血紅素氧合酶1在慢性鼻炎-鼻竇炎伴鼻息肉患者中的表達(dá)與作用機制研究

張菊紅,陳 偉,蔡鎮(zhèn)西,林娜娜,王佳龍,何 明*

(1.上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院南院 耳鼻喉科,上海201499;2.上海市兒童醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科,上海200062)

慢性鼻炎-鼻竇炎是臨床鼻和鼻竇炎黏膜的主要炎癥表現(xiàn)，目前美國人群患該疾病率約14.0%，歐洲約5%-15%[1]。盡管我國未開展慢性鼻炎-鼻竇炎的大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查研究，但該疾病患病率較高，且明顯影響患者生活質(zhì)量，因此被人們所重視[2]。隨著人們對慢性鼻炎-鼻竇炎炎的深入研究和認(rèn)識，人們發(fā)現(xiàn)該疾病發(fā)病和病程專歸受多種因素影響，且多種因素獨立或相互作用而致患者慢性炎癥發(fā)生，所以慢性鼻炎-鼻竇炎發(fā)病機制十分復(fù)雜[3]。歐美學(xué)者將慢性鼻炎-鼻竇炎分為慢性鼻炎-鼻竇炎伴息肉與不伴息肉，多數(shù)慢性鼻炎-鼻竇炎伴息肉患者經(jīng)手術(shù)治療后存在較高復(fù)發(fā)率，且患者鼻息肉組織中存在明顯嗜酸性粒細(xì)胞浸潤與IL-5產(chǎn)生[4]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，慢性鼻炎-鼻竇炎伴息肉患者與氧化、抗氧化失衡有關(guān)，同時還與氧化應(yīng)激反應(yīng)增強存在緊密聯(lián)系[5]。血氧素氧合酶是一種抗細(xì)胞間氧化應(yīng)激反應(yīng)保護(hù)酶，其共有3種亞型，其中血氧素氧合酶1是一種可誘導(dǎo)型，在抗氧化應(yīng)激中起著重要作用。有較多臨床研究發(fā)現(xiàn)[6]，血氧素氧合酶1與氧化應(yīng)激水平升高存在緊密聯(lián)系。本次研究為探討血氧素氧合酶-1在慢性鼻炎-鼻竇炎伴鼻息肉中的表達(dá)及作用機制，特進(jìn)行以下研究，同時觀察地塞米松與常見細(xì)胞因子對血氧素氧合酶-1表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

將2017年1月-2018年3月期間于醫(yī)院治療的100例慢性鼻炎-鼻竇炎伴鼻息肉患者作為觀察組，另選取同期于醫(yī)院治療的60例單純鼻中隔偏曲患鉤突黏膜組織作為研究對照組。本次入選者均同意參與研究，術(shù)前1個月內(nèi)未服用地塞米松類糖皮質(zhì)激素、免疫調(diào)節(jié)藥物或其他炎癥性疾病。觀察組：男性68例、女性32例；年齡25-66歲，平均為(42.6±3.6)歲；對照組：男性32例、女性28例；年齡23-68歲，平均為(43.2±4.1)歲。比較兩組受檢者年齡和性別，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)具有可比性。

1.2 方法

分別收集觀察組患者鼻息肉組織與對照組患者鉤突黏膜組織，然后將其均等分為3份，其中1份采用4%多聚甲醛溶液進(jìn)行固定，之后再采用免疫組化實施染色；1份放入RNA存儲液中保存待用，以用于檢測mRNA；1份放入液氮中凍存待用，以用于蛋白質(zhì)檢測。另選取對照組患者鉤突黏膜組織實施體外培養(yǎng)，同時采用地塞米松與不同細(xì)胞因子進(jìn)行刺激，并檢測其刺激作用。待選取鉤突黏膜組織組織后采用生理鹽水將其洗凈，然后將其剪切成6 mm的組織塊，之后將其平鋪于孔徑約0.4 mm的微孔膜上，向每個孔中分別加入3 ml細(xì)胞培養(yǎng)液，最后再使用不同濃度細(xì)胞因子(0，1，10ng/ml)與地塞米松進(jìn)行刺激，并檢測血氧素氧合酶1 mRNA變化。

1.3 觀察指標(biāo)

分別檢測兩組受檢對象血紅素氧合酶1表達(dá)情況。另選取受檢者鉤突黏膜組織進(jìn)行體外培養(yǎng)，并檢測IL-17A、TGF-β1、地塞米松刺激受檢對象鼻黏膜組織中血紅素氧合酶1 mRNA的調(diào)節(jié)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)情況

觀察組患者血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)水平(1.36±0.38)，明顯高于對照組(0.42±0.30)，t=16.341，P=0.000。

2.2 血紅素氧合酶1 陽性細(xì)胞數(shù)與血紅素氧合酶1蛋白表達(dá)

觀察組血紅素氧合酶1 陽性細(xì)胞數(shù)(32.81±5.87)個，明顯多于對照組(5.88±1.07)個，t=35.145，P=0.000。主要分布于上皮細(xì)胞和黏膜下腺體及炎性細(xì)胞，見圖1。觀察組患者血紅素氧合酶1 蛋白表達(dá)水平為(1.388±0.658)，明顯高于對照組(0.017±0.029)，t=16.109，P=0.000，見圖2。

圖1 A：鉤突黏膜組織；B：鼻息肉組織

圖2 血紅素氧合酶1蛋白表達(dá)

2.3 IL-17A、TGF-β1、地塞米松刺激結(jié)果

經(jīng)體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，IL-17A可提高血紅素氧合酶1 mRNA的表達(dá)，TGF-β1、地塞米松則降低血紅素氧合酶1 mRNA的表達(dá)。TGF-β1刺激血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)量明顯高于地塞米松聯(lián)合TGF-β1、地塞米松聯(lián)合IL-17A，P<0.05，見圖3(A-E)。

3 討論

慢性鼻炎-鼻竇炎是一種常見疾病，且發(fā)病率不斷增高，給患者日常生活質(zhì)量造成極大影響，同時給社會帶來極大的經(jīng)濟壓力[7]。慢性鼻炎-鼻竇炎伴鼻息肉是慢性鼻炎-鼻竇炎的一種類型，且目前臨床主要以手術(shù)治療，但術(shù)后存在較高復(fù)發(fā)率，而復(fù)發(fā)患者鼻息肉組織中存在明顯炎性細(xì)胞浸潤情況[8]。盡管臨床對慢性鼻炎-鼻竇炎伴鼻息肉進(jìn)行了深入研究，但仍有較多問題未能解決，尤其是患者術(shù)后復(fù)發(fā)的原因。鼻息肉組織被覆呼吸道上皮，且基質(zhì)水腫伴大量嗜酸性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等炎性細(xì)胞浸潤，而這些炎性細(xì)胞可引發(fā)較強的炎癥反應(yīng)，且患者鼻息肉中上皮細(xì)胞等將產(chǎn)生較多細(xì)胞因子，從而趨化嗜酸性粒細(xì)胞，同時延長其生存周期，此外，還將釋放大量堿性蛋白與過氧化物酶等調(diào)節(jié)因子，從而增加炎癥細(xì)胞而致患者病情加重或復(fù)發(fā)[9]。

圖3 (體外培養(yǎng))檢測不同細(xì)胞因子與地塞米松刺激下粘膜組織中血紅素氧合酶1 mRNA變化

注：圖A IL-17A刺激血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)量，圖B TGF-β1刺激血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)量，圖C 地塞米松刺激血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)量，圖D IL-17A與IL-17A聯(lián)合地塞米松刺激血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)量；圖E TGF-β1與TGF-β1聯(lián)合地塞米松刺激血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)量。

血紅素氧合酶-1是一種誘導(dǎo)型拮抗氧化應(yīng)激類型，其可加速血紅素降解并產(chǎn)生游離鐵與膽綠素等，膽綠素將快速轉(zhuǎn)變?yōu)槟懠t素，從而可抵抗氧化應(yīng)激損傷[10]。本次研究結(jié)果顯示，觀察組患者血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)水平，明顯高于對照組(P<0.05)；觀察組血紅素氧合酶1 陽性細(xì)胞數(shù)，明顯多于對照組，P<0.05。觀察組患者血紅素氧合酶1蛋白表達(dá)水平，明顯高于對照組(P<0.05)。經(jīng)體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，IL-17A可提高血紅素氧合酶1 mRNA的表達(dá)，TGF-β1、地塞米松則降低血紅素氧合酶1 mRNA的表達(dá)[11]。IL-17A刺激血紅素氧合酶1 mRNA表達(dá)量明顯高于地塞米松聯(lián)合IL-17A、地塞米松聯(lián)合IL-17A(P<0.05)。這與目前臨床各文獻(xiàn)報道結(jié)果相似[12,13]。血紅素氧合酶1為誘導(dǎo)表達(dá)，而血紅素氧合酶2是穩(wěn)定表達(dá)，臨床檢測發(fā)現(xiàn)血紅素氧合酶1表達(dá)主要位于被覆上皮和黏膜下腺體等，然這一結(jié)果也顯示出血紅素氧合酶1的主要來源[14]。本次研究結(jié)果還說明血紅素氧合酶1在Th17環(huán)境中的表達(dá)明顯升高，而在Treg炎癥環(huán)境中則明顯下降，說明血紅素氧合酶1在慢性鼻炎-鼻竇炎伴鼻息肉患者鼻息肉發(fā)生、發(fā)展中起著十分重要的作用，因此臨床可以此作為干預(yù)靶點，預(yù)防和治療鼻息肉[15，16]。

綜上所述，本次研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)血紅素氧合酶1在慢性鼻炎-鼻竇炎伴鼻息肉中具有重要作用，同時臨床可通過檢測血紅素氧合酶1表達(dá)來及時干預(yù)，以避免鼻息肉復(fù)發(fā)，提高治療效果。