通过对先天性肛门直肠畸形(anorectal malformation，ARM)患儿末端直肠的组织病理学研究，探索Shh/Bmp4信号通路基因甲基化修饰对ARM末端直肠神经系统(enteric nervous system，ENS)的调控作用。
方法收集复旦大学附属儿科医院收治的20例ARM及8例非胃肠道疾病死亡患儿直肠末端组织标本。通过PCR、免疫组织化学和Western blot等方法检测末端直肠组织中DNA甲基转移酶(DNMT1、DNMT3a、DNMT3b)含量及活性、Shh基因启动子区甲基化状态、Shh/Bmp4信号通路关键组分的表达及ENS发育情况。
结果ARM组患儿直肠组织中DNMTs(DNMT1、DNMT3a、DNMT3b)的表达在mRNA和蛋白水平上分别为3.54±1.08、2.37±0.75和2.00±0.14，均较对照组的1.00±0.17、1.00±0.30和1.00±0.44明显升高，且差异有统计学意义(P＝0.014 1、0.041 3、0.012 0)。ARM组Shh基因启动子区甲基化水平为3.31±0.53，明显高于对照组的5.47±2.20；蛋白表达水平为27 655.03±9 032.63，较对照组的73 738.36±22 061.03明显降低，组间比较，差异均有统计学意义(P＝0.043 5和0.005 2)。ARM组Shh/Bmp4信号通路关键组分Bmp4表达水平为1.00±0.16，较对照组3.84±0.71明显降低，组间比较，差异有统计学意义(P＝0.002 2)。ARM组直肠组织中S-100标记的神经丛分布稀疏分散，其在黏膜下层和肌间神经丛的阳性神经丛染色密度分别为1.23±0.24和1.31±0.11，与对照组相同位置的值(4.21±0.36和4.36±0.65)比较，表达均明显减少，差异均有统计学意义(P<0.000 1)。ARM组直肠中c-kit标记的cajal间质细胞和NSE标记的神经节细胞未见明显表达。
结论先天性ARM末端直肠组织整体处于高甲基化水平，且Shh基因启动子区处于高甲基化状态，Shh/Bmp4关键组分在ARM组织中表达下降，提示Shh高甲基化状态可能抑制Shh/Bmp4信号通路的表达。