【Glut-1和VEGF在血管瘤和血管畸形中的表达及意义】 血管畸形是血管瘤吗

  [摘要]目的:检测葡萄糖转运蛋白-1(Glut-1)和血管内皮细胞生长因子(VEGF)在血管瘤和血管畸形中的表达,探讨他们在血管瘤发生发展过程中的作用。方法:采用免疫组化SABC法检测30例增殖期血管瘤,30例消退期血管瘤,22例血管畸形(10例蔓状血管瘤和12例海绵状血管瘤)及5例正常皮肤组织中Glut-1和VEGF的表达。结果:增殖期血管瘤中Glut-1、VEGF的表达均显著高于消退期血管瘤、血管畸形和正常皮肤(P<0.01),消退期血管瘤中Glut-1的表达也明显高于血管畸形和正常皮肤(P<0.01),而消退期血管瘤中VEGF的表达与血管畸形,正常皮肤的差异不具有显著性(P>0.05)。结论:Glut-1和VEGF在血管瘤的发生发展中可能起到很重要的作用,通过检测Glut-1在血管瘤和血管畸形中的表达情况能够比较准确的区分血管瘤和血管畸形,Glut-1或许可以作为区分血管瘤和血管畸形的一种较特异的参考指标。
  [关键词]血管瘤;血管畸形;Glut-1;VEGF;免疫组织化学
  [中图分类号]R732.2 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455(2006)03-0295-03
  
  皮肤血管瘤是婴幼儿很常见的一种血管内皮细胞良性肿瘤,组织学特征表现为内皮细胞过度增殖。内皮细胞增殖失常虽然是血管瘤发病机制中的一个重要环节,但具体的发病机制尚不清楚。本实验采用免疫组化SABC法检测Glut-1和VEGF在不同时期血管瘤和血管畸形及正常皮肤中的表达,从而探讨Glut-1和VEGF在血管瘤发生发展中所起的作用,旨在初步探讨血管瘤发生发展的机制。
  
  1 材料和方法
  
  1.1 研究对象:取我院病理科2000年1月至2005年12月经病理证实为血管瘤的手术切除标本87例,其中男42例,女45例,年龄1个月~35岁。标本采用中性福尔马林固定,常规石蜡包埋,制成4μm厚连续切片,HE染色后光镜下按Mulliken标准分类,其中增殖期血管瘤30例,消退期血管瘤30例,血管畸形22例(10例蔓状血管瘤,12例海绵状血管瘤),所有患者术前均未做任何治疗,术后经病理证实。另取5例含血管的小儿包皮环切标本做对照。
  
  1.2 检测方法:①Glut-i、VEGF的检测:兔抗人Glut-1单克隆抗体(工作浓度1:100,NEO Mark公司)、兔抗人VEGF多克隆抗体(工作浓度1:50,Santa Cruz公司)、即用型SABC试剂盒,DAB显色试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司。采用SABC法检测两者在血管内皮细胞的表达,详细步骤按照操作说明书进行。用0.01mol/L的PBS液(pH7.4)代替一抗作阴性对照。镜下Glut-1以血管内皮细胞胞浆和胞膜出现棕黄色或棕褐色为阳性反应,VEGF以血管内皮细胞胞浆出现棕黄色或棕褐色为阳性反应。②图像分析:采用HMIA-2000高清晰度采色医学图像分析系统,每张切片于400倍镜下,随机挑取10个视野,每个视野计数100个血管内皮细胞,共1000个细胞中含阳性细胞数,换算成阳性百分数,即阳性表达率。
  
  1.3 统计学处理:采用SPSS-13.0软件包进行统计学处理,各指标以均数±标准差(x±s)表示,对不同分组间的比较采用方差分析,P<0.01差异具有显著性意义。
  
  2 结果
  
  2.1 血管内皮细胞中Glut-1,VEGF的表达见表1。

  
  2.2 结果显示Glut-1在增殖期血管瘤组中的表达率明显高于消退期血管瘤,血管畸形(蔓状血管瘤和海绵状血管瘤)及正常皮肤组,差异有极显著性(P<0.01)。在消退期血管瘤组中的表达率也高于血管畸形及正常皮肤组织(P<0.01),VEGF在增殖期血管瘤组中的表达率明显高于消退期血管瘤和血管畸形及正常皮肤组(P<0.01),而消退期血管瘤组中的表达与血管瘤形和正常皮肤组的差异无显著性(P>0.05)。
  
  3 讨论
  
  3.1 先天性血管病变的分类:Mullinken根据血管内皮细胞的增殖状态,将先天性血管病变分为血管瘤和血管畸形。二者的临床表现、组织学特征及血管瘤增殖标志物有着明显的区别。血管瘤是由异常增殖的血管内皮细胞组成,而血管畸形是血管的异常扩张和沟通,生物学特性与正常血管内皮细胞一致,通常在出生时已存在,增长速度和身体的发育成正比例,不会自行消退。
  由于Mullinken分类法是以血管瘤和血管畸形的组织结构、生物学特性以及各种增殖标记物的差异为依据,从本质上揭示了血管瘤和血管畸形的区别,能够更好的指导血管病变的诊断、治疗及预后,因此已经被越来越多的临床医生接受,并应用于临床实践中。
  
  3.2 血管瘤和血管畸形中VEGF的表达:已证实VEGF与内皮细胞分裂,血管基膜及细胞外基质的选择性降解,内皮细胞的迁移等血管形成的重要环节有关。具有诱导活体血管形成,调节内皮细胞的多种基因表达,可导致内皮细胞胞浆内暂时性钙积聚,分裂,迁移等直接作用,还有独特的促血管通透性的作用,是血管形成和血管渗透性的主要调节者。在生理条件下体内的大部分细胞VEGF的表达极低。本实验结果显示增殖期血管瘤中VEGF的表达明显高于血管畸形和正常皮肤,且增殖期血管瘤中的表达明显高于消退期,提示VEGF在血管瘤的发生、发展过程中起着重要的作用,是判断血管内皮细胞增殖与否的一项具有指导意义的指标。
  
  3.3 血管瘤和血管畸形中Glut-1的表达:Glut是介导细胞摄取葡萄糖的主要载体,到目前为止己经有八种葡萄糖转运蛋白(glucouse transporters)被鉴定(Glutl-5和Glut7-9),Glut-1是已知的分布最为广泛的转运体,然而在正常组织Glut-1的表达主要局限于红细胞和血-组织屏障的内皮,包括脑、眼、神经和胎盘,在其他组织细胞中的表达量往往很低。Glut-1表达增高已经在卵巢癌、乳腺癌等许多肿瘤中证实,表明Glut-1的过度表达与肿瘤的发展有着密切地联系。
  肿瘤细胞生长主要是由葡萄糖代谢来提供能量支持的过程,Glut几乎出现于所有细胞的细胞膜,并且是葡萄糖进入细胞内的主要途径。Cooper R等人认为肿瘤组织的快速生长导致局部糖原含量减少和细胞缺氧,以致Glut-1蛋白的表达增加,从而增加肿瘤组织对葡萄糖的摄入,为肿瘤组织的快速生长提供能量。血管瘤的一个重要的生物学特征就是血管内皮细胞的大量增殖,这样就和别的肿瘤一样在局部形成一个缺氧微环境,糖原含量也急骤减少,HIF-1大量表达,从而促使了HIF下游除Glut-1外CAIX和VEGF等基因的转录。Glut-1作为一种缺氧标志物,此时在HIF-1通路和氧化磷酸化双重调节下致使Glut-1基因大量转录,Glut-1显著增多。一些研究表明Glut-1和血清生长因子如EGF、bFGF、PDGF存在正向调控,但对于癌基因和Glut-1表达的关系仍有争论,有研究表明存在阳性关联,而另外一些研究则提示阴性关联。为了更深入一步地理解Glut-1在血管瘤中过度表达的生物学意义,进一步研究Glut-1和一些增殖标志物、癌基因、生长因子之间的联系是非常必要的。
  本实验结果显示Glut-1在血管瘤中均有表达(在增殖期血管瘤中高表达),而在血管畸形中全部为阴性(与J.Leon-Villapalos等人的实验结果相似),这就表明Glut-1对血管瘤血管内皮细胞的增殖起着重要的作用,与血管瘤的发生发展有着密切的关系,提示可将其作为鉴别血管瘤和血管畸形的一种参考依据,特别是对于临床上诊断有困难的病例。此外针对Glut-1在血管瘤发生发展中所起到的重要作用,可以考虑将其作为血管瘤治疗的新靶点。己有研究者将Glut-1的反义RNA转染到肿瘤细胞中抑制Glut-1mRNA的表达使得肿瘤细胞的生长明显减少。另外还可以将化疗药物与葡萄糖相结合提高血管瘤血管内皮细胞中药物的蓄积,从而加强治疗效果。但是Glut-1是通过哪些途径促进血管内皮细胞增殖,它和生长因子之间是如何相互协调促进血管瘤的发生发展,最后表达水平为何降低,这些问题均有待于进一步深入研究。

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