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编号:10213912
胰岛素样生长因子-Ⅰ和雌二醇对子宫肌瘤生长的影响
http://www.100md.com 《湖南医科大学学报》 1999年第1期
     作者:黄 健 邹静莲 徐碧泉 张 怡 陈鲜明 刘冬娥

    单位:黄健 邹静莲 徐碧泉 张怡 陈鲜明 刘冬娥(附属湘雅医院妇产科 长沙410008)

    关键词:受体;胰岛素样生长因子-Ⅰ;受体;雌二醇;子宫;肌瘤;免疫组织化学;放射免疫分析法

    湖南医科大学学报990110 提要 用SP法检测子宫肌组织及子宫肌瘤组织IGF-Ⅰ型受体(IGF-Ⅰ-R)、雌激素受体(ER)及细胞增殖核抗原(ki-67)的表达并用放射免疫法测定其局部IGF-Ⅰ浓度及血清中IGF-Ⅰ和E2水平。结果示:①IGF-Ⅰ-R和ER在子宫肌瘤中表达高于子宫肌组织(P<0.05);②IGF-Ⅰ浓度在子宫肌瘤局部高于肌组织(P<0.05)且与ki-67阳性细胞数和ER表达呈正相关;③子宫肌瘤患者血清中IGF-Ⅰ和E2水平正常(P>0.05)。提示IGF-Ⅰ和E2具有促进子宫肌瘤生长的作用,IGF-Ⅰ可能作为雌激素介质起作用。
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    中国图书分类号 R737.33

    Affect of insulin-like growth factor Ⅰ and estradiol

    on the growth of uterine leiomyoma

    Huang Jian Zou Jinglian Xu Biquan Zhang Yi Chen Xianming Liu Dong-e

    (Department of Gynecology and Obstetrics, Xiangya Hospital, Hunan Medical University, Changsha 410008)

    To study roles of insulun-like growth factor 1(IGF-Ⅰ) and estradiol(E2) in the growth of leiomyoma. Protein expressions of IGF-Ⅰ receptor(IGF-Ⅰ-R), estrogen receptor(ER), and cell proliferation associated nuclear antigen(ki-67) were analysed by streptavidin-peroxide method in 40 cases. Serum level and local concentration of IGF-Ⅰ were determined by immunoradiometric assay(IRMA) in 20 cases. Serum level of estradiol was determined by radioimmunoassay in 20 cases. Twenty normal fertile women were studied as control. Protein expressions of IGF-Ⅰ-R and ER in uterine leiomyoma were significantly higher than in myometrium(P<0.05); and local concentration of IGF-Ⅰ positively correlated with ki-67 (r=0.6513,P<0.05) and expression of estrogen receptor. The serum levels of IGF-Ⅰ and E2 had no significant difference between leiomyoma patients and normal women. IGF-Ⅰ and E2 promote the growth of leiomyoma and IGF-Ⅰ may act as a mediator of estrogen.
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    Key words receptor,insulin-like growth factor Ⅰ; receptors,estradiol; uterus; myoma; immunohistochemistry; radioimmunoassay

    子宫肌瘤是女性最常见的盆腔良性肿瘤,30岁以上的育龄妇女中其发生率高达20%~25%[1]。然而其发病及生长机制尚不十分清楚。近年来国外较多文献报道胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)通过自/旁分泌方式或作为雌激素介质发挥其促进子宫肌瘤生长的作用。IGF-Ⅰ是具有70个氨基酸残基的非均匀单链多肽,在人类编码IGF-Ⅰ的基因位于第12号染色体长臂(12q22~24,1),有6个外显子,均含有一些编码信息[2]。它是一种多功能细胞增殖调控因子,具有促进多种细胞增殖、分化的作用,已证实其具有促进平滑肌细胞有丝分裂的作用[3],且其生物活性是通过特异性的细胞膜上的受体介导而发挥的[4]。有关之方面的研究国内尚无文献报道。
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    另外,传统的观点及大量生化和免疫化学资料、临床应用研究已明确子宫肌瘤的发生和生长与雌激素的刺激有关。本文通过对子宫肌瘤患者外周血IGF-Ⅰ和E2水平、子宫肌瘤组织和正常子宫肌组织局部IGF-Ⅰ浓度及IGF-Ⅰ型受体(IGF-Ⅰ-R)和雌激素受体(ER)的表达的测定,旨在探讨IGF-Ⅰ,E2与子宫肌瘤生长的关系,以期为子宫肌瘤的生长机制及其临床用药提供理论依据。

    1 资料与方法

    1.1 标本来源 正常子宫肌组织及子宫平滑肌瘤组织各40例来自1997年4~8月经我院妇科检查和盆腔B超诊断为子宫肌瘤并行子宫切除术或子宫肌瘤剜除术的患者。患者平均年龄40.6岁。标本均经术后病理确诊。从40例患者中随机选择20例(平均42.5岁),于月经周期前半期取血标本,测定血清IGF-Ⅰ和E2水平,并分别测定手术切除的子宫肌瘤组织及子宫肌组织中的IGF-Ⅰ浓度。同期选择我院门诊体检的月经周期规则和生殖系统无异常的妇女进行上述2种激素的测定以作对照。平均年龄39岁,亦于月经周期前半期采血标本。
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    研究对象在取血或手术前3个月均未使用过任何性激素类的避孕药具。

    1.2 方法

    1.2.1 血清E2测定 空腹抽取3?ml不抗凝血后分离血清,冻存于-20℃冰箱一批测定。采用中美合资天津九鼎医学生物工程公司提供的血清雌二醇放射免疫试剂盒,按放射免疫法(RIA)常规步骤操作,批内变异系数<5%。

    1.2.2 血清IGF-Ⅰ测定 血清获取同E2测定。采用美国DSL公司提供的IGF-Ⅰ IRMA试剂盒,按免疫放射分析法(IRMA)的常规步骤操作,批内变异系数<5%。

    1.2.3 子宫肌瘤及子宫肌组织局部IGF-Ⅰ的测定 将术中切下的标本用液氮速冻后冻存于-70℃冰箱同批行以下处理:37℃水浴解冻后,电子天平称量组织重量,冰浴中组织匀浆器匀浆,以1?g组织加入5?ml 1?mol醋酸(pH?3.6~4.2)混合,冰浴中振荡2h,4℃低温1?000?g离心10?min后留取上清[5]。亦采用美国DSL公司提供的IGF-Ⅰ IRMA试剂盒,常规步骤操作,批内变异系数<5%。
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    1.2.4 ER,IGF-Ⅰ-R和ki-67蛋白表达的检测 ER(小鼠抗人单克隆抗体),美国ZYMED公司产品。IGF-Ⅰ-R(兔多克隆抗体),ki-67(鼠抗人单克隆抗体)及通用型SP-9000试剂盒均为美国Santa Cruz生物技术公司产品。均采用免疫组织化学SP法,常规操作。ER和IGF-Ⅰ-R的检测采用常规石蜡包埋切片,切片每张厚5?μm。ki-67的检测采用5?μm厚的冰冻切片。

    1.3 对照及结果判定标准 ER选用文献中查获有强阳性表达的乳腺癌组织为阳性对照,IGF-Ⅰ-R和ki-67均以试剂盒所附阳性片为对照。同时均以PBS代替一抗作阴性对照。免疫反应结果的判断按双盲法中半定量的免疫组织化学评分[6]:即以细胞核(ER定位于胞核)或胞浆及胞膜(IGF-Ⅰ-R定位于胞浆及胞膜)有棕黄色颗粒着色为阳性,按着色深浅分为阴性、弱阳性、阳性及强阳性并分别计分为0,1,2及3,再与各着色细胞所占视野的百分比相乘。每张切片取连续10个高倍视野观察评分后取均值。ki-67以细胞核着棕黄色颗粒为阳性,每张切片取连续10个高倍视野计数ki-67阳性细胞数之和。
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    1.4 统计学处理 实验结果以均数±标准差(±s)表示。各样本均数比较采用t检验。两指标间的关系采用直线相关分析。所有实验数据采用SPSS-6.0版软件包处理。

    2 结 果

    2.1 子宫肌瘤组与正常对照组血清中IGF-Ⅰ和E2水平的比较(增生期) 表1示子宫肌瘤患者与正常妇女血清中IGF-Ⅰ和E2水平差异无统计学意义(P>0.05)。

    表1 子宫肌瘤组与对照组血清中IGF-Ⅰ和E2水平的比较(±s)

    例数
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    IGF-Ⅰ浓度

    (ng.ml-1)

    E2浓度

    (pg.ml-1)

    子宫肌瘤组

    20

    99.10±61.78

    38.88±16.57

    对照组

    20

    77.83±58.46
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    45.70±22.86

    2.2 子宫肌瘤组织与正常子宫肌组织局部IGF-Ⅰ浓度的比较 20例子宫肌瘤组织局部IGF-Ⅰ的浓度为121.04±65.04?ng.ml-1,其正常子宫肌组织局部IGF-Ⅰ的浓度为38.97±26.77?ng.ml-1。结果示子宫肌瘤组织IGF-Ⅰ的浓度较正常子宫肌组织明显增高(P<0.05)。

    2.3 子宫肌瘤组织及正常子宫肌组织IGF-Ⅰ-R和ER蛋白表达的比较 表2示子宫肌瘤组织IGF-Ⅰ-R和ER的蛋白表达均较正常子宫肌组织明显增强(P<0.05)(图1,2)。

    2.4 子宫肌瘤局部IGF-Ⅰ浓度与ki-67阳性细胞数间的相关性 直线相关性分析示子宫肌瘤组织局部IGF-Ⅰ浓度与肌瘤细胞增殖呈正相关(r=0.6513;P<0.05)(图3)。
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    图1 胰岛素样生长因子Ⅰ型受体在正常子宫肌组织(A)及子宫肌瘤组织(B)中的表达(细胞膜及细胞浆内棕色颗粒为阳性表达)×400 图2 雌激素受体在正常子宫肌组织(A)及子宫肌瘤组织(B)中的表达(细胞核内棕色颗粒为阳性表达)×400 图3 细胞增殖核抗原(ki-67)在正常子宫肌组织及子宫肌瘤组织(B)中的表达(细胞核内棕色颗粒为阳性)×400

    Fig. 1 IGF-Ⅰ-R membrane and cytoplasmic staining in normal uterine myometrium (A) and uterine leiomyoma (B)×400 Fig. 2 Estrogen receptor nuclear staining in normal uterine myometrium (A) and uterine leiomyoma (B)×400

    Fig. 3 Immunohistochemical staining for ki-67 demonstrating nuclear staining in uterine myometrium (A) and leiomyoma (B)×400
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    表2 子宫肌瘤组织与正常子宫肌组织中IGF-Ⅰ-R和ER蛋白表达的比较(±s)

    例数

    IGF-Ⅰ-R

    ER

    子宫肌组织

    40

    138.5±23.1

    115.0±37.0

    子宫肌瘤组织

    40
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    185.7±22.8

    150.8±51.2

    ①为同一患者自身对照研究

    2.5 子宫肌瘤局部IGF-Ⅰ浓度与其ER表达的相关性分析 直线相关性分析示子宫肌瘤组织局部IGF-Ⅰ浓度与ER表达呈正相关(r=0.7128;P<0.05)。

    3 讨 论

    本研究检测了子宫肌瘤患者子宫肌瘤组织及相邻正常子宫肌组织局部IGF-Ⅰ浓度和IGF-Ⅰ-R的蛋白表达,证实前者的局部IGF-Ⅰ浓度及其受体表达均较后者明显增高。故笔者推测高表达的IGF-Ⅰ-R通过高亲和力的激素结合部位,与高浓度的IGF-Ⅰ结合,该部位位于细胞膜外富含cysteine的区域,二者结合后又通过β亚单位的跨膜区和酪氨酸激酶区域(TK区),在配合基结合的基础上启动细胞内蛋白的磷酸化[4];即IGF-Ⅰ与细胞膜上特异性受体结合激活腺苷酸环化酶,使环腺苷酸cAMP浓度增加而活化蛋白激酶,导致蛋白质磷酸化后进一步作用于磷酯酰肌醇,引起相应的生物学反应,促进肌瘤细胞的有丝分裂[7]。笔者选择ki-67(可检测细胞周期中的G1期、S期、G2期和M期)以客观反映子宫肌瘤的增殖状况,证实其与子宫肌瘤组织局部IGF-Ⅰ浓度呈正相关,这是IGF-Ⅰ局部直接促进肌瘤生长的有力证据。研究结果还发现:子宫肌瘤患者与正常对照妇女外周血IGF-Ⅰ水平无差异,这是由于一般情况下,IGF-Ⅰ与其结合蛋白的亲和力大于与其受体的亲和力,且高亲和力的受体低水平表达,因此血清中95%以上的IGF以IGF/IGFBP复合物形式存在,仅有少量IGF游离[8]。故笔者认为子宫肌瘤组织局部IGF-Ⅰ浓度的增高不影响外周血IGF-Ⅰ的浓度。
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    子宫肌瘤患者与正常对照妇女组外周血E2水平无差异,提示子宫肌瘤并非系外周血高水平雌激素的作用而发生和生长的。同时本研究发现子宫肌瘤组织ER的蛋白表达明显高于正常子宫肌组织。在同一激素水平下,激素在靶组织中产生生物学效应的强弱,取决于靶细胞受体的含量,故可认为雌激素在子宫肌瘤组织局部生物学效应强于正常子宫肌组织,这可能是肌瘤生长的原因之一。

    本资料证实子宫肌瘤局部IGF-Ⅰ浓度与ER的表达呈正相关。有文献报道子宫肌瘤局部E2浓度和ER表达均增强并相互吻合[9],提示ER的表达在一定程度上反应E2浓度,笔者推断IGF-Ⅰ浓度是随E2浓度的增加而增加的。有学者发现用GnRH类似物治疗的子宫肌瘤患者,外周血雌二醇及IGF-Ⅰ水平均降低,且手术切除的肌瘤组织中的IGF-Ⅰ水平很低或几乎测不到,这也提示GnRH类似物所致的低雌激素状态引起的肌瘤缩小是由局部IGF-Ⅰ水平降低介导的[10]。Oluyemis等学者选用已行卵巢去势的恒河猴分别用安慰剂及E2治疗两周后,切除子宫发现:安慰剂治疗组中,几乎测不到IGF-Ⅰ mRNA在子宫肌组织中的表达;经过E2治疗,IGF-Ⅰ mRNA有显著增加,且肌细胞活跃增殖与局部IGF-Ⅰ mRNA浓度呈正相关。同时发现体外培养的子宫肌瘤组织中如不同时加入雌二醇,IGF-Ⅰ便不具有促进其DNA合成的作用[11]。综合实验结果及文献分析,可推断IGF-Ⅰ可能是作为雌激素介质促进子宫肌瘤的生长。
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    作者:黄健 女 29岁 医师 ①现在第二附属医院妇产科

    参考文献

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    [2]Jansen M, Schaik FM, Ricker AT, et al. Sequence of cDNA encoding human insulin-like growth factor I precursor. Nature, 1983,3068:609-610
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    [7]杨康成.蛋白质的生物合成.见:林钧材主编.生物化学.第2版,大连:辽宁科学技术出版社,1987:223-226

    [8]Hintz RL. Plasma forms of somatomedin and the binding protein phenomenon. Clin Endocrinol Metab, 1984,13:31-32

    [9]Marugo M, Centonzem M, Bernasconi D, et al. Estrogen and progesterone receptors in uterine leiomyomas. Acta Obstet Gynecol Scand, 1989,68:731-735
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    [10]Friedman AJ. Fasting serum growth homone and insulin-like growth factor-Ⅰ and IGF-Ⅱ concentrations in women with leiomyomata uteri treated with leuprolide acetate or placebo. Fertil Steril, 1990,53(2):250-252

    [11]Oluyemisi OA, Zhou J, Bondy CA, et al. Sex steroid regulation of insulin-like growth factor system gene expression and proliferation in primate myometrium. JCE & M, 1996,81(5):1967-1970

    1998-06-29 收稿, http://www.100md.com