HIF-1α和COX-2在溃疡性结肠炎患者外周血及黏膜组织中的表达及临床意义

成斌

[摘要]目的 探讨低氧诱导因子-1α（HIF-1α）和环氧化酶-2（COX-2）在溃疡性结肠炎患者外周血及黏膜组织中的表达及临床意义。方法 选取2019年1～6月在茂名市茂南区人民医院及广东省人民医院内科收治的50例溃疡性结肠炎患者为研究对象，按组织学进行分组，将溃疡性结肠炎组织作为组织实验组，将同一患者正常结肠组织（溃疡周边组织）作为组织对照组;按血清学进行分组，将50例溃疡性结肠炎患者作为血清实验组，将50例健康体检者作为血清对照组;分别检测血清和结肠黏膜中HIF-1α和COX-2水平的表达，并分析两种指标与临床病理学参数间的关系。结果 组织实验组的HIF-1α和COX-2平均阳性细胞数高于组织对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）;血清实验组的HIF-1α和COX-2水平高于血清对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）;黏膜组织中的HIF-1α、COX-2水平与临床病情严重程度及内镜分级情况成正相關（r=0.812、0.758、0.829、0.764，P<0.05）;血清中的HIF-1α、COX-2水平与临床病情严重程度及内镜分级情况成正相关（r=0.801、0.749、0.812、0.758，P<0.05）。结论 HIF-1α和COX-2在溃疡性结肠炎患者外周血及黏膜组织中的表达明显升高，与病情严重程度成正相关，为临床诊断及临床治疗评估提供了可靠依据。

[关键词]溃疡性结肠炎;外周血及黏膜组织;低氧诱导因子-1α;环氧化酶-2;表达意义;相关性

[中图分类号] R574.62          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2020）6（a）-0004-04

[Abstract] Objective To investigate the expression and clinical significance of hypoxia-inducible factor-1α （HIF-1α） and cyclooxygenase-2 （COX-2） in peripheral blood and mucosal tissues of patients with ulcerative colitis. Methods From January to June in 2019， 50 patients with ulcerative colitis who were admitted to the Department of Internal Medicine of People′s Hospital of Maonan District of Maoming City and Guangdong Provincial People′s Hospital were selected as the research subjects. According to histological classification， ulcerative colitis tissue were categorized into the experimental tissue group， and normal colon tissues from the same patients （surrounding ulcerative tissue） were used as the tissue control group. Based on the classification of serology， serum from 50 patients with colitis were classified into the experimental serum group， and serum from the 50 healthy subjects were classified into the serum control group. The expression of HIF-1α and COX-2 in the serum and colonic mucosa were detected， and relationships between two indicators and clinical pathological parameters were analyzed. Results The average number of HIF-1α and COX-2 positive cells in the experimental tissue group were higher than those in the control tissue group， with statistical significance （P<0.05）. The levels of HIF-1α and COX-2 in the experimental serum group were higher than those in the control serum group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The levels of HIF-1α and COX-2 in mucosal tissues were positively correlated with clinical severity and endoscopic grade （r=0.812， 0.758， 0.829， 0.764， P<0.05）. The level of HIF-1α and COX-2 in serum were positively correlated with clinical severity and endoscopic grade （r=0.801， 0.749， 0.812， 0.758， P<0.05）. Conclusion The expression of HIF-1α and COX-2 in peripheral blood and mucosal tissues of patients with ulcerative colitis remarkably increase， which are positively correlated with the severity of the disease， providing a reliable basis for clinical diagnosis and treatment assessment.

[Key words] Ulcerative colitis; Peripheral blood and mucosal tissues; Hypoxia-inducible factor-1α; Cyclooxygenase-2; Expression significance; Correlation

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）是一种病因不明的结肠黏膜慢性和非特异性的炎性及溃疡性疾病。临床认为，本病是由免疫、遗传、环境等多因素共同作用的结果，但病情的动态监测较为困难，一般无法连续使用内镜和组织学检查进行监测，患者的接受意愿较差[1]。因此，必须选择简便及可靠的监测手段评估UC病情，以利于UC疾病的监测、治疗和预后。临床研究显示，在UC发病过程中炎症及氧化应激反应伴随疾病始终，这是导致肠黏膜循环障碍、肠黏膜缺血性损伤及坏死的重要因素[2]。低氧诱导因子-1α（HIF-1α）在调控与缺氧适应有关基因表达中作用明显[3]。环氧化酶-2（COX-2）是环氧合酶（COX）的同工酶，在结肠癌细胞中表达明显升高，与细胞凋亡、侵袭及血管生成均有密切关联[4]。因此，分析UC外周血及黏膜组织中HIF-1α和COX-2的表达，对病情评估有重要意义。本研究进一步分析HIF-1α和COX-2在UC患者外周血及黏膜组织中表达及意义，现具体报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2019年1～6月在茂名市茂南区人民医院及广东省人民医院内科收治的50例溃疡性结肠炎患者作为研究对象，其中男31例，女19例;年龄27～69岁，平均（38.4±9.7）岁;病程6个月～12年，平均（6.4±2.9）年。依据组织学将UC组织作为组织实验组，将同一患者正常结肠组织（溃疡周边组织）作为组织对照组;依据血清学将50例UC患者作为血清实验组，同时以50例健康体检者作为血清对照组，其中男30例，女20例;年龄25～70岁，平均（37.9±10.1）岁。组织学及血清学两组的年龄、性别等一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2纳入及排除标准

纳入标准：①病理诊断为溃疡性结肠炎，结肠镜检查能获取黏膜标本者;②临床信息齐全;③根据Truelove-Witts标准评估病情严重程度，轻度18例，中度22例，重度10例;根据Truelove标准进行内镜分级，Ⅰ级19例，Ⅱ级23例，Ⅲ级8例。排除标准：①伴随其他结肠恶性疾病;②确诊UC之前已行相应治疗者;③处于妊娠期或哺乳期者。

1.3方法

①血清学检测：采集UC患者及健康体检者的清晨空腹静脉血6 ml，在4℃下以3500 r/min的速度离心10 min，分离血清，采用ELISA法测定血清HIF-1α和COX-2水平，酶联免疫吸附剂（ELISA）试剂盒购自武汉华美生物工程有限公司（生产批号：20190600204）。②组织学检测：取UC患者的溃疡肠黏膜组织（在炎症最严重处）和溃疡周围正常肠黏膜组织（距离溃疡10 cm处），经10%甲醛固定、常规石蜡包埋，制作成4 μmol/L的切片，分别行常规HE染色和免疫组化染色，免疫组化染色使用SP方法，S-P试剂盒为美国MAX1M公司产品（生产批号：201903280817），根据试剂盒说明书进行操作。染色成功后所有切片均在同一条件下进行光学显微镜检查。HIF-1α阳性细胞为胞质中存在棕黄色或褐色颗粒状物，COX-2阳性细胞为细胞浆或核膜上出现棕黄色;每张切片随机选取5个高倍视野（×400），采用全自动图像分析仪计算每平方毫米（mm2）内的平均阳性细胞数[5]。

1.4观察指标

观察结肠黏膜中HIF-1α和COX-2水平的表达以及血清中HIF-1α和COX-2水平的表达，分析结肠黏膜中的HIF-1α和COX-2水平和血清中的HIF-1α和COX-2水平与临床病理学参数间的关系，病理学参数主要为病情严重程度和内镜分级。

1.5统计学方法

所有数据录入SPSS 21.0统计学软件进行分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，采用Spearman等级相关性分析对变量相关关系进行分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1组织学两组间HIF-1α和COX-2水平的比较

组织实验组的HIF-1α和COX-2平均阳性细胞数高于组织对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）（表1）。

2.2细胞学两组间HIF-1α和COX-2水平的比较

血清实验组的HIF-1α和COX-2水平高于血清对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）（表2）。

2.3患者組织中HIF-1α和COX-2与病情相关性

黏膜组织中的HIF-1α、COX-2水平与临床病情严重程度及内镜分级情况成正相关（r=0.812、0.758、0.829、0.764，P<0.05）（表3）。

2.4患者血清中HIF-1α和COX-2与病情相关性

血清中的HIF-1α、COX-2水平与临床病情严重程度及内镜分级情况成正相关（r=0.801、0.749、0.812、0.758，P<0.05）（表4）。

3讨论

UC的病因至今尚未明确，可能与遗传、肠道菌群失调、自身免疫反应等因素相关。在UC的发生、发展过程中，肠上皮细胞的凋亡与再生、血小板激活、淋巴细胞及血管的增生等均可引起局部或整体肠黏膜的缺血缺氧，加之慢性炎症的持续刺激，导致氧消耗与氧供给之间失去平衡，发生肠黏膜血循环障碍，引发缺血性损伤[6-7]。

HIF-1α是重要的缺氧调控因子，可调控肿瘤在无氧环境下的发生及进展，并与肠黏膜屏障功能的修复和维持关系相关[8]。在正常情况下，HIF-1α可被蛋白酶降解，但在缺氧环境下，非但不会被降解，还会促进多种靶基因如VEGF、EPO、COX-2、IGF-2、iNOS等的表达，调控各种病理生理反应，使机体适应缺氧环境，从而维持内环境的稳定[9]。COX-2是COX的一种同工酶，也是HIF-1α重要的靶基因产物，与细胞凋亡、侵袭及血管生成过程关系密切[8]。在正常情况下，机体COX-2表达呈低水平，当细胞受到刺激时，可迅速增加COX-2表达，合成多种过量的前列腺素类物质，引发炎症反应，如红、肿、热、痛等，同时可使已有炎症反应扩大和持久[10-11]。临床有研究指出，HIF-1α与COX-2等靶基因产物在调控UC免疫及炎症反应、细胞凋亡等方面有重要作用[12]。

本研究结果显示，组织实验组HIF-1α和COX-2的平均阳性细胞数高于组织对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）;血清实验组的HIF-1α和COX-2水平高于血清对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），充分证明HIF-1α和COX-2能够参与UC的发生发展，提示UC存在缺氧状态及炎症反应，在发病过程中缺氧因子大量表达，而组织学和血清学共同检测能够增加结果的准确性[13]。在组织学及血清学HIF-1α、COX-2与病情严重程度的相关性分析中，组织学及血清学的HIF-1α、COX-2水平均与病情严重程度及内镜分级成正相关（P<0.05），提示临床症状及内镜分级越高，病情越重，且两者表达水平随着病情的加重而升高，进一步证实HIF-1α与COX-2是评估UC严重程度敏感性和特异性的指标，能夠评估活动期UC的病情严重程度，可作为临床评估病情的重要指标[14-15]。

综上所述，HIF-1α和COX-2在UC患者外周血及黏膜组织中的表达随病情的加重而增加，与病情严重程度有明显关联，可用于临床病情的评估。

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（收稿日期：2019-07-11  本文编辑：祁海文）