电击死皮肤电损伤EMA、E-Cadherin及心肌Actin、Myoglobin表达观察

(整期优先)网络出版时间:2013-12-22
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电击死皮肤电损伤EMA、E-Cadherin及心肌Actin、Myoglobin表达观察

董都选1石萍霞1李允利1郑云1贾乐1高刚

董都选1(通讯作者)石萍霞1李允利1郑云1贾乐1高刚2吕柠灸2

(1陕西省宝鸡市中医医院病理科/宝鸡市病理会诊中心陕西宝鸡721001)

(2陕西省宝鸡市公安局技术科陕西宝鸡721003)

【摘要】目的探讨电击死亡皮肤损害及心肌免疫表达特征。方法对电击死亡尸检7例损伤皮肤及周围皮肤组织,5例心肌组织进行常规HE切片观察;皮肤EMA、E-Cadherin、心肌Actin、Myoglobin免疫抗体的标记,检测受电击后二种组织的阳性细胞表达,免疫染色方法为MaxVisiom二步法,阳性标准参照有关文献判定。结果7例电流损伤皮肤EMA表达数量、分布不一,或完全(-),或个别细胞(+),或灶状基底细胞到斑驳状(+),周围皮肤与电流斑表达大致相同;E-Cadherin在电流斑处依次呈(-),逐渐与周围过渡(+),胞浆内弥散,断续或不规则(+),到上皮正常表达。心肌Actin呈浆内斑点状(+)为主,亦见部分肌细胞浆内(+);Myoglobin则较为规则,5例均为胞浆离位呈肌膜簇状颗粒(+)表达。结论人体电击死是局部皮肤直接损伤的全身病变。损伤皮肤及周围皮肤免疫改变是与通过人体电流的大小、持续的时间、途径、人体电阻及自身健康状况等多种因素有关。强电流冲击可致心肌胞浆的破坏特别是肌红蛋白胞浆离位肌膜颗粒状聚集,阻碍了心肌正常胞膜的生理功能。

【关键词】电击皮肤EMAE-Cadherin心肌Actin、Myoglobin免疫组化

【中图分类号】R36【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2013)20-0065-03

>30mA的强电流作用人体首先产生物理性高温致皮肤损伤;同时,电流传导引发心室纤颤而毙命。那么电流损伤的生物学变化如何?唐任宽曾进行了电烧伤皮肤EGFR(上皮生长因子抗体)的观察描述[1]。为深入认识电击重要组织和细胞改变,我们对电击死亡的皮肤、心肌组织进行EMA(上皮膜抗原)、E-Cadherin(钙黏蛋白)和心肌的Actin(广谱肌动蛋白)、Myoglobin(肌红蛋白)免疫表达观察,以期探讨。

1材料与方法

1.1材料

收集1999-2012年间意外电击死亡的标本。由宝鸡市公安局,金台区公安局,眉县公安局法医现场勘查尸体解剖提供。其中2例为单纯皮肤损伤标本;5例为皮肤及心、肺、肝、脾、肾联合提取标本。

1.2方法

标本用10%甲醛液固定,常规石蜡包埋,4μm切片,HE染色镜检。大体标本形态参照《法医病理学》及相关文献[2,3],免疫组化染色采用MaxVisiom二步法。一抗EMA、E-Cadherin,Actin,Myoglobin及MaxVisiom试剂盒均购自福州迈新生物技术开发公司,DAB显色,苏木素对比衬染。其中皮肤及心肌均设2例正常组织对照。结果判读参照《免疫组织化学病理诊断》标准[4,5]。

2结果

2.1一般情况

7例均为男性,年龄最小14岁,最大36岁。电击部位:左手食、中指2例,右手指1例,右足底1例;左上肢双足底1例,右大腿、膝部、足底1例,右前臂、左手指、上肢1例。

2.2皮肤标本

电流斑表现三种形式:①表皮剥脱型:大片皮肤剥脱,呈地图形或不规则形,范围>12cm,重则肌肉裸露,边缘焦灼,紫黑色见图1;②蜂窝型:局部多发性小型凹陷性皮损,呈蜂窝状见图2;③圆形凹陷型:大小不等0.5-2.2cm,中央凹陷,周边隆起,底干燥黄或褐色见图3。心脏外观无特异性。

图1图2

图1表皮剥脱型电流斑右前臂后侧大片表皮剥脱,肌肉裸露,边缘焦灼不规则

图2蜂窝型电流斑不规则的皮肤组织,皮面散在数十个电流斑,呈蜂窝状

图3圆形凹陷型电流斑左手无名指掌指关节处椭圆形电流斑

2.3显微镜观察

不同肉眼类型的皮肤电流斑具有共同的表现。表皮与真皮分离,上皮内大小不等的腔隙形成,细胞密集垂直拉长,浆界不清,或彼此分离,足底角化层细胞碎片形成或断裂呈条索,海绵样,嗜硷性;真皮改变以胶原均质化为主,或灰蓝色,浅层海绵形成,毛根亦见表皮相同改变,小血管血栓形成,深层肌束间隙亦呈海绵状,骨骼肌均质化,神经纤维如流水样。心肌组织学无明显的改变。

2.4免疫组织化学标记

①皮肤EMA、E-Cadherin标记为7例电流损伤部位与真皮分离或松解等损伤表皮组织,大片表皮脱失后为交界处损伤表皮,对电流损伤周围皮肤亦进行标记观察,详见表1示。对照皮肤组织EMA表达为均匀胞膜表达,呈划线状;E-Cadherin为膜/浆表达,均匀染色见图4、5。②心肌Actin、Myoglobin标记本组获得电击死心脏等器官标本5例,对其中5例心肌组织进行Actin、Myoglobin标记,详见表2示。

图4皮肤EMA表达(200x)左上为正常皮肤对照,左中为基底细胞点状表达,左下为表皮内斑驳状表达;右上为钉突表达,右下为基底细胞表达

图5皮肤E-cadherin表达(200x)左上为正常皮肤对照,左中为表皮内下1∕2表达,上1∕2不表达,二者界限分明,左下为点状表达;右上斑片状表达;右下为胞浆内抗原弥散

图6心肌Myoglobin表达(400x)左图为正常心肌对照,胞浆内均匀表达;右图为电击后心肌肌膜簇状颗粒,胞浆阴性

图7心肌Actin表达(200x)左图为正常心肌对照,胞浆内均匀表达;右图为电击后心肌呈点状散在表达

正常心肌对照Actin肌纤维纵切面胞浆均匀着色,Myoglobin肌纤维胞浆着色见图6、7。

3讨论

人体自身是一个生物电流导体,小量的电流男9mA,女性6mA不会引起损害或猝死。人的正常生命活动的兴奋性和抑制性是与细胞内外电解质运动密切相关,电解质在细胞内外的运动就是细胞生物电现象。然而,细胞膜在电生理和电击损害中起着非常重要的作用,研究电击致死的细胞膜免疫改变对进一步认识电击及诊断具有重要意义。EMA是一种黏连糖蛋白,广泛分布在上皮细胞膜上,对细胞膜正常结构和生理功能起着重要意义,免疫表达定位为细胞膜,显色呈线样膜上着色,均匀性分布见图6。当受到物理或化学性因素影响或病变时胞膜损伤首先是糖蛋白的破坏、变性、丢失等。电击时强电流的冲击作用同样破坏细胞膜的正常结构。本组7例电流斑及周围表皮EMA表达二处大致相同,或表皮全层(-),或基底细胞灶状(+),或个别细胞(+),或钉突(+)及散在班驳状表达等。说明EMA在电流斑与周围皮肤的表达没有明显的差异,这种深浅不一、数量不等、分布以基底细胞为主不规则无序表达反映了强电流作用后的EMA特征。

E-Cadherin是一个介导细胞间黏连作用的跨膜糖蛋白,主要功能是起到一个细胞间的黏附作用,它的功能丧失可影响细胞间的连接。在电流斑皮肤E-Cadherin标记的结果显示有正常胞膜表达或阴性,或与周围皮肤逐渐弱(+)到强(+)过渡,亦见有不均匀(+),更显著的是2例胞浆内抗原弥散及钉突(+),断续(+)等;周围皮肤E-Cadherin则正常胞膜表达,1例显示愈边表达愈强。结果反映了强电流对E-Cadherin有着明显的影响,表现出破坏消失、冲击弥散或仅局灶残留的特征,具有程度上的显著差异。

免疫学证实表皮细胞损害或强或弱,或点或片无序不等提示是与通过人体电流的大小,电流通过人体持续的时间,电流通过人体的途径,人体电阻的影响,人体的健康状况等多种因素有关。

本组EMA,E-Cadherin的表达特征与唐任宽电烧伤皮肤基底层与棘层极性化上皮细胞EGFR表达完全阴性结果不同,值得进一步深入研究。

电击的严重后果是心室颤动而毙命。为观察心肌在受强电流刺激后的肌纤维变化,我们选择了Actin和Myoglobin肌源性的标记抗体对5例电击死亡左心室肌纤维标记深入观察。Actin是一个广谱性肌动蛋白,具有收缩能力的的微丝蛋白,广泛分布于肌型细胞中,本组3例均呈现肌浆内斑点状表达,或部分性的表达,与正常浆内均匀分布有明显的差异,说明强电流对心肌微丝蛋白的损害是以痉挛性簇状收缩为主,部分完全阴性表现了完全性破坏。

心肌纤维受强电流作用后,Myoglobin肌红蛋白出现胞浆离位在肌膜颗粒状聚集表达,这种异常阻碍了心肌正常胞膜的生理功能,钾钠离子不能有效的交换,动作电位出现瞬间的中断[6],而由强电流形成的肌内多灶性的异位兴奋,最终发生心室颤动患者死亡。

电击死亡的生物学改变也是一个深层次多学科的问题,本组病例数量有限,值得深入研究探讨,对于电击后的抢救,电击死亡诊断,都具有重要意义。

参考文献

[1]唐任宽,李剑波,刘云志,等.电损伤与烧伤皮肤上皮细胞极性化改变的研究[J].重庆医科大学学报,2010,35(5):715.

[2]赵子琴主编.法医病理学[M].第4版.北京:人民卫生出版社,2009:352-371.

[3]王建国,陈忆九.意外电击死21例法医病学分析〔J〕.法医学杂志,1998,14(2):90-91.

[4]吴秉铨,刘彦仿主编.免疫组织化学病理诊断[M].第1版.北京:北京科学技术出版社,2007:31,39.

[5]纪小龙,施作霖著.诊断免疫组织化学[M].第1版.北京:军事医学科学出版社,1997:101-103,107.

[6]《生理生化教材编写组编》.生理生化学[M].第1版.湖南:湖南人民出版社,1974:163.

宝鸡市重点专科资助项目(编号:〔2012〕688)