先天性肠闭锁近端肠壁组织中成纤维细胞生长因子 10和骨形成蛋白4的表达

陈 琦,丁 娜,张振武,曹振杰,何智丽

郑州大学第三附属医院小儿外科郑州 450052

△男,1963年生,硕士,主任医师,研究方向:小儿胃肠道畸形

先天性肠闭锁是新生儿常见的胃肠道畸形,目前病因尚不明确,手术效果也不甚理想。近年发现成纤维细胞生长因子10(fibroblast growth factor 10, FGF10)与小鼠的胃肠道发育密切相关,FGF10基因缺陷的小鼠存在胃肠道畸形,如十二指肠闭锁[1]和结肠闭锁[2]等。同时有研究[3]证实骨形成蛋白 4 (bonemorphogenetic protein 4,BMP4)在神经修复中起重要作用,可能与肠神经系统的发育成熟有关。作者观察了先天性肠闭锁近端肠壁不同部位组织中FGF10和BMP4蛋白的表达情况,探讨2者与先天性肠闭锁的关系,为临床治疗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 标本来源 选择 2008年 7月至 2009年3月在郑州大学第三附属医院经病理检查确诊并行手术治疗的先天性肠闭锁患儿 20例,患儿父母均知情同意,术中留取肠闭锁处、闭锁处近端5和10 cm处肠壁全层组织。该组患儿中,男 12例,女 8例,年龄1～6 d,均为足月儿,为单发闭锁,术中未发现其他肠道合并畸形。同时取无病理改变的肠管组织 10例,取自相同年龄的非胃肠道畸形部分肠管切除患儿及非胃肠道畸形死亡足月儿,其中男 6例,女 4例,年龄1～6 d。

1.2 正常肠管组织和肠闭锁处组织 FGF10及BM P4蛋白检测 所有标本均经中性甲醛溶液固定,石蜡包埋,4μm厚连续切片,免疫组织化学染色采用SP法,严格按照试剂盒(购自北京中杉金桥生物技术有限公司)说明书进行操作。光镜下观察肌间神经丛和黏膜下层神经丛及周围细胞的染色情况。FGF10及BMP4蛋白的免疫组织化学染色以肠肌间神经丛和黏膜下层神经丛神经节细胞胞质内出现棕黄色至棕褐色颗粒为阳性。采用Biosens Digital Imaging System图像分析系统对所有标本的图像进行定量分析,取平均灰度值为FGF10及BMP4蛋白表达量。

1.3 统计学处理 采用SPSS 16.0对正常肠管组织和肠闭锁处组织FGF10及BMP4蛋白表达量行t检验,对闭锁处、闭锁近端5和10 cm处组织FGF10及BMP4蛋白表达量行重复测量数据的方差分析,检验水准α=0.05。

2 结果

FGF10、BMP4蛋白定位于神经节细胞胞质中,组织中阳性细胞分布呈异质性(图1)。肠闭锁处肠管组织FGF10及BMP4蛋白表达量均低于正常组织,见表1;且肠闭锁处组织FGF10及BMP4蛋白表达量与闭锁近端5和10 cm处组织的表达量比较,差异均有统计学意义,见表 2。

图1 不同肠管组织中FGF10及BM P4蛋白的表达情况(SP)A:FGF10蛋白(×200);B:BMP4蛋白(×400);1:正常肠管组织;2:肠闭锁处组织;3:闭锁近端5 cm处组织;4:闭锁近端10 cm处组织。

表1 正常肠管组织与闭锁肠管组织FGF10及BM P4蛋白表达量的比较

表2 闭锁肠管组织与闭锁近端5和10 cm肠管组织FGF 10及BMP4蛋白表达量的比较

3 讨论

先天性肠闭锁是常见的先天性消化道畸形,目前病因不明,是造成先天性消化道梗阻的原因之一[4]。先天性肠闭锁主要临床症状为呕吐、腹胀和便秘,往往伴有吸入性肺炎,全身情况迅速恶化。先天性肠闭锁常伴发其他畸形,可见先天性肠闭锁与胚胎期全身发育缺陷也有关。而部分肠闭锁患儿在术后吻合口通畅、无其他肠道机械性梗阻的情况下,仍出现持续时间较长的肠道动力功能紊乱,提示术后肠功能障碍的发生可能与闭锁近端肠管的严重扩张有关。

FGFs是一类调节细胞生长的多功能肽类生长因子,由150～200个氨基酸组成,它们通过结合相应的受体在多种器官的发育过程中起调控作用[5]。FGF10是FGFs家族的成员之一,在消化道、肺及甲状腺等的胚胎发育中发挥重要作用。BMPs又称骨形态发生蛋白,是一组具有类似结构的高度保守的功能蛋白[6]。Goldstein等[7]使用受体阻断剂阻断BMP4在鸡胚肠道的表达,结果导致肠神经嵴细胞聚集形成神经节的速度变缓,神经节细胞减少。这提示BMP4与肠神经系统的发育成熟有关。

作者采用免疫组织化学的方法检测先天性肠闭锁处、肠闭锁近端5和10 cm处肠管组织和正常肠管组织中FGF10和BMP4的表达情况。结果显示,正常肠管和先天性肠闭锁近端10 cm处FGF10和BMP4蛋白均有表达且表达较强,而闭锁处和闭锁近端5 cm处FGF10和BMP4蛋白表达较弱,尤其距离闭锁端越近FGF10和BMP4的表达越弱,这提示先天性肠闭锁近端肠管的FGF10和BMP4表达异常。FGF10和 BMP4的减少将影响FGFs、BMPs信号通路的正常传递,从而影响多种器官的胚胎发育包括肠管的发育。研究[8]证实直肠末端畸形,如肛门闭锁、肛门狭窄等与FGF10的缺失有关,并且畸形的位置越高基因表达越弱。而BMP4也已经被证实在很多胃肠道先天性畸形,如先天性巨结肠组织中表达异常,BMP4的异常表达会进一步影响下游信号分子的表达,从而影响神经节细胞的分化、生长与成熟[9]。

小肠闭锁术后常出现肠道功能不良,发病原因尚不明确,但普遍认为是由于闭锁近端切除范围不够引起的。作者发现在肠闭锁处、肠闭锁近端 5 cm处, FGF10和BMP4的表达均减少,这就能解释为什么肠闭锁近端切除范围过短会出现肠动力障碍,而肠闭锁近端肠管10 cm处FGF10和BMP4的表达接近正常肠管,这提示在肠闭锁的手术中为了保证术后肠功能顺利恢复,肠管的切除范围应该超过10 cm。

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[4]王广欢,李建宏,蒋学武.新生儿肠闭锁的诊治与预后[J].实用儿科临床杂志,2009,24(11):844

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