阻断成纤维细胞来源的HB-EGF和BMP4逆转Barrett食管的实验研究

Barrett's esophagus (BE) is crucial for the progression of esophageal adenocarcinoma, it is difficult to reverse once it happened. Previously, it considered to be the result of up-regulation of Cdx2 which were caused by directing stimulate the esophagus epithelial by acid or/and bile saltsion. However, in our study, with the application of acid or bile salts stimulating the esophageal stratified squamous epithelium in vitro, we found it can increase cell permeability, but the upregulation of Cdx2 is not discovered. Recent studies have suggested that the esophageal stromal is crucial for the progression of BE, HB-EGF and BMP4 which were derived from fibroblast can up-regulate the expression of esophagus Cdx2.It thought to be that the acid or bile salts could damage the esophageal epithelial cell tight junctions and stimulate the mesenchymal cells adjacent, then the mesenchymal cells can release HB-EGF and BMP4 which in turn reacts on the esophagus squamous epithelium and cause BE. The present project will detect the changing of the EGF and BMP4 in BE patient after therapy. With the co-cultured model of esophageal acid and bile salts stimulate stratified cell and fibroblast cells, immunohistochemistry and molecular biology methods were used to confirm the expression of Cdx2 when HB-EGFand BMP4 were induced or blocked. In the animal model, the cell morphology and the Cdx2 level will be observed when inhibit the acid or bile salts and block the EGF and BMP4. This study will offer new therapeutic targets for the reversal of BE.

Barrett食管（BE）是食管腺癌发生的重要过程，一旦形成很难逆转。既往认为是酸或/和胆盐直接刺激食管鳞皮上调Cdx2的结果。但我们应用酸或胆盐刺激食管复层鳞状上皮体外模型仅导致其细胞间通透性增加而不能上调Cdx2。最近研究发现食管间质细胞在BE发生中有重要作用，其产生的HB-EGF和BMP4可以上调食管鳞皮Cdx2表达。因此推测酸或胆盐破坏食管上皮细胞间紧密连接，刺激位于其下方的间质细胞产生HB-EGF和BMP4，进而反作用于食管鳞皮导致BE。本研究拟观察BE患者治疗后食管间质EGF和BMP4的水平；采用酸和胆盐刺激的食管复层鳞皮与成纤维细胞共培养的模型，用免疫组化和分子生物学的方法，观察成纤维细胞产生的HB-EGF和BMP4直接对食管鳞皮Cdx2表达及阻断上述因子后的变化；比较BE动物模型中，抑制酸碱和阻断EGF、BMP4后食管上皮Cdx2表达及细胞形态变化，为逆转BE提供新靶点。

Barrett食管（BE）作为食管腺癌的癌前病变而受到关注。酸和/或胆盐的反流是造成BE的重要原因。然而，单纯去除刺激因子并不能逆转BE。因此对从鳞状上皮到Barrett食管发生机理和发展过程的研究，可能为寻找阻止BE发生乃至进一步恶变的方法提供依据。已知Cdx2是肠化生的重要证据。.研究发现食管间质组织参与了食管炎症和Barrett食管的病理生理过程；来自间质分泌的细胞因子介导的损伤，远大于酸直接造成的食管黏膜损伤。.我们推测长期酸或胆盐的刺激诱发的炎症，是肠化过程中的必要环节，而并非或者不仅仅由于其直接作用导致食管上皮Cdx2的上调及BE形成。酸和胆盐是BE发生的刺激因子，其发生和发展，需要食管间质及EGF和BMP4等生长因子等的调控。然而，酸和或胆盐是如何通过食管黏膜上皮，影响食管间质，以及食管间质组织的生长因子又是如何调控食管复层鳞状上皮的具体机制尚不清楚。本课题拟探讨成纤维细胞在BE发病中的重要作用及其与食管上皮细胞的相互关系。针对间质的研究和治疗，可能成为逆转BE的靶点。.本课题组已经完成食管炎患者进行研究相关细胞因子变化与炎症关系的研究，发现CDX 2、HB-EGF和BMP-4可能在RE和Barrett食管病程的中发挥重要作用。HB-EGF和BMP-4可能是Barrett食管发生中的早期事件，二者对CDX-2的表达可能具有促进作用。建立了大鼠的食管反流动物模型，并发现食管-十二指肠吻合术后32周大鼠，出现BE改变。对于加用奥美拉唑和/或蒙脱石散的模型动物，没有明确变化，考虑可能与干预方式或者时间有关。同时发现在炎症组织中，黏膜下层表达BMP4和EGF增加。在细胞实验中，应用体外培养的复层鳞状上皮模型以及食管癌细胞系，通过酸和酸化胆盐刺激后，可以导致食管上皮细胞或者食管癌细胞的CDX2上调表达，同时发现，酸和酸化胆盐刺激成纤维细胞后，可以导致成纤维细胞BMP4上调，而BMP4可以导致食管上皮细胞CDX2上调，支持本实验假说。