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AQP1在骨巨细胞瘤中的表达和意义

2011-05-25 4页 doc 52KB 47阅读

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AQP1在骨巨细胞瘤中的表达和意义AQP1在骨巨细胞瘤中的表达和意义 AQP1在骨巨细胞瘤中的表达和意义 作者:刘彦宾 作者单位:山西医科大学第二医院骨科,山西 太原 030001 【摘要】 目的 研究水通道蛋白1(aquaporin 1,AQP1)在骨巨细胞瘤中的分布及在骨巨细胞瘤组和对照组中的表达差别,并确定AQP1在骨巨细胞瘤各级中的表达差别,从而确定AQP1在骨巨细胞瘤中的作用。方法 对42 例骨巨细胞瘤标本和24 例对照组标本,采用免疫组织化学方法,镜下观察AQP1在组织中的分布,应用自动图像分析检测AQP1在两组中表达情况。结果 a)本免疫组化染色...
AQP1在骨巨细胞瘤中的表达和意义
AQP1在骨巨细胞瘤中的表达和意义 AQP1在骨巨细胞瘤中的表达和意义 作者:刘彦宾 作者单位:山西医科大学第二医院骨科,山西 太原 030001 【摘要】 目的 研究水通道蛋白1(aquaporin 1,AQP1)在骨巨细胞瘤中的分布及在骨巨细胞瘤组和对照组中的表达差别,并确定AQP1在骨巨细胞瘤各级中的表达差别,从而确定AQP1在骨巨细胞瘤中的作用。方法 对42 例骨巨细胞瘤标本和24 例对照组标本,采用免疫组织化学方法,镜下观察AQP1在组织中的分布,应用自动图像检测AQP1在两组中表达情况。结果 a)本免疫组化染色显示:AQP1表达于所有标本的肿瘤微血管和小血管内皮细胞上;AQP1表达于大多数骨巨细胞瘤的肿瘤细胞上,AQP1在对照组中无表达或表达很微弱;b)自动图像分析系统所得平均光密度在两组中差别显著(P<0.01),AQP1在骨巨细胞瘤中高表达;c)AQP1的表达在骨巨细胞瘤Ⅰ级和骨巨细胞瘤Ⅲ级差别显著(P<0.01),而AQP1的表达在骨巨细胞瘤其他各级之间无差别(P>0.05)。结论 大多数骨巨细胞瘤的肿瘤细胞高表达AQP1的原因不明;AQP1在骨巨细胞瘤中高表达,预示其在骨巨细胞瘤的生物学行为中的作用;AQP1的表达在骨巨细胞瘤Ⅰ级和骨巨细胞瘤Ⅲ级差别显著,提示AQP1可能有区分骨巨细胞瘤Ⅰ级和骨巨细胞瘤Ⅲ级的作用。 【关键词】 骨巨细胞瘤 水通道蛋白1 免疫组化 Expression and Distribution of Aquaporin 1 in Giant Cell Tumor of Bone and Its Significance LIU Yanbin,LV Zhi,GUO Guiming (Department of Orthopedics,the 2nd Hospital of Shanxi Medical University,Shanxi 030001,China) Abstract:Objective To study expression level and distribution of aquaporin 1(AQP1)in giant cell tumor of bone(GCT) group and control group,and to detect the expression difference of AQP1 in GCT s grade,then try to find out the significance of AQP1 in GCT.Method AQP 1 was detected by SP immunohistochemical method.The distribution of AQP1 in tissues was observed in highscope,and the expression level of AQP 1 was detected by autoimage analysis.Results a)This study showed that AQP 1 protein was strongly expressed in the endothelium of microvessels and small vessels in all cases;AQP 1 protein is mainly localized in the most GCT′s rumorcells.b)The Mean Density(MD)by autoimage analysis in GCT was also significantly higher than control groups(P<0.01),the data indicates that the expression level of AQP 1 in GCT was higher than that in control groups.c)The expression level in grade Ⅰ and grade Ⅲ of GCT was significantly different(P<0.01),but the expression level in other grades was not different (P>0.05).Conclusion The AQP 1 expression level in GCT was remarkably stronger,signify the role of AQP l in GCT′s biological behaviour,moreover the expression level in grade Ⅰ and grade Ⅲ of GCT was significantly different explains AQP 1 may have the role in differenting grade Ⅰ and grade Ⅲ of GCT. Key words:giant cell tumor of bone(GCT);aquaporin1(AQP1);immunohistochemical 骨巨细胞瘤(giant cell tumor of bone,GCT)是一种介于良恶性之间的常见骨肿瘤。瘤组织以单核基质细胞及多核巨细胞为主要结构。骨巨细胞瘤根据Jaffe分级可分为Ⅰ~Ⅲ级,但是发现肿瘤的生物学行为、良恶性并不完全与病理分级一致。研究表明水通道蛋白(aquaporin 1,AQP1)在多种组织的肿瘤微小血管和/或部分肿瘤细胞中高表达,提示AQP1可能参与肿瘤血管的生成。另有研究表明,AQP1基因的多样性本身就可引起肿瘤,初步证实了AQP1的致癌性。现在AQP1在肿瘤中的作用尚未完全确定,笔者尚未见国内外有关AQP1在骨巨细胞瘤中的研究报道。本文旨在研究骨巨细胞瘤组和对照组中AQP1的分布和表达差别,并确定骨巨细胞瘤各级中AQP1的表达差别,从而探索其在骨巨细胞瘤中的意义。 1 材料与方法 1.1 研究对象和实验分组 a)实验组:选取近4年骨巨细胞瘤标本42 例。对照组:选取近4年骨软骨瘤标本11 例和骨纤维结构不良标本13 例。所有标本由两位有经验的病理医师重新阅片复核病理诊断。b)免疫组化染色:所有标本行AQPl免疫组化染色。整个操作按照产品试剂盒#说明#进行。所有标本以PBS替代一抗作为阴性对照,以已知AQPl强烈表达的肾脏穿刺组织做阳性对照。c)结果判定:为反映标本高倍视野下AQP1染色总程度,利用ImagePro Plus6.0行自动图像分析。选择平均光密度(MD)为指标,另外在骨巨细胞瘤组和对照组比较时,以MD>0.007 5为表达阳性,MD≤0.007 5为表达阴性。d)统计学处理采用SPSS11.5统计软件,计量资料用方差分析,计数资料用χ2检验进行统计学处理。结果均以P<0.05为差异显著性检验水平。 2 结 果 2.1 AQP1阳性细胞的分布 本免疫组化染色显示:a)AQP1表达于所有标本的肿瘤微血管和小血管内皮上,未见表达于动脉及静血管内皮上。b)AQP1表达于人多数骨巨细胞瘤的肿瘤细胞。AQP1在对照组中无表达或表达很微弱(见图1)。 2.2 AQP1在骨巨细胞瘤组和对照组中的表达 自动图像分析系统所得MD在骨巨细胞瘤组的阳性率80.95%,而在对照组中为25%,差别显著,有统计学意义(P<0.01),表明AQP1在骨巨细胞瘤中高表达(见表1)。 2.3 AQP1在骨巨细胞瘤各级中的表达差别 由表2可看图1 骨巨细胞瘤和对照组AQP1表达比较(免疫组化,×400)表1 MD在骨巨细胞瘤组和对照组中的比较表2 MD在骨巨细胞瘤各级间的比较(ANOVA GamesHowell法) 3 讨 论 骨巨细胞瘤是一种介于良恶性之间的常见骨肿瘤。瘤组织以单核基质细胞及多核巨细胞为主要结构。骨巨细胞瘤Jaffe分级可分为Ⅰ~Ⅲ级,但是发现此肿瘤的生物学行为、良恶性并不完全与病理分级一致,其原因尚不清楚。 国内外研究表明AQP1广泛表达于恶性肿瘤中。如AQP1在星型细胞的表达量与恶性程度有直接关系;AQP1在结肠直肠癌进展中有促进作用;AQP1是低级肾透明细胞可靠的标记[1]。众所周知细胞恶性度越高,生长越快,越需要消耗大量的水分及营养物质,以满足其快速生长的需要。AQP1在微血管内皮和癌细胞的高表达为其生长提供了一个快速通道,使其以最小的能量消耗,摄取足够的水分,大量增殖。本文为研究AQPl在标本组织中总表达,以便更全面了解AQP1的作用,采用了先进的自动图像分析法[2],证实AQP1在骨巨细胞瘤中高表达,提示AQP1表达与骨巨细胞瘤的生物学行为有关。本研究通过比较AQP1在骨巨细胞瘤各级间的表达差别,发现AQP1在骨巨细胞瘤Ⅰ级和Ⅲ级间差别显著,有统计学意义(P=0.009),但是AQP1在骨巨细胞瘤其他各级间无统计学意义,因此提示AQP1可能有区分骨巨细胞瘤Ⅰ级和骨巨细胞瘤Ⅲ级的作用。 关于AQP1与肿瘤的关系,目前可归纳为以下两个方面。 一个方面,AQP1在肿瘤血管中的作用。大量研究发现AQP1在多种人类肿瘤的肿瘤血管的内皮细胞高表达,表明AQP1在肿瘤血管内皮的表达是一普遍现象,提示AQP1可能参与肿瘤血管生成[3]。Saadoun等[4]2005年4月发表于Nature杂志上的一项研究,通过一系列实验提出确切证据发现:AQP1敲除小鼠血管内皮细胞迁移功能发生了显著异常;AQP1敲除小鼠内皮细胞的迁移速度明显降低;水通道蛋白介导的水分子快速跨膜转运是促进细胞迁移的一个重要机制;水通道蛋白在迁移中的细胞上呈极性分布,AQP1通过促进伪足前缘细胞膜突伸的快速更新而加速了细胞迁移。国内冯学超等通过对AQP1敲除小鼠肿瘤血管和生长的研究,发现AQPl敲除小鼠的肿瘤生长毛象延迟,肿瘤血管内皮AQP1阴性表达,血管床明显膨大,肿瘤血管密度明显降低,并且围绕AQP1敲除肿瘤血管的肿瘤细胞岛周边坏死区域明显大于AQP1正常肿瘤。以上确切证据表明,AQP1缺失使肿瘤血管生成发生障碍,从而影响了肿瘤的血液供应和肿瘤生长[5]。本研究中免疫组化染色见AQP1蛋白表达于所有标本组织的肿瘤微血管和小血管内皮细胞的细胞膜上,未见表达于动脉及静脉血管内皮的细胞膜上,与上述研究结果一致。 另一方面,发现AQP1本身有致癌性。Moon等研究认为AQP1具有致癌性,AQP1全长cDNA的异位表达引起许多表现型的改变,包括细胞增殖活性加强及非依赖生长的增殖细胞固定等[6]。Hoque等研究发现,AQP1在一些肺癌细胞中超表达,刺激了此肿瘤细胞的增殖和非依赖性生长,为我们提供了一个AQP1致癌性的功能性证据[7]。 一项最新研究发现,AQP1的表达增加了肿瘤细胞的侵袭和转移能力[8]。本实验结果显示AQPl在骨巨细胞瘤的形状不规则的细胞膜上大量表达,说明AQP1在骨巨细胞瘤的肿瘤细胞水跨膜转运过程中作用很大,AQP1表达的增高能够改变肿瘤细胞膜的渗透压,有助于肿瘤细胞体积及外形的改变及向周围基质浸润。因此可以推测AQP1的高表达,能增强肿瘤细胞的侵袭和转移能力。这也给我们一个疑问:骨巨细胞瘤各级都可侵袭,是否与这些高表达AQP1的肿瘤细胞有关。这个疑问目前尚未见到报道,需要进一步的实验研究。 本研究显示AQP1表达于所用标本的骨巨细胞瘤标本的微血管和小血管内皮上及大多数骨巨细胞瘤的肿瘤细胞;AQP1在骨巨细胞瘤中高表达,预示AQP1在骨巨细胞瘤的生物学行为中的作用。AQP1的表达在骨巨细胞瘤Ⅰ级和骨巨细胞瘤Ⅲ级差别显著,提示AQP1可能有区分骨巨细胞瘤Ⅰ级和骨巨细胞瘤Ⅲ级的作用。 晋升网简介 晋升网(http://www.js120.net) 致力于成为医务工作者晋升职称心灵导师;是目前国内收录医学期刊、医学杂志最多最权威的医学学术平台;提供免费医学期刊在线阅读;网罗和甄选海量优秀医学检索,独立研发医学在线资源分享库和医学在线模拟考试库;整合刊类、标、关键词检索及全文检索,并独家研发刊社管理和刊社加盟系统、在线投稿、在线查稿、在线阅读、远程审稿、在线下载等系统;聚刊社力量,建服务平台,让晋升网通过“专业”走入每一个医务人员的身边是我们不懈的追求目标; 晋升网(http://www.js120.net) 最便捷的晋升通道 最高效的学习方法 最丰富的医学文献 最权威的医学期刊 最专业的医学服务 【参考文献】 [1]Mazal PR,Stichenwirth M,Koller A,et al.Expression of aquaporins and PAX2 compared to CD10 and cytokeratin 7 in renal neoplasms:a tissue microarray study[J].Modern Pathol,2005,18(4):535540.〖1〗 [2]吕宏升,朱庆生,王军,等.全自动显微镜及图像分析系统处理免疫组化图像[J].中国体视学与图像分析,2004,9(1):3740.〖1〗 [3]Oshio K,Binder DK,Bollen A,et al.Aquaporin1 expression in human glial tumors suggests a potential novel therapeutic target for tumorassociated edema[J].Acta Neurochir Suppl,2003,86:499502.〖1〗 [4]Saadoun S,Papadopoulos MC,Hacachikuma,et al.Impairment of agiogenesis and cell migration by targeted aquaporin1 gene disruption[J].Nature,2005,434(7034):786792.〖1〗 [5]冯学超,高洪文,成彦,等.水通道AQP1敲除小鼠肿瘤血管生成障碍及肿瘤生长缓慢[J].生物化学与生物物理进展,2005,32(4):310313.〖1〗 [6]Moon C,Soria JC,Jang SJ,et al.Involvement of aquaporins in colorectal carcinogenesis[J].Oncogene,2003,22(43):66996703.〖1〗 [7]Hoque MO,Soria JC,Woo J,et al.Aquaporin 1 is overexpressed in lung cancer and stimulates NIH3T3 cell proliferation and anchorageindependent growth[J].Am J Pathol,2006,168(4):13451353.〖1〗 [8]Hu J,Verkman AS.Increased migration and metastatic potential of tumor cells expressing aquaporin water channels[J].FASEB J,2006,20(11):18921894. 申明:本论文版权归原刊发杂志社所有,我们转载的目的是用于 学术交流与讨论,仅供参考不构成任何学术建议。
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