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【摘要】 目的 评价CO2气腹及不同气腹压力对裸鼠腹腔种植肿瘤基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)蛋白表达的影响。方法 30只裸鼠建立腹腔种植肿瘤模型,造模成功后随机分组:对照组、5 mm Hg和10 mm Hg CO2气腹组,气腹作用时间1 h。气腹干预后1周检测肿瘤组织MMP2、TIMP-1蛋白表达情况。结果 与对照组比较,气腹干预后1周5 mm Hg和10 mm Hg CO2气腹组肿瘤组织MMP-2蛋白表达均显著升高(P2气腹作用后早期可使肿瘤组织MMP-2升高,TIMP-1下降,气腹压力高作用更为明显。�
【关键词】 CO2气腹;气腹压力;肿瘤;基质金属蛋白酶-2;基质金属蛋白酶抑制剂-1��
Effects of CO2 Pneumoperitoneum on Protein Expression of MMP2 and TIMP-1 of peritoneal implanted tumor in a nude mouse model
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【Abstract】 ObjectiveTo evaluate the effects of CO2 pneumoperitoneum and different pneumoperitoneum pressure on protein expression of MMP2 and TIMP-1 of peritoneal implanted tumor. MethodsThity nude mouse were divided randomly into three groups after the implanted tumor moel was established (control group, 5 mm Hg and 10 mm Hg CO2 pneumoperitoneum, 1 h). The correlated cytokines of aggression (MMP2/TIMP-1)in tumor tissue were detemined one week after pneumoperitoneum intervention. And to evaluate the effects of different CO2 pneumoperitoneum pressure on protein expression of MMP-2 and TIMP-1.ResultsCompared with the control group, the protein expression level of MMP-2 in the two CO2 pneumoperitoneum groups increased significantly in early post-operation(one week) (P2 pneumoperitoneum intervention, especially in 10 mm Hg group(P2 pneumoperitoneum intervention. The higher pressure has more significant effects.【Key words】CO2 pneumoperitoneum, Pneumoperitoneum pressure, Endometriosis, MMP-2, TIMP-1
有报道显示腹腔镜术后穿刺口恶性肿瘤转移率增加,肿瘤细胞生长加快。其机制尚未完全明了,气腹介质及气腹压力可能是导致术后穿刺口转移的重要因素。肿瘤的生长和种植转移与有黏附、侵袭和血管生成有关。研究发现,脉冲式供气方式气腹机对气腹压力变化的感应延迟时间较长,从而造成腹腔内气腹压力较大的波动[1]。CO2气腹可促进肿瘤的种植生长,抑制机体免疫功能,且与气腹压力有关[2,3]。本研究目的在于建立裸鼠腹腔种植肿瘤模型,观察CO2气腹及不同气腹压力作用对肿瘤MMP-2和TIMP-1的影响。�
1 材料和方法�
1.1 主要试剂仪器 人抗鼠MMP-2、TIMP-1单克隆抗体,Envision试剂。20L脉冲式气腹机。�
1.2 肿瘤种植模型的建立 将人卵巢癌肿瘤组织切成2 mm�3小块,种植于裸鼠背部皮下,形成10 mm�3以上肿瘤后取瘤组织,切成2 mm�3瘤块后种植于裸大鼠腹膜,2周成模后用于气腹干预。�
1.3 实验分组 将30只裸鼠随机分为3组,每组10只:①对照组(无气腹组);②5 mm Hg气腹组;③10 mm Hg气腹组。模拟不同CO2气腹压力,两侧下腹壁穿刺口,气体流量0.3L/min,时间1 h。无气组:丝线悬吊腹壁。�
1.4 免疫组化和结果判定Envision法染色检查肿瘤组织MMP-2、TIMP-1蛋白表达强度。采用定位定性法,根据染色强度与范围作出每张切片的分级。免疫组织化学评分标准:阴性(-):细胞无着色,阳性表达率0%～5%,计0分;弱阳性(+):为细胞轻度着色染成淡黄色,阳性表达率5%～25%,计1分;中度阳性(++):为细胞着色呈黄色,阳性表达率25%～50%,计2分;强阳性(+++):为细胞明显着色,呈棕黄色,阳性表达率>50%,计3分。
2 结果�
肿瘤组织MMP�2、TIMP�1蛋白免疫组化染色结果 阳性效应产物棕黄色颗粒,主要定位于肿瘤细胞胞浆,基质细胞表达较弱。与对照组比较,气腹干预后1周5 mm Hg和10 mm Hg CO2 气腹组肿瘤组织MMP�2蛋白表达均显著升高(P 3 讨论�
腹腔镜手术在妇科疾病的诊断与治疗中已占有越来越重要的地位,越来越多的盆腹腔肿瘤,特别是恶性肿瘤亦可经腹腔镜诊断和手术治疗。有临床报道显示恶性肿瘤腹腔镜手术后,腹腔肿瘤种植转移和穿刺口转移发生率高于开腹手术[4]。针对这一问题已经进行了不同方面研究,但确切原因尚为完全明了[5]。�
CO2 作为腹腔镜手术必需的膨腹介质,可以造成腹膜间皮细胞形态学改变,如基底膜裸露、间皮细胞间连接断裂等,而开腹组手术患者无上述表现[6,7]。这可能不仅与腹腔镜手术后发生穿刺口局部的解剖结构改变和局部免疫功能降低有关,而且与充气时间、腹腔压力及腹腔内环境改变有关,这些变化给腹腔内恶性肿瘤的扩散转移创造了条件[8]。CO2 可以通过诱导与恶性肿瘤转移相关的黏附分子、血管内皮生长因子、基质金属蛋白酶等的表达促进恶性肿瘤细胞侵袭和生长。�
基质金属蛋白酶(MMP)能有效降解细胞外基质(extracellular matrix, ECM),与肿瘤的侵袭转移有密切相关性MMP-2为明胶酶A,作用底物主要是明胶、胶原Ⅳ、V,上述成分的水解使细胞基底膜破坏,组织屏障消失,病灶向间质浸润[9]。侵袭和转移是癌症细胞的最基本的特征,其基本过程是瘤细胞从原发瘤脱离后向周围和(或)远处组织侵袭和转移,涉及瘤细胞穿过ECM 屏障、血管壁的基底膜及穿出血管壁进入宿主微环境的过程。而细胞侵袭转移的关键一步即为诱导产生一种蛋白酶,降解ECM、基底膜。MMP2就是其中最为重要的一组蛋白酶,在肿瘤的侵袭和转移中有着重要的作用[10]。�
研究显示,气腹作用后两气腹组肿瘤组织MMP-2表达均显著升高,TIMP-1表达下降,MMP-2/TIMP-1比例上升,肿瘤组织侵袭能力可能增强。高气腹压力对于肿瘤侵袭力的促进作用更为明显。对于盆腹腔肿瘤患者,选择无气腹腹腔镜手术或合适的气腹压力,在保证手术技术熟练的前提下,除可收到较好的手术效果,可使气腹对促进肿瘤侵袭力的潜在可能风险降低,对降低术后复发可能具有一定意义。�
但局部腹膜免疫功能抑制可能在腹腔镜术后肿瘤转移的发展过程中起到更为重要的作用。本研究未对肿瘤临近区域腹膜相关指标进行检测,如果气腹使腹膜结构破坏、抗侵袭能力下降,二者的侵袭/抗侵袭比例进一步失衡,则更易促进肿瘤生长及复发可能。同时动物实验研究所得出的结果是否与人体病灶的变化一致,尚需进一步研究。�
参 考 文 献�
[1] 刘海防,刘彦,庄海. 两种不同工作原理的气腹机对妇科腹腔镜手术中患者腹腔压力的影响. 中华医学杂志, 2006,86(45):3225-3226.�
[2] 张团英,陈旭,张凤兰. 不同气腹压力对大鼠系统免疫功能的影响. 广东医学, 2007,28(7):1039-1041.�
[3] 刘刚, 王强, 陈旭. 气腹压力对恶性肿瘤生长和种植转移影响的观察. 中华肿瘤防治杂志, 2008,15(23):1800-1802.�
[4] Picone O, Aucouturier JS, Louboutin A, et al. Abdominal wall metastasis of a cervical adenocarcinoma at the laparoscopic trocar insertion site after ovarian transposition: case report and review of the literature. Gynecol Oncol, 2003;90(2):446-449.�
[5] Watson DI, Ellis T, Leeder PC, et al. Excision of laparoscopic port sites increases the likelihood of wound metastases in an experimental model. Surg Endosc, 2003; 17(1): 83-85.�
[6] 刘彦,侯庆香. 二氧化碳气腹腹腔镜手术对人体腹膜形态学的影响. 中华医学杂志, 2006,86(3):164-166.�
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