劉 靖 代 鵬 羅瀏晗 黃 宇
腸易激綜合征(IBS)是一種腸道功能障礙綜合征,表現(xiàn)為腹部不適或腹痛并伴有排便異常,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1-2]。探究IBS的發(fā)病機(jī)制并尋求有效的生物學(xué)標(biāo)志物以評(píng)估患者癥狀和病情嚴(yán)重程度是近年來的研究熱點(diǎn)。研究表明,精神心理因素、胃腸運(yùn)動(dòng)紊亂、腦-腸軸失調(diào)、腸道菌群紊亂等多種因素可導(dǎo)致IBS發(fā)生,其中腦-腸軸失調(diào)使腸道發(fā)生氧化應(yīng)激已成為IBS發(fā)病機(jī)制研究的一個(gè)切入點(diǎn)[3-4]。過氧化物酶1(PRDX1)是氧化應(yīng)激的關(guān)鍵調(diào)控蛋白[5]。黃韻潔等[6]的研究發(fā)現(xiàn),PRDX1可通過控制活性氧(ROS)的水平負(fù)向調(diào)控氧化應(yīng)激引起的細(xì)胞凋亡。法尼酯衍生物X受體(FXR)是一種在肝腸系統(tǒng)等組織器官中表達(dá)的膽汁酸受體,屬于激素核受體超家族一員[7]。楊保偉等[8]的研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)XR在腹瀉型IBS患者的腸黏膜組織中呈異常表達(dá)。本研究通過檢測PRDX1和FXR在IBS患者腸黏膜組織中的表達(dá)水平,以期明確兩者在IBS發(fā)生和發(fā)展中的作用。
選擇2017年7月至2019年7月蒲江縣人民醫(yī)院收治的72例IBS患者作為研究對(duì)象(設(shè)為IBS組),另選擇同期因痔瘡出血或腸息肉等行內(nèi)鏡下切除手術(shù)的80例復(fù)查者(經(jīng)腸鏡及病理檢查結(jié)果證實(shí)痔瘡出血或腸息肉疾病均痊愈)設(shè)為對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)根據(jù)功能性胃腸病羅馬Ⅲ診斷標(biāo)準(zhǔn)確診IBS[9];(2)病理資料完整;(3)至少 12 周(非連續(xù)性)有腹部不適或疼痛,排便后癥狀緩解;(4)至少12周(非連續(xù)性)排便頻率異常(即>3次/d或<3次/周)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)糖尿病、甲狀腺功能亢進(jìn)或減退者;(2)伴有腸道器質(zhì)性病變者;(3)心、肝、腎等臟器功能不全者。IBS組中男性43例,女性29例;年齡23~77歲,平均年齡為(53.29±10.67)歲。對(duì)照組中男性40例,女性40例,年齡23~76歲,平均年齡為(53.29±10.51)歲。2組在性別、年齡方面的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.079,P>0.05;t=0.844,P>0.05)。所有研究對(duì)象及家屬均簽署知情同意書。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批件號(hào)20170513)。
鼠抗人PRDX1多克隆抗體(貨號(hào)ND4672-8)和鼠抗人FXR多克隆抗體(貨號(hào)M9382-9)購自北京中衫金橋生物技術(shù)有限公司,內(nèi)源性過氧化物酶阻斷劑(貨號(hào)627925)、正常山羊血清(貨號(hào)M78320J)、羊抗鼠二抗(貨號(hào)O6721D)和DAB顯色試劑盒(貨號(hào)67869NJ)購自福州邁新生物技術(shù)有限公司。TRIzol試劑(貨號(hào)MN562J2)、反轉(zhuǎn)錄試劑盒(貨號(hào)J6547M)、熒光定量PCR試劑盒(貨號(hào)N5643MJ)、SYBR Premix Ex Taq試劑盒(貨號(hào)N5643MJ)、PrimeScript RT reagent試劑盒(貨號(hào)ND6527J)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析儀(型號(hào)7500)和分光光度計(jì) (型號(hào)UV-3672) 購自美國Sigma公司。
收集患者的性別、年齡、病程、消化道癥狀評(píng)分等一般資料,其中消化道癥狀評(píng)分=排便困難得分+腹痛/腹脹得分。排便困難分為排便費(fèi)力、肛門阻塞感、排便不盡感和排便急迫感這4項(xiàng),每項(xiàng)計(jì)分均按照如下標(biāo)準(zhǔn):無記0分,輕度(偶有發(fā)生)記1分,中度(經(jīng)常發(fā)生)記2分,重度(每次發(fā)生)記3分。排便困難得分為4項(xiàng)分值之和。腹痛/腹脹得分根據(jù)頻率和程度計(jì)分。腹痛/腹脹頻率計(jì)分標(biāo)準(zhǔn):無記0分,<1 d/月記0.5分,1 d/月記1分,3 d/月記1.5分,1 d/周記2分,>1 d/周記2.5分。腹痛程度計(jì)分標(biāo)準(zhǔn):輕度(腹痛輕微,不影響日?;顒?dòng))記1分,中度(腹痛較輕,但不可忽視,日?;顒?dòng)尚不需調(diào)整)記2分,重度(腹痛較重,日?;顒?dòng)受影響且需要調(diào)整)記3分。腹脹程度計(jì)分標(biāo)準(zhǔn):輕度(偶有腹脹,30 min 左右得到緩解)記1分,中度(經(jīng)常腹脹,1~2 h不能緩解)記2分,重度(腹脹持續(xù),超過2 h不能緩解,需服藥后才能緩解)記3分。腹痛得分=腹痛頻率得分+腹痛程度得分,腹脹得分=腹脹頻率得分+腹脹程度得分,腹痛/腹脹得分=腹痛得分+腹脹得分。依據(jù)患者發(fā)病以來的整體感受,由醫(yī)生與患者共同討論完成評(píng)定。
IBS組于入院時(shí)、對(duì)照組于復(fù)查時(shí)行結(jié)腸鏡檢查,均在退鏡時(shí),于距肛門口約20 cm的直腸與乙狀結(jié)腸交界處鉗取5塊腸黏膜組織。其中2塊采用中性甲醛固定24 h后,經(jīng)80%、90%、95%的乙醇及無水乙醇進(jìn)行脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,切片(厚度約5 μm),供免疫組織化學(xué)研究;其余3塊立即凍存于液氮中,供后續(xù)實(shí)時(shí)熒光定量PCR研究。
采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測腸黏膜組織中PRDX1 mRNA和FXRmRNA的表達(dá)水平。使用TRIzol試劑提取所有入組者腸黏膜組織中的總RNA,按照試劑盒說明書進(jìn)行操作,使用分光光度計(jì)測定RNA的濃度和純度,以1%瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA的完整性。以RNA為模板,按照PrimeScript RT reagent試劑盒說明書進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)得到cDNA,之后使用SYBR Premix Ex Taq試劑盒進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)。反應(yīng)體系20 μL:2×UltraSYBR Mixture 10.0 μL,25 ng/μL 的 cDNA 2.0 μL,10 μmol/L 的正、反向引物各 2.0 μL,ddH2O 4.0 μL。反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性30 s;95 ℃變性5 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸20 s,共計(jì)40個(gè)循環(huán)。引物由大連寶生生物工程有限公司設(shè)計(jì)并合成,PRDX1和FXR均以GADPH作為內(nèi)參。采用2-ΔΔCt法分析腸黏膜組織中PRDX1 mRNA和FXRmRNA的相對(duì)表達(dá)量。引物序列見表1。
表1 引物序列
采用免疫組織化學(xué)染色法檢測腸黏膜組織中PRDX1和FXR蛋白的表達(dá)水平。取1.4中的切片,使用二甲苯常規(guī)脫蠟水化,枸櫞酸鹽酸緩沖液微波加熱后進(jìn)行抗原修復(fù),室溫下行內(nèi)源性過氧化物酶滅活,PBS洗3次,滴加正常山羊血清封閉15 min,傾去,勿洗;加入鼠抗人PRDX1多克隆抗體(1∶100)及鼠抗人FXR多克隆抗體(1∶100)作為一抗,37 ℃孵育2 h,PBS洗3次;滴加辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠二抗(1∶100)室溫孵育10 min,PBS洗3次,DAB顯色5~10 min,蘇木素復(fù)染3 min,1%乙醇鹽酸溶液分化3 s,碳酸鋰返藍(lán)5 s,脫水、透明、中性樹膠封片。PBS代替一抗作為陰性對(duì)照。
結(jié)果判定:光鏡下觀察切片,每張切片隨機(jī)選取5個(gè)不同高倍鏡視野(×200)進(jìn)行結(jié)果判定。PRDX1陽性判定標(biāo)準(zhǔn):呈現(xiàn)淡黃色、棕黃色或棕褐色顆粒,主要位于細(xì)胞漿。FXR陽性判定標(biāo)準(zhǔn):呈現(xiàn)棕黃色或棕褐色顆粒,主要位于細(xì)胞膜。按照陽性細(xì)胞數(shù)計(jì)數(shù),5個(gè)視野取平均值,陽性細(xì)胞數(shù)<10%判定為陰性,≥10%判定為陽性。
應(yīng)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Pearson相關(guān)系數(shù)法分析IBS患者腸黏膜組織中PRDX1 mRNA和FXRmRNA的表達(dá)水平與消化道癥狀評(píng)分的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
IBS組腸黏膜組織中PRDX1 mRNA的相對(duì)表達(dá)量為1.03±0.37,F(xiàn)XRmRNA的相對(duì)表達(dá)量為0.08±0.03,均低于對(duì)照組(1.96±0.69、0.66±0.21),2組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=10.192,P<0.05 ;t=23.216,P<0.05)。
IBS組腸黏膜組織中PRDX1蛋白陽性率為20.83%,F(xiàn)XR蛋白陽性率為22.22%,均低于對(duì)照組(82.50%、85.00%),2組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=55.442,P=0.000 ;χ2=57.895,P=0.000)。 見表2。
表2 2組腸黏膜組織中PRDX1和FXR蛋白陽性率比較
IBS組患者的消化道癥狀評(píng)分為(8.05±2.03)分。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,腸黏膜組織中PRDX1 mRNA的表達(dá)水平與消化道癥狀評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.390,P=0.000),F(xiàn)XRmRNA的表達(dá)水平也與消化道癥狀評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.331,P=0.000)。見圖1、圖2。
圖1 腸黏膜組織中PRDX1 mRNA的表達(dá)水平與消化道癥狀評(píng)分的相關(guān)性
圖2 腸黏膜組織中FXR mRNA的表達(dá)水平與消化道癥狀評(píng)分的相關(guān)性
IBS是一種功能性胃腸病,無器質(zhì)性病變,臨床主要表現(xiàn)為腹部不適或腹痛、排便異常。在歐美國家,IBS的患病率為10%~20%;在中國,IBS的患病率為5.8%~7.5%[10],嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量,并且給患者帶來較大的精神負(fù)擔(dān)。IBS的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,發(fā)病率較高,診斷存在一定困難。因此,探究IBS的相關(guān)機(jī)制并尋找有效的生物標(biāo)志物具有重要意義。
有學(xué)者從腦-腸軸互動(dòng)及氧化應(yīng)激的角度探究IBS的發(fā)病機(jī)制,已證實(shí)氧化應(yīng)激與IBS的發(fā)病進(jìn)程有關(guān)[11]。氧化應(yīng)激是指機(jī)體在遭受外界負(fù)面刺激時(shí),氧化劑與抗氧化劑之間的平衡被破壞,從而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)活性氧分子大量產(chǎn)生和累積,最終導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激,造成組織損傷[12-13]。PRDX1是特異性巰基抗氧化蛋白超家族成員之一,主要分布于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中,其蛋白N端和C端分別含有1個(gè)高度保守的半胱氨酸殘基(2-Cys),是氧化應(yīng)激的調(diào)節(jié)器[14]。研究發(fā)現(xiàn),下調(diào)PRDX1表達(dá)可導(dǎo)致HepG2細(xì)胞出現(xiàn)氧化應(yīng)激損傷,降低HepG2細(xì)胞的存活率[15]。由此推測,PRDX1異常表達(dá)可能通過氧化應(yīng)激參與IBS的發(fā)生和發(fā)展過程。本研究結(jié)果顯示,IBS組腸黏膜組織中PRDX1 mRNA的相對(duì)表達(dá)量及PRDX1蛋白陽性率均顯著低于對(duì)照組,這提示PRDX1表達(dá)與IBS的發(fā)生、發(fā)展有關(guān),與上述研究結(jié)論相符。FXR是一種膽汁酸受體,參與肝腸循環(huán),通過調(diào)控參與代謝的關(guān)鍵酶的轉(zhuǎn)錄水平,在體內(nèi)發(fā)揮著重要的代謝調(diào)節(jié)作用,膽汁酸介導(dǎo)FXR的激活成為能量穩(wěn)態(tài)維持、糖與脂肪代謝等過程的主要途徑[16-17]。劉立萍等[18]的研究表明,苓桂樹甘湯可能通過上調(diào)FXR表達(dá)調(diào)節(jié)腸道菌群,從而發(fā)揮對(duì)瘦素缺陷代謝紊亂模型小鼠骨損傷的保護(hù)作用。Torres等[19]的研究顯示,F(xiàn)XR介導(dǎo)的機(jī)制可防止膽汁酸累積,保護(hù)腸道上皮屏障的完整性,防止腸道炎性反應(yīng)發(fā)生。本研究結(jié)果顯示,IBS組腸黏膜組織中FXRmRNA的相對(duì)表達(dá)量及FXR蛋白陽性率均顯著低于對(duì)照組,這提示FXR表達(dá)可能與IBS的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。IBS患者的癥狀嚴(yán)重程度常以消化道癥狀評(píng)分表示,分值越高提示癥狀越嚴(yán)重[20]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),IBS患者腸黏膜組織中PRDX1 mRNA和FXRmRNA的表達(dá)水平均與消化道癥狀評(píng)分呈負(fù)相關(guān),這提示PRDX1 mRNA和FXRmRNA的表達(dá)水平均與IBS病情嚴(yán)重程度有關(guān),進(jìn)一步說明PRDX1和FXR可能參與了IBS的發(fā)生和發(fā)展過程。
綜上所述,PRDX1和FXR在IBS患者腸黏膜組織中的表達(dá)水平較低,且均與患者消化道癥狀評(píng)分呈負(fù)相關(guān),可能共同參與了IBS的發(fā)生和發(fā)展過程。本研究存在一定不足,如樣本量較少,并且對(duì)照組為因痔瘡出血或腸息肉等人群,缺少“無器質(zhì)性”疾病人群數(shù)據(jù),后期將擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證本文結(jié)論。