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编号:10215008
节段型白癜风皮损区角朊细胞表达干细胞因子的实验研究
http://www.100md.com 《第三军医大学学报》 1999年第11期
     作者:徐小珂 李魏 刘荣卿 叶庆佾

    单位:徐小珂 刘荣卿 叶庆佾:第三军医大学:附属西南医院皮肤科;李魏:基础医学部组织学与胚胎学教研室,重庆 400038

    关键词:节段型白癜风;黑素细胞;角朊细胞;干细胞因子

    提要 目的

    提要 目的:了解节段型白癜风皮损区角朊细胞(KC)表达干细胞因子(SCF)的状况。方法:采用原位杂交及免疫组化技术对8例活动期和9例稳定期节段型白癜风患者皮损KC内SCF的表达进行了观察。结果:活动期皮损KC表达SCF明显增强,稳定期皮损与正常皮肤KC的表达状况无显著差异。结论:稳定期皮损KC内SCF的正常表达为黑素细胞(MC)自体移植治疗节段型白癜风,移植MC能够长期存活提供了一定的实验依据,活动期KC内SCF表达增强提示SCF可能参与了该型白癜风的发病。
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    中图法分类号 R329.24;R758.41 文献标识码 A

    Study of SCF expression in keratonicytes of segmental vitiligo lesions

    XU Xiao-ke,LI Wei,LIU Rong-qing,YE Qing-yi

    (Department of Dermatology,Southwest Hospital,Third Military Medical University,Chongqing 400038)

    Abstract Objective: To study the expression of stem cell factor (SCF) in the keratinocytes (KCs) in the lesions of segmental vitiligo.Methods: In situ hybridization with a human SCF cDNA probe and immunohistochemistry were employed to study the lesions of 8 active and 9 stable cases of segmental vitiligo.Results: It was found that the expression of SCF in the KCs of the lesions of segmental vitiligo was more intense in the active stage of the disease than in the stable stage and no significant difference was found between the expressions in the normal KCs and the stable KCs.Conclusion: Normal expression of SCF in the stable lesions of segmental vitiligo provides experimental evidence of longtime survival of autotransplanted melanocytes when they are used to treat segmental vitiligo.The intense expression of SCF in KCs in the active stage indicates the participation of SCF in the pathogenesis of the disease.
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    Key words segmental vitiligo; melanocyte; keratinocyte; stem cell factor (SCF)

    近年体外研究发现角朊细胞(Keratinocyte,KC)能产生多种影响黑素细胞(MC)生物学性状的细胞因子[1],其中,干细胞因子(Stem cell factor,SCF)是较为重要的一种。已发现SCF对MC的发育、存活和增殖也有着明显的作用。白癜风的基本病理改变是表皮内的MC减少或消失,其发生的确切原因仍不清楚,作为MC生存的“土壤”,与MC发生密切接触的KC是否参与了疾病的发生是近年来人们所关注的问题。了解KC所分泌的细胞因子在不同病期节段型白癜风皮损处KC的表达状况,为判断MC自体移植治疗白癜风后白斑区MC的转归提供一定的实验依据,以及进一步认识该病的发生机制,均有一定意义。为此,本实验采用原位杂交和免疫组化的方法,观察了节段型白癜风皮损区KC表达细胞因子SCF的状况。
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    1 材料与方法

    1.1 病例

    胸背部节段型白癜风患者,男11例,女6例,年龄16~38岁,病程平均7.5年,其中活动期8例,稳定期9例,取材部位为白斑与正常皮肤交界处的白斑皮肤。正常对照采用胸背皮肤,共8例。所有标本取材后立即放入液氮冻存备用。患者分型、分期参照文献[2]进行。

    1.2 基因探针的制备及原位杂交[3,4]

    重组有0.6 kb SCF cDNA的pUC18质粒由军事医学科学院朱元晓副研究员惠赠。按常规方法进行质粒的提取及纯化;根据SCF cDNA在质粒中的克隆位点,酶切获得约0.5 kb的SCF cDNA片段,电洗脱法回收酶切片段后,地高辛标记探针(非放射性DNA标记及检测试剂盒为德国宝灵曼公司产品),标记过程按试剂盒规定步骤进行。将冻存组织块置入30%蔗糖溶液中过夜,做20 μm厚冰冻切片,用漂片法按常规进行。杂交过程中所用的器皿和液体均严格按无RNase要求处理。
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    阴性对照设置3种:①以不加探针的杂交液进行杂交;②切片在杂交前用RNase处理;③先用等量的未标记探针杂交后再用标记探针杂交。

    1.3 免疫组化染色

    将冻存皮肤组织作4μm厚的冰冻切片,丙酮固定;采用S-P免疫组化试剂盒(福州迈新生物技术开发公司产品)染色,按试剂盒规定步骤进行,一抗是抗SCF单克隆抗体(由军事医学科学院朱元晓副研究员惠赠),工作浓度1∶60。以1∶40的正常兔血清代替一抗作为阴性对照。

    1.4 结果判断

    在排除非特异性染色的情况下,原位杂交以胞浆内出现淡蓝色颗粒为阳性,每张切片在400倍镜下随机选择10个视野,计数每个视野中的阳性细胞,每例计数10张切片,取其平均值,作为该例标本的原位杂交阳性数。

    免疫组化以细胞浆或细胞膜出现黄棕色为阳性,根据染色强度分为5级:(-)阴性;(±)淡棕色,弱阳性;(+)阳性;(++)棕色,中度阳性;(+++)褐色,强阳性[5]
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    1.5 统计学处理

    实验结果用t检验和χ2检验进行统计学分析。

    2 结果

    2.1 原位杂交

    正常皮肤及皮损区表皮内均可见到SCF mRNA的表达,阳性细胞以基底层和棘层细胞为主。正常表皮与稳定期皮损内SCF mRNA的表达阳性细胞数之间无明显差异;活动期皮损KC的表达信号明显增强,阳性细胞增多(P<0.05)。真皮内可见散在分布的阳性细胞,见表1及图1、2。g810-1.gif (6925 字节)

    图1 正常皮肤SCF mRNA表达 (原位杂交×400)
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    Fig 1 Expression of SCF mRNA in normal skin (in situ hybradization×400)g810-2.gif (5801 字节)

    图2 活动期皮损SCF mRNA表达 (原位杂交×400)

    Fig 2 Expression of SCF mRNA in active lesion (in situ hybradization×400)

    表1 节段型白癜风皮损区KC内表达

    SCF mRNA的观察(x±s)

    Tab 1 The expression of SCF mRNA in KC of
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    segmental vitiligo lesions(x±s)

    Number of positive cells

    Normal

    Stable

    Active

    n

    8

    9

    8

    SCF

    8.5±2.2

    9.1±2.3
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    14.7±4.5*

    *:P<0.05 vs normal and stable

    阴性对照:所采用的三种阴性对照方法结果均为阴性。

    2.2 免疫组化染色

    皮损区及正常对照皮肤KC均表达SCF蛋白,阳性细胞为细胞膜着色,其分布在二者之间未见明显差异,仍是以基底层和棘层细胞为主,稳定期皮损与正常皮肤之间阳性强度无显著差异;活动期皮损区KC表达SCF蛋白则明显增强,阳性细胞增多。正常表皮和稳定期皮损表皮基底层可见树突状细胞染色呈阳性,真皮内也可见散在阳性细胞,见表2和图3、4。

    表2 SCF蛋白在节段型白癜风皮损表皮内KC的表达

    Tab 2 The expression of SCF protein in KC
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    lesions of segmental vitiligo

    n

    SCF

    -

    ±

    +

    ++

    +++

    Normal

    8

    0

    1

    5
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    2

    0

    Stable

    9

    0

    3

    6

    0

    0

    Active*

    8

    0

    0

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    3

    4

    *:P<0.05 vs normalg810-3.gif (6306 字节)

    图3 正常皮肤SCF mRNA表达 (免疫组化染色×400)

    Fig 3 Expression of SCF mRNA in normal skin (Immunohistochemical stain×400)g810-4.gif (7045 字节)
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    图4 活动期皮肤SCF mRNA表达 (免疫组化染色×400)

    Fig 4 Expression of SCF mRNA in active lesions (Immunohistochemical stain×400)

    3 讨论

    SCF是一种具有广泛生物学活性的细胞因子,其受体c-kit蛋白,是一个膜型的酪氨酸激酶。在小鼠,若编码SCF的S1位点或编码c-kit的位点W发生突变,可导致小鼠无生殖能力并伴有巨细胞性贫血、皮肤无色素以及肥大细胞缺陷;给妊娠小鼠注射抗kit蛋白的抗体可使子代小鼠皮肤MC减少出现点状白斑。在人类,现已证实斑驳病就是一种由于kit基因的突变引起受体表达减少,导致胚胎发育过程中色素母细胞异常分布的一种遗传疾病[5]。体外研究证实SCF可促进MC的黑素合成及增殖;动物实验还发现SCF是胚胎发育中MC增殖和存活的重要因素。1992年,Morita等[6]发现培养的人KC能表达SCF的mRNA并有相应蛋白的产生。
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    为了解SCF在节段型白癜风皮损内的表达状况,本实验首次采用人SCF的cDNA探针对正常皮肤及白斑区皮肤的KC表达SCF的状况进行了初步的观察。结果发现,正常皮肤部分表皮KC及真皮细胞内有SCF mRNA的表达,提示正常情况下该细胞因子的表达处于低峰度状态,进一步证实了既往的研究。在白斑区,稳定期皮损与正常皮肤之间未见明显差异,活动期皮损KC内表达则明显增强。

    免疫组化染色观察到,正常表皮内KC表达SCF蛋白,同时观察到阳性细胞还有表皮内的树突状细胞和少许真皮内的细胞,与以往国外学者的观察相符。由于表皮内MC不表达SCF,故表皮内所看到树突状细胞应为LC[7]。在活动期,皮损KC内SCF的表达明显增强,提示SCF可能参与了节段型白癜风的发病。1995年,Dippel等[8]报道,白癜风患者皮损区的KC表达SCF状况与对照组无显著差异,1996年Norris等[9]报道4例活动期非节段型白癜风患者皮损区、交界区及外观正常皮肤之间KC的SCF表达也未见明显差异,与我们的观察结果不符,其原因可能为:①实验方法不同,Dippel等采用的是免疫荧光方法;②所观察的对象不同, Dipple未说明所观察患者的类型;Norris等观察的是5例非节段型患者。本实验所采用的抗分泌型SCF单克隆抗体,是用大肠杆菌表达的重组人SCF融合蛋白免疫小鼠获得,经ELISA和蛋白印迹实验证实了其特异性,这为实验结果的可靠性提供了保障[10]
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    本实验所观察到SCF在节段型活动期皮损内表达增强的现象,可能是由于受体的表达量减少以致SCF反馈性地表达增强。Norris等[9]分别用抗MC的单抗和抗c-kit单抗检测了7例白癜风患者白斑与正常皮肤交界处MC的表达,结果发现交界处皮损内c-kit蛋白阳性细胞明显少于黑素糖蛋白抗体阳性细胞,故提出了MC的c-kit蛋白表达减少可能参与了白癜风的发病,但同时我们又注意到,Norris等仅观察了1例稳定期节段型白癜风患者,该例患者皮损交界处的两种单抗的阳性细胞数间并无明显差异,故在节段型白癜风,皮损与正常皮肤交界处MC的c-kit表达状况及有关机理均有待进一步研究。

    本实验结果提示,SCF可能参与了节段型白癜风的发病,但其机制有待进一步研究。在稳定期,皮损处KC表达SCF正常,这为移植MC在白斑区的存活提供了一定的实验依据。

    基金项目:中华医学会皮肤科学会科研基金资助课题
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    作者简介:徐小珂,男,37岁,副主任医师,博士,现在成都军区昆明总医院皮肤科,昆明 650032

    参考文献

    [1] 徐小珂.角朊细胞对黑素细胞生物学性状影响的研究现状[J].国外医学:皮肤性病学分册,1995,21(6):331-333.

    [2] 全国中西医结合皮肤性病学会色素病学组.白癜风临床分型及疗效标准(案)[J].中华皮肤科杂志,1995,4(28):212-215.

    [3] 朱元晓,王建安,沈倍奋,等.人SCF基因cDNA的克隆及分析[J].中华流行病学杂志,1992,13(特刊2号):407-409.

    [4] 蔡文琴,王伯811-50.gif (119 字节).实用免疫细胞化学与核酸分子杂交技术[M].第3版.成都:四川科学技术出版社,1994.394-421.
, http://www.100md.com
    [5] Spritz R A.Molecular basis of human piebaldism[J].J Invest Dermatol,1994,103(Suppl 5):137S-140S.

    [6] Morita E,Lee D G,Sugiyama M,et al.Expression of c-kit ligand in human keratinocytes[J].Arch Dermatol Res,1994,286(5):273-277.

    [7] Hamann K,Haas N,Grabbe J,et al.Expression of stem factor in cutaneous mastocytosis[J].Br J Dermatol,1995,133(2):203-208.

    [8] Dippel E,Haas N,Grabbe J,et al.Expression of the c-kit receptor in hypomelanosis: A comparative study between piebaldism,naevus depigmentosus and vitiligo[J].Br J Dermatol,1995,132(2):182-189.

    [9] Norris A,Todd C,Graham A,et al.The expression of the c-kit receptor by epidermal melanocytes may be reduced in vitiligo[J].Br J Dermatol,1996,134(2):299-306.

    [10] 朱元晓,赖春宁,沈倍奋,等.人SCF融合蛋白在大肠杆菌表达[J].实验血液学杂志,1994,2(3):245-248.

    收稿日期:1998-09-17;修回日期:1999-04-19, 百拇医药