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编号:10286687
鼻息肉中肥大细胞雌激素受体的表达及其意义
http://www.100md.com 《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》 1999年第3期
     作者:赵秀杰 董震 杨占泉 卜国铉

    单位:赵秀杰 董震 杨占泉 卜国铉 长春 白求恩医科大学第三临床学院耳鼻咽喉-头颈外科 130031

    关键词:鼻息肉;;肥大细胞;;受体;雌激素

    中华耳鼻咽喉科杂志990302 【摘要】 目的 检测雌激素受体在鼻息肉肥大细胞和CD4+、CD8+ 及CD68+细胞上的表达。方法 采用抗肥大细胞,抗CD4+、CD8+、CD68+细胞以及抗雌激素受体的单克隆抗体对9例鼻息肉标本进行免疫组化及双标免疫染色。结果 所有上述细胞亚群均可被相应抗体清晰地检测到。形态学观察,雌激素受体阳性细胞明显与CD4+、CD8+、CD68+细胞不同,但与肥大细胞相似;双标免疫染色,只有肥大细胞而非CD4+、CD8+、CD68+细胞与雌激素受体阳性细胞的位置相吻合。结论 鼻息肉中肥大细胞表达雌激素受体。这一结果将对揭示呼吸道变态反应和炎性疾病的病理以及雌激素参与炎性反应性疾病的机制将有理论和实用价值。
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    Expression of estradiol receptors in mast cells of the upper airway

    ZHAO Xiujie, DONG Zhen, YANG Zhanquan, et al.Department of ENT & Head-Neck Surgery, Third Teaching Hospital, Bethune University of Medical Sciences, Changchun 130031

    【Abstract】 Objective To examine the expression of estrogen receptors in mast cells,CD4+, CD8+ and CD68+ cells in human nasal polyps. Methods Immunohistochemical and dual immunostaining methods were used with mouse monoclonal antibodies against human estrogen receptors, a range of human immune cell types included CD4+(helper T-cells), CD8+ (suppressor/cytotoxic T-cells), CD68+ (Macrophages) cells and mast cells. Results Coincident with the known features of human nasal polyps, all the immune/inflammatory cell types examined were clearly detected with corresponding monoclonal antibodies. The cells positive for estrogen receptor were morphologically similar to the mast cells but distinct from CD4+, CD8+ or CD68+ cells. The cells stained for estrogen receptors by dual immunostaining coincided exactly with cells labeled as mast cells but differed from CD4+, CD8+ or CD68+ cells. Conclusion Estrogen receptors express only in mast cells, but not in CD4+, CD8+ or CD68+ cells in the human upper airway.
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    【Key words】 Nasal polyps Mast cell Receptors,estrogen

    临床上早已有报道,某些鼻炎或哮喘的女性患者其呼吸道症状随卵巢激素水平变化而变化。肌肉注射孕激素曾成功地防止了某些重症经前期哮喘。动物实验中,外源性雌激素促进实验性鼻超敏反应模型的早熟并诱导鼻粘膜腺体增生、血管扩张和组织水肿。肥大细胞是变态反应和炎性反应中的关键效应细胞,也是重要的调节细胞,在呼吸道炎症中起着重要的作用。Cocchiara等[1]和Vliagoftis等[2]分别报道雌二醇可增强抗IgE、C48/80(肥大细胞活化剂)以及P物质诱发的鼠腹膜肥大细胞释放组胺,并且雌激素的这种作用可被雌激素受体阻滞剂——他莫西分完全阻滞。对孕激素治疗敏感的荨麻疹患者腹腔肥大细胞释放组胺的能力呈剂量依赖关系被孕激素抑制[3]。但人类呼吸道粘膜肥大细胞是否有雌激素受体(estradiol receptor,ER)存在尚未证实。因为呼吸道粘膜肥大细胞和其他部位组织中肥大细胞起源及某些生物学特性不同。
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    最近,我们发现人上呼吸道变态反应和炎性反应疾病──鼻息内中含有大量的雌激素受体阳性细胞,其形态、大小和组织分布颇与肥大细胞相似[4]。本研究目的是鉴定鼻息肉中雌激素受体阳性细胞的性质,以揭示呼吸道变态反应和炎性反应性疾病的病理以及雌激素参与呼吸道炎性反应的机制。

    材料及方法

    一、组织标本

    人鼻息肉组织标本来源于9例接受鼻息肉手术的患者,其中男6例,女3例,年龄25~73岁。每份标本均常规甲醛固定,石蜡包埋。

    二、单克隆抗体

    单克隆抗体包括:①AER311:人雌激素受体第495~595氨基酸(Sero Tec,英国);②AA1:人肥大细胞胰酶(DAKO,丹麦);③IF6:人CD4淋巴细胞(DAKO,丹麦);④C8/144B:人CD8淋巴细胞,(DAKO,丹麦);⑤PG-M1:人单核巨噬细胞(DAKO,丹麦)。本研究所用单抗(皆为鼠源性)均以Tris缓冲液(tris buffered saline, TBS,pH7.4)稀释至工作浓度1∶100。
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    免疫组化显色采用ABC试剂盒(生物素-抗生物素DAB显色系统,Vector Lab,美国)。免疫荧光染色采用Texas Red-streptavidin(Amersham lnt,英国)结合ABC试剂盒中的二抗以及荧光标记的马抗鼠多克隆抗体(Amersham lnt,英国)。

    三、 染色步骤

    每1蜡块切片数张,厚度5 μm,置于预先以APES(3-Aminopropyl triethoxylilane)包被的载玻片上。经脱蜡和系列酒精梯度脱水及阻断内源性过氧化物酶后,TBS洗3次。以0.1%胰酶K 37℃水浴中消化20 min。TBS洗后滴加马血清保护30 min,移去多余的马血清,滴加单抗AA1以标识肥大细胞,IF6以标识CD4淋巴细胞,C8/144B以标识CD8淋巴细胞以及PG-M1以标识单核巨噬细胞,室温下孵育过夜并经TBS洗后,进行免疫组化染色(程序如产品说明书)和荧光双标染色。双染方法:滴加生物素标记的马抗鼠IgG于上述处理的含有一抗的玻片上,室温下孵育1 h,TBS冲洗后,与Texas Red-streptavidin室温暗处共育0.5 h,TBS洗涤,染色经荧光显微镜下观察后,各切片分别滴加AER311以标识雌激素受体。阳性对照用TBS或马血清代替AER311。室温暗处孵育1h,TBS洗,滴加荧光素标记的马抗鼠IgG,暗处孵育0.5h,TBS洗3次,封片后置于暗处(4℃),7 d内观察。 荧光镜下观察Texas Red信号时使用31005D605滤光片(Cahroma,英国)。双标ABC-DAB+荧光染色:切片按常规ABC-DAB染色法用相应抗体分别标识肥大细胞,CD4+、 CD8+ 及CD68+ 细胞, 然后滴加AER311标识ER并以荧光显色。
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    四、 结果观察

    用连续切片对ER+、 CD4+、 CD8+ 及CD68+细胞及肥大细胞的数量和组织分布进行对比观察。每张切片选择5个含有最多阳性细胞的高倍视野进行计数,每份标本的阳性细胞数以平均阳性细胞数/高倍视野表示。

    五、统计分析

    结果以均值±标准差表示,ER+细胞与肥大细胞之间的相关性用Two-tailed pearson Bivariate相关分析处理(SPSS),ER+与CD4+、CD8+、CD68+和肥大细胞之间的比较用以成对t检验。P值<0.05视为统计学有意义。
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    结果

    一、免疫组化特征

    ER+细胞为圆形或椭圆形,呈胞浆阳性、胞核阴性,并且胞浆中含有大量的棕褐色颗粒(图1);CD4或CD8+细胞呈现典型的淋巴细胞特征(图2);而CD68+细胞则是不规则的,拖尾线状的巨噬细胞特征(图3)。从形态上,唯有肥大细胞(图4)与ER+细胞颇相似。

    图1 人鼻息肉石蜡切片。鼠抗人雌激素受体单克隆抗体免疫组化染色。ER+细胞呈圆形或椭圆形,胞浆阳性,胞核阴性,且胞浆中含有大量的棕褐色颗粒。a:×1 000; b:×100
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    图2 人鼻息肉石蜡切片。鼠抗人CD8+ T-淋巴细胞单可龙抗体免疫组化染色。CD8+细胞呈典型的核多、浆少的淋巴细胞特征。 a:×1 000; b:×100

    图3 人鼻息肉石蜡切片。鼠抗人CD68+单克隆抗体免疫组化染色。CD68+细胞呈不规则、拖尾线状的巨噬细胞特征。 a:×1 000 ;b ×100

    图4 人鼻息肉石蜡切片。鼠抗人肥大细胞单克隆抗体免疫组化染色。阳性细胞特征与图1 ER+细胞颇相似。a:×1 000; b:×100
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    二、组织学分布

    连续切片的观察结果表明,CD4+、CD8+及CD68+细胞和肥大细胞在鼻息肉中的数量及组织分布是不同,CD4+、CD8+细胞多分布在腺体周围。CD68+巨噬细胞主要分布在鼻息内粘膜层和结缔组织内,ER+细胞和肥大细胞遍布整个鼻息肉,但主要在深层结缔组织和小血管周围。

    三、ER+细胞与肥大细胞的关系

    免疫组化染色已提示ER+细胞与与肥大细胞在组织形态上相似,ER+细胞与肥大细胞二者相关性分析进一步证实。二者相关系数为0.969(P<0.001)。为证实这种联系,对同一切片进行了双标免疫染色,结果只有肥大细胞而非CD4+、CD8+及CD68+细胞与ER+细胞的位置相吻合(图5,6)。5类阳性细胞数(均数/高倍视野)见图7。
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    图5 a:AA1抗体阳性的肥大细胞。荧光显微镜 ×600;b:AER311抗体阳性的雌激素受体阳性细胞,与图5a 的细胞位置吻合。荧光显微镜 ×600

    图6 人鼻息肉石蜡切片。双标染色示CD8+(a箭头示)和CD68+细胞(c箭头示)与雌激素受体阳性细胞(b,d)不同。切片首先用抗CD8(a:×600)或CD68(c:×600)进行免疫组化(ABC法)标识,继而用抗雌激素受体的单抗进行免疫荧光染色(b和d,×600)。a、b来自同一张切片,c、d来自同一张切片
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    图7 9例鼻息肉标本的连续切片上CD+4、CD+8、CD+68细胞,肥大细胞和ER+细胞计数。图中每一符号代表1例鼻息肉

    讨论 研究报道雌激素可促进抗体生成、增强肥大细胞释放组织胺能力、延迟嗜酸细胞凋亡和具有嗜酸细胞趋化作用。此外雌二醇水平增高诱使鼻粘膜α-受体减少,β-受体数量增加[5]。在实验性鼻超敏反应的豚鼠鼻粘膜中,雌激素可使鼻粘膜的肥大细胞数量增加。上述结果虽然均提示雌激素确可影响呼吸道变态反应,但关于雌激素对呼吸道作用的靶点和可能的细胞学机制并未阐明。

    所有类固醇激素都是通过其结合相应受体作用于靶细胞而发挥生物效应的。组织中相应受体的存在是组织对该激素敏感的最好标志[6]。最近,我们发现人上呼吸道变态反应和炎性反应性疾病──鼻息肉中含有大量雌激素受体阳性细胞。从形态上,这种雌激素受体阳性细胞与肥大细胞相似[4]。本研究采用抗肥大细胞及抗雌激素受体的单克隆抗体对9例鼻息肉标本进行了免疫组化及双标免疫染色。结果证实鼻息肉肥大细胞表达雌激素受体。这一结果不仅为性激素对呼吸道的作用提供了直接的免疫学依据而且对揭开性激素参与呼吸道炎症的机理将有理论和实用价值。这也是内分泌-免疫系统研究领域中的一个重要方面。
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    曾有报道用活性炭包埋法检测到T细胞[7]和巨噬细胞[8]上有雌激素受体,故本研究对鼻息肉中的淋巴细胞和巨噬细胞也进行了检测。在9例检测的鼻息肉标本中,CD4+、CD8+和CD68+细胞均清晰可见,但经双标免疫荧光和免疫组化荧光检测时,这些细胞均未见雌激素受体表达。这种结果上的差异是否是方法学的原因尚不得而知。目前组织中雌激素受体的检测方法有活性炭包埋法、酶联免疫法和免疫组化染色法。后者因能在组织原位显示雌激素受体信号并排除因非相关蛋白污染而造成假阳性的可能,故被认为是最好的方法。本研究用免疫组化法证实人鼻息肉肥大细胞而非CD4+、CD8+及CD68+细胞表达雌激素受体。King等[9]最近用免疫组化法检测子宫粘膜内的雌孕激素受体,发现淋巴细胞和巨噬细胞均无雌激素受体表达,本研究结果与King等报道一致。
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    肥大细胞按其分布和内容物分为结缔组织型肥大细胞(connective tissue mast cell, CTMC)和粘膜型肥大细胞(mucosal mast cell, MMC),前者主要分布在小血管及腺体周围,富含肝素,耐受甲醛并含有类胰酶(tryptase)及凝乳类胰酶(chymotrylptase);后者主要分布在粘膜层,甲醛相对敏感并只含类胰酶。肥大细胞按活性状态又分为静息期和活化期肥大细胞,不同类型及不同活性状态的肥大细胞具有不同的生物活性,即肥大细胞异型性[10]。 本实验观察的9例鼻息肉标本中,每例肥大细胞和ER+细胞表达的强弱不同,同一标本的连续切片上肥大细胞和ER+细胞的积分也不同。尽管肥大细胞和ER+细胞明显相关(二者之间的相关系数为0.969,P<0.001),但肥大细胞阳性积分高于ER+细胞者6例, 等于者1例,略低者2 例,表明并非所有肥大细胞均可恒定地表达雌激素受体。这种雌激素受体表达上的差异是否与肥大细胞异型性有关尚需进一步研究。
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    参考文献

    1 Cocchiara R, Albeggiani G, Di Trapani G, et al. Modulation of rat peritoneal mast cell and human basophil histamine release by estrogens. Int Arch Allergy Appl Immunol, 1990,93:192-197.

    2 Vliagoftis H, Dimitriadou V, Boucher W, et al. Estradiol augments while tamoxifen inhibits rat mast cell secretion. Int Arch Allergy Immunol, 1992,98:398-409.

    3 Mittman RJ, Bernstein DI, Steinberg DR, et al. Progesterone-responsive urticaria and eosinophilia. J Allergy Clin Immunol, 1989,84:304-310.
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    4 Zhao XJ, Dong Z, Yang ZQ, et al. The expression of estradiol receptors in nasal polyps and its significances. Am J Rhinol, 1997,11(Suppl):417-419.

    5 Konno A, Terada N, Okamoto Y. Effects of female hormones on the muscarinic and alpha 1-adrenergic receptors of the nasal mucosa.An experimental study in guinea pigs. ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec, 1986,48:45-51.

    6 Giguere V, Yang N, Segui P, et al. Identification of a new class of steroid hormone receptors. Nature, 1988,311:91-94.
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    7 Cohen JH, Danel L, Cordier G, et al. Sex steroid receptors in peripheral T cells: absence of androgen receptors and restriction of estrogen receptors to OKT8-positive cells. J Immunol, 1983,131:2767-2771.

    8 Gulshan S, McCruden AB, Stimson WH. Oestrogen receptors in macrophages. Scand J Immunol, 1990,31:691-697.

    9 King A, Gardner L, Loke YW. Evaluation of oestrogen and progesterone receptor expression in uterine mucosal lymphocytes. Hum Reprod, 1996,11:1079-1082.

    10 Mecheri S , David B. Unravelling the mast cell dilemma: culprit or victim of its generosity? Immunol Today, 1997,18:212-215.

    (收稿:1999-02-10 修回:1999-03-01), 百拇医药