2024年4月11日发(作者:)
实用医院临床杂志2010年9月第7卷第5期
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免疫组化、明胶酶谱、Western Blot检测涎腺肿瘤中
基质金属蛋白酶MMP一2、MMP.9表达的比较与评价
田鲲 ,彭敏 ,陈宇2,耿-72
(1.四川省医学科学院・四川省人民医院口腔科,四川成都610072;2.四川大学华西口腔医学院病理科,四川成都610041)
【摘要】 目的 评价免疫组化、明胶酶谱、Western blot检测涎腺良恶性肿瘤中基质金属蛋白酶MMP-2、MMP-9表
达的优点与局限性。方法分别运用免疫组化、明胶酶谱、Westen blrot对34例涎腺良恶性肿瘤进行MMP-2、MMP-9定
位、半定量、定量检测和活性酶含量的分析,比较各方法检测结果的差异。结果免疫组化方法能定位、半定量检测出基
质金属蛋白酶在良恶性肿瘤间的差异;Western blot能定量说明基质金属蛋白酶在良恶性肿瘤间的差异;明胶酶谱法能
检测出MMP一2、MMP-9酶原和活性酶在良恶性肿瘤间的差异。结论 免疫组化、Westen rblot、明胶酶谱三种方法结合,
既发挥免疫组化细胞定位的优势,又克服了免疫组化法非精确定量的弱点,并打破其不能辨别酶原与活性酶的局限性,
更加客观准确反映各型肿瘤组织中MMP-2、MMP-9的实际表达。
【关键词】 免疫组化;明胶酶谱;Western Blot;涎腺肿瘤;基质金属蛋白酶
【中图分类号】R739.87 【文献标识码】A 【文章编号】1672-6170(2010)05-0017-05
Detection of the expression of MMPI2 and M[MP_9 by immunohistochemistry。gelatin zy-
mography and Western blot analysis in salivary gland tumors TIAN Kun’,PENG Min ,CHEN Yu ,
GENG Ning2(1.Department ofStomatology,Sichuan Academy ofMedical Sciences and Sichuan Provincial People’S Hospi-
tal,Chengdu 610072,China;2.Departments of Oral Pathology,West China College of Stomatoloy。gSichuan University,
Chengdu 610041。China)
【Abstract】 Objective To compare the merits and limitations of immunohistochemistry-Gelatin zymography and Western
blot analysis in the detection of protein expression of MMP-2 and MMP-9 in salivary gland tumors.Methods Immunohistochem—
istry,Gelatin zymography and Western blot analysis were used in 8 malignant and 26 benign salivary and tumors to carry out lo—
ealization。semi—quantitative detection,quantitative detection and enzyme activity analysis for MMP-2 and MMP-9.Results Im—
munohistochemical method could locate and semi—quantitative detect the difference between matrix metalloproteinases in benin g
and malinantg tumors.Western blot could quantitative describe the difference between matrix metalloproteinases in benign and
malignant tumors.Zymography could detect differences between zymogen and active enzyme of MMP-2 and MMP-9 in benign and
malignant tumors.Conclusion The combination of immunohistochemisty,Gelratin zymography and Western blot analysis can not
only play the advantage of cellular localization by immunohistochemistry alone-but also overcome the weaknesses of inexact quan—
titative by immunohistochemistry and the limitations of non discernment of proenzyme and active enzyme,SO as to reflect the actual
expression of MMP-2 and MMP-9 in various types of tumor tissue more objectively and accurately.
【Key words】 Immunohistochemistry;Gelatin zymography;Western blot;Salivary gland tumor;Matirx metlaloproteinase
基质金属蛋白酶一MMP’2、MMP-9是主要降解基
虑实验设备、技术手段、经费预算等多方面因素,最常用
底膜上IV型胶原的基质金属蛋白酶类,与恶性肿瘤浸
的还是免疫组化、免疫荧光、胶原底物降解、明胶酶谱几
ern
润转移的关系尤为密切…。近年来,对MMP一2、MMP-9
种方法。本研究分别采用免疫组化、明胶酶谱、West
blot三种方法检测MMP一2、MMP-9的活性,评价三种方
的研究较为深入和广泛,研究方法也分门别类。就蛋白
2、MMP-9表达的优点与局限性,为更加客
水平而言,主要实验手段有免疫组织化学、免疫荧光、酶
法检测MMP-
2、MMP-9的实际
联免疫吸收检测、胶原底物降解检测、Western blot印
观准确的反映各型肿瘤组织中MMP-
迹、Southwestern印迹、明胶酶谱法等等¨ J。各种方法
表达,探讨出一种经济、快速、准确的检测手段。
侧重点不尽相同,其中免疫组织化学和免疫荧光重点在
1材料与方法
蛋白的组织定位和半定量,酶联免疫吸收检测、胶原底
1.1材料选择四川省医学科学院・四川省人民医院
物降解检测、Western blot印迹、Southwestern印迹几种 口腔颌面外科及四川大学华西口腔医学院颌面外科涎
方法在严格控制实验条件的前提下可以做到蛋白定量
腺肿瘤患者手术切除新鲜组织,其中良性肿瘤26例
检测,而明胶酶谱则能够区分酶原和活化酶。若综合考 (基底细胞腺瘤3例、肌上皮瘤3例、多形性腺瘤20
l8
实用医院临床杂志2010年9月第7卷第5期
例),恶性8例(黏液表皮样癌、腺样囊性癌各2例,腺 NaC1 0.87%,Tween-20 0.001%w/v)中充分振荡清洗,
泡细胞癌、恶性肌上皮瘤各1例,低分化腺癌2例)。排
分别滴加一、二、三抗(抗体来源同免疫组化法),一抗
除复发涎腺肿瘤和术前曾接受抗肿瘤治疗的患者。
1.2方法
终浓度为1 g/ml,二、三抗稀释比例为1:6000,DAB
显色。
1.2.1免疫组化sP法单克隆抗体MMP一2、MMP-9,
1.3结果判断
1.3.1免疫组化参考Nagell5 J的方法并加以改良进
sP试剂盒购自ZYMED公司(1:100)。3%H 0:封闭
无阳性细胞为阴性,记为0;染色阳性细胞数<
内源性过氧化物酶,微波加热抗原修复,10%正常羊血
行计分,
清孵育,滴加一抗,4℃冰箱中过夜,PBS缓冲液
10%记为1分;10%~50%记为2分;>50%记为3分。
(Na2HPO4 8.1 mmol/L,KH2PO4 1.5 mmol/L,NaC1 137
1.3.2明胶酶谱、Western blot 4500000像素数码照
件进行图像分析,记录积分光密度IOD。
据,采用Mann—Whitney检验和Logistie回归分析。
2结果
0
mmo]/L,2.7 mmol/L pH 7.4)振荡清洗后分别滴加二、
相机拍照,image pro plus 4.10版本的专业图像分析软
三抗,DAB显色,苏木素复染,常规封片。
1.2.2明胶酶谱法标本离体后一70℃冰箱内保存。
1.4统计学方法 以SPSS 10.0统计学软件处理数
i・ 常规匀浆、离心制备组织蛋白抽提液,提取上样于含
0.1%明胶的7.5%聚丙烯酰胺凝胶进行SDS.PACE电
泳,分子量Marker采用低分子量蛋白标准品。电泳结
2.1 免疫组化 阳性信号呈棕色细颗粒状,定位 舯
束后将胶体置于洗脱液(2.5%Triton X.100)中震荡洗
瘤细胞胞浆内,镜下积分结果见表1。MMP一2在全部
涤;明胶缓冲液(50 mM/L Tris,100 mM/L CaCI2,200
34例肿瘤中有不同程度表达(34/34),良性肿瘤中
mM/L NaC1,1 txM/L ZnC1 )37℃孵育l8小时,此步骤
MMP-9呈阴性(肌上皮瘤1/3,基底细胞腺瘤2/3)。按
为证实反应产物确为MMP一2、MMP-9,可分别在明胶缓
前述标准计分后进行统计学分析,发现涎腺恶性肿瘤
冲液中加入其非特异性抑制剂EDTA 20 mmo]/L、特异
MMP-2的表达强于良性肿瘤(U=3.000,P=0.018);
性抑制剂苯甲基磺酰胺20 mmol/L,以明确所得条带的
MMP-9在恶性肿瘤中的表达(均值1.556)也高于良性
性质,同法孵育。孵育结束后考马斯亮蓝溶液染色1小
肿瘤(均值0.667),但二者间差异无统计学意义(U=
时,脱色约30~40分钟,得到蓝色背景上的透亮带 。
23.000,P=0.069)见图1。黏液表皮样癌中MMPs因
1.2.3 Western blot同明胶酶谱法制备组织蛋白抽提
肿瘤细胞种类不同而表达不同:表皮样细胞和中间细胞
液,提取上样于8%聚丙烯酰胺凝胶进行还原性SDS-
表达较高(均值2),黏液细胞表达很少(均值1);腺样
PAGE电泳,半干式转膜(PVDF膜),50 mA恒流3小
囊性癌中MMPs在不同的组织结构区域其表达也不相
时。封闭液(0.O1%正丁醇,0.02%Tween,5%脱脂奶
同:条索实性区域上皮细胞(均值2)表达强于腺管-筛
粉,0.02%叠氮钠w/v)封闭PVDF膜过夜,PBS.T缓冲
孔样区域(均值1.5)。
液(Na2HPO4‘12H20 0.725%,NaH2P04・2H20 Q 074%,
表1 各型肿瘤免疫组化染色计分结果 (分)
2.2 明胶酶谱从上到下观察得到的蓝色背景凝胶 良性、恶性肿瘤间差异不明显(U=22.500,P=0.52)。
块,可以看到五条带:分子量92 KDa的MMP-9酶原;分 活性MMP.2在所有样本都有一定表达,恶性肿瘤的表
子量83 KDa的活性MMP-9;72 KDa的MMP一2酶原;
达水平高于良性肿瘤(U=9.500,P=0.011)。MMP-9
64 KDa的中间型MMP一2,是去除了8 KDa的肽段,但未 酶原、活性MMP.9在大部分良性肿瘤中表达很低或缺
完全激活,只有低分化腺癌(IOD值42570.91)、黏液表
失,在恶性肿瘤中均有明确表达(U=0.000、U=2.500,
皮样癌(IOD值32127.23)和腺样囊性癌(IOD值
P=0.031、P=0.022)。部分低分化腺癌和腺样囊性癌
41998.5O)有所表达;62 KDa的活性MMP一2条带(见图
中,在MMP一2酶原和活性MMP一2带问可见一条微弱的
2)。MMP一2酶原在全部样本中都有较强表达(表2),
64 KDa透明条带,颜色较浅,即为中间型MMP-2。
实用医院临床杂志2010年9月第7卷第5期
t聋
、
奄
i
i
图1 MMP-2、MMP-9免疫组化结果a:基底细胞腺瘤MMP一2(10 ̄40),部分肿瘤细胞胞浆着色.b:基底细胞腺瘤MMP一9(10x40),个别肿瘤细胞胞
t
浆着色;c:多形性腺瘤MMP-2(10x40),部分肿瘤细胞着色;d:多形性腺瘤MMP-9(10x40),肿瘤细胞几乎不着色;e:低分化腺癌MMP一2(10x40),绝大
誊 镡 罐
部分肿瘤细胞着色,信号较强;f:低分化腺癌MMP一9(10x40),大部分肿瘤细胞着色
表2各型肿瘤中MMP酶原与活性MMP的IOD平均计分值(分)
2.3 Western blot受所购抗体适用范围的限制,本实
验只对34例涎腺肿瘤进行MMP-2的Western blot检
测。得到的PVDF膜在相应分子量区域(72 KDa)见一
条长方形棕黄色抗原条带,即为所检测的MMP-2组织
蛋白条带(图3)。由于转移过程中蛋白浓度减少,故膜
上的显色条带较浅,肌上皮瘤、基底细胞腺瘤的有些条
带肉眼几乎不能辨认,通过计算机成像分析才能检测
到。良恶性肿瘤间MMP一2的表达存在差异(P=
0.029)。
MMP一2—一
~
72KDa
多
MMP一9酶原一
活性MMP一9一
MMP一2酶原一
活性MMP一2一
形
性
腺
瘤
基
底
细
胞
腺
瘤
黏
液
表
皮
样
癌
腺
泡
细
胞
癌
腺
样
囊
性
癌
多
形
性
腺
瘤
腺 基
样 底
囊 细
性 胞
癌
腺
瘤
图3涎腺肿瘤的Western Blot结果
多
形
性
腺
瘤
基
底
细
胞
腺
瘤
肌
上
皮
瘤
腺
泡
细
胞
癌
腺
样
囊
性
癌
多
形
性
腺
瘤
腺
样
囊
性
癌
黏
液
表
2.4 三种方法的结果比较 将免疫组化所测的MMP一
皮
样
癌
2计分值与Western blot法测得的IOD值标准化后进行
比较,得到图4的分布趋势,Western blot与免疫组化检
测的MMP一2表达强度一致。Western blot是定量检测,
图2涎腺肿瘤的明胶酶谱结果
免疫组化是半定量检测,二者趋势一致说明免疫组化实
20
实用医院临J末杂志2010年9月第7卷第5期
娜 ∞ ∞ 加 0
验所得数据是真实可信的。免疫组化实验不能检测出
涎腺良恶性肿瘤问MMP一9的表达差异,明胶酶谱法不
但能检出总MMP一9的差异,还能检出MMP一9酶原、活
性MMP一9的差异。从图5_口f以看 ,MMP一2、MMP一9在
涎腺良恶性肿瘤中表达不同主要是由于活性MMP一2、
识不一而有所差异,故免疫组织化学只能对所检测蛋白
的表达强弱进行半定量比较。本实验辅以Western blot
定量方法进行补充,使设计更加严谨,结果更加可信。
明胶酶谱法是一种 分酶原和活性酶的特异性方
法。MMP一2、MMP一9都是以酶原形式分泌,在细胞外环
MMP一9表达不同所造成。
厂 _1
41-Western Blot ̄
肿瘤类型
图4 免疫组化与Western Blot所测MMP一2在各型
肿瘤间趋势一致
嘎
魍
馥
良性 恶性 良性 恶性
图5涎腺良、恶性肿瘤中MMP活性酶与酶原的构成比
3讨论
迄今为止,免疫组化方法仍是原位检测组织蛋白最
直观、应用最广的方法,在检测基质金属蛋白酶蛋白的
实验中,它不仅提供了各型肿瘤问、各种因子间半定量
的比较数据,更重要的是做到了组织定位,从形态学上
反映了MMPs的表达规律。如黏液表皮样癌中MMPs
主要表达在表皮样细胞和中间细胞,黏液细胞着色少;
腺样囊性癌中,条索状实性区域上皮细胞表达强于腺
管一筛孑L样区域。根据组织学分级,黏液细胞分化相对
成熟,而表皮样细胞和中间细胞分化较低,显示了较强
的生长活性。该结果支持Ross 的结论:中间细胞是
黏液表皮样癌中最具侵袭性的细胞。多数学者认
为 ’ 腺样囊性癌中实性条索样区域较腺管和筛孑L样
区域浸润性更强,本研究中也显示MMPs在这些区域中
的表达更强。这些细胞定位特征提示了MMPs在涎腺
恶性肿瘤浸润、侵袭过程中的重要作用。
但由于实验中主观因素干扰较多,如阳性信号的强
弱受室温、空气湿度、溶液离子浓度等非控制因素的影
响,各批次着色程度差异较大,另外阳性判断也因主观认
境中其N末端一肽段被切下来后即转变为活性形式。
实验中运用非还原SDS—PAGE电泳,利用MMPs与阴离
子去垢剂SDS结合,形成蛋白质一SDS复合物,使待测蛋
白质带上相同的负电荷,其量大大超过了蛋白质分子原
有的电荷量,因而掩盖了不同种类蛋白质问原有的电荷
差别,此时蛋白质分子在凝胶中的迁移率取决于其分子
质量。SDS—PAGE电泳后,将分子量不同的MMPs及
与MMPs结合的组织抑制剂同时分离,再用阳离子去垢
剂(Trtion—X100)除去SDS,这一过程中引发了MMPs
酶原蛋白体外活化机制,酶原在凝胶内除掉一个约l0
×10 KDa的小肽,转变为有活性的酶 ,降解凝胶中
相应部位的明胶。体内已被纤溶酶等物质激活的活性
MMPs,在除掉SDS后也可以恢复酶活性 ,在酶谱上
称之为活性型MMPs,可在比酶原分子量小10 X 10
KDa处留下白色透明条带,从而与酶原相区别。活性酶
在体内才具有水解胶原等基质的作用,冈而在功能上的
意义要大于相应的酶原。本研究免疫组化结果显示恶
性涎腺肿瘤中MMP一2的表达强于良性肿瘤,明胶酶谱
实验则进一步证实是活性MMP一2表达不同导致这一差
异,MMP一2酶原的分泌量在二者问差异是不明显的,这
也更加清晰的显示在恶性肿瘤中MMP一2通过增加激活
量促进了肿瘤细胞的侵袭、转移。MMP一9在恶性涎腺
肿瘤中的表达强于良性肿瘤,但免疫组化实验不能发现
统计学上的差异。明胶酶谱法显示:不仅活性MMP-9
而且MMP一9酶原的分泌在二者也有重要差异,证实
MMP一9同样参与了肿瘤组织降解细胞外基质、开辟浸
润、转移通道的过程。此外,酶谱实验还显示了部分恶
性涎腺肿瘤中中间型MMP一2的表达,在MMP一2酶原的
激活过程中,中间型MMP一2相当于一个储备库,维持活
性型MMP一2的高浓度,不因MMP一2酶原的量暂时变化
而影响最终活性酶的浓度,维持了细胞外基质的降解速
率 “ 。本实验在涎腺良性肿瘤中未发现中间型MMP-2
表达,而一些恶性肿瘤中能检测到其存在,说明随着涎
腺恶性肿瘤持续生长,作为活性酶的储备库中问型
MMP一2将不断转化为活性MMP一2,使活性酶持续增高
或维持在一个相对较高的水平,令细胞外基质持续降
解。综上所述,免疫组化、Western blot、明胶酶谱三种方法
结合既发挥了免疫组化细胞定位的优势,打破其不能辨别
酶原与活性酶的局限性,又克服了免疫组化法半定量的
局限性,能更加客观准确反映各型肿瘤组织中MMP一2、
实用医院临床杂志2010年9月第7卷第5期
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基质金属蛋白酶I2和层粘连蛋白受体表达与胃癌
生物学行为的关系
王克兵 ,徐
澍2
(1.贵州省遵义县人民医院病理稃,贵州遵义563100;2. 贵阳医学院附属医院病理科,贵J'i1贵阳550004)
【摘要】 目的 探讨基质金属蛋白酶一2(MMP一2)和层粘连蛋白受体(1aminin receptor,laminin.R)在胃癌中的表达与
胃癌生物学行为的关系。方法 采用免疫组化EnvisionTM法检测82例胃腺癌组织中MMP.2和laminin.R的表达情况,
分析其与胃癌生物学行为的关系。结果 MMP-2和laminin—R在胃癌中的阳性表达率分别为62.2%和52.44%;MMP.2
和laminin—R与患者年龄、性别、肿瘤发病部位、肿瘤大小和分级均不相关(P>0.05);MMP-2蛋白表达与浸润深度、
TNM分期相关(P<0.01,P<0.01);laminin—R表达与胃癌浸润深度、淋巴结转移、TNM分期相关(P<0.01,P<
0.05,P<0.01);MMP一2和laminin—R在胃癌中表达呈正相关关系(r:0.72)。结论 胃癌组织中MMP一2与laminin—R
表达参与胃癌的侵袭和淋巴结转移。
【关键词】 胃癌;基质金属蛋白酶-2;层粘连蛋白受体;生物学行为
【中图分类号】R735.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-6170(2010)05-0021-03
Matrix metalloproteinase-2 and laminin receptor in association with biological behavior of
gastric carcinoma WANG Ke—bing ,XU Shu (1.Department ofPathology,Zunyi People's Hospital,Zunyi 563100,
China;2.DepartmentofPathology,TheAfilfiatedHospitalofGuiyangMedicalCollege。Guiyang 550004,China)
【Abstract】 Objective To investigate the correlation Between the expression of MMP-2。laminin receptor and the biologi—
cal behavior of gastic carcinoma.Methods The expressions of MMP-r2 and laminin receptor in 82 oases of gastic cancer were r
detected by EnvisionTM method.Results The positive rates of MMP一2 and laminin receptor in gastric cancer was 62.2%and
52.44%respectively.Patients’age,gender,tumor location-size and grade were not related to the expression of MMP一2 and lami—
nin receptor(P>0.05).The expression of MMP-2 was signiifcantly related to depth of invasion(P<0.01)and TNM staging
(P<0.O1).The expression of laminin receptor was signiifcantly related to depth of invasion(P<0.01),lymph node metas—
tasis(P<0.05)and TNM staging(P<0.01).The expression of MMP一2 and laminin receptor in gastirc cancer was positive
correlated(r=0.72).Conclusion The expression of MMP-2 and laminin receptor in gastric tissues is involved in the inva—
sion and lymph node metastasis of gastric cancer.
【Key words】 Carcinoma of stomach;Matirx metalloproteinase・2;Laminin receptor;Biological behavior
基质金属蛋白酶.2(MMP一2)的主要功能是参与细
【基金项目】贵州省科学技术基金资助项目[黔科合J字(2008)
2278]
胞外基质(ECM)降解,有研究报道其在胃癌中表达与
胃癌的局部浸润和远处转移发生密切相关…。层粘连
蛋白受体(Laminin receptor,laminin—R)作为一种细胞粘
附分子,参与基底膜成分一层粘连蛋白结合。已有研究
nases MMP-2,MMP-9 and their tissue inhibitors TIMP一1,-2,and-3 in
9的实际表达,是一种可行的三联检测手段。
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(收稿日期:2010-06-03;修回日期:2010-07-20)
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