支气管哮喘与原癌基因c-fos关系探讨
作者：罗百灵
单位：湖南医科大学附属湘雅医院呼吸内科 长沙 410008
关键词：支气管哮喘；c-fos基因；支气管上皮细胞；豚鼠
中国现代医学杂志000505
为探讨支气管哮喘与原癌基因Proto-oncogene c-fos间关系，该文建立了哮喘豚鼠模型，用免疫组化及图像分析测定支气管上皮细胞c-fos蛋白表达量。结果哮喘组病理检查细支气管壁上皮细胞脱落、上皮层破坏明显，上皮细胞c-fos蛋白表达量(29.13±7.2)%显著高于DXM治疗组(15.0±2.96)及对照组(4.19±1.25)。说明c-fos表达增强可能与哮喘发生密切相关，而且c-fos作用机制可能与其活化、损伤气道上皮细胞有关，肾上腺皮质激素能控制哮喘可能与其下调c-fos基因表达相关。
, 百拇医药
分类号 R562.2+5
RELATIONSHIP BETWEEN BRONCHIAL ASTHMA
AND EXPRESSION OF PRO-ONCOGENE C-FOS
Luo Bailing, Wu Esheng
Department of Internal Medicine, Xiangya Hospital Hunan Medical university Changsha 410008
[Abstract] Objective: To probe into correlation between bronchial asthma and expression of oncogene c-fos, the asthmatic guinea pigs models which were checked by pathological change of bronchiole were produced with inhaling aerosolized ovalbumin. Then the c-fos protein expression on bronchial epithilial cell was assessed by immunohistochemical technique and image analysis. Conclusions: The results showed that the structure of bronchial wall and epithilium of the asthmatic group (29.13±7.73%) was significantly higher than that of the DXM treatment group (15.0±29.6%) and control group (4.19±1.25%), both p<0.05. This data indicated that the obvious enhanced oncogene c-fos expression might be play partly role in acting and damaging airway epithilium maybe close associated with bronchial asthma. The beneficial effects of corticosteroid in asthma may results from inhibiting c-fos expression.
, 百拇医药
Key words: Bronchial asthma; Pro-oncogene c-fos; Bronchial epithilium; Guipea pig
支气管哮喘是一种常见的气道慢性变态反应性炎症，其发病机制非常复杂，涉及到多种细胞、细胞因子及介质，目前认为在气管炎症发生过程中，气道上皮细胞活化，表达分泌有关炎症介质起着重要作用，新近有作者报道上皮细胞的活化可能与原癌基因c-fos的表达增强相关，国内未见文献报道，本文通过探讨原癌基因在哮喘发病中的作用，欲从基因、蛋白水平探索哮喘发病机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物及哮喘模型建立[1]
健康豚鼠31只，雌雄不拘，体重250～400g，随机分为3组：哮喘组：动物11只用10%卵蛋白(OVA，Sigma公司)，腹腔内注射致敏，14d使用1%卵蛋白超声雾化吸入诱发哮喘，1次/d，连续诱喘5d；治疗组：动物10只上述方法致敏后14d诱喘前2h腹腔注入地塞米松(DXM)0.5mg/kg，余同哮喘组；对照组：腹腔内注入生理盐水1ml后第14天始，每天给予生理盐水雾化吸入1次，吸入时间为同批哮喘组鼠最长诱喘时间，连续5d。
, 百拇医药
1.2 标本采集与支气管组织c-fos免疫组化
诱喘后第5天鼠给予2%戊巴比妥钠腹腔内注入麻醉，各组留取2例光、电镜病理检查，然后钝性分离支气管树，将肺周边支气管组织剪成小薄片立即置10%中性甲醛固定。将甲醛固定标本经脱水→透明→蜡包埋后经轮转组织切片机(美国AO公司)切成3μm薄片，用兔抗鼠c-fos为第一抗体，采用SP染色法染色，检测细支气管c-fos阳性细胞，胞浆染褐色为阳性。经免疫组化图像统计分析系统计算c-fos阳性细胞阳性蛋白面密度(即：c-fos阳性蛋白总面积密度/统计场总面积密度)，确定c-fos蛋白表达量。
1.3 统计学处理
在586计算机上用SPSS软件作统计学处理，实验数据用(
±s)表示，c-fos阳性蛋白表达量行IgX变换，达到方差齐性后行方差分析(Tukey检验)。
, http://www.100md.com
2 结果
2.1 各组豚鼠反应
哮喘组鼠吸入1%OVA，20s～6min内出现不安或尖叫、呼吸急促、哮鸣音、腹肌强烈收缩。雾化终止后症状仍持续20～45min，其中有4只共6次上述症状发作后倒地濒死。DXM治疗组豚鼠哮喘发作时间较哮喘组时间迟，症状轻，无倒地。对照组吸入生理盐水后安静，无不适反应。
2.2 鼠病理形态学变化
经光镜、电镜病理学检查哮喘鼠细支气管病变均符合哮喘气道炎症病理学改变[2]。光镜(HE×400)：哮喘组豚鼠细支气管腔内大量粘液、炎性细胞渗出，上皮细胞变性，部分脱落坏死，嗜酸粒细胞浸润明显；治疗组鼠细支气管腔内少量炎性物质渗出，上皮细胞排列规整无脱落，未见明显嗜酸粒细胞渗出；对照组鼠细支气管上皮细胞规整，管腔内无明显炎症渗出物。
, 百拇医药
2.3 细支气管组织c-fos免疫组化
c-fos表达阳性细胞主要是支气管上皮细胞。哮喘组鼠上皮细胞浆染褐色的c-fos蛋白明显高于治疗组及对照组，见附图。
附图 细支气管C-fos免疫组化光镜病理改变(HE×40)片
A：正常对照组豚鼠，细支气管组织阳性蛋白表达不明显。 B：哮喘豚鼠：上皮细胞浆见较多染褐色的c-fos蛋白表达
C：DXM治疗豚鼠：上皮细胞浆可见少许c-fos阳性蛋白表达
2.4 豚鼠支气管上皮细胞c-fos蛋白表达量变化
哮喘组鼠细支气管上皮细胞c-fos蛋白表达量(29.13±7.73)%，显著高于DXM治疗组(15.0±2.96)%及对照组(4.19±1.25)%，均P<0.05。治疗组表达量虽显著低于哮喘组，但较对照组仍存在明显升高，Ρ<0.05。
, 百拇医药
3 讨论
支气管哮喘是一种气道高反应性慢性炎症，其主要病理改变除嗜酸性细胞、肥大细胞、巨噬细胞等炎性细胞浸润外，尚有气道粘膜上皮细胞脱落，气道平滑肌增生肥厚。c-fos为即刻癌基因，位于人类常染色基因14q24.3～q31上[3]，其蛋白产物与c-Jun蛋白组成稳定的异二聚体AP-1(活性蛋白-1)，后者可与DNA分子特异顺序AP-1位点结合，属于转录因子，所以c-fos Gene与细胞生长、增殖活化密切相关[4]，Oncogene c-fos在大多数正常细胞中表达水平较低，它可受多种炎症介质、炎症细胞、细胞因子刺激激活，激活后可激活多种介质及细胞因子[5]，在哮喘中起着重要作用。有人发现在气道炎症疾病中，组胺刺激可使c-fos表达增强[5]。Demoly首先报道哮喘支气管活检组织气道上皮细胞有较高的c-fos蛋白表达[6]，继而发现上皮细胞c-fos阳性反应程度与上皮细胞脱落程度呈正相关。本文用免疫组化方法证明c-fos阳性蛋白主要分布于气道上皮细胞胞浆。哮喘组鼠哮喘症状重，光学显微镜检查见细支气管上皮细胞脱落坏死，而治疗组及对照组则上皮细胞完整。哮喘组鼠细支气管气道上皮c-fos蛋白表达显著高于治疗组及对照组，说明Proto-oncogene c-fos参与了哮喘发病，气道上皮细胞可能是c-fos作用的靶细胞之一，它致使上皮细胞活化、脱落，结合文献认为c-fos Gene表达增强可能不仅与细胞生长、增殖相关还影响上皮细胞活性及破坏上皮细胞[7]。上皮细胞活化受损后可释放多种炎症介质、细胞因子，使炎症进一步加重，而气道上皮细胞脱落使神经纤维裸露，气道处高反应性，同时气道上皮损伤后的修复又可使上皮细胞纤维细胞增生、气管壁增厚，气道重塑，导致气道进一步狭窄，诱发及加重哮喘。
, 百拇医药
本文结果还提示治疗组鼠其哮喘发作症状及气道病理改变明显轻于哮喘组，其气道上皮细胞c-fos蛋白表达量显著低于哮喘组。结果与文献报导相符[7，8]，说明在哮喘中肾上腺皮质激素可能下调c-fos表达而达到抗炎作用，Lane认为[9]c-fos增多，可导致AP-1(活性蛋白-1)增多，竞争性减少了糖皮质激素与DNA特异顺序结合，这可能是哮喘发病以及激素治疗哮喘的重要机制之一，这对于全面深入了解掌握哮喘发病及治疗有着重要意义，值得进一步研究。
参 考 文 献
1 万 有，翁世文.雌二醇对豚鼠致敏过程的影响.中国药理学报，1993；14：50～51
2 李明华，李 进.支气管哮喘病理学改变.见李明华，殷凯生主编.哮喘病学.北京：人民卫生出版社，1998：76～82
3 Jonas AE and Lore I. Human c-fos proto-oncogene mapped to chromosom 14,band q24.3-q31 possibilities for oncogene activation by chromosomal rearangements in human neoplasma.Exp Cell Res,1987；169:262～265
, 百拇医药
4 Peter A and Michael K. The role of Jun fos and the AP-1 complexin cellproliferation and transformation.Biochemica Biophysica Acta,1991；1072：129～157
5 Panettieri RA,Yadvish Pa,Kelly AM,et al.Histamine stimulates proliferation of airway smooth muscle and induces c-fos expression.Am J Physiol,1990；259:365～371
6 Demoly P,Basset SN,Chanez P,et al.C-fos proto-oncogene expression in bronchial biospsies of asthmatics.Am J Respir Cell Mol Biol,1992；7:128～133
, http://www.100md.com
7 Demoly P,Chanez P,Pujol JC,et al.Fos immunoreactivity asessment on human normal and pathological bronchial biopsies. Respiratory Medicine,1995；89:329～335
8 Tremblay L,Valenza F,Ribeiro SP,et al.Injurious ventilatory strategies increase cytokines and c-fos mRNA expression in an isolated rat lung modal.J Clin Invest,1997；99:944～952
9 Lane SJ,Adcock IM,Richards D,et al.Corticosteroid-resistant bronchial asthma is associated with increased c-fos expression in monocytes and Tlymphocytes.J Clin Invest,1998；102:2156～2164, http://www.100md.com
单位：湖南医科大学附属湘雅医院呼吸内科 长沙 410008
关键词：支气管哮喘；c-fos基因；支气管上皮细胞；豚鼠
中国现代医学杂志000505
为探讨支气管哮喘与原癌基因Proto-oncogene c-fos间关系，该文建立了哮喘豚鼠模型，用免疫组化及图像分析测定支气管上皮细胞c-fos蛋白表达量。结果哮喘组病理检查细支气管壁上皮细胞脱落、上皮层破坏明显，上皮细胞c-fos蛋白表达量(29.13±7.2)%显著高于DXM治疗组(15.0±2.96)及对照组(4.19±1.25)。说明c-fos表达增强可能与哮喘发生密切相关，而且c-fos作用机制可能与其活化、损伤气道上皮细胞有关，肾上腺皮质激素能控制哮喘可能与其下调c-fos基因表达相关。
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Luo Bailing, Wu Esheng
Department of Internal Medicine, Xiangya Hospital Hunan Medical university Changsha 410008
[Abstract] Objective: To probe into correlation between bronchial asthma and expression of oncogene c-fos, the asthmatic guinea pigs models which were checked by pathological change of bronchiole were produced with inhaling aerosolized ovalbumin. Then the c-fos protein expression on bronchial epithilial cell was assessed by immunohistochemical technique and image analysis. Conclusions: The results showed that the structure of bronchial wall and epithilium of the asthmatic group (29.13±7.73%) was significantly higher than that of the DXM treatment group (15.0±29.6%) and control group (4.19±1.25%), both p<0.05. This data indicated that the obvious enhanced oncogene c-fos expression might be play partly role in acting and damaging airway epithilium maybe close associated with bronchial asthma. The beneficial effects of corticosteroid in asthma may results from inhibiting c-fos expression.
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Key words: Bronchial asthma; Pro-oncogene c-fos; Bronchial epithilium; Guipea pig
支气管哮喘是一种常见的气道慢性变态反应性炎症，其发病机制非常复杂，涉及到多种细胞、细胞因子及介质，目前认为在气管炎症发生过程中，气道上皮细胞活化，表达分泌有关炎症介质起着重要作用，新近有作者报道上皮细胞的活化可能与原癌基因c-fos的表达增强相关，国内未见文献报道，本文通过探讨原癌基因在哮喘发病中的作用，欲从基因、蛋白水平探索哮喘发病机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物及哮喘模型建立[1]
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1.2 标本采集与支气管组织c-fos免疫组化
诱喘后第5天鼠给予2%戊巴比妥钠腹腔内注入麻醉，各组留取2例光、电镜病理检查，然后钝性分离支气管树，将肺周边支气管组织剪成小薄片立即置10%中性甲醛固定。将甲醛固定标本经脱水→透明→蜡包埋后经轮转组织切片机(美国AO公司)切成3μm薄片，用兔抗鼠c-fos为第一抗体，采用SP染色法染色，检测细支气管c-fos阳性细胞，胞浆染褐色为阳性。经免疫组化图像统计分析系统计算c-fos阳性细胞阳性蛋白面密度(即：c-fos阳性蛋白总面积密度/统计场总面积密度)，确定c-fos蛋白表达量。
1.3 统计学处理
在586计算机上用SPSS软件作统计学处理，实验数据用(
±s)表示，c-fos阳性蛋白表达量行IgX变换，达到方差齐性后行方差分析(Tukey检验)。, http://www.100md.com
2 结果
2.1 各组豚鼠反应
哮喘组鼠吸入1%OVA，20s～6min内出现不安或尖叫、呼吸急促、哮鸣音、腹肌强烈收缩。雾化终止后症状仍持续20～45min，其中有4只共6次上述症状发作后倒地濒死。DXM治疗组豚鼠哮喘发作时间较哮喘组时间迟，症状轻，无倒地。对照组吸入生理盐水后安静，无不适反应。
2.2 鼠病理形态学变化
经光镜、电镜病理学检查哮喘鼠细支气管病变均符合哮喘气道炎症病理学改变[2]。光镜(HE×400)：哮喘组豚鼠细支气管腔内大量粘液、炎性细胞渗出，上皮细胞变性，部分脱落坏死，嗜酸粒细胞浸润明显；治疗组鼠细支气管腔内少量炎性物质渗出，上皮细胞排列规整无脱落，未见明显嗜酸粒细胞渗出；对照组鼠细支气管上皮细胞规整，管腔内无明显炎症渗出物。
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2.3 细支气管组织c-fos免疫组化
c-fos表达阳性细胞主要是支气管上皮细胞。哮喘组鼠上皮细胞浆染褐色的c-fos蛋白明显高于治疗组及对照组，见附图。
附图 细支气管C-fos免疫组化光镜病理改变(HE×40)片
A：正常对照组豚鼠，细支气管组织阳性蛋白表达不明显。 B：哮喘豚鼠：上皮细胞浆见较多染褐色的c-fos蛋白表达
C：DXM治疗豚鼠：上皮细胞浆可见少许c-fos阳性蛋白表达
2.4 豚鼠支气管上皮细胞c-fos蛋白表达量变化
哮喘组鼠细支气管上皮细胞c-fos蛋白表达量(29.13±7.73)%，显著高于DXM治疗组(15.0±2.96)%及对照组(4.19±1.25)%，均P<0.05。治疗组表达量虽显著低于哮喘组，但较对照组仍存在明显升高，Ρ<0.05。
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3 讨论
支气管哮喘是一种气道高反应性慢性炎症，其主要病理改变除嗜酸性细胞、肥大细胞、巨噬细胞等炎性细胞浸润外，尚有气道粘膜上皮细胞脱落，气道平滑肌增生肥厚。c-fos为即刻癌基因，位于人类常染色基因14q24.3～q31上[3]，其蛋白产物与c-Jun蛋白组成稳定的异二聚体AP-1(活性蛋白-1)，后者可与DNA分子特异顺序AP-1位点结合，属于转录因子，所以c-fos Gene与细胞生长、增殖活化密切相关[4]，Oncogene c-fos在大多数正常细胞中表达水平较低，它可受多种炎症介质、炎症细胞、细胞因子刺激激活，激活后可激活多种介质及细胞因子[5]，在哮喘中起着重要作用。有人发现在气道炎症疾病中，组胺刺激可使c-fos表达增强[5]。Demoly首先报道哮喘支气管活检组织气道上皮细胞有较高的c-fos蛋白表达[6]，继而发现上皮细胞c-fos阳性反应程度与上皮细胞脱落程度呈正相关。本文用免疫组化方法证明c-fos阳性蛋白主要分布于气道上皮细胞胞浆。哮喘组鼠哮喘症状重，光学显微镜检查见细支气管上皮细胞脱落坏死，而治疗组及对照组则上皮细胞完整。哮喘组鼠细支气管气道上皮c-fos蛋白表达显著高于治疗组及对照组，说明Proto-oncogene c-fos参与了哮喘发病，气道上皮细胞可能是c-fos作用的靶细胞之一，它致使上皮细胞活化、脱落，结合文献认为c-fos Gene表达增强可能不仅与细胞生长、增殖相关还影响上皮细胞活性及破坏上皮细胞[7]。上皮细胞活化受损后可释放多种炎症介质、细胞因子，使炎症进一步加重，而气道上皮细胞脱落使神经纤维裸露，气道处高反应性，同时气道上皮损伤后的修复又可使上皮细胞纤维细胞增生、气管壁增厚，气道重塑，导致气道进一步狭窄，诱发及加重哮喘。
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本文结果还提示治疗组鼠其哮喘发作症状及气道病理改变明显轻于哮喘组，其气道上皮细胞c-fos蛋白表达量显著低于哮喘组。结果与文献报导相符[7，8]，说明在哮喘中肾上腺皮质激素可能下调c-fos表达而达到抗炎作用，Lane认为[9]c-fos增多，可导致AP-1(活性蛋白-1)增多，竞争性减少了糖皮质激素与DNA特异顺序结合，这可能是哮喘发病以及激素治疗哮喘的重要机制之一，这对于全面深入了解掌握哮喘发病及治疗有着重要意义，值得进一步研究。
参 考 文 献
1 万 有，翁世文.雌二醇对豚鼠致敏过程的影响.中国药理学报，1993；14：50～51
2 李明华，李 进.支气管哮喘病理学改变.见李明华，殷凯生主编.哮喘病学.北京：人民卫生出版社，1998：76～82
3 Jonas AE and Lore I. Human c-fos proto-oncogene mapped to chromosom 14,band q24.3-q31 possibilities for oncogene activation by chromosomal rearangements in human neoplasma.Exp Cell Res,1987；169:262～265
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4 Peter A and Michael K. The role of Jun fos and the AP-1 complexin cellproliferation and transformation.Biochemica Biophysica Acta,1991；1072：129～157
5 Panettieri RA,Yadvish Pa,Kelly AM,et al.Histamine stimulates proliferation of airway smooth muscle and induces c-fos expression.Am J Physiol,1990；259:365～371
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, http://www.100md.com
7 Demoly P,Chanez P,Pujol JC,et al.Fos immunoreactivity asessment on human normal and pathological bronchial biopsies. Respiratory Medicine,1995；89:329～335
8 Tremblay L,Valenza F,Ribeiro SP,et al.Injurious ventilatory strategies increase cytokines and c-fos mRNA expression in an isolated rat lung modal.J Clin Invest,1997；99:944～952
9 Lane SJ,Adcock IM,Richards D,et al.Corticosteroid-resistant bronchial asthma is associated with increased c-fos expression in monocytes and Tlymphocytes.J Clin Invest,1998；102:2156～2164, http://www.100md.com