水通道蛋白5在鼻息肉组织中的表达及意义

水通道蛋白5在鼻息肉组织中的表达及意义

李成文1张国胜1田军2

李成文1张国胜1(通讯作者)田军2

（1潍坊医学院山东潍坊261042；2潍坊市人民医院耳鼻喉科山东潍坊261041）

【摘要】目的探讨水通道蛋白5（aquaporin-5,AQP-5）在鼻息肉组织中的表达，分析其在该病变中的作用机制。方法选择正常下鼻甲组织24例和鼻息肉组织32例，采用免疫组织化学技术检测AQP-5在下鼻甲和鼻息肉组织中的表达及分布情况。结果免疫组化染色显示AQP-5在鼻息肉和正常下鼻甲组织中均有不同程度的表达；固有层腺体中AQP-5的阳性细胞表达率，下鼻甲组显著高于鼻息肉组，差异有统计学意义（P＜0.05）；血管及血管内皮中AQP-5的阳性细胞表达率，下鼻甲组显著低于鼻息肉组，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论AQP-5在鼻息肉组织中的异常表达与鼻息肉的形成密切相关。

【关键词】鼻息肉水通道蛋白免疫组织化学

【中图分类号】R765【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2012）32-0024-02

鼻息肉是耳鼻喉科的常见病和多发病，成年人的发病率较高，其发病有着极其复杂的因素[1]。临床上最常见的病理类型是水肿型，约占总数的85％～90％，组织学表现为炎性细胞浸润、血管扩张、间质水肿及腺体增殖亢进，因此对鼻息肉水肿机制的研究具有重要的临床意义。

水通道蛋白（aquaporins,AQPS）是近年新发现的一种膜蛋白，是一族广泛存在于原核和真核生物细胞膜上选择性高效转运水分子的特异孔道，其在体内液体转运和腺体分泌方面具有重要作用。已有报道指出AQP1、AQP2、AQP3及AQP8与鼻息肉组织水肿的发生密切相关。AQP5是否在鼻息肉的形成中起一定作用，国内外文献报道较少。本研究利用免疫组织化学技术检测AQP5在鼻息肉中的表达和分布，以探讨AQP5与鼻息肉形成的关系。

1材料与方法

1.1临床资料

鼻息肉组：32例，其中男20例，女12例，年龄37～48岁，标本取自2011年4月～2012年4月在昌乐县人民医院耳鼻喉科住院行鼻内镜下鼻息肉切除患者，术前2周未行鼻用糖皮质激素、抗组胺类药物治疗，术后病理证实为鼻息肉组织。

下鼻甲组：24例，其中男16例，女8例，年龄40～56岁，标本来自同一时期慢性肥厚性鼻炎患者行下鼻甲部分切除术的下鼻甲黏膜。

1.2实验方法

1.2.1免疫组化染色材料美国SantaCruz公司生产的羊抗人AQP-5，链霉素抗生物素蛋白过氧化物酶（streptavidinperoxidase，SP）免疫组化试剂盒购自北京中山生物技术公司，抗体均以0.1mol/L的磷酸盐缓冲液（phosphate-bufforsilutlon,PBS,PH7.4）稀释，浓度为1:100。

1.2.2免疫组化染色所有标本经4％多聚甲醛固定48h后，石蜡包埋，连续切片，制成厚约5μm切片，脱蜡、梯度酒精脱水，3％甲醇双氧水漂洗除去内源性过氧化物酶活性，微波修复抗原，37℃滴加一抗，4℃过夜，加入SP,37℃反应20min,PBS冲洗，二氨基联苯胺（diamionbenzidene,DAB）显色，苏木精复染，脱水、二甲苯透明、中性树胶封片，显微镜下观察。用已知人肾曲小管阳性切片为阳性对照，用PBS缓冲液代替一抗同步染色作为阴性对照。

1.3阳性结果判定及统计学分析

阳性细胞表达为棕黄色，每一标本做连续切片，选其中2～3张结构背景清晰，阳性表达好的切片作为统计分析对象，低倍镜下观察每张切片的阳性细胞表达区域，从中随机观察10个高倍镜视野（×200），手工计数鼻息肉与下鼻甲组织的各层结构的阳性细胞表达数。用SPSS17.0软件对数据进行t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1AQP-5在鼻息肉与下鼻甲黏膜组织中的分布

AQP-5在阴性对照均不着色，在阳性对照片中见人肾曲小管胞浆呈明显棕黄色。下鼻甲组织的上皮细胞层、黏膜下腺体及血管中均有AQP-5的表达，但主要表达于黏膜下腺体，血管及其内皮表达较少。鼻息肉组织的上皮细胞及固有层均有AQP-5表达，但主要表达于固有层毛细血管及其内皮细胞。

2.2AQP-5在鼻息肉与下鼻甲黏膜组织中的表达

AQP-5在鼻息肉和下鼻甲组织中均有不同程度的表达，AQP-5阳性细胞表达率在固有腺体中鼻息肉组织较下鼻甲组织低，差异有统计学意义（P＜0.05）；而在血管及血管内皮中鼻息肉组织较下鼻甲组织高，差异有统计学意义（P＜0.05）；在上皮细胞中鼻息肉组织较下鼻甲组织低，但差异无统计学意义（P＞0.05）；见表1

表1鼻息肉和下鼻甲组织中AQP-5的阳性表达（x-±s）

注：采用t检验，与下鼻甲组织比较，＊P＜0.05

3讨论

鼻息肉是一种以极度水肿的鼻黏膜在中鼻道形成单发或多发息肉为特征的良性病变组织，其病因和发病机制至今尚未阐明，但作为一种独特的炎性水肿组织，其水肿形成的机制可能存在多种因素[2]。有学者认为鼻息肉组织水肿[3]是由于鼻黏膜血管通透性增加所致。

水通道蛋白（aquaporins,AQPS）是一类与水的通透有关的蛋白，是快速跨膜运输水的专用通道，目前在哺乳动物已发现至少13种水通道蛋白，即AQP0～AQP12[4]。介导自由水分子的跨生物膜转运是其基本功能，由于其活化能较低，转运速度快，不受质膜分子组成、温度等生物因素的影响，因此只要流体静水压或渗透压梯度不同，就可以有水分子顺渗透压梯度通过水通道蛋白[5]。实验证实AQP5蛋白有265个氨基酸组成，分子量为27Kd，具有高度选择性水通透性，跨膜水转运是其最基本的生理功能。从目前的研究来看，AQP5主要表达于哺乳动物唾液腺、泪腺和呼吸道粘膜下腺等组织，被认为与机体各种腺体的分泌功能密切相关。近年来随着对AQPS研究的不断深入，AQPS与鼻息肉组织水肿发病机制的关系也越来越得到人们的关注。

本研究发现，AQP-5在鼻息肉和正常下鼻甲组织中均有不同程度的表达，但分布不同。AQP-5在下鼻甲组织的上皮细胞、黏膜下腺体和血管中均有表达，但主要表达于腺体，血管表达较少。表明AQP-5在维持下鼻甲黏膜下腺体正常分泌功能方面具有重要的意义。AQP-5在鼻息肉组织中的表达及分布提示其病理改变与水通透性有关：①AQP-5在毛细血管及内皮细胞中的高表达，使血管通透性增加，血浆渗出，导致组织间液增多，促进鼻息肉的形成。②腺体上皮细胞的腔膜是跨膜水转运的限速屏障，而AQP-5在腺体中的低表达，使液体转运失去了限速屏障的作用，导致运输通道发生障碍，不利于液体在腺体上皮细胞内的转运，从而分泌和渗出到组织间隙中的液体大量积聚，造成局部组织水肿，随着水肿的加剧，局部组织张力增高，易造成上皮破裂和损伤。按照Tos的鼻息肉形成的“上皮破裂”学说[6]，也有助于鼻息肉的形成。

AQP-5在鼻息肉的发生过程中可能并非孤立地发挥作用，其在鼻息肉形成过程中的具体调控机制有待进一步明确。本实验从病理学的角度出发，证实了AQP-5在鼻息肉组织中的表达，从其在鼻息肉和下鼻甲组织中的不同的表达量并结合下鼻甲的功能可以推测出AQP-5的正常的表达对保持机体局部组织适当的水分及维持正常的生理渗透压具有重要的作用。而通过研制水通道蛋白抑制因子来抑制其过多的表达或通过控制水通道蛋白的表达量来平衡液体的分泌和吸收，可能为鼻息肉的治疗及防止术后复发提供一种新的治疗手段。

参考文献

[1]杨蓓蓓.内窥镜鼻窦外科鼻-鼻窦鼻息肉病与变态反应［J］.国外医学耳鼻喉科学分册，1995,19（2）：75-79

[2]MeltzerEO.Thephamacologicalbasisforthetreatmentofperennialallergicrhinitisandnon2allergicrhinitiswithtopicalcorticosteroids［J］.Allergy,1997,52(suppl36):33-40.

[3]张欣欣，郭永清，张文杰，等.Na＋通道与鼻息肉形成关系的初步研究［J］.中华耳鼻咽喉科杂志，2000，35（5）：359-362

[4]Yung-ChangChen,MelissaA,Cadnapaphomchai,etal.Clinicalupdateonrenalaquaporins［J］.BiologyOfTheCell,2005,97(6):357-371.

[5]VerkmanAS,VanhoekAN,MaT,etal.Watertransportacrossmammaliancellmembranes［J］.AmJPhysiol,1996,270(1pt1):cl22-30.

[6]CayeThomasenP,HermanssonA,TosM,etal.Polyppathogenesis-ahistopathologicalstudyinexperimentalotitismedia.ActaOtolaryngol,1995,115:76-82.