中耳胆脂瘤发病机制研究进展

中耳胆脂瘤发病机制研究进展

胆脂瘤中耳乳突炎是中耳乳突炎的一种特殊类型。这是耳科常见病之一。它对患者的听力有很好的影响。在严重的情况下，它会导致严重的颅内并发症，危及患者的生命。因此对中耳胆脂瘤病因及发病机制的研究尤为重要。引起中耳胆脂瘤的形成及发病机制有多种学说,但其确切的发病机制尚未完全阐明。本文拟就有关中耳胆脂瘤发病机制研究进展作一综述。1皮肤角质层增殖相关研究进展中耳胆脂瘤的重要特性表现为中耳腔内高度增生的角化鳞状上皮堆积和骨质破坏,它虽是一种良性病变,却具有恶性肿瘤样生物行为,如侵袭性、破坏性、迁移性、非正常调控下的增殖性、分化变异性、复发性,甚至可以广泛破坏中耳腔内结构和颞骨骨质,有文献视其为一种高分化鳞癌。胆脂瘤上皮是一种复层鳞状上皮,其由基底层、棘层、颗粒层和角质层组成,后者占95%。从基底层到角质层是角质细胞增殖、分化、移动和脱落的过程,并处于过度增殖状态,这与正常皮肤表皮增殖完全不同。Ergun等用免疫组化方法观察单克隆抗体BerEp4和Ki67的抗原表达,以及对4F2抗原(一种反应细胞增生特性的白细胞分化抗原)的研究,已经证实了这一特性。Kuczkowski等通过对51例胆脂瘤及6例正常皮肤进行免疫组化及聚合酶链反应(PCR)等方法,发现Ki67在中耳胆脂瘤中有高表达。Bujia等通过对表皮生长因子受体的研究,也发现表皮生长因子受体在胆脂瘤中有异常表达,也表明了胆脂瘤上皮的高度增殖性。胆脂瘤上皮虽有高度的增殖性,但同时凋亡也在增强。但它是局部增殖性疾病,也就是说胆脂瘤增殖并非完全失控,其细胞仍具有正常凋亡的能力,这与肿瘤细胞的增殖有着本质的区别。余其林等应用免疫组化染色、SABC技术及原位凋亡细胞标记技术(TUNEL法),对20例胆脂瘤上皮组织及10例正常外耳道皮肤组织样本进行研究发现,尽管胆脂瘤上皮和正常外耳道上皮中凋亡细胞均出现于颗粒层和棘细胞层,但前者的凋亡率明显高于后者,同样说明胆脂瘤上皮具有很强的增生能力和凋亡能力,与恶性肿瘤完全不同。从染色体水平来看,胆脂瘤也无明显的染色体变异,无恶变倾向。2pahs在胆脂瘤上皮细胞凋亡中的作用细胞凋亡(apoptosis)是一种由基因控制的细胞自主性死亡过程。英国阿伯丁大学病理学教授Kerr1972年首先提出凋亡的概念,也有文献称细胞凋亡为细胞程序性死亡(programmedcelldeath,PCD)。近年来研究发现,有多种凋亡相关基因及调控因子参与了胆脂瘤细胞的凋亡机制。P53肿瘤抑制基因在细胞周期和凋亡中起关键性的调控作用。Albino等应用特异性的单克隆抗体检测P53和Ki67,结果表明P53在胆脂瘤上皮细胞中的表达要比正常皮肤中的表达高9~20倍,这些都表明了P53参与了胆脂瘤上皮细胞的凋亡机制。Fas又称APO-1或CD95,属于肿瘤坏死因子受体家族成员,广泛存在于多种组织细胞。Fas与FasL或特异性抗体结合可导致细胞凋亡。Olszewska等用特异性的抗APO2.7抗体检测APO2.7蛋白的表达,用原位末端脱氧核苷转移酶(TAT)介导的dUTP缺口末端标记染色技术检测细胞凋亡,结果表明胆脂瘤中APO2.7阳性细胞和凋亡细胞明显高于外耳道正常皮肤,提示APO2.7在细胞凋亡中起着重要的作用。近年来还有研究表明c-jun有诱导细胞凋亡的作用,并进而引起胆脂瘤生长过程中的角质堆积。还有Bcl-2家族也在中耳胆脂瘤的细胞凋亡中有着重要的作用。Bcl-2、Bcl-xl和Bax是Bcl-2家族中的重要成员,它们之间通过BH结构形成同源二聚体或异源二聚体经线粒体途径参与细胞的凋亡调控。当细胞受到死亡信号刺激时,与Bcl-2或Bcl-xl蛋白相结合的Bax蛋白被置换出来,线粒体通透性增加,释放一系列物质改变核内的氧化还原反应,增加caspase的活性,最终导致细胞凋亡。Kojima等用TUNEL染色法检测细胞凋亡,用免疫组化方法检测Bcl-xl及上皮分化标记物involucrin蛋白的表达,对10例胆脂瘤和10例外耳道正常皮肤进行对比研究,发现在胆脂瘤上皮和外耳道皮肤中,上皮自基底层便开始分化和凋亡,说明Bcl-xl能诱导细胞调亡。3c-同型半胱氨酸在中耳胆脂瘤增殖中的作用研究表明有多种癌基因参与了胆脂瘤的表达。癌基因是细胞内生长的基因,在异常表达时可使细胞持续增殖。c-myc基因是一类细胞癌基因,位于人体第8号染色体上,具有多种功能:有转录因子活性,可启动细胞增殖;抑制分化,调节细胞周期,并参与细胞凋亡。Holly等用免疫组化方法和计算机图像分析系统对c-myc在中耳胆脂瘤上皮和正常皮肤中的进行分析,发现胆脂瘤中c-myc的表达明显高于正常皮肤中的表达,表明c-myc在胆脂瘤上皮的增殖过程中起重要的作用。前面提到的P53肿瘤抑制基因在中耳胆脂瘤的发生发展中也起着重要的作用。同样c-jun基因、RAS蛋白等通过各自的调控机制参与了胆脂瘤上皮的增殖与分化。有关原癌基因MDM2和抑癌基因PTEN在中耳胆脂瘤中的表达也进行了不少的研究。MDM2在正常人的多种组织如肺、肝、肌肉及胰腺等均有表达。MDM2基因在人体的广泛表达可能与细胞的基本生理过程有着重要的关系,MDM2在人体内最重要的作用是抑制野生型P53基因的激活转录功能和抗肿瘤活性。在正常细胞中野生型P53基因和MDM2相互作用形成一反馈环,MDM2的水平通常由野生型P53基因的水平控制。已有研究证明,P53/MDM2反馈调节环参与控制细胞的增殖与凋亡。4tnf-在胆脂瘤组织中的作用随着分子生物学的发展,发现各种细胞因子在中耳胆脂瘤的发生发展中起着非常重要的作用。其中比较重要的有:肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-alpha,TNF-α),白细胞介素(interleukin)IL-1、IL-6、IL-8等。TNF-α主要由巨噬细胞、肥大细胞、成纤维细胞、成骨细胞样细胞和角化细胞等产生。TNF-α是一种多肽,分子量约17000d,可引起肿瘤坏死,同时在各种炎症疾病中起重要作用。作为一种重要的细胞因子,TNF-α可刺激并激活上述细胞产生胶原酶和前列腺素E2等,在组织的破坏和重建中起重要作用,TNF-α是一种自分泌细胞因子,具有多重生物活性,可刺激角质细胞的增生,蛋白质的合成和角质细胞的最终分化,从而导致角化碎片的产生,角化碎片可引起炎症刺激作用,继而引起肉芽组织。角化碎片的堆积可增强胆脂瘤的破坏作用。TNF-α除直接作用外,还可间接作用刺激产生中介递质,这些递质通过单核细胞、巨噬细胞、成骨细胞样细胞和破骨细胞产生前列腺素、胶原酶、酸性磷酸酶和中性蛋白酶,使骨质脱钙,骨蛋白、骨基质溶解,从而使胆脂瘤邻近骨质吸收。李正贤等应用TNF-α单克隆抗体对18例中耳胆脂瘤组织和4例外耳道正常皮肤组织、4例面部皮肤和鼓膜进行免疫组化测定,结果发现TNF-α在胆脂瘤组织上皮及上皮下结缔组织的表达较正常外耳道及鼓膜的染色强得多,表明TNF-α在胆脂瘤组织中有较高表达。目前研究比较多的细胞因子还有IL-1、IL-6、IL-8等,特别是IL-1。IL-1是一种单核因子,可作用于机体的各个系统,具有多种生物活性:参与免疫调节、介导炎症反应和影响组织代谢。IL-1存在于正常及变性的上皮细胞内,作为上皮细胞的自分泌生长因子刺激上皮细胞增生,促使骨质降解,是已知的引起骨质降解最有效的诱导因子。IL-1定位于胆脂瘤上皮、基质,邻近胆脂瘤的单核细胞、骨细胞、角化的上皮细胞表达明显高于正常的外耳道皮肤。胆脂瘤上皮细胞能产生和分泌IL-1,在胆脂瘤组织内形成自分泌环路作用于未成熟的上皮细胞,使其增生、角化,而且来自上皮下肉芽组织的某些物质也可以刺激胆脂瘤组织产生IL-1。IL-1促进炎性细胞的分化和转化,直接激活破骨细胞,还促进破骨髓源性单核细胞的迁移和多核化,形成多核的破骨样细胞。IL-1还能刺激成纤维细胞产生胶原酶和颗粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)。胶原酶是破骨细胞骨质吸收中降解骨基质的主要水解酶,而GM-CSF可促进造血干细胞分化成巨噬细胞,并进而产生IL-1,IL-1还可促进骨细胞产生前列腺素E2,从而进一步导致骨质的破坏吸收,增强胆脂瘤的破坏作用。5发酵糖酸酯酶参与胆脂瘤组织中的活性在胆脂瘤的发病机制中,还有各种组织酶起着重要的作用,特别是在胆脂瘤的骨质破坏过程中。近来研究发现,胆脂瘤组织中含有碳酸酐酶(carbonicanhydrase)、胶原酶(collagenase)、溶酶体酶类(lysosomalenzymes)、非溶酶体酶类(non-lysosomalenzymes)、基质金属蛋白酶(matrixmetalloprteinasea)、纤溶酶(plasmin)等多种酶类,这些酶类在胆脂瘤发病的不同阶段起着不同的作用。按照它们在发病机制中的作用,这些酶分为两类:参与脱矿物质的酶和参与基质降解的酶。前者有碳酸酐酶和透明质酸酶等,它们在中耳胆脂瘤的骨质吸收破坏的脱矿物质阶段发挥作用,碳酸酐酶参与氢离子的形成,大量氢离子的产生改变了胆脂瘤组织的pH值,不仅直接参与骨质矿物质的溶解过程,还为溶酶体酶破坏胶原作用提供合适的酸性环境。参与基质降解的酶比较多,其中胶原酶是有机基质降解的主要因素,它主要是由成纤维细胞产生,巨噬细胞和成骨细胞也能产生胶原酶,胶原酶的产生可受多种细胞因子和其它一些因素的影响。基质金属蛋白酶(matrixmetalloprteinasea,MMPs)是一类能有效地降解细胞外基质的锌离子依赖型蛋白质家族。Bernal等应用免疫组化技术研究发现,胆脂瘤上皮的基底膜发生变化,表现为表达MMPs及胶原蛋白Ⅳ和层粘连蛋白的免疫反应性,电镜下观察到基底膜突出、重叠、增厚和破坏,从而认为MMPs在维持中耳胆脂瘤上皮增殖活性和侵袭力方面起着重要作用。研究表明,胆脂瘤组织中溶酶体水解酶(lysosomalhydrolase)、组织蛋白酶B(cathepsinB)、酸性磷酸酶(acidphosphatase)、亮氨酰氨基肽酶(leucineaminopeptidase)和溶菌酶(lysozyme)水平较正常皮肤明显增高。酸性磷酸酶是破骨细胞的一种特异性酶,组织蛋白酶B在酸性介质中降解胶原,它通过胞饮作用摄入细胞内,在胆脂瘤病理条件下,胶原迅速降解。亮氨酰氨基肽酶在胆脂瘤周围的结缔组织中有很强的水解活性。溶菌酶作为吞噬酶的一种,是与某些细菌细胞壁粘多糖成分聚合作用相关的溶酶体酶,主要存在于单核细胞和粒细胞的特殊颗粒中。广泛性胆脂瘤中溶酶体水解酶的活性、组织蛋白酶B、酸性磷酸酶的含量比局限性胆脂瘤的含量明显增高。胆脂瘤仅破坏一块听骨的上述含量低于两块或三块听骨破坏者。如胆脂瘤破坏硬脑膜外骨板和面神经者,水解酶的含量明显增高。这些都证明溶酶体酶在胆脂瘤的发生发展中有重要的作用。还有非溶酶体酶类在胆脂瘤组织中的含量也明显增高,酶的活性也增强,其作用是水解基质蛋白。纤溶酶原激活物和纤溶酶(plasminogenactivator-plasmin,PA/P)系统能精确调节细胞外基质更新过程。已有研究表明中耳胆脂瘤上皮细胞表达PA/P系统蛋白,纤溶酶原定位于基底上皮层。所以酶类在中耳胆脂瘤的发病过程中起着重要的作用,并且这些酶在胆脂瘤的发病不同阶段发挥着不同的作用。6骨质细胞的作用机制中耳胆脂瘤对颞骨的溶骨破坏和吸收是胆脂瘤型中耳炎一个重要的临床特征和病理生理学过程,并可导致严重的颅内、外并发症。最近国内外学者对中耳胆脂瘤引起的骨质破坏机制进行了大量的研究,并提出了许多理论:破骨细胞性溶解;机械压迫坏死;各种酶所介导的骨质吸收;各种细细胞因子参与的骨质吸收与降解。这些理论彼此联系,相互作用。如细胞因子不但能激活破骨细胞的活性,还能激活炎性细胞和上皮细胞释放一系列生物酶引起骨组织脱钙,骨基质、骨蛋白的溶解,最终导致骨质吸收。还有些细胞因子在胆脂瘤细胞的凋亡中发挥重要作用。胆脂瘤引起骨质破坏的理论和因素虽然很多,但其确切机理仍不清楚。有研究把骨吸收机制归纳为两个阶段:脱矿物质和基质降解。如碳酸