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第一部分:鼻息肉中抗金葡菌肠毒素IgE的检测及对超抗原假说的验证和分析
研究目的
1.寻找鼻息肉组织中金葡菌肠毒素存在并发生作用的证据。为鼻息肉发病的超抗原假说提供支持。
2.对鼻息肉病理生理过程中的“超抗原假说”进行理论分析。
研究方法
1.病例选择
前瞻性搜集我科从2005年3月到8月间入院手术的CRS病例100例。因为我们的目的在于验证‘超抗原推论’,因而挑选病例时尽可能选择伴发哮喘的病例。但只得到2例伴发哮喘者。因而我们挑选范围广泛,疾病表现较重,以复发性为主的患者列入研究。最后得CRS患者36人;其中CRS/NP者22例,单纯CRS者14例。
结 果
1)在42中,组织样本的荧光值都低于530RU(SIgE的最低阳性值-530RU),M80组的荧光值范围为66~529RU,均值为179.29+110.69RU;M81组的荧光值范围为60~499RU,均值为165.29±106.72RU。
2)有8例组织样本的SIgE荧光值处于212~529RU之间(在鼻息肉组、单纯CRS组、对照组中分别为3:3:2)。是否确实为阴性,同法检测这8例病人其血清中的SIgE,结果均低于212RU(均值为118.34±62.20)。
3) 2例伴发哮喘的NPs病人中,组织抗.SEA和抗.SEB的SIgE的荧光值分别为159、132RU和135、118RU;均远低于最低阳性值。
4)组织总IgE浓度的范围为4.59~70.21,均值为17.72±14.13(单位为KU/L)。
5)外周血中总IgE水平的检测结果:均值为59.14+53.97,范围为 7.44~344.00KU/L。
6)组织中ECP浓度为39.13±61.93,范围为2.00到200.00(系统最大和最小 可测值,单位为lag/L)。
7)以上指标的各组间两两比较,只有ECP在NP组和对照组之间 P=0.032<0.05,有统计学差异。其余在NPs、CRS和对照组之间,SIgE的 荧光值、总IgE、ECP值没有显著性差异。
8)金葡球菌培养阳性3例(CRS/NPs组1例,CRS组2例)。
结论
在不伴持续性哮喘的鼻息肉病人中,没有发现金葡菌超抗原作用的证据,提示对‘超抗原假说’仍需要大量的临床调查和研究来论证。由于在我们的调查中,国人CRS和NPs病人中伴发重症哮喘的病人较少。以上结果可能间接证明了中国人NPs的发病与西方人有所不同。
第二部分:鼻息肉局部STAT4和STAT6的表达及其与细胞因子的关系
研究目的
1)研究信号转导和转录激活因子4和6(STAT4和STAT6)在伴或不伴鼻息肉的鼻窦黏膜炎症组织中的表达情况。
2)分别研究黏膜局部IL-4浓度与STAT6;IL-12浓度与STAT4表达之间的相关性。
病例和方法
1、病例选择
研究组:前瞻性搜集我科从2005年3月到8月间入院手术的鼻息肉和单纯鼻鼻窦炎患者36人。其中CRS/NP者22例,单纯CRS者14例。男女比为23比13。年龄介于14到71岁,中位数为28.78±24.50岁。根据血清SIgE检测结果(UniCAP系统,Phadiatop吸入性过敏原过筛试验),变应性和非变应性病例各18例。
对照组:以12例无鼻病病史和体征的视神经挫伤或泪囊炎患者作为对照组。共有48例病人进入检测。
2.标本采取
为避免系统和局部用药物的影响,所有在入院前两周内有系统或局部用激素治疗史的病人均排除在外。入院当日即对所有病人在内镜下取近蒂部息肉组织两块,各约0.5cm<3>大小;一块用10%甲醛固定,备作组织学研究和观察,另一块置一80℃保存,备作ELISA检测细胞因子。无息肉病例取钩突黏膜。对照组病人取中鼻甲黏膜。
3.组织学研究
HE染色,光镜下观察。沿上皮下细胞浸润层选十个高倍视野计数嗜酸细胞,中性粒细胞和浆细胞。细胞数按自定的标准分级,每高倍视野大于五个为高嗜酸细胞。
4.免疫组化检查
5.EIJSA检测组织中IL-4和IL-12
6.统计学方法
统计分析采用SPSS11.5 for Windows 软件完成,所有数据均进行正态性检验。
结 果
1.STAT4的分布情况和计数结果
STAT4阳性的病例占总病例数的69.6%(25/36)。阳性细胞主要为淋巴细胞、大圆细胞。上皮细胞、腺细胞、嗜酸细胞和血管内皮细胞不表达STAT4。
STAT4在所有病例中的平均阳性细胞数4.33±5.37,范围为0~25.12(单位为个/高倍视野)。经过单样本资料K-S检验,STAT4阳性细胞在研究病例中的分布符合正态分布。
2.STAT6的分布情况和计数结果
STAT6阳性的病例占总病例数的94.4%(34/36)。阳性细胞主要集中在淋巴细胞、嗜酸细胞、大单核细胞中。上皮细胞、腺细胞、和血管内皮细胞不表达STAT6。
所有病例中STAT6阳性细胞的平均数为7.29±6.69,范围为0~35.50(单位:个/高倍视野)。经过单样本资料K-S检验,STAT6阳性细胞在研究病例中的分布符合正态分布。
3.炎症组织中STAT4和STAT6阳性细胞数的统计学对比
在炎症组织中STAT6阳性细胞数与STAT4阳性细胞数的对比结果:用两相关样本计量资料的Wilcoxon配对符号秩和检验Z=-3.958,P<0.005。提示STAT6的阳性细胞数显著高于STAT4阳性细胞数。
4.各分组之间STAT4和STAT6阳性细胞数的对比
5.STAT4和STAT6阳性病例在各组中的分布情况:
5.1STAT4:
三组中有阳性表达的病例比分别为:对照组为9.09%(1/11);CRS组为50.00%(7/14);CRS/NP组为81.82%(18/22)。
三组中有阳性表达的病例比分别为:对照组为36.36%(4/11);CRS组为85.71%(12/14);CRS/NP组为100.00%(22/22)。
在病变组和对照之间进行对比,四格表的卡方检验,结果表明病变组(CRS+CRS/NP)中STAT4阳性病例的构成比显著高于对照组(x<2>=12.417,P<0.005):病变组中STAT6阳性病例的构成也显著高于对照组(x<2>=18.358,P<0.005)。
6.IL-4的检测结果及其与STAT6阳性细胞数的相关性 检测所得病变黏膜组织中IL-4的浓度为42.60±22.35,范围为16.15~111.25(单位pg/mL)。在病例资料中(CRS组+CRS/NP组),作IL-4与STAT6阳性细胞计数的相关性检验,方法为两样本的Bivariate过程的Pearson相关法,结果r=0.430,P=0.009<0.05。表明两者有弱相关性。
7.IL-12的检测结果及其与STAT4阳性细胞数的相关性
炎症黏膜组织中IL-12的平均浓度为15.60±1.11,范围为0到45.50(单位pg/mL)。对在炎症组织中(CRS+CRS/NP)测得的IL-12的浓度与STAT4阳性细胞的数量进行Pearson相关性检验,结果r=0.741,P<0.005。表明在IL-12与STAT4阳性细胞之间有较强的相关性。
结论
1.STAT4和STAT6阳性细胞在鼻和鼻窦慢性炎症黏膜中均有表达,这与细胞因子检测结果一致;提示在CRS中同时存在着Th1型和Th2型反应。
2.在炎症组织中STAT6的表达数目显著高于STAT4,进一步确认CRS和NPs是一类以Th2反应占优势的黏膜炎症。根据上述的理论,推测CRS和NPs中以抗炎性反应为主。这也对CRS的感染性病因提出了疑问。
3.意料之中的是,STAT4和STAT6在病变组织中不管是均数还是阳性病例比都显著高于对照组。
4.STAT4的表达与IL-12的浓度表现较强的相关性。IL-12是已知唯一能够活化STAT4的细胞因子,本研究更确认了这一说法。但局部黏膜中IL-12的浓度处于较低水平,而STAT4阳性的细胞比例也较低,说明Thl型细胞在局部的分化应当是非常低的。
5.STAT6与IL-4的浓度有弱相关性,这可能提示了IL-4通过相应受体促进了STAT6蛋白的合成和激活,而由于IL-4并不是唯一能够激活STAT6蛋白的细胞因子,因此这种弱相关性是可以理解的。
6.在STAT6阳性细胞数与嗜酸细胞浸润程度之间有相关性。这一现象说明了STAT6与Th2反应的因果关系。由于IL-4的生物学行为是促进IgE和肥大细胞/嗜酸细胞-介导的反应,因而这一现象也说明STAT6与变态反应之间的内在联系。
本研究提示在CRS局部黏膜炎症中,STATs对细胞因子的生成和作用发挥着重要的作用。当然由于条件和时间限制,本研究仍处于初级水平。许多现象仍不足以得出结论,有待今后做深入的研究。