作者:周建清, 王永忠, 蒋红艳
【摘要】 目的: 探讨创伤组织中降钙素基因相关肽(CGRP),血管内皮生长因子(VEGF)表达与损伤时间的相关关系。方法: 应用免疫组织化学方法、图像分析技术动态检测大鼠创伤组织中CGRP,VEGF的表达。结果: 生前创伤组(1,2,4,8,12,24 h)大鼠皮肤组织内 CGRP在神经纤维中表达明显高于正常对照组 (P<0.05),死亡组大鼠皮肤组织中CGRP表达与正常对照组比较无明显变化(P&>0.05)。生前损伤组中CGRP表达在损伤后1 h明显增多,4 h达到高峰,8 h开始下降,以后逐渐恢复到正常。VEGF 在损伤后8 h皮肤组织中开始表达,72 h表达最强 (P<0.01),96 h开始下降。结论: 损伤组织中CGRP表达明显早于VEGF,而且具有时间的规律性,可作为早期创口损伤时间推断中的重要指标。
【关键词】 大鼠; 降钙素基因相关肽; 血管内皮生长因子; 免疫组织化学方法
[Abstract] Objective: To investigate the relationship of the time of injury and the expressions of calcitonin generelated peptide(CGRP) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in rat′s skin after injury. Methods: The expressions of CGRP and VEGF in the wound tissue were detected by immunohistochmisty technique and MIAS image analysis system. Results: The expression of CGRP in neurofibrils in the wound tissue(1,2,4,8,12,24 h) was higher than that in the control(P<0.05). However,in postmortem injury group, there were no significant changes in antiCGRP immounreactivities in neurofibrils compared to the control group(P&>0.05). Further, the expression of CGRP could be detected increasingly in 1 h, and reached maximum in 4 h, returned in 8 h, then returned to normal there after. However, the expression of VEGF could be detected increasingly in 8 h after injury, and reached maximun in 72 h(P<0.01),then returned in 96 h. Conclusion: The expression of CGRP was erlier than VEGF in rat′s skin after injury, and it was time dependent. It could used as a biomarker to determine the time of injury in the early wound.
[Key words] rat; calcitonin generelated peptide; vascular endothelial growth factor; immunohistochemistry
损伤时间推断是法医实际工作中非常重要的内容,但又一直是困扰法医工作者的一大难题。中枢及周围神经损伤后可引起中枢及外周部位降钙素基因相关肽 (calcitonin generelated peptide,CGRP)的表达变化,而 CGRP 的表达程度与神经损伤及修复再生的情况有一定的相关性。血管内皮细胞生长因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF) 是与血管再生有关的细胞生长因子。国内有学者证实在颌面部爆炸创伤中 VEGF有表达变化[1],潘秀花等[2]研究发现大鼠皮肤损伤愈合过程VEGF表达时间在损伤后1~14 d,但我们前期研究发现大鼠皮肤损伤后24~48 h VEGF表达明显增加[3,4],因此,VEGF在创伤组织中表达时间在不同的研究中存在很大差异。本文探讨大鼠创伤组织中CGRP,VEGF表达变化,进一步研究CGRP,VEGF在损伤时间推断中的作用。
1 材料与方法
1.1 大鼠切创损伤模型建立
健康雄性SD大鼠60只,体质量(250±20) g,随机分为11组,每组5只。分别为正常对照组,创伤组(0.5,1,2,4,8,12,24,72,96 h)和死亡组(即死后损伤组)。剃毛后,用无菌手术刀片在大鼠背部脊柱右侧1 cm做切创,长约 5 cm,深及筋膜。在相应时间段颈椎脱位法处死大鼠,迅速取下大小为 1.5 cm×1.5 cm伤区组织,置 4%低聚甲醛 0.1 mol/L PBS中,4℃固定。
1.2 试 剂
一抗CGRP,VEGF抗体均购自美国Sigma公司;二抗及SABC试剂盒均购自武汉博士德生物技术公司。
1.3 对照组的设立
在本实验中分别设立正常组织对照,远离创区的组织对照 (创周5 mm以外),不加抗体对照及阳性对照。
1.4 免疫组化
采用链霉素亲和素-生物素-过氧化酶复合物法(SABC)。切片首先用80%甲醇(内含0.3%H2O2)于室温处理20 min以去除内源性过氧化氢酶, 而后用0.3%Triton X100于室温处理20 min以增加膜通过性, 然后将切片与抗体孵育, 所有抗体均用含有0.3% Triton X100和1%正常羊血清白蛋白的磷酸缓冲液稀释。切片首先与一抗兔抗大鼠CGRP抗体(效价为1∶800)在4℃冰箱放置2 d, 而后分别与二抗(效价1∶500)和ABC复合物在室温条件下孵育4 h, 以上每一步间隙均用0.01 mol/L PBS充分洗涤(5 min×3次)。最后切片按试剂盒说明书进行染色。使用已知阳性切片做阳性对照,阴性对照用PBS代替一抗。
1.5 统计学处理
各组实验数据用±s表示,应用SPSS11.5软件进行单因素方差分析,两两比较用t检验。
2 结 果
2.1 CGRP免疫组化观察
生前创伤组大鼠皮肤组织中,CGRP在神经纤维内可见多量棕黄色颗粒阳性表达,而且与正常对照组比较明显增多,差异有统计学意义(P<0.05)。死后损伤组皮肤组织中,CGRP在神经纤维内可见少量棕黄色颗粒弱阳性表达,且与正常对照组比较差异无统计学意义(P&>0.05)。生前创伤组中CGRP表达在损伤后1 h明显增多,4 h达到高峰, 8 h开始下降,以后逐渐恢复到正常(图1)。
2.2 VEGF免疫组化观察
正常对照组VEGF在上皮组织基底细胞内可见少量棕黄色颗粒的弱阳性表达,少数毛囊上皮细胞呈阳性表达,成纤维细胞呈阴性表达。生前创伤组伤后8 h上皮细胞内VEGF表达明显增加,12 h及24 h 则见创缘处上皮细胞内呈中等强度阳性表达,远离创缘的表皮及真皮,免疫组化染色无明显增强,毛囊上皮阳性反应细胞增多。伤后72 h肉芽组织的巨噬细胞及成纤维细胞胞质内呈强阳性表达,粒细胞呈阴性表达,表皮细胞亦呈强阳性表达,与正常对照组比较差异有统计学意义(P<0.01)。伤后96 h表皮细胞胞质内可见VEGF呈少量棕黄色颗粒的弱阳性表达。死后损伤组表皮及部分毛囊上皮呈弱阳性表达,其他细胞无表达。
生前创伤组中VEGF在损伤后8 h明显表达,12 h及24 h VEGF表达明显增加,72 h达到高峰, 96 h表达下降(P&<0.01),见图2。
3 讨 论
CGRP是一种神经肽, 在外周感觉神经系统中, CGRP是在胞体合成, 由轴浆运输转运至轴突末端。感觉神经受刺激后, 引起局部组织神经末梢中CGRP释放增加, 与此同时, 可能刺激CGRP合成也增加, 如合成速度大于释放, 局部组织中CGRP含量将升高, 反之则减少。本研究结果显示大鼠皮肤创面组织中CGRP蛋白表达明显高于正常对照组,提示皮肤创伤组织内神经纤维合成和分泌CGRP是明显增加的,与王波涛等[5]研究大鼠皮肤烫伤后创面组织中神经纤维合成和分泌CGRP减少的结果不一致,我们认为这可能与致伤因子不同有关。
在创伤愈合过程中,血管再生是一个重要的环节,细胞生长因子对这一过程的发生和发展具有重要的调节作用。VEGF 是一类作用于血管内皮细胞的糖蛋白,是主要的血管生成因子之一,具有强烈的促进内皮细胞增殖,诱导血管生成的作用。本研究结果显示损伤早期VEGF主要在上皮细胞内呈强阳性表达,损伤后期VEGF主要在巨噬细胞及成纤维细胞内呈阳性表达,明显高于正常对照组。与Corral等[6]研究皮肤损伤组织中VEGF表达明显增多相一致。
本研究进一步发现在大鼠创伤组织中CGRP及VEGF表达都呈规律性变化。生前创伤组中CGRP表达在损伤后1 h明显增多,4 h达到高峰, 4 h以后逐渐恢复到正常。多年来,纤维连接蛋白(fiberonectin, FN)是法医学中被视为一个推断损伤时间的较为可靠的指标,但是敏感度较低,而且FN随时间的变化趋势处于一个相当长的范围内,在4天左右才达到高峰,不利于作为早期损伤时间推断的指标[7]。而CGRP在损伤后1 h表达明显增多,4 h达到高峰,因此CGRP敏感度高,可作为早期损伤时间推断的参考指标。生前创伤组中VEGF在损伤后8 h明显表达,12 h及24 h VEGF表达明显增加,72 h达到高峰, 96 h表达减少,结果提示VEGF主要在损伤后期表达,不利于早期损伤时间的推断。综上所述,本研究结果提示CGRP在早期损伤时间推断中有重要的参考价值,而VEGF在损伤后期时间推断中有重要的参考价值。
参考文献
[1] 张从纪,李慧增,周树夏,等.颌面部爆炸伤早期愈合过程中血管内皮生长因子的表达[J].实用口腔医学杂志,2001,17(3):217-219.
[2] 潘秀花,杨占山,杨 晶,等.在创伤愈合中VEGF和Ang1表达的生物动力学变化研究[J].苏州大学学报:医学版,2006,26(2):178-181.
[3] 周建清,王永忠,胡治国,等.大鼠创伤皮肤内血管内皮生长因子表达的免疫组化研究[J].江苏大学学报:医学版,2003, 13(5):421-424.
[4] 周建清,王永忠,胡治国,等.大鼠损伤组织中VEGF,bFGF表达变化的免疫组化研究[J].江苏大学学报:医学版,2004,14(1):13-16.
[5] 王波涛,陈 璧,胡大海,等.大鼠皮肤降钙素基因相关肽正常分布及烫伤后改变规律[J].中华整形烧伤外科杂志, 1999, 15(1): 62-65.
[6] Corral CJ, Siddiqui A, Wu L, et al. Vascular endothelial growth factor is more important than basic fibroblastic growth factor during ischemic wound healing [J]. Arch Surg, 1999,134(2):200-205.
[7] 贺 盟, 余 松, 薛爱民, 等.人皮肤成纤维细胞早期损伤后EDAFN表达与损伤时间的关系[J].法医学杂志,2007, 23(2): 94-96.