肥胖结肠癌患者血清Chemerin与MMPs及粘附因子相关性研究

西安交通大学医学院第一附属医院普通外科(西安 710061)

韩永军△ 车向明▲ 许延发△

肥胖结肠癌患者血清Chemerin与MMPs及粘附因子相关性研究

西安交通大学医学院第一附属医院普通外科(西安 710061)

韩永军△车向明▲许延发△

目的：探讨肥胖结肠癌患者肥胖结肠癌患者血清Chemerin与MMPs及粘附因子相关性研究。方法:选择肥胖结肠癌患者62例作为观察组，同时选择非肥胖的结肠癌患者51例作为对照组。对两组患者的Chemerin与MMPs及粘附因子水平进行测定。结果:观察组A期-B期及C期-D期与对照组同期相比，Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1较对照组同期均出现显著性升高。观察组内C期-D期较A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1相比，均有显著升高，对照组C期-D期较A期-B期ICAM-1 、VCAM-1相比，均有显著升高。观察组A期-B期与对照组同期相比， MMP-9较对照组同期均出现显著性升高，C期-D期与对照组同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1较对照组同期均出现显著性差异。观察组内C期-D期较A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1均有显著性差异，对照组C期-D期较A期-B期MMP-9存在显著性差异。Chemerin与ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9呈显著正相关，TIMP-1与Chemerin显著负相关。结论:肥胖合并结肠癌患者Chemerin与MMPs及粘附因子密切相关，Chemerin水平升高是该类患者结肠癌发生及转移的重要危险因子之一。

近年来研究发现，由于肥胖人群消化道负担较重且脂肪摄入量较高，膳食纤维摄入相对较少，人群中结肠癌(Colon carcinoma)患病风险增加明显[1]。Chemerin是近年来新发现的重要的脂肪因子之一，可调控瘦素等的分泌进而影响机体能量代谢[2]。细胞间黏附分-1(Intercellular cell adhesion molecule-1 ，ICAM-1)和血管细胞黏附分-1(Vascular cell adhesion molecule-1 ，VCAM-1) 、基质金属蛋白酶-9(Matrix metalloproteinases -9，MMP-9)等因子参与细胞外基质(Extracellular matrix, ECM)的重构[3]，是肿瘤发生及远处转移的重要因子。但目前对Chemerin与ICAM-1、VCAM-1等因子之间关系尚未明确。本研究旨在明确脂代谢与肿瘤发生相关因子之间关系，现报告如下。

资料与方法

1 一般资料 观察组共62例，均选自2011年1月至2013年6月我院普通外科收治的结肠癌合并肥胖的患者，肥胖界定根据患者体重指数(BMI=体重/身高2)，以28≤BMI为肥胖界定标准，年龄40～65岁。对照组患者为非肥胖(BMI<28)结肠癌患者，共51例，年龄40～61岁。入选患者肿瘤的分期采用Duke分期标准[4]，将对照组及观察组患者分为 A期、B期、C期及D期。观察组共有A期16例、B期18例、C期16例、D期12例，对照组A期13例、B期15例、C期13例、D期10例。所有患者均排除糖尿病等内分泌疾病并排除合并全身各系统其他部位肿瘤者。

2 检测方法

2.1 Chemerin测定：入选患者于接受手术及放化疗等治疗之前清晨采集静脉血5ml,室温静止后离心分离血清。Chemerin检测采用酶联免疫吸附测定(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法测定。

2.2 MMP-3、MMP-9及TIMP-1检测: 采用ELISA法检测血清基质金属蛋白酶MMP-3、MMP-9及基质金属蛋白酶的组织抑制剂-1(TIMP-1)。

2.3 ICAM-1、VCAM-1检测： 采用ELISA法检测细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)。以上检验由我院检验科完成，每个样本均设立三个副孔，保证各孔之间具有较好的重复性，并保证实验操作符合实验室操作规范。

结 果

1 两组Chemerin及ICAM-1、VCAM-1比较：观察组A期-B期及C期-D期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1较对照组同期均出现显著性升高(P<0.05)。观察组内C期-D期较A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1相比，均显著升高(P<0.05)，对照组C期-D期较A期-B期ICAM-1 、VCAM-1相比，均显著升高(P<0.05)，Chemerin比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组Chemerin及ICAM-1、VCAM-1比较

注：与对照组同期相比 *P<0.05；与同组A期-B期相比，#P<0.05

2 两组血清基质金属蛋白酶水平比较：观察组A期-B期MMP-9较对照组同期均出现显著升高(P<0.05)，C期-D期与对照组同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1较对照组同期差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组内C期-D期较A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1差异均有统计学意义(P<0.05);对照组C期-D期较A期-B期MMP-9差异均有统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 两组血清基质金属蛋白酶水平比较

注：与对照组同期相比, *P<0.05；与同组A期-B期相比，#P<0.05

3 Chemerin与粘附因子及MMPs相关性分析：分析肥胖合并结肠癌患者Chemerin与粘附因子及MMPs相关性，Chemerin与ICAM-1、VCAM-1、MMP-3呈显著正相关(P<0.05)，TIMP-1与Chemerin显著负相关(P<0.05)，MMP-9与Chemerin极显著正相关(P<0.01)，见表3。

表3 Chemerin与粘附因子及MMPs相关性

讨 论

由于肥胖人群多有较多量饱和脂肪酸的摄入，会导致结肠中胆汁酸与中性固醇水平升高，进而导致大肠菌群改变，固醇环等物质被芳香化而形成致癌物质，从而导致肥胖人群中具有较高的结肠癌患病率[5]。但目前对于Chemerin调节的脂代谢过程与结肠癌发生及进展相关因子之间的关系尚未明确。目前的研究表明，脂肪是具有多重内分泌功能的内分泌器官，可分泌多种激素，如Chemerin等脂肪因子。ICAM-1、VCAM-1等粘附分子被认为是控制肿瘤恶化和转移的重要因子，可使内皮细胞间的黏附作用增强，促进内皮细胞活化[6]。基质金属蛋白酶是导致细胞外基质重构的主要蛋白酶，TIMP-1是MMPs的特异性抑制因子，MMP/TIMP比例失衡可导致细胞外基质降解加速，成为促进肿瘤细胞转移并增强侵袭能力的重要因素[7]。但目前对Chemerin与MMP及粘附因子在结肠癌发生发展中的作用及相关性尚未阐明。

由本研究可以看出，观察组A期-B期及C期-D期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1较对照组同期均出现显著性升高，观察组内C期-D期较A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1有显著升高，对照组C期-D期较A期-B期ICAM-1 、VCAM-1均有显著升高。Chemerin使肿瘤侵袭能力增强及加速转移的机制在于，肥胖患者Chemerin等代谢失调会导致脂肪细胞对葡萄糖摄取能力下降，导致胰岛素抵抗发生[8]。同时研究发现Chemerin及瘦素等可发挥与血管内皮生长因子VEGF类似的促进血管内皮细胞增殖的作用，从而加速肿瘤新生血管形成，加速肿瘤的发展[9]。另外，以Chemerin为代表的脂肪因子代谢紊乱会导致Bcl-2等癌基因表达水平升高，成为结肠癌发生及进展的重要分子生物学基础。观察组A期-B期MMP-9较对照组同期均出现显著性升高，C期-D期与对照组同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1较对照组同期均出现显著性差异。观察组内C期-D期较A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1均有显著性差异，对照组C期-D期较A期-B期MMP-9存在显著性差异。分析Chemerin与MMPs及粘附因子相关性，Chemerin与ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9呈显著正相关，TIMP-1与Chemerin显著负相关。MMPs家族参与肿瘤的侵袭、转移的机制在于，通过与细胞外基质(ECM)表面的整合素受体结合，MMP进一步破坏ECM并使肿瘤细胞进入间质结构内，加速肿瘤细胞进入淋巴系统脉管及毛细血管，从而出现血道转移及淋巴道转移。 因而相关因子之间较好的相关性提示该疾病的发病过程可能以脂肪因子失调为启动因素，导致结肠癌发病因素增加，提示伴随着细胞外基质的重构及肿瘤细胞转移、侵润能力的增强，Chemerin水平紊乱会加速结肠肿瘤细胞的淋巴道及血道转移，加强对肥胖患者该类因子的检测，对于评估结肠癌的风险具有重要意义。

综上所述，肥胖的结肠癌患者Chemerin与MMPs及粘附因子的异常改变对判断肥胖在结肠癌发生及发展中的作用具有重要意义，且具有较好的相关性。同时，有必要明确体重控制在肥胖患者结肠癌治疗中的意义，为结肠癌的基础及临床研究提供理论依据。

[1] Zeng H, Lazarova D L. Obesity-related colon cancer: Dietary factors and their mechanisms of anticancer action[J]. Clin Exp Pharmacol Physiol,2012,39(2):161-167.

[2] Gao X, Mi S, Zhang F,etal. Association of chemerin mRNA expression in human epicardial adipose tissue with coronary atherosclerosis[J]. Cardiovasc Diabetol,2011,10:87.

[3] Sand J M, Larsen L, Hogaboam C,etal. MMP mediated degradation of type IV collagen alpha 1 and alpha 3 chains reflects basement membrane remodeling in experimental and clinical fibrosis - validation of two novel biomarker assays[J]. PLoS One,2013,8(12):e84934.

[4] Hotta T, Takifuji K, Yokoyama S,etal. The impact of obesity on learning laparoscopic surgery for colon cancer[J]. J Laparoendosc Adv Surg Tech A,2012,22(7):635-640.

[5] 徐建庆，徐 勇，雷 磊，等. 腹腔镜与常规开腹手术治疗老年人乙状结肠癌及直肠癌的临床对比研究[J]. 陕西医学杂志,2013, 42(8): 1003-1005.

[6] Srivastava P, Pandey S, Mittal B,etal. No association of matrix metalloproteinase MMP-2 (-735C > T) and Tissue inhibitor of metalloproteinase TIMP-2 (-418G > C) gene polymorphisms with cervical cancer susceptibility[J]. Indian J Clin Biochem,2013,28(1):13-18.

[7] Docke S, Lock J F, Birkenfeld A L,etal. Elevated hepatic chemerin mRNA expression in human non-alcoholic fatty liver disease[J]. Eur J Endocrinol,2013,169(5):547-557.

[8] Chamberland J P, Berman R L, Aronis K N,etal. Chemerin is expressed mainly in pancreas and liver, is regulated by energy deprivation, and lacks day/night variation in humans[J]. Eur J Endocrinol,2013,169(4):453-462.

[9] Sand J M, Larsen L, Hogaboam C,etal. MMP mediated degradation of type IV collagen alpha 1 and alpha 3 chains reflects basement membrane remodeling in experimental and clinical fibrosis - validation of two novel biomarker assays[J]. PLoS One,2013,8(12):e84934.

(收稿：2014-12-07)

Correlation of serum chemerin, MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer

Department of General Surgery, the First Affiliated Hospital, Xi'an Jiaotong University (Xi’an 710061)

Han Yongjun Che Xiangming Xu Yanfa

Objective: To investigate the correlation of serum chemerin, MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer. Methods: 62 cases of obese patients with colon cancer were enrolled in the observation group, and 51 cases non-obese patients with colon cancer were selected as the control group. MMPs and chemerin and adhesion cytokine levels were measured. Results: Observation group in stage A -B & C-D period compared with the control group , Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1 than the control group increased significantly. In observation group of stage C -D than A-B Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1 were significantly higher, the control group compared with stage C -D of stage A -B ICAM-1 、VCAM-1 significantly increased. Observation group stage A -B phase compared with the control group , MMP-9 increased significantly than the control group, stage C -D compared with the control group , MMP-3、MMP-9、TIMP-1were significantly different from the control group. Chemerin and ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9 were positive correlated, TIMP-1 and Chemerin were negatively correlated.Conclusion :Chemerin is closely related to MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer, which is an important risk factor for colon cancer metastases in these obesepatients.

Colonic neoplasms/immunology Obesity Adipkines/blood Matrix metalloproteinace/blood Cell adhesion molecules/blood Vascular cell adhesion mofecule-1/blood

结肠肿瘤/免疫学 肥胖症 脂肪因子/血液 基质金属蛋白酶/血液 细胞粘附因子/血液 血管粘附分子-1/血液

R735.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.03.019

△陕西省榆林市第一医院普通外科

▲通讯作者