创伤反应差异与CXCL15基因关系的初步探讨.pdf

·基础研究· 创伤反应差异与 Cxcl15 基因关系的 初步探讨 黄文 朱佩芳 王正国 冯刚 杨志焕 【摘要】 目的 观察 Cxcl15 基因 （chemokine， C - X - C motif， ligand 15） 在两系创伤反应明显 差异小鼠生理状态下及伤后表达的差异， 初步探讨创伤反应差异与 Cxcl15 基因的关系。 方法 采用荧光定量聚合酶链反应 （PCR） 技术， 对两系小鼠 Cxcl15 基因在生理状态下的表达进行定量； 采用 Northern 的实验方法， 对两系小鼠伤后 Cxcl15 基因的表达变化进行定量。 结果 在生理状 态下， Cxcl15 基因在 C57BL/6 小鼠中的表达量较在 BALB/ C 小鼠中的表达量低， 差异有统计学意 义 （P CG （P 0. 05） 。 （2）伤后 24 h Cxcl15 基因的表 达量基本恢复正常。 （3）BG 中 Cxcl15 基因在伤后 6 h 内持续升高， 而 CG 中 Cxcl15 基因的表达在伤后 ·806·中华创伤杂志 2005 年 8 月第 21 卷第 8 期 Chin J Trauma，August 2005，Vol. 21，No. 8 1 h 有一个下降的过程， 然后再上升。 （4）伤后 Cx- cl15 基因的表达高峰可能在伤后 6 h 或前后的时相 点；（5） 在每个时相点， BG 中 Cxcl15 基因的表达均 较 CG 的高。见表 2、 图 5 8。 表 1 两系小鼠 Cxcl15 基因生理状态下表达荧光定量 PCR 检测结果 （-x ± s） 组别鼠数 GAPDH CTCopies Cxcl15 CTCopies Cxcl15/ GAPDH BALB/ C 小鼠组5 29.024 ± 1.646 493362.380 ± 345203.905 28. 836 ± 1. 137 484599. 980 ± 268622. 314 1. 163 ± 0. 424* C57BL/6 小鼠组5 26.628 ± 3.181 4207156.480 ± 6244036.264 28. 448 ± 2. 454 97823. 386 ± 1089432. 324 0. 394 ± 0. 145 与 C57BL/6 比较： * P 0.05 表 2 两系小鼠 Cxcl15 基因伤后表达 Northern 定量结果 （-x ± s） 组别伤前 伤后时间 （h） 162472 BALB/ C 小鼠组4.066 ±3.6194.574 ±1.053*11. 233 ±6. 214*5. 469 ±3. 5815. 196 ±2. 316 C57BL/6 小鼠组1.551 ±0.5391.217 ±0.7084. 663 ±1. 9731. 417 ±0. 2771. 250 ±0. 629 注： 伤前为 2 个标本， 伤后各时相点分别为 3 个标本。与 C57BL/6 小鼠组比较： *P 0. 05 图5 两系小鼠伤前、 伤后1， 6 h Cxcl15 基因表达结果 （注： 单 数为 C57BL/6 小鼠样本； 双数为 BALB/ C 小鼠样本； 1 4 为 伤前小鼠样本； 5 10 为伤后1 h 小鼠样本； 11 16 为伤后6 h 小鼠样本） 图 7 两系小鼠伤后 24， 72 h Cxcl15 基因表达结果 （注： 单数 为 C57BL/6 小鼠样本； 双数为 BALB/ C 小鼠样本； 1 6 为伤 后 24 h 小鼠样本； 7 12 为伤后 72 h 小鼠样本） 图 6 两系小鼠伤前、 伤后 1， 6 h 内参 （GAPDH 基因） 表达结 果 （注： 单数为 C57BL/6 小鼠样本； 双数为 BALB/ C 小鼠样 本； 1 4 为伤前小鼠样本； 5 10 为伤后 1 h 小鼠样本； 11 16 为伤后 6 h 小鼠样本） 图 8 两系小鼠伤后 24， 72 h 内参 （GAPDH 基因） 表达结果 （注： 单数为 C57BL/6 小鼠样本； 双数为 BALB/ C 小鼠样本； 1 6 为伤后 24 h 小鼠样本； 7 12 为伤后 72 h 小鼠样本） 3 讨论 由于创伤具有明确的致伤因素和偶然性等特点 而很难让人将其与遗传因素相关联， 但发生创伤的 机体变化将会受到基因调控， 由遗传机制决定的一 些病理生理基础也易导致在相同致伤因素的作用下 易于发生某种损伤或某些人易于发生损伤， 而且创 伤反应及转归中也存在明显的个体差异， 这些均可 能提示遗传机制在创伤发生、 演变、 转归中发挥重要 作用。笔者从众多与肺损伤差异性有关的候选基因 中选择 Cxcl15 基因为研究对象是基于如下考虑： 创 伤后肺是反应最早、 变化最明显的器官之一 5， 6； Cx- cl15 基因在肺组织中特异性表达 7； 在介导炎症中 发挥作用 8； 具有重要的生理功能， 已有研究还提示 该基因可能与血管的形成和功能有关 9， 10； 最重要 的是， 采用基因芯片技术观察两系小鼠创伤后基因 的表达时发现， 创伤后两系小鼠基因表达的确有所 差异 2。 Mahajan 等 11认为， 单独应用一种方法不能够 满足全面的、 与生物学相关的实验要求。实际上， 许 多研究都采用了一种以上的方法从不同的角度、 对 比性的研究相同的实验目的 12， 13。因此， 本研究选 择荧光定量 PCR 和 Northern 两种技术对同一基因在 生理状态和创伤后的变化进行比较研究。 本研究结果表明， Cxcl15 基因在两系对创伤反 应有明显差异小鼠生理状态和创伤后的表达以及变 化规律都有所不同。笔者认为， 如果该基因在两系 小鼠生理状态及伤后的变化规律均显示出一致性 （如同时上升、 同时下降等） 的情况下， 这只是提示该 基因参与了创伤后机体的反应， 并且极有可能位于 信号通路的上游， 但该基因被用于解释创伤反应差 ·906·中华创伤杂志 2005 年 8 月第 21 卷第 8 期 Chin J Trauma，August 2005，Vol. 21，No. 8 异性现象的病理生理学意义则极为有限。但冯刚 等 2的结果与本研究结果均提示， Cxcl15 基因在两 系对创伤反应有明显差异小鼠中的变化规律不一 致， 这无疑与创伤反应差异现象是相吻合的。那么， 造成上述差异的的根本原因到底是什么？在只有创 伤后的差异而没有生理状态的差异， 或者只有生理 状态的差异而没有创伤后的差异， 或者生理状态及 伤后的变化规律显示出一致性这三种情况下， 笔者 推测 Cxcl15 基因可能主要作为创伤后的级联反应中 的上游信号分子发生了变化， 这就提示应当从信号 传导通路的角度深入进去， 不断向上游推进， 最终可 能找到造成这些现象的始动因子。而本实验观察到 两系小鼠生理状态和创伤后的变化规律均有差异， 造成这种现象的原因可能要复杂一些。在尽可能排 除了非实验因素的影响下， 如果的确存在这种 “Cxcl15基因在两系对创伤反应有明显差异小鼠生 理状态和创伤后的表达以及变化规律都有所不同” 现象， 根据 “表象 （表型） ” 与 “本质 （基因） ” 和 “结 构” 与 “功能” 之间必然的实质联系， 这无疑反映了 这两系小鼠之间可能存在的种系差异， 也就是基因 结构的差异， 尤其是调控区的差异， 这种差异如果不 体现在 Cxcl15 基因的结构上， 就会体现在其他某个 或某些基因的结构上， 对于不同种系的小鼠而言， 存 在这样的差异是可以理解的， 这种先天的差异可能 导致在相同的致伤条件下， 创伤后的级联反应发展 方向的差异， 从而导致创伤反应和转归的差异。 当然， 创伤反应差异现象必然是多因素、 多基因 作用的结果。目前的证据使我们有理由相信， Cxcl15 基因的确参与了创伤后的病理生理过程， 而 Cxcl15 基因在创伤后的病理生理过程中的作用和地位还有 待于进一步研究加以确定， 如： Cxcl15 基因是一个主 效基因还是一个次效基因？Cxcl15 基因是一个保护 因素还是一个损伤因素？造成 Cxcl15 表达差异的原 因是它本身结构的差异还是它上游效应物的差异所 致？这些也正是下一步需要解决的问题。 4 参考文献 1 冯刚，王正国，杨志焕，等. C57 BL/6 和 BALB/ C 小鼠创伤反应 差异性初步探讨. 中华创伤杂志， 2001， 17： 301 -303. 2 冯刚，李瑶，周立雄，等. 创伤反应早期 BABL/ C 和 C57BL/6 小 鼠肝组织基因表达谱比较研究. 中国现代医学杂志， 2002， 12： 13 -15. 3 金冬雁，黎孟枫，侯云德，等译. 分子克隆. 第 2 版. 北京： 科学 出版社， 1996. 343 -366. 4 金冬雁，黎孟枫，侯云德，等译. 分子克隆. 第 2 版. 北京： 科学 出版社， 1996. 495 -537. 5 程天民，主编. 创伤战伤病理学. 第 1 版. 北京： 解放军出版社， 1992. 73 -74. 6 黎鳌，黄志强，主编. 创伤治疗学. 第 1 版. 北京： 人民卫生出版 社， 1982. 80 -81. 7 Devora L，Stephen D，Yuming Xu，et al. Lungkine，a novel CXC chemokine，specifically expressed by lung bronchoepithelial cells. J Immunol， 1999， 162： 5490 -5497. 8 Chen SC，Mehrad B，Deng JC，et al. Impaired pulmonary host de- fense in mice lacking expression of the CXC chemokine lungkine. J Immunol， 2001， 166： 3362 -3368. 9 Ohneda O，Ohneda K，Nomiyama H，et al. WECHE：a novel hema- topoietic regulatory factor. Immunity， 2000， 12： 141 -150. 10 Strieter RM，Polverini PJ，Kunkel SL，et al. The functional role of the ELR motif in CXC chemokine - mediated angiogenesis. 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