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编号:10268532
溶菌酶和乳铁蛋白在慢性鼻窦炎钩突粘膜中的表达
http://www.100md.com 《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》 1998年第4期
     作者:张罗 韩德民 王植平 张勇 周兵 刘华超 范尔钟 李颍

    单位:100730 北京首都医科大学附属同仁医院耳鼻咽喉-北京 颈外科(张罗、韩德民、周兵、刘华超),病理科(王植平、张勇),北京市耳鼻咽喉科研究所(范尔钏、李颍)

    关键词:鼻窦炎;溶菌酶;乳铁蛋白;免疫组织化学

    中华耳鼻咽喉科杂志980408 【摘要】 目的 了解钩突在局部防御慢性炎症过程中的作用。方法 采用免疫组化ABC法,检测溶菌酶(lysozyme,LZ)和乳铁蛋白(lactoferrin,LF)在17侧健康和70侧慢性鼻窦炎患者(分为单纯炎症组和合并鼻息肉组)钩突粘膜中的表达情况。结果 ①LZ在单纯炎症组钩突粘膜杯状细胞中表达较健康对照组加强(P<0.05);LF在健康和慢性鼻窦炎钩突杯状细胞中常为阴性表达;②LZ在健康和慢性鼻窦炎钩突粘膜腺体的浆液性和粘液性细胞中均有表达;LF只在浆液性腺细胞胞浆中表达。合并鼻息肉组钩突粘膜腺细胞中LZ和LF的表达增强,其LZ的表达与健康对照组和单纯炎症组相比差异均有显著性(P<0.01,P<0.05),LF的表达与健康对照组比较差异有非常显著性(P<0.01);③钩突粘膜上皮细胞对LZ和LF多为阴性表达。结论 钩突粘膜中的杯状细胞和混合腺对LZ和LF的分泌起重要作用,可能参与构成局部免疫防御系统。
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    Lysozyme and lactoferrin in human uncinate process mucosa during chronic sinusitis Zhang Luo,Han Demin,Wang Zhiping, et al. Affiliated Beijing Tongren Hospital of Capital University of Medical Sciences,Beijing 100730

    【Abstract】 Objective To study the local protective role of lysozyme(LZ) and lactoferrin(LF) in the uncinate process mucosa during chronic sinusitis. Methods Expression of LZ and LF was determined in 17 samples from normal subjects and 70 samples from chronic sinusitis patients with ABC immunohistochemical method. According to the presence or absence of nasal polyps, patients were divided into two groups. Results Serous cells of submucosal glands displayed a strongly positive staining reaction to both LZ and LF in the normal uncinate process mucosa and mucosa from patients with chronic sinusitis. A positive though weak staining for LZ could also be found frequently within mucous cells of submucosal mixed glands and occasionally within goblet cells. In the mucosa from patients without nasal polyps,the staining reaction to LZ appeared to be intensified in goblet cells when compared with normal controls (P<0.05). In patients with nasal polyps,the staining reaction to LZ appeared to be intensified in submucosal glands when compared with normal controls (P<0.01) and patients without nasal polyps (P<0.05). For LF,the staining reaction from patients with nasal polyps was stronger than that in normal controls (P<0.01).The epithial cells stained negatively for LZ and LF. Conclusions It suggests that the observed increase in LZ and LF secreting activity of goblet cells and submucosal mixed glands may play a part role in the defense mechanism of uncinate process mucosa during the course of chronic sinusitis.
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    【Keywords】 Sinusitis Muramidase Lactoferrin Immunohistochemistry

    溶菌酶(lysozyme,LZ)和乳铁蛋白(lactoferrin,LF)是呼吸道分泌物中重要的杀菌性蛋白,参与构成鼻腔、鼻窦的局部防御系统,主要由呼吸道粘膜腺体的浆液腺细胞和泪腺、唾液腺、炎性细胞及部分上皮细胞分泌[1~5]。健康下鼻甲和上颌窦粘膜腺体的浆液腺细胞胞浆中均有LZ和LF表达[3,6]。钩突位于鼻腔外侧壁,参与组成筛漏斗,与额、筛、上颌窦的引流密切相关。近年来,随着鼻内窥镜手术的开展,钩突以其解剖位置的重要性及在慢性鼻窦炎病理生理过程中所起的作用而日益引起关注。本研究旨在通过观察健康和慢性鼻窦炎患者钩突粘膜中LZ和LF的表达情况,了解钩突在局部免疫防御过程中的作用。

    材料和方法
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    一、临床资料

    选取1997年2~3月在我科接受鼻内窥镜手术的慢性鼻窦炎患者44例,依照鼻内窥镜检查是否合并鼻息肉分为单纯炎症组(14例,男9例,女5例,年龄18~52岁,平均34.3岁,切除钩突21侧)和合并鼻息肉组(30例,男21例,女9例,年龄8~64岁,平均39.8岁,切除钩突49侧)。另选无鼻窦炎症状且鼻窦CT表现正常的鼻中隔偏曲、额窦骨瘤等疾病患者14例(男9例,女5例,年龄18~63岁,平均38.2岁,切除钩突17侧),作为健康对照组。

    二、钩突处理

    切除的钩突用10%中性福尔马林固定,继以10%EDTA脱钙,常规石蜡包埋、切片,厚4 μm。

    三、组织病理学染色

    分别采用苏木素-伊红染色(HE)和阿尔辛蓝过碘酸雪夫(PAS-AB)染色,光学显微镜下观察组织病理学改变。
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    四、免疫组织化学染色

    采用ABC法[6],一抗分别为兔抗人LZ和LF多克隆抗体,工作液浓度为1∶50;生物素化二抗为羊抗兔IgG(Zymed, 美国)。染色方法:常规脱蜡,3%H2O2甲醇室温15~30 min; 10%小牛血清20℃10~20 min;滴加一抗,4℃过夜,Tris浸洗3 min×3次;滴加生物素化二抗,37℃浮浴1 h,Tris浸洗3 min×3次;滴加AB复合物(抗生物素-生物素-过氧化酶复合物,avidin-biotin peroxidase complex),37℃浮浴1 h,Tris浸洗3 min×3次;0.05%DAB(3,3-二氨基苯联胺,diaminobenzidine)显色5~10 min,蒸馏水洗3 min×3次;苏木素复染;常规脱水透明,中性树胶封片。

    五、结果判定

    观察LZ和LF在钩突粘膜上皮、腺体和杯状细胞中的表达情况,综合显色细胞的染色强度和比例分为:阴性(-):无显色细胞;阳性(++):胞浆呈棕黄色,较多量显色细胞;强阳性(+++):胞浆呈深棕黄色,大量显色细胞;弱阳性(+++):介于阴性和阳性之间[6]
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    六、统计方法

    应用SPSS for Windows统计软件中的卡方检验。

    结果

    钩突粘膜被覆假复层纤毛柱状上皮,上皮附着于菲薄的基底膜上,固有层中分布有血管和含浆液、粘液腺细胞的混合腺(图1)。慢性鼻窦炎患者钩突粘膜常见腺体增生,多为粘液腺细胞,腺泡和导管扩张,有时可见腺泡融合形成“粘液湖”样改变(图2)。

    LZ和LF均在细胞胞浆中表达,表达状况见表1,2。健康钩突粘膜浆液细胞中LZ和LF表达为强阳性。粘液细胞胞浆中LZ表达呈弱阳性(图3),LF表达为阴性(图4)。多数切片中杯状细胞为阴性表达,特别是LF(14/17),部分切片中可见杯状细胞胞浆LZ呈弱阳性表达(图3),偶见LZ呈强阳性表达(1/17)。上皮细胞中未见显色成分(17/17)。

, http://www.100md.com     表1 溶菌酶在各组钩突粘膜中的表达状况 分组

    杯状细胞

    腺体细胞

    上皮细胞

    -

    

    

    

    -

    

    

    

    -
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    

    

    

    正常对照组

    8

    3

    5

    1

    0

    10

    7

    0

    17

    0
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    0

    0

    单纯炎症组

    1

    11

    7

    2

    0

    11

    10

    0

    19

    2

    0
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    0

    合并鼻息肉组

    13

    22

    10

    4

    0

    10

    27

    12

    43

    5

    1

    0
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    表2 乳褐质在各组钩突粘膜中的表达状况 分组

    杯状细胞

    腺体细胞

    上皮细胞

    -

    

    

    

    -

    

    

    

    -
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    

    

    

    正常对照组

    14

    3

    0

    0

    0

    14

    3

    0

    17

    0
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    0

    0

    单纯炎症组

    14

    6

    1

    0

    1

    10

    10

    0

    18

    3

    0
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    0

    合并鼻息肉组

    43

    5

    1

    0

    1

    18

    27

    3

    46

    2

    0

    1
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    LZ在钩突粘膜杯状细胞中的表达在三组间差异有显著性(P<0.05)。其中,单纯炎症组杯状细胞对LZ的表达增强,与正常对照组比较差异有显著性(P<0.05),但与合并鼻息肉组差异无显著性(P>0.05),且合并鼻息肉组与健康常对照组比较,差异亦无显著性(P>0.05)。而LF在多数慢性鼻窦炎钩突杯状细胞中呈阴性或弱阳性表达(68/70)(图5),组间比较差异无显著性(P>0.05)。

    LZ和LF在钩突粘膜腺体细胞中的表达在三组间比较差异有非常显著性(P<0.01)。其中①合并鼻息肉组钩突粘膜腺体细胞对LZ的表达增强(图6),与健康对照组和单纯炎症组比较差异均有显著性(P<0.01和P<0.05),而单纯炎症组与健康对照组比较差异无显著性(P>0.05);②合并鼻息肉组腺细胞中LF的表达增强,但在粘液腺细胞中为阴性表达(图5),与健康对照组比较有差异有极显著性(P<0.01)。但患者组间及健康对照组与单纯炎症组间差异均无显著性(P均>0.05)。

    LZ和LF在慢性鼻窦炎钩突上皮细胞中的表达少见。
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    讨论

    一、LZ和LF的作用机理

    鼻腔、鼻窦粘膜表面的粘液纤毛传输系统是上呼吸道重要的机械和免疫防御屏障,对保持鼻腔、鼻窦正常生理功能发挥着重要作用。鼻分泌物中含有LZ、LF和分泌型IgA等抗菌成分。

    LZ属碱性多肽,通过酶解革兰阳性菌细胞壁肽聚糖的糖苷键而杀灭细菌。体外试验还证实LZ具有改变人呼吸道分泌物粘弹性和促进单个鼻腔粘膜上皮细胞纤毛摆动的作用[7,8];LF则通过结合细菌中的铁而阻止细菌生长,同时还可改变保护革兰阴性菌抵抗LZ作用的外肽,二者联合发挥一定的杀菌作用[2~4]。此外,LF还能通过其包括N端部分的肽链具有裂解蛋白质的性质而发挥抗菌作用[1]。因此,LZ和LF是局部免疫防御系统的重要组成部分。

    二、LZ和LF在健康鼻腔鼻窦粘膜的分布
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    健康下鼻甲和上颌窦粘膜混合腺的浆液腺细胞胞浆中都有LZ和LF表达[3,6]。Fukami等[6]报告在上颌窦粘膜杯状细胞胞浆中LZ和LF有弱阳性表达,而Raphael等[3]在下鼻甲粘膜中未发现杯状细胞和粘液腺细胞胞浆中有LZ和LF表达。

    钩突构成筛漏斗的前壁,对保持前组鼻窦的正常引流和通气功能起着屏障和保护作用。同时,钩突位于中鼻道入口处,参与组成局部免疫防御系统。本研究发现正常钩突粘膜中有LZ和LF的表达,说明杯状细胞和混合腺的浆液、粘液腺细胞对LZ的分泌起重要作用,而LF的分泌主要源于混合腺的浆液腺细胞。LZ和LF作为非特异性免疫物质,参与构成窦口鼻道复合体的局部免疫屏障。

    三、LZ和LF在慢性鼻窦炎钩突粘膜中的表达

    慢性鼻窦炎(单纯炎症组)钩突粘膜中杯状细胞对LZ的表达增强,而对LF多为阴性表达,说明在慢性炎症过程中杯状细胞LZ的分泌活性增强[6]。而合并鼻息肉的慢性鼻窦炎钩突粘膜杯状细胞中未见LZ的表达增强,提示单纯炎症患者和合并鼻息肉患者,其钩突粘膜杯状细胞对LZ的分泌功能存在差异,从而可能导致局部免疫功能改变。
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    从LZ和LF在钩突粘膜混合腺中的表达状况来看,合并鼻息肉组对LZ和LF表达加强。粘膜腺体增生,腺泡扩张,特别是对LZ呈弱阳性或阳性表达的粘液腺细胞增多,增生腺泡及其导管上皮均可见LZ和LF的表达,说明该组钩突粘膜混合腺对LZ和LF的分泌起一定作用。而单纯炎症组LZ和LF在腺体细胞中的表达与健康对照组比较无明显加强。

    Jeney等[9]测定慢性鼻窦炎患者鼻腔分泌物中LZ和LF的基础分泌量高于健康对照组,提示有LZ和LF分泌亢进,推测是鼻腔粘膜腺体增生的结果。

    尽管钩突粘膜在鼻腔和鼻窦粘膜中所占的比例不大,但由于其在解剖上的所处的重要位置,决定了它是感染过程中的一个重要环节。本研究表明钩突粘膜杯状细胞和混合腺可能在局部抗感染过程中发挥着一定的作用。

    图1 正常钩突粘膜,被覆假复层纤毛柱状上皮.HE×50 图2 慢性鼻窦炎钩突粘膜腺体增生,多为粘液膜细胞,腺泡和导管扩张,可见腺融合。PAS-AB×33 图3 LZ在正常钩突粘膜腺体的浆液性细胞浆中为强阳性表达,而在粘液性细胞胞浆中呈弱阳性表达,杯状细胞胞浆中亦可见弱阳性表达。免疫组化染色×50 图4 LF在正常钩突粘膜腺体的浆液性细胞胞浆中为强阳性表达,而在粘液性细胞和杯状细胞胞浆中为阴性表达。免疫组化染色×25 图5 LF在慢性鼻窦炎钩突粘膜腺细胞中的表达增强,粘液性腺细胞和杯状细胞中仍为阴性表达。免疫组化染色×25 图6 LZ在慢性鼻窦炎钩突粘膜腺的细胞和杯状细胞中的表达增强。免疫组化染色×25
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    参考文献

    1姚笠(综述).乳铁蛋白-一种多功能免疫调节蛋白.国外医学免疫学分册,1996,19:317-318.

    2Ellison RT 3d, Giehl TJ.Killing of gram-negative bacteria by lactoferrin and lysozyme. J Clin Invest,1991,88:1080-1091.

    3Raphael GD,Jeney EV,Baraniuk JN,et al.Pathophysiology of rhinitis: lactoferrin and lysozyme in nasal secretions.J Clin Invest, 1989, 84:1528-1535.

    4Bowes D,Clark AE,Corrin B.Ultrastructural localisation of lactoferrin and glycoprotein in human bronchial glands.Thorax,1981,36:108-115.
, 百拇医药
    5Bowes D,Corrin B.Ultrastructural immunocytochemical localisation of lysozyme in human bronchial glands.Thorax,1977,32:163-170.

    6Fukami M,Stierna P,Veress B,et al.Lysozyme and lactoferrin in human maxillary sinus mucosa during chronic sinusitis:an immunohistochemical study. Eur Arch Otorhinolaryngol,1993,250: 133-139.

    7Puchelle E,Jacqot J,Zahm JM.In vitro restructuring effect of human airway immunoglobulins A and lysozyme on airway secretions. Eur J Respir Dis,1987,71(Suppl 153):117-122.
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    8Hisamatsu KI,Yamauchi Y,Uchida M,et al.Promotive effect of lysozyme on the ciliary activity of the human nasal mucosa. Acta Otolaryngol,1986,101:290-294.

    9Jeney EVM,Raphael GD,Meredith SD,et al.Abnormal nasal glandular secretion in recurrrent sinusitis.J Allergy Clin Immunol,1990,56:10-18.

    (本文编辑:姬广茜), 百拇医药