β?actin在无菌性前列腺炎大鼠模型中免疫抑制治疗前后的表达及意义
【摘要】 目的: 检测β?actin在大鼠慢性无菌性前列腺炎(nonbacterial chronic prostatitis,CAP)动物模型免疫抑制前后的表达,探讨其与慢性无菌性前列腺炎发病机制的相关性. 方法: 成年Sprague?Dawley大鼠40只,随机分成4组: 正常对照组(A),单纯造模组(B),造模后免疫抑制治疗组(C),造模后安慰剂治疗组(D). 采用去势后苯甲酸雌二醇皮下注射30 d造模,成功复制出大鼠无菌性前列腺炎模型. 采用免疫组化SP法分别检测β?actin在各组中的表达,并对检测结果进行统计学分析. 结果: 单纯造模组β?actin表达明显减弱,与正常对照组相比有显著性差异(P<0.05). 经过环孢素A免疫抑制治疗后β?actin表达明显恢复,与单纯造模组相比有显著性差异(P<0.05). 而安慰剂治疗组β?actin表达几近消失,染色面积为(0.22±0.31)%,与环孢素A治疗组相比均有显著性差异(P<0.01). 结论: β?actin作为紧密连接中的关键性调节因子,在慢性无菌性前列腺炎的发病过程中可能具有重要的调节作用.
【关键词】 前列腺炎;慢性病;肌动蛋白类;大鼠,Sprague?Dawley;血?前列腺屏障;环孢菌素
【Abstract】 AIM: To investigate the expression of β?actin in nonbacterial chronic prostatitis(CAP) model rats before and after immunosuppressive therapy, and to evaluate its correlation with CAP. METHODS: Forty healthy, adult, Sprague?Dawley rats weighed 180~220 g were randomly divided into 4 groups, with 10 in each group: normal control group(A), model group(B), immunosuppressive therapy group(C) and the placebo control group(D). The rats were castrated and received injection of estradiol benzoate (0.25 mg/kg·d, s.c.) for 30 days to prepare CAP models. Immunohistochemistry was used to examine the β?actin expression in each group. RESULTS: Compared with group A, the expression of β?actin in group B was significantly decreased (P<0.05). Compared with group B, the expression of β?actin in group C was significantly increased (P<0.05). Compared with group C, the expression of β?actin in group D was significantly decreased (P<0.01). CONCLUSION: As the critical regulatory factor of tight junction,β?actin plays an important role in the pathogenesis of nonbacterial chronic prostatitis.
【Keywords】 prostatitis; disease; actins; rats, Sprague?Dawley; blood?prostatae barrier; cyclosporine
0 引言
慢性前列腺炎(CP)是一种十分常见的疾病. 据报道人群中男性有慢性前列腺炎者占10%,泌尿外科门诊有25%的患者是因慢性前列腺炎而就诊;其中90%左右为慢性无菌性前列腺炎(CAP)[1-2]. CAP主要发生于中青年男性人群,这是一组临床症候群,表现为尿频、尿急、尿痛、排尿不尽、排尿困难等排尿异常症状,会阴部、下腹部、阴茎阴囊、腰骶部等部位不适或疼痛等有各种独特形式的综合征. 已有研究表明免疫反应参与了CAP的发病机制[3]. 近来,随着免疫学和分子生物学的,许多学者开始研究免疫反应与前列腺炎发病的关系,从而探讨前列腺炎的病因、病理过程. 本研究采用免疫组织化学的方法检测β?actin在大鼠CAP动物模型免疫抑制治疗前后的表达,以探讨β?actin与CAP发病机制的相关性.
1 材料和方法
1.1 材料 β?actin单克隆抗体(克隆号AC?74)购自碧云天公司;山羊抗小鼠SP染色二抗试剂盒购自中衫公司. 6 mo雄性Sprague?Dawley大鼠40只,体质量180~200 g,由甘肃省中医学院动物实验中心提供,自由摄食进水,室温18℃~25℃. 普通饲料喂养.
1.2 方法
1.2.1 试验动物分组及药物干预 将40只大鼠,随机分成4组: 正常对照组(A),单纯造模组(B),造模后免疫抑制治疗组(C),造模后安慰剂治疗组(D). 造模组大鼠参照[4],在去势1 wk后,给予皮下注射苯甲酸雌二醇0.2 mg/(kg·d),连续4 wk,B,C,D组分别随机抽取5只大鼠,行前列腺部分切除术,病理HE染色证实成功复制出大鼠无菌性前列腺炎模型. 免疫抑制治疗采用环孢素A 12.5 mg/(kg·d)灌胃3 wk的方法. 安慰剂治疗组采用甘油12.5 mg/(kg·d)灌胃的方法.
1.2.2 免疫组化 取各组大鼠前列腺背外侧叶组织,福尔马林固定,石蜡包埋,切片脱蜡至水.蒸馏水冲洗,PBS浸泡5 min,微波抗原修复. 30 mL/L H2O2室温孵育10 min,以消除内源性过氧化物酶的活性,PBS冲洗,2 min×3次. 100 mL/L正常山羊血清封闭,室温孵育10 min. 倾去血清,滴加1∶400一抗,4℃过夜. PBS冲洗,2 min×3次. 滴加适当比例稀释的生物素标记山羊抗小鼠二抗(10 mL/L BSA?PBS稀释),37℃孵育30 min. PBS冲洗,2 min×3次. 滴加适当比例稀释的辣根酶标记链霉卵白素(PBS稀释),37℃孵育10~30 min. PBS冲洗,2 min×3次. DAB显色.自来水充分冲洗,复染,脱水透明、封片.
1.2.3 图像分析 将β?actin的免疫组化片放在40倍物镜下,每张切片随机选取20个视野扫描,输入TECBIAS?6803真彩色生物医学图象分析系统.
统计学处理: 数据用x±s表示,采用SPSS11.5统计软件行非参数u检验.
2 结果
2.1 动物模型HE染色 单纯造模组血管充血扩张,间质疏松水肿,间质纤维组织增生,以大量淋巴细胞为主的炎细胞浸润,还可见中性粒细胞、浆细胞,偶见吞噬细胞,部分腺管内有炎细胞,部分腺上皮呈乳头状增生(图1A). 呈慢性炎症表现,非细菌性前列腺炎大鼠模型制备成功. 造模后免疫抑制治疗组血管扩张,间质略有疏松,间质内偶见少量炎细胞浸润,腺上皮增生不明显,无腺上皮脱落坏死.较之单纯造模组,炎症明显减轻(图1B).
2.2 各组动物β?actin的表达 β?actin主要表达于4组内膜的腺上皮细胞,在腺管的间质及血管内皮细胞中亦有表达(图2). 正常大鼠前列腺背外侧叶腺管上皮β?actin强烈表达,染色面积为(2.0±0.5)%. 单纯造模组β?actin表达明显减弱,染色面积为(1.0±0.6)%,与正常大鼠相比有显著性差异(P<0.05). 经过环孢素A免疫抑制后β?actin表达明显恢复,染色面积为(1.81±0.51)%,与单纯造模组相比有显著性差异(P<0.05),与正常大鼠组无显著性差异(P>0.05). 而安慰剂治疗组β?actin表达几近消失,染色面积为(0.8±0.3)%,与环孢素A治疗组相比有显著性差异(P<0.01).
A: 模型组CAP; B: 免疫抑制治疗组.
图1 大鼠前列腺 HE ×200(略)
A: 正常对照组; B: 单纯造模组; C: 环孢霉素A治疗组; D: 安慰剂治疗组.
图2 β?actin在前列腺组织中的表达 SP ×200(略)
3 讨论
在前列腺炎的研究过程中,“血?前列腺屏障”(blood?prostate barrier)的概念逐渐得到重视. 它不同于血?脑屏障,不是血液和前列腺之间的屏障,而是专指前列腺腺管上皮屏障,中又称“血?前列腺液屏障”. 前列腺腺管上皮具有选择通透性,血液和前列腺间质内的成分不能自由通过腺管上皮进入腺管. 而且这种选择性通透性不能被LPS诱导的前列腺间质炎症所改变;并且在LPS诱导间质出现明显炎症后,炎细胞并不能迁移入腺管内. 在前列腺炎的发病过程中,血?前列腺屏障的破坏据推测可能是引发ⅢB型CP向ⅢA型CP转化的一个关键步骤[5]. 相类似的实验证据是: 向大鼠前列腺腹侧叶单独注入二硝基苯磺酸盐(作为刺激剂)或乙醇(前列腺腺管粘膜破坏剂)都不能产生明显的前列腺组织学炎症,而合并注入此两种物质则可以产生明显炎症,结论是在粘膜完整性遭到破坏的前提下,刺激物可以诱导出明显的前列腺间质炎症[6]. 这些实验均高度提示在前列腺腺管上皮存在一个屏障,这个屏障有阻止炎症发生和蔓延的作用.
关于血?前列腺屏障的组成,目前尚未见文献报告. 我们推测,可能其最重要的组成成分是细胞间紧密连接(TJ). 紧密连接在人体内大多数“屏障”中都扮演着主要角色,比如血?脑屏障、血?睾屏障、肠粘膜上皮屏障等. 既然上述实验证实血?前列腺屏障是客观存在的,那么其主要组成结构很可能就是紧密连接. Actin即肌动蛋白,是细胞的一种重要的骨架蛋白. 它被认为是在紧密连接中具有关键性调节作用的一个蛋白. 在血?脑屏障和肠粘膜上皮屏障的研究中,人们逐渐认识到actin是在紧密连接中具有关键性调节作用的一个蛋白,它的表达缺失可直接导致紧密连接(屏障)的破坏. 其他组成成分只是作为细胞骨架成分存在[7]. Actin受白三烯、缓激肽、γ干扰素、组织胺等细胞因子的调节而发生改变,并且这种改变是可逆性的,已有动物实验证实[8-9].
我们的实验结果表明,在大鼠无菌性前列腺炎模型的造模和免疫治疗前后,前列腺腺管上皮actin的表达是伴随着炎症的出现而减弱、伴随着炎症的好转而恢复. 综合上述理论和实验依据,我们推测,actin作为紧密连接中的关键性调节因子,很可能在慢性无菌性前列腺炎的发病过程中通过可逆性调节血?前列腺屏障从而发挥关键性的调节作用.
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