HIF - 1 是 缺氧誘導的 DNA 結合蛋白, 包括ARNT 和 HIF - 1α, 可 調 控 血 管 內 皮 生 長 因 子( VEGF) 、促紅細胞生成素 ( EPO) 、糖酵解酶等多種基因的表達,還可以通過 VEGF 和其他靶基因的連接控制許多缺氧的反應[1 -2].
1 材料與方法
1. 1 材料
1. 1. 1 實驗動物及分組 健康成年 Wistar 大鼠 36 只( 由山西醫科大學實驗動物中心提供) ,不限雌雄,體重 ( 292 ±4) g,隨機將大鼠分為損傷組 ( 48 只)和對照組 ( 8 只) ,損傷組分為 6 組: 6 h 組、12 h組、24 h 組、2 d 組、4 d 組、6 d 組,每組 8 只; 對照組分為死后損傷組和正常對照組,每組 4 只[3].
1. 1. 2 試劑 HIF - 1 蛋白多克隆抗體,枸櫞酸緩沖液,抗體稀釋液,PBS,免疫組化試劑盒等均為Boster 生物工程有限公司生產。
1. 2 方法
1. 2. 1 大鼠進行處死,固定取材,處理組織[3]
1. 2. 2 免疫組織化學染色 把各組損傷區的心肌組織制成的臘塊切成厚度為 3 μm 的切片,脫臘,用3% H2O2 浸泡 10 min,再用蒸餾水清洗 2 min,共 3次。用裝有枸櫞酸鹽緩沖液的容器浸泡切片,加熱,使裝有枸櫞酸鹽緩沖液的容器的液體溫度保持在 92~ 98 ℃ ,10 min 后室溫條件下冷卻。使用 PBS 沖洗,依照免疫組織化學試劑盒說明書進行 SABC 法染色。陽性對照用廠家提供對照切片,空白對照以 PBS 替代第一抗體。
1. 2. 3 圖像分析及統計學處理 應用 BI - 2000 圖像分析系統對各組切片進行定量分析。每張切片操作如下: 在心肌挫傷區域附近隨即選取周圍 5 個高倍視野( 放大倍數 ×200,觀察窗面積 120 960 um2) ,計算一定面積內陽性信號面積占所測定面積的比例,測算陽性指數 ( PI) ,PI 的計算方法為: 陽性信號平均灰度值 × 陽性信號面積與測定面積的比值; 比較對照組、實驗組以及各實驗組之間的所得數據。應用 SPSS10. 0 軟件包對實驗組各時間段的比值進行方差分析,數據以均數 ± 標準差 ( ( x-± SD) 表示[3].
2 結 果
2. 1 常規 HE 染色 觀察正常對照組,發現心肌細胞染色清楚,細胞核濃染致密。觀察實驗組,從挫傷后 6 h 開始,發現挫傷灶中心區多數呈現壞死,挫傷灶周圍區域心肌細胞充血腫脹,嗜酸性染色增加明顯,心肌間質廣泛出血,紅細胞散在分布于心肌纖維間,伴有淋巴細胞、中性粒細胞浸潤和心肌纖維斷裂。24 h 后觀察發現,心肌纖維間隙出現大量多形核白細胞浸潤。打擊后 6 h 觀察,心肌間仍可見到散在的紅細胞。
2. 2 免疫組織化學染色與圖像分析及統計學處理鏡下觀察,正常對照組和死后損傷組均為陰性表達。觀察實驗組,在挫傷灶周圍可見陽性細胞,細胞漿內可見染為棕黃色的顆粒。陽性表達出現在大鼠打擊心臟后 6 h,并且隨著時間的推移陽性細胞逐漸增多,細胞免疫反應性逐漸增強,細胞表達的部位變化的規律是由細胞周邊逐步向中間擴展,致傷后 2 d 達到高峰,以后免疫反應性逐漸減弱 ( 見封四圖 1 -6) .
2. 3 HIF - 1α 的圖像分析 ( 見表 1)
3 討 論
3. 1 HIF - 1α 和心肌挫傷 在常氧情況下,細胞的HIF - 1αmRNA 和蛋白表達水平很低。在缺氧 ( 1%O2) 情況下,HIF - 1α mRNA、蛋白可在人、大鼠和小鼠的各種組織和器官內廣泛表達。胸部在受到雙向應力作用、直接應力作用、減速力作用、血管內應力顯著升高等時,可直接損害心肌細胞。這是因為心臟的壓縮變形使心臟內壓力瞬時升高,心室兩側形成高速、過度擴張變形區域,造成心肌纖維的部分撕裂甚至心臟的破裂。胸部受到撞擊,心臟被大幅度扭曲,心肌組織受到剪切力作用,經檢測肌鈣蛋白 -1 的水平較高,因此證明心肌受到了直接損害[4],這是 CC的主要因素。
蔡建輝[5]等還發現,重度心肌挫傷后全身表現應激反應,血管內皮受到損傷,紅細胞壓積、全血粘度( ηb) 、血漿外滲等使血漿纖維蛋白原 ( Fib) 升高,進一步證實了心肌受到重度挫傷后表現為高粘滯血癥,通過正反饋方式擴大,使缺氧、缺血更為嚴重[6].
從本實驗的結果得知,死后損傷組和正常對照組免疫反應為陰性。心肌挫傷后 6 h 開始表達,高峰出現在 2 d 后,此后呈現下降趨勢,到 6 d 表達輕微,說明重度心肌挫傷后 6 h 開始,直到 6 d 挫傷灶周圍組織呈現缺氧狀態。缺氧激活 HIF -1 的 DNA 結合活性,啟動含基因序列的表達[7 -8].但是 HIF -1α 的表達對心肌挫傷是否還具有保護作用,目前仍不清楚[9].
HIF - 1α 在受傷后較早開始表達,并能保持持續的時間,尤其在表達的時程與強度上均有明顯規律性,并且時相上表現不一。這些都充分證明了心肌挫傷后能誘發 HIF - 1α 的表達。HIF - 1α 的檢測可粗略推斷心肌挫傷后損傷時間,可作為推斷心肌挫傷經過時間的參考指標[10].
3. 2 HIF - 1α 在法醫學中的應用前景及展望 本研究首次把 HIF - 1α 在大鼠心肌挫傷后心肌細胞的表達作為重度心肌挫傷后損傷時間的推斷指標,具有一定的現實意義。同時,HIF -1α 的心肌損傷前和死后不表達這一特點,對于鑒別生前傷和死后傷也具有重要意義,因此在法醫學中有良好的應用前景。
參 考 文 獻
[1] Koch AE,Reinders BP,Smeets TJ,et al. Angiogenesis as a target inrheumatoid arthritis [J] . The Annals of the Rheumatic Diseases,2003,62 ( Suppl2) : 60 - 67.
[2] Knudsen AR,Kannerup AS,Mortensen FV,et al. Effects of ischemic pre- and postconditioning on HIF - lα,VEGF and TGF - B expression afterwarm ischemia and reperfusion in the rat liver [J] . Comparative Hepatolo-gy,2011,10 ( 1) : 3 -9.