出，HIF-1α與COX-2等靶基因產物在調控UC免疫及炎癥反應、細胞凋亡等方面有重要作用[12]。

本研究結果顯示，組織實驗組HIF-1α和COX-2的平均陽性細胞數高于組織對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）;血清實驗組的HIF-1α和COX-2水平高于血清對照組，差異均有統計學意義（P<0.05），充分證明HIF-1α和COX-2能夠參與UC的發生發展，提示UC存在缺氧狀態及炎癥反應，在發病過程中缺氧因子大量表達，而組織學和血清學共同檢測能夠增加結果的準確性[13]。在組織學及血清學HIF-1α、COX-2與病情嚴重程度的相關性分析中，組織學及血清學的HIF-1α、COX-2水平均與病情嚴重程度及內鏡分級成正相關（P<0.05），提示臨床癥狀及內鏡分級越高，病情越重，且兩者表達水平隨著病情的加重而升高，進一步證實HIF-1α與COX-2是評估UC嚴重程度敏感性和特異性的指標，能夠評估活動期UC的病情嚴重程度，可作為臨床評估病情的重要指標[14-15]。

綜上所述，HIF-1α和COX-2在UC患者外周血及黏膜組織中的表達隨病情的加重而增加，與病情嚴重程度有明顯關聯，可用于臨床病情的評估。

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（收稿日期：2019-07-11? 本文編輯：祁海文）