先天性巨结肠患儿无神经节和神经节结肠的紧密连接缺陷

Tight Junction Defects in Aganglionic and Ganglionic Colon in Children With Hirschsprung Disease

作者信息Lorena Rincon-Cruz, Leah Froehle, Shabnam Abhati, Jeffrey Goldsmith, Jerrold Turner, Prathima Nandivada
PMID41391691
发布时间2026-02
DOI10.1016/j.labinv.2025.104271

实验完整度

病例对照研究,采用定量免疫荧光检测蛋白表达,有明确实验方法和结果,但未进行功能实验,属中等完整度。

主要模型

先天性巨结肠患儿手术切除结肠组织 非HD患儿全层结直肠手术切除组织

重点核对

样本类型:HD患儿手术切除结肠(有神经节和无神经节段),对照组为全层结直肠切除标本 样本量:HD组29例,对照组16例 检测方法:定量免疫荧光显微镜检测紧密连接蛋白表达 统计方法:Mann-Whitney检验比较组间差异,Wilcoxon符号秩检验比较个体内有/无神经节段差异

摘要

肠上皮屏障丧失被认为是先天性巨结肠相关性小肠结肠炎(HAEC)和先天性巨结肠(HD)患儿肠道功能障碍的致病因素,但对该人群中调节细胞旁通透性的紧密连接蛋白的综合研究仍很缺乏。本病例对照研究旨在确定HD患儿的结肠上皮紧密连接蛋白表达是否发生改变。我们使用定量免疫荧光显微镜评估了2015年1月至2021年12月期间接受手术重建的29名HD患儿和16名因其他病因接受全层结直肠手术切除的对照组患儿的紧密连接蛋白(claudin-1、2、3、4、7、15;ZO-1、ZO-2、occludin)的表达。我们发现,与对照组相比,HD患儿有神经节和无神经节结肠标本中claudin-2、claudin-15和occludin的表达均降低。其他紧密连接蛋白的表达在组间无差异。结合既往研究,这些数据提示,形成细胞旁Na+和水通道的claudin-2和claudin-15表达降低可能限制管腔水合作用,加剧粪便淤滞,并促进菌群失调。相反,occludin的下调可能增加细胞旁大分子通量,但也可能限制上皮对凋亡刺激的敏感性。总之,claudin-2、claudin-15和occludin的表达变化可能促进肠道功能障碍,并在手术重建后促进HAEC的发病机制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
先天性巨结肠患儿的结肠上皮紧密连接蛋白表达是否发生改变?
核心机制
claudin-2和claudin-15表达降低可能减少细胞旁Na+和水通量,导致管腔水合作用降低,促进粪便淤滞和菌群失调;occludin下调可能增加细胞旁大分子通量,但也可能限制上皮凋亡敏感性,共同促进肠道功能障碍和HAEC发病。
主要证据
通过定量免疫荧光显微镜比较29例HD患儿和16例非HD对照的结肠组织,发现claudin-2、claudin-15和occludin在HD患儿有神经节和无神经节结肠中表达均显著降低。
研究意义
提示HD患儿在手术重建时紧密连接蛋白表达已改变,可能独立于神经节细胞状态,促进术后肠道功能障碍和HAEC,为未来靶向治疗提供潜在方向。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

病例选择与样本收集

确定符合研究条件的HD患儿和对照组患儿的结肠组织样本。

通过内部数据库检索2015-2021年间接受一期拖出术的HD患儿,排除分期造口和全结肠/小肠HD;对照组为非HD但接受全层结直肠切除的患儿。收集福尔马林固定石蜡包埋结肠标本。

2

组织芯片构建

将结肠组织样本整合到组织芯片上,以便统一进行免疫荧光染色和分析。

从原始石蜡块中取3mm核心构建组织芯片,制备5μm切片用于免疫染色。

3

免疫荧光染色

检测结肠组织中紧密连接蛋白的表达。

对组织切片进行漂白、封闭,然后使用针对紧密连接蛋白的特异性一抗和二抗进行染色,包括claudin-1、2、3、4、7、15、ZO-1、ZO-2和occludin,并用Hoechst染料标记细胞核。

4

图像采集与定量分析

定量评估组织中紧密连接蛋白的荧光强度。

使用荧光显微镜自动扫描整个组织标本,通过MetaMorph和CellProfiler进行图像处理和分析,测量每个感兴趣区域的荧光中位强度,并归一化到E-cadherin表达。

5

统计分析

比较不同组间紧密连接蛋白表达的差异。

使用GraphPad Prism 9.0进行统计分析,比较HD组与对照组、有神经节段与无神经节段之间的蛋白表达差异。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征

产品清单

实验环节名称品牌货号
Nationwide Histology----
抗体稀释液 (Agilent)Agilent#S0809
Hoechst 33342Biotium--
自动染色仪 (Dako)Dako--
Leica DM4000荧光扫描显微镜Leica--
MetaMorph 7.10----
CellProfiler----
GraphPad Prism 9.0GraphPad Software, Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本收集
纳入标准:HD患儿需接受原发性拖出术(CPT代码45100、45120或44322);排除分期造口、全结肠或小肠HD;对照组为非HD需全层结直肠切除;排除囊性纤维化和炎症性肠病。
阅读提示:Materials and Methods, section 'Ethics statement and tissue collection'
组织芯片构建
组织芯片使用3mm核心,切片厚度5μm;需要验证核心直径和切片厚度。
阅读提示:Materials and Methods, section 'Tissue Microarray Construction'
免疫荧光染色
抗体浓度:文中未明确说明;漂白条件:24 mM NaOH含4.5% H2O2,孵育1小时;一抗孵育8小时,二抗孵育2小时;Hoechst 33342浓度0.1 ng/ml。
阅读提示:Materials and Methods, section 'Immunofluorescence staining'
图像采集和定量
使用Leica DM4000显微镜和特定滤光片;阈值设定方法未明确说明;强度归一化到E-cadherin;分析设盲。
阅读提示:Materials and Methods, section 'Immunofluorescence imaging and quantification'
统计分析
组间比较用Mann-Whitney检验,配对比较用Wilcoxon符号秩检验,显著性水平p<0.05。
阅读提示:Materials and Methods, section 'Statistical Analysis'