表皮生長因子影響舌苔形成的機制研究進展

唐義爽 毛羽豐 趙 瑜,2 胡義揚,2

(1 上海中醫藥大學附屬曙光醫院肝病研究所,上海,201203; 2 上海市中醫臨床重點實驗室和肝腎疾病病證教育部重點實驗室,上海,201203)

表皮生長因子影響舌苔形成的機制研究進展

唐義爽1毛羽豐1趙 瑜1,2胡義揚1,2

(1 上海中醫藥大學附屬曙光醫院肝病研究所,上海,201203; 2 上海市中醫臨床重點實驗室和肝腎疾病病證教育部重點實驗室,上海,201203)

舌象是中醫臨床辨證論治的重要依據,舌苔是舌象重要組成部分。舌苔形成和變化的生理病理機制是一個重要的科學問題。近年來的研究表明,在舌苔形成過程中除了凋亡相關的基因,表皮生長因子(Epidermal Growth Factor,EGF)同樣發揮著重要的作用。本文從EGF影響舌苔形成的機制角度做一綜述,以期為今后的研究提供思路與參考。

舌苔;表皮生長因子;機制

舌象是機體變化的窗口,是中醫望診的重要組成部分。察舌苔是中醫臨床辨證論治不可或缺的客觀依據之一。中醫認為,舌苔是由脾胃之氣上蒸于舌,凝聚舌面而生,機體的功能狀態、生理病理變化均可以通過舌象反映出來。隨著科學技術的發展,對舌苔原理的研究已深入到基因分子水平,逐漸認識到舌苔的形成實質是舌黏膜上皮細胞不斷分裂、增殖、分化、凋亡的過程,當這一過程保持相對平衡時,便表現為正常的薄白苔,當此過程中任意環節受到影響均可引起舌苔的變化[1]。

1 表皮生長因子(EGF)的主要生物學作用及臨床意義

EGF是1962年由Cohen等[2]在小鼠頜下腺中發現的一種含有53個氨基酸殘基的單鏈多肽類物質,可促進新生小鼠提早開眼、長牙且對熱穩定。EGF作為一種生長因子,其缺乏或過度表達均會破壞組織細胞增殖凋亡的動態平衡,導致疾病的發生。EGF可以調控上皮細胞、內皮細胞、成纖維細胞及多種間質細胞的分裂、增殖和遷移,既能加快外傷、手術、燒燙傷等各種創面的愈合[3],促進消化道潰瘍的愈合[4],修復角膜損傷[5],還能促進細胞分泌透明質酸和糖蛋白,延緩皮膚衰老。EGF可以促進原代培養肝細胞有絲分裂,誘導再生肝細胞DNA合成,與肝再生調控密切相關,對受損的肝細胞具有保護作用[6]。研究發現EGF可以作為一種腫瘤促進因子促使正常的細胞惡性化,并通過促進腫瘤細胞增殖及腫瘤的血管生成、浸潤和轉移,推動腫瘤的進展。EGF及其受體(Epithelial Growth Factor Receptor,EGF-R)的過度表達[7]與多種腫瘤的發生、發展、轉移及TNM分期、惡性程度等密切相關[8],是多種腫瘤發生、發展及預后的重要生物學標志,尤其是在來自于上皮組織的腫瘤中常會出現EGF-R的過表達。EGF與胃腺上皮的增生程度密切相關,可作為診斷胃腺癌的生物學指標[9],人類表皮生長因子受體-2(Her-2)已成為國際公認的乳腺癌免疫靶向治療的重要靶點[10]。

2 舌苔與EGF關系的臨床研究

臨床實踐證明,在疾病發展的過程中,舌象的變化迅速而又鮮明,猶如內臟的一面鏡子,凡臟腑的虛實、氣血的盛衰、津液的盈虧、病位的深淺、證候的演變、病勢的進退、預后的好壞,都能較客觀的從舌象上反應出來,因此現代研究非常重視舌苔與疾病的關系。EGF在下頜腺中大量存在,許多學者對此進行了探索,研究表明EGF在不同舌苔中的表達量不同,與舌苔的形成密切相關。

詹瑧等[11]通過對腫瘤和非腫瘤患者以及健康者的舌苔變化與唾液中人表皮生長因子(h-EGF)含量的研究發現,腫瘤患者的舌苔明顯較非腫瘤患者和健康人厚,且無論是腫瘤患者還是非腫瘤患者,呈厚苔者的h-EGF含量均高于呈薄苔者和健康人,具體表現為:厚苔>薄苔>花剝苔、鏡面舌;黃苔>白苔。蕭丹等[12-13]通過對海洛因成癮脫毒后15～30 d者和健康者的h-EGF含量研究發現,成癮者中厚膩苔者明顯多于對照組,且成癮者厚苔組的h-EGF含量與薄苔組和對照組比較明顯降低。陳雪功等[14]發現在慢性胃炎患者中隨著胃黏膜病變程度加重,厚苔和黃苔的比例升高,且厚苔組和黃苔組h-EGF含量及舌苔EGF-R的表達量分別較薄苔和白苔升高和增強。董偉等[15]通過對胃癌患者和健康者舌象的觀察及血清EGF的檢測發現:胃癌組厚苔比例明顯高于對照組,且胃癌組血清EGF水平比對照組明顯升高,表現為黃薄苔>黃厚苔>剝苔。劉新華等[16]以慢性乙型肝炎(CHB)患者、其他消化系統疾病和其他系統疾病患者及健康人為研究對象,通過免疫組化、末端標記測定、熒光定量PCR等方法檢測唾液、血清EGF,結果顯示:與生理性薄白苔組比較,各病理舌苔組唾液、血清EGF含量及舌上皮細胞EGF-R陽性細胞率均升高。CHB患者唾液和血清EGF含量趨勢一致依次為:黃膩苔>白厚苔>少苔及剝苔>薄白苔>薄黃苔>正常薄白苔;在不同人群中唾液和血清EGF的含量則表現為:其他消化疾病組>肝病組>其他系統疾病組>正常對照組。

綜上所述,不同人群同種舌象之間EGF含量不同,基本呈現出疾病組高于健康組,厚苔、黃苔患者高于薄苔、白苔患者的趨勢,且唾液和血清EGF含量變化具有一致性。但這種規律并不完全一致,如在腫瘤和其他非腫瘤患者中,基本呈現出厚苔患者EGF含量高于薄苔患者的趨勢,但在海洛因成癮者中卻恰恰相反,薄苔患者h-EGF含量高于厚苔患者。

3 EGF影響舌苔形成的機制

3.1 EGF通過促進EGF-R的表達影響舌苔的形成 EGF-R是一種糖蛋白,在多種正常的組織細胞或腫瘤細胞膜上均可檢測到EGF-R的表達。EGF只有通過與EGF-R結合,激活細胞內相關的信號轉導途徑,才能在靶細胞中產生復雜的生物學效應。周坤福等[17]將24只普通級ICR雄性小鼠分為2組:實驗組18只,給予0.2 mLEGF皮下注射,對照組6只,0.2 mL生理鹽水皮下注射,分別于給藥后2 h、24 h、48 h處死,取同一部位舌組織經HE染色、EGF-R SABC免疫組化染色后,通過圖像觀察、數據分析等來探討其舌上皮細胞數量及EGF-R的表達情況。結果發現隨著注射時間的延長,小鼠舌上皮基底層細胞增大、增多、著色變深、細胞分裂相增多,舌苔逐漸加厚。同時免疫組化SABC法結果顯示皮下注射EGF后EGF-R的表達也隨時間的延長而增多。詹瑧等[18]用相同方法的動物實驗,許冬青等[19]通過流式細胞術檢測EGF對食管癌細胞Eca109細胞膜上EGF-R表達的影響,共同證實EGF可能是通過EGF-R機制進行信號傳導從而促進舌苔上皮細胞增生使舌黏膜增厚的。許冬青等[20]選擇22例舌鱗癌切除術患者相對正常的舌黏膜區域,應用基因芯片、熒光定量PCR技術定量檢測發現不同舌苔EGF-R mRNA表達水平從高到低依次為:黃厚苔>白薄苔>黃薄苔>無苔>白厚苔,具有顯著的差異,且均高于對照組,證實EGF與EGF-R與舌苔的厚薄及苔色有必然的聯系。佟書娟等[21]采用免疫組化S-P法檢測舌鱗癌患者不同舌苔黏膜組織中EGF-R的表達情況,發現EGF-R表達水平依次為:薄白苔>白厚苔>薄黃苔>黃厚苔,在正常對照和剝苔中無表達,與上訴舌癌患者舌黏膜上皮中EGF-R表達趨勢相反。張軍峰等[22]選取387例胃癌患者和392例健康人為研究對象,通過聚合酶鏈反應-連接酶特異檢測技術(PCR-LDR)檢測發現不同舌苔患者EGF-R基因多態性不同,rsl05017、rs2293347可以影響苔色變化,rsl7337023、rsl050171和rs2293347可以影響苔質變化。也解釋了上述EGF-R在同一患者群中表達趨勢不同的可能原因之一,另外取材部位和檢測方法的不同也是出現結果差異的可能原因。

3.2 EGF通過促進凋亡相關基因的表達影響舌苔的形成 細胞凋亡是由基因控制的細胞主動死亡過程,研究表明凋亡相關基因表達水平的變化是舌苔厚度變化的重要機制[23-24]。當舌上皮細胞的增殖、分化與凋亡處于相對平衡狀態時,即表現為薄苔;當細胞增殖占優勢,凋亡和分化相對占劣勢時,舌上皮細胞增多,即表現為厚苔[25]。劉新華等[16]發現CHB黃膩苔和白厚苔者血清EGF含量明顯高于正常對照組和其他各舌苔組,而舌上皮細胞凋亡指數(AI)卻是最低的,說明EGF與細胞凋亡具有一定的相關性。許冬青等[26]通過對不同濃度EGF作用不同時間的Tca-8113細胞膜上Fas、c-myc蛋白表達的研究結果顯示:EGF作用12 h后,5 ng/mL組、10 ng/mL組c-myc表達均明顯升高,與對照組比較均具有顯著性差異。說明EGF對舌黏膜上皮細胞凋亡相關基因Fas及增殖分化相關基因c-myc的表達都有促進作用,而且對c-myc的促進作用更為強烈。表明EGF一方面可通過增加Fas蛋白的表達,促使舌黏膜上皮細胞凋亡;另一方面,又可以通過促使c-myc的表達持續增高持續刺激舌上皮細胞增殖,進而形成病理性厚苔。

3.3 EGF通過影響粘附分子的表達影響舌苔的形成 粘附分子(Adhesion Molecule,AM)是一類介導細胞與細胞、細胞與細胞外基質間粘附作用的膜表面糖蛋白的統稱,主要有整合素家族、黏蛋白樣家族、選擇素家族、免疫球蛋白超家族和鈣黏素5大類,AM在細胞增殖和分化、炎性反應、免疫應答、凝血、血栓形成等方面具有重要作用。CD29是整合素家族成員之一,可以介導細胞與細胞外基質的粘附,使細胞得以附著而形成整體[27],CD54和CD106同屬免疫球蛋白超家族,主要功能也是介導細胞間粘附[28]。許冬青等[29]以舌Tca-8113細胞株為研究對象,通過測定其細胞膜上CD29、CD54、CD106表達水平的變化,從AM角度探討EGF影響舌苔形成的分子機制。結果顯示隨著時間的延長和EGF濃度的升高,CD29表達明顯持續升高;EGF作用8 h后,各劑量組CD54表達均明顯升高;16 h后,各劑量組CD54表達盡管仍比對照組高,但已無統計學意義,說明EGF對CD54表達無持續增高作用;不同濃度EGF作用不同時間對CD106表達均無明顯影響,從而證實EGF可能通過促進舌黏膜上皮細胞CD29、CD54的表達,介導細胞與細胞間、細胞與細胞外基質間的粘附,從而影響舌苔形成。E-鈣黏蛋白(E-cadherin,E-cad),是粘附分子中的另一個重要成員[30],是一種腫瘤抑制因子。詹瑧等[31]的基因芯片結果顯示E-cad mRNA在不同舌苔中的表達水平具有顯著性差異,然后用RT-PCR技術進行定量分析,結果顯示E-cad mRNA的表達從高到低依次為:黃厚苔>黃薄苔>剝苔>白厚苔>薄白苔>胎兒薄白苔。因此他們推測E-cad基因的表達可能是EGF和EGF-R結合后一個重要下游事件,參與舌苔的厚薄形成。

3.4 EGF通過促進上皮細胞角化來促進舌苔增厚 陸平成等[32]通過對食管癌細胞株Eca-109細胞的研究發現當培養液中不含EGF時90%以上的Eca-109細胞均輕微角化,高度角化細胞只占0.19%;當培養液中加入EGF后,隨著EGF濃度的升高,細胞角化程度明顯增強,特別是當EGF濃度為1.0 μg/mL時,輕度角化細胞數量減少,中高度角化細胞數量明顯增多,促角化作用最明顯。因此推斷EGF促進上皮細胞角化是影響舌苔形成的另一重要機制。

4 小結與展望

EGF是一種強效促細胞增殖細胞因子,其發揮作用的基本機制是通過與其細胞膜受體即EGF-R結合,使受體分子發生二聚化,誘導EGF-R自身磷酸化,激活受體自身酪氨酸激酶活性[33-34],催化受體本身及下游多種信號分子磷酸化,啟動ras-MAPK、PI3K、PLCr/PKC、STAT等一系列的信號途徑,從而引起相關基因的活化,調控與細胞生長、增殖有關的生化過程。

形態學研究表明健康人的正常舌苔由絲狀乳頭分化的角化樹與填充其間的脫落上皮細胞、、滲出的白細胞、唾液、細菌、食物碎屑等共同組成,絲狀乳頭的增殖分化程度決定舌苔的厚薄。病變機體唾液、血液或組織、細胞中EGF含量增加,增高的EGF通過作用于EGF-R,參與有絲分裂的信號轉導,影響凋亡相關基因和粘附分子的表達,從而促進舌黏膜上皮細胞的增生、分化、粘附、角化、遷移等,影響舌苔的形成和變化。EGF與EGF-R結合是EGF發揮作用的上游事件,細胞凋亡、粘附及角化也是影響舌苔形成和變化的重要環節,這個復雜的調控網絡還有待研究。

雖然EGF影響舌苔形成機理的研究已取得重要進展,但仍存在許多問題。首先,研究病種局限,樣本形式單一。現有研究主要集中于腫瘤患者的唾液和血液或者腫瘤細胞,忽視了對可能可以提供最直接證據的舌苔以及舌黏膜組織本身的研究。其次,研究不夠全面深入。眾所周知,舌象是證候最直觀、最靈敏外在反應,苔色是最重要的舌象要素,但苔色形成的機制尚不明確,尚無EGF、舌苔、證型3者關系的研究。再次,現有研究結果存在不一致現象,如果不解決這些矛盾現象,這些研究結果將難以得到廣泛的認可,更難以將其運用于指導臨床。

近年來迅速崛起的生物學檢測技術和生物信息分析方法為我們系統地研究舌苔原理及其本質規律提供了新思路和新方法,人體和動物舌象客觀化模型的研究進展也為我們深入開展舌苔理論的研究奠定了基礎。開展此項研究,不僅可以為舌診和辨證論治提供客觀依據,還有助于開拓舌診臨床運用的新前景,EGF與腫瘤的發生、發展密切相關,EFG與舌苔的變化也關系密切,舌苔作為一種取材方便、簡單無創的標本,能否將其運用運腫瘤的早期預測及預后,值得我們深入研究。舌苔的形成和變化是一個復雜的過程,EGF只是影響因素之一,全面揭示舌苔原理還有待我們進行更深層次的探索。

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(2016-04-11收稿 責任編輯：王明)

Research Progress on Mechanism of Epidermal Growth Factor Affecting the Forming of Tongue Coating

Tang Yishuang1,Mao Yufeng1,Zhao Yu1,2,Hu Yiyang1,2

(1InstituteofLiverDiseases,ShuguangHospital,ShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Shanghai201203,China; 2ShanghaiKeyLaboratoryofTraditionalChineseClinicalMedicine,KeyLaboratoryLiverandKidneyDiseasesMinistryofEducation,Shanghai201203,China)

As an important part of the tongue image,tongue coating is a significant basis for the TCM syndrome differentiation and treatment.So the physiological and pathological mechanism of the formation and change of tongue coating is an important scientific problem.In recent years,researches indicate that in addition to apoptosis related genes,epidermal growth factor(EGF) also plays an important role on the formation process of tongue coating.This article tries to make a summary of relative study in order to provide foundation and reference for further research on the mechanism of EGF influence the formation of tongue coating.

Tongue coating;Epidermal growth factor;Mechanism;Review

國家自然科學基金項目(81373857，81403298)；上海市教育委員會“晨光計劃”(14CG41) 作者簡介:唐義爽(1990.08—),女,上海中醫藥大學在讀碩士研究生,研究方向:中醫藥防治慢性肝病，E-mail:tangyishuang0819@163.com

胡義揚(1962.08—),男,博士,研究員、教授,研究方向:中醫藥防治慢性肝病,E-mail:yyhuliver@163.com

R241.25

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2017.08.063