SDC1和HPA可评估克罗恩病活动程度并与肠结核鉴别

2013-10-22 10:32 来源:丁香园 作者:tiancai_erbao
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SDC1在克罗恩病患者肠粘膜中表达明显下调。A-D为免疫组化检测SDC1在肠粘膜中的表达水平(A为功能性肠病组患者;B为肠结核;C为缓解期克罗恩病患者;D为活动期克罗恩病患者)。E为不同组别患者肠粘膜mRNA水平SDC1的表达无明显差异。F为量化后免疫组化检测结果,SDC1在克罗恩病组患者中表达明显下调。


研究热点:

 

  • 克罗恩病常与功能性肠病、淋巴瘤、肠结核、恶性肿瘤等存在误诊,至今缺乏简单易行的有效评估疾病活动度和进行鉴别诊断的方法。
  • 作者在克罗恩病患者、功能性肠病患者、肠结核患者中及体外模拟炎症性肠病及结核分支杆菌感染的细胞模型中检测了SDC1、HPA的表达变化情况,发现无论体内还是体外实验均表明两者在克罗恩病患者存在特异性表达水平变化模式。
  • 研究结果表明SDC1和HPA是即可评估克罗恩病患者疾病活动程度又可与肠结核进行鉴别诊断的蛋白质标志物。

粘结蛋白聚糖-1(SDC1)及其内-β-葡萄糖醛酸酶 乙酰肝素酶(HPA)参与维持肠道屏障功能,但其在克罗恩病发病中具体作用缺乏全面研究。南方医科大学南方医院胃肠病学广东省重点实验室的Zhang Shaoheng等人在明确SDC1和HPA模式的转变以及两者在评估克罗恩病活动性及与肠结核鉴别诊断过程中的作用进行了一系列生物学研究。


作者收集89名患者的血清和组织样本,包括15例胃肠功能紊乱患者,18例活动性肠结核患者,56例克罗恩病患者(缓解期19例,活动期37例)。收集患者的基本临床数据并进行血常规检查,分析数据。利用免疫组化方法、酶联免疫吸附试验、逆转录聚合酶链反应、蛋白印迹法检测SDC1和HPA水平。分别用重组人HPA蛋白、肿瘤坏死因子α、结核分枝杆菌培养滤液蛋白质刺激培养结肠上皮细胞,然后检测细胞中SDC1和HPA的改变情况。


在克罗恩病组患者中,SDC1在肠粘膜中显著降低而在血清中升高,同时HPA的表达水平在肠粘膜组织中及血清中均升高。这两者表达水平的改变与患者临床病理特征有相关性,可以代表疾病的活动程度、粘膜损伤的严重性,这种特征在胃肠功能紊乱以及肠结核患者中是没有的。使用重组HPA蛋白孵育结肠上皮细胞可以增加培养上清中可溶性SDC1的浓度,低剂量的肿瘤坏死因子α可以有效增加HPA的活性。外源性的肿瘤坏死因子可以剂量依赖性的破坏细胞的SDC1,上调HPA的表达,而结核分枝杆菌培养滤液蛋白质对此无影响。


SDC1及HPA的表达水平在克罗恩病患者以及体外模型中均表现出独特的变化模式。上述结果表明SDC1和HPA是即可评估克罗恩病患者疾病活动程度又可与肠结核进行鉴别诊断的蛋白质标志物。

 

研究背景:


克罗恩病是一种肠道特异性炎症,通常无特殊的临床表现。其发病是环境因素和遗传易感性共同作用的结果,但其中确切的发病机制仍不清楚。虽然各种内窥镜检查、放射线学检查和组织学诊断标准作为推荐,但在克罗恩病鉴别诊断以及对疾病活动性的评估方面仍面临着很大的挑战。大量回顾性研究的数据表明克罗恩病患者在诊断初始易被误诊为功能性肠病、淋巴瘤、肠结核、恶性肿瘤等等,或者是将上述疾病误诊为克罗恩病的情况也不在少数。在中国,Liu等人的研究报告指出有65%的克罗恩病患者这被误诊为肠结核。因此,为了更好的诊断,适当的评价疾病状态以及早期治疗,需要进行更多的前瞻性研究。


粘结蛋白聚糖-1(SDC1),主要的I型跨膜硫酸乙酰肝素蛋白多糖,通过控制细胞增殖、分化、粘附及迁移而影响炎症、创伤愈合过程和肿瘤进展。SDC1在结构上具有一个短的保守的胞质端和跨膜结构域,一个长链可变的胞外结构域携带硫酸乙酰肝素链。膜结合SDC1可以结构性脱落以可溶形式分泌至胞外和循环系统。这一过程可被多种细胞外刺激、基质金属蛋白酶,如HPA(一种内-β-葡糖醛酸苷酶,可以增强SDC1的脱落和降解)等可以加速这一过程。SDC1的破坏可以释放一系列配体可以粘附于SDC1或者与其相互作用,如细胞外基质糖蛋白、胶原、细胞因子、趋化因子、生长因子以及各种酶类。目前,SDC1破坏的确切机制及其可能发挥的作用仍不清楚。


近期研究表明SDC1和HPA之间的相互作用在上皮连接形成和肠粘膜屏障中具有广泛的生物学意义。肠道特异性缺失SDC1及HPA的异常表达可以破坏紧密连接和肠道天然屏障,引起肠道渗透压的显著上升,对蛋白丢失性肠病及细菌移位异味定植更为敏感。作者前期研究发现,在葡聚糖硫酸钠诱导的肠炎小鼠模型中,肠粘膜组织中SDC1的表达明显下降,而血清中可溶性SDC1的表达明显上调。这种改变对于监测疾病活动和组织病理学改变是敏感的。肝素,可以模拟SDC1的功能,能通过抑制SDC1脱落并下调细胞因子的表达而缓解肠炎的严重程度。但是目前对于SDC1和HPA的协同作用研究的很少,缺乏关于两者是否可以作为克罗恩病活动性评估及鉴别诊断潜在标志物的相关研究。


因此,为了比较克罗恩病患者与其他对照组患者(功能性肠病及肠结核)中SDC1和HPA表达水平的差异,作者进行了相关生物学实验研究。通过构建肠炎的细胞模型及结核分枝杆菌感染的细胞模型来研究SDC1和HPA的表达模式改变以及两者之间的内在关系。研究发现在克罗恩病患者中,当HPA表达水平上调的同时,SDC1破坏增加,这一模式与肠结核患者中两者的表达情况明显不同。这种改变与克罗恩病活动度及肠粘膜上皮受损程度明显相关。细胞模型模拟和重现了这种存在于克罗恩病患者及肠结核患者中SDC1和HPA表达水平变化的差异。这一结果表明SDC1和HPA可以作为克罗恩病活动性评估及进行鉴别诊断的潜在标志物,同时可以为做未来制定治疗方案的靶标。

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编辑: shuxiangrong

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