溃疡性结肠炎患者黏膜组织中FOXA2、HIF-1α表达水平及与疾病严重程度、预后的关系*

韩红霞, 杨永俊, 葛燕萍

开封市人民医院 1消化内科, 2急诊科(河南开封 475000)

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种肠道炎性病变，其发病率逐年升高，且其病程较长，易复发，可增加肠道癌变风险[1-2]。因此，寻找与UC疾病严重程度及预后相关的指标，对及时制定干预方案，改善UC患者生存质量有积极意义。既往研究发现，UC发生、发展与遗传、氧化应激、肠道菌群失调、信号转导等相关[3-4]。近期报道显示，转录因子叉头框蛋白A2(forkhead box protein A2，FOXA2)在结肠癌中表达下调，其可辅助诊断结肠癌，FOXA2可能是治疗结肠癌的新靶点[5]；低氧诱导因子-1α( hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α)在UC患者血清中水平较高，且其水平与UC疾病严重程度呈正相关，HIF-1α具有评估UC患者病情的潜在价值[6]；且卢中山等[7]研究发现FOXA2通过影响HIF-1α信号通路进而影响肝癌细胞增殖。但FOXA2在UC患者黏膜组织的表达水平，其与HIF-1α、UC严重程度相关性及两者与预后的关系尚不明确。因此，本研究通过测定FOXA2、HIF-1α在UC中的表达水平，旨在分析FOXA2与HIF-1α的相关性，及两者与UC患者病情及预后的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年8月至2019年10月本院诊治的74例活动期UC患者为UC组，男40例，女34例；年龄26～59岁，平均(42.35±13.49)岁；另选取同期28例进行结肠镜检查的健康者为对照组，男17例，女11例；年龄26～59岁，平均(43.61±13.63)岁。对照组与UC组性别、年龄比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

UC患者纳入标准：(1)患者符合《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见》[8]中活动期UC的判定标准；(2)患者临床/随访资料完整；(3)无肠道结核感染及激素类药物治疗史；(4)无胃肠道手术史。

排除标准：(1)合并硬皮病及神经、呼吸、血液系统疾病者；(2)合并类风湿关节炎、肠穿孔/梗阻者；(3)合并中毒性巨结肠、系统性红斑狼疮、内分泌系统疾病者；(4)合并胃肠道细菌/病毒性感染者；(5)病重无法接受活检者；(6)处于哺乳/妊娠期者；(7)合并肠局部狭窄、肿瘤者；(8)合并贫血、严重肝肾功能障碍者。

依据《炎症性肠病诊断与治疗的共识意见》[8]中Truelove-Witts评分标准将UC患者分为重度UC组(22例)、中度UC组(27例)、轻度UC组(25例)。

随访：利用复诊方式对74例UC患者随访2年，记录UC患者预后情况。将发生UC相关结肠癌、UC相关黏膜发育异常、UC复发定义为预后不良。随访起点为UC患者入院次日，随访终点为2021年10月或UC患者出现预后不良情况，按UC患者2年内预后情况将其分为预后良好组(43例)和预后不良组(31例)。

受试者对本研究知情同意，另外，本研究经本院伦理委员会批准(201607-06)。

1.2 方法

1.2.1 标本收集 收集UC患者行结肠镜检查中的病灶肠黏膜组织，及对照组受试者的肠黏膜组织于液氮罐，过夜，转至-70℃冰箱储存。

1.2.2 实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)法检测黏膜组织FOXA2、HIF-1α mRNA表达水平 研碎肠黏膜组织，以TRIzol Reagent(上海源叶生物科技有限公司，S30876)获取肠黏膜组织总RNA；利用HiScript 1st Strand cDNA Synthesis Kit(南京诺唯赞生物科技股份有限公司，R111-02)制成cDNA；采用SYBR Green Realtime PCR Master Mix(南京赛泓瑞生物科技有限公司，QPK-201)、qRT-PCR仪(杭州博日科技股份有限公司，FQD-96A)扩增cDNA，获取循环阈值(CT值)。扩增参数：96.8℃ 5 min；94.6℃ 30 s，59.2℃ 20 s，61.5℃ 15 s，40个循环。FOXA2、HIF-1α以GAPDH为内参，引物序列见表1。FOXA2、HIF-1α mRNA相对表达量以2-ΔΔCT法计算。

表1 FOXA2、HIF-1α、GAPDH引物序列

2 结果

2.1 UC组、对照组黏膜组织FOXA2、HIF-1α mRNA表达水平比较 与对照组相比，UC组患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平降低(t=10.848,P<0.001)，HIF-1α mRNA表达水平升高(t=6.199,P<0.001)。见表2。

表2 两组黏膜组织FOXA2、HIF-1α mRNA表达水平比较

2.2 UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平与HIF-1α mRNA的关系 Pearson相关法分析显示，UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平与HIF-1α mRNA呈负相关(r=-0.597，P<0.05)。见图1。

图1 UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平与HIF-1α mRNA的相关性

2.3 不同严重程度UC患者黏膜组织FOXA2、HIF-1α mRNA表达水平比较 与轻度UC组相比，中度、重度UC组患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平降低(P<0.05)，HIF-1α mRNA表达水平升高(P<0.05)；与中度UC组相比，重度UC组患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平降低(P<0.05)，HIF-1α mRNA表达水平升高(P<0.05)。见表3。

表3 不同严重程度UC患者黏膜组织FOXA2、HIF-1α mRNA表达水平比较

2.4 不同预后UC患者黏膜组织FOXA2、HIF-1α表达水平比较 与预后良好组相比，预后不良组UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平降低(t=8.618,P<0.001)，HIF-1α mRNA表达水平升高(t=5.013,P<0.001)。见表4。

表4 不同预后UC患者黏膜组织FOXA2、HIF-1α表达水平比较

3 讨论

UC是常见的一种炎症性肠病，病情易反复，影响患者生存质量，且重度UC可危及患者生命[9-11]。因此，积极探究UC发病机制，寻找与UC疾病进展相关的因素，对及时控制UC患者病情，提高UC患者生活质量甚是关键。

FOXA2是一种转录因子，其可影响糖脂代谢，参与炎症反应，调节胚胎、胰腺发育，调控细胞增殖、转移、浸润，介导胰岛素抵抗等过程，与支气管炎、结肠癌等密切相关[12-13]。研究发现，FOXA2在胃癌中呈低表达，其可能通过调节有关信号通路而影响胃癌病理发展[14]；另外，FOXA2在结直肠癌中表达下调，过表达FOXA2可促进结直肠癌细胞凋亡，抑制结直肠癌细胞迁移、增殖[15]。以上研究表明，FOXA2表达失调可能与胃肠道病变有关。本研究显示，UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平较低，与其在胃癌、结直肠癌[5, 14-15]中的表达趋势一致，提示黏膜组织FOXA2 mRNA表达下调可能与UC病理变化相关，推测FOXA2可能通过影响相关信号通路基因表达，调节炎症反应进而影响UC发生发展，但其机制有待深入探讨。进一步研究显示，UC疾病越严重，患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平越低，提示FOXA2 mRNA可能与UC疾病进展程度关系密切，其有望作为评估UC患者病情的标志物。此外，本研究中预后不良的UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平低于预后良好患者，提示FOXA2 mRNA与UC患者预后显著有关，其可能具有评估UC患者预后的潜在价值。

HIF-1α是一种对缺氧环境较为敏感的转录因子，其可调控血管新生，参与炎症反应，调节细胞凋亡，影响氧化应激反应，与脑卒中、肺癌等病变过程相关[16-17]。研究发现，HIF-1α在炎症相关性结直肠癌中呈高表达，经参丹散结胶囊治疗后，HIF-1α表达水平下调，其可能通过影响血管生成进而影响炎症相关性结直肠癌病变过程[18]；另外，HIF-1α在UC中表达上调，经针灸治疗后其表达水平降低，HIF-1α可能在UC中起重要作用[19]。本研究中UC患者黏膜组织HIF-1α mRNA表达水平较高，与郁丽亚等[6]研究中HIF-1α在血清中的表达趋势一致，提示HIF-1α mRNA可能与UC发生发展有关，分析原因，UC发生病变时，因淋巴细胞增生、代谢，上皮细胞再生、凋亡可使机体肠道黏膜处于缺氧状态[6]，进而促使对缺氧环境敏感的HIF-1α mRNA表达水平升高。进一步研究发现，UC患者黏膜组织HIF-1α mRNA表达水平随疾病加重而呈升高趋势，提示HIF-1α mRNA与UC疾病严重程度显著相关，测定黏膜组织HIF-1α mRNA水平有利于临床判断UC患者病情。此外，本文中预后不良的UC患者黏膜组织HIF-1α mRNA表达水平高于预后良好患者，提示HIF-1α mRNA有望作为评估UC患者预后的辅助指标，检测黏膜组织HIF-1α mRNA表达水平有助于判断UC患者预后是否良好。

此外，卢中山等[7]研究发现FOXA2可通过调控HIF-1α信号通路进而影响肝癌细胞增殖、侵袭能力，从而在肝癌中发挥作用。故本文分析了UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平与HIF-1α mRNA的相关性，结果显示，黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平与HIF-1α mRNA呈负相关，提示FOXA2 mRNA可能与HIF-1α mRNA共同影响UC发生发展，推测FOXA2 mRNA可能通过调控HIF-1α mRNA相关信号通路，进而在UC中发挥作用，但其具体机制仍需深入研究。

综上所述，UC患者黏膜组织FOXA2 mRNA表达水平较低，HIF-1α mRNA表达水平较高，FOXA2、HIF-1α mRNA均与UC疾病严重程度、预后有关，测定黏膜组织FOXA2、HIF-1α mRNA水平有利于临床评估UC患者病情及预后情况。但本研究样本较少，且对FOXA2 mRNA在UC中的作用机制及与HIF-1α的关系研究不够深入，后期将就此展开深入探究。

利益相关声明：本文不涉及相关利益冲突。

作者贡献说明：韩红霞：实验操作、论文撰写；杨永俊:数据整理、统计学分析；葛燕萍:研究指导、论文修改。全体作者都阅读并同意最终的文本。