NLRP3/NF-κB通路在慢性前列腺炎的變化和意義

(上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院泌尿外科，上海 200011)

慢性前列腺炎(chronic prostatitis，CP)是臨床上男科和泌尿外科最常見的疾病，已逐漸成為一個中國全社會的衛(wèi)生保健難題[1-2]。慢性前列腺炎的病因、病理改變和臨床癥狀呈復雜多樣，其具有持續(xù)性、難治性及和部位多變性等特點[3-4]。雖然慢性前列腺炎不會對患者的生命造成威脅，但會嚴重影響患者的生活質(zhì)量和精神狀態(tài)。由于慢性前列腺炎的病因十分復雜且臨床根治困難，雖有大量的基礎(chǔ)和臨床研究，但至今尚無突破性的解決方法。因此，及時有效的了解慢性前列腺炎的發(fā)病機制和機理，有助于臨床調(diào)節(jié)和改善慢性前列腺炎的治療方法。本研究主要通過檢測慢性前列腺炎患者體內(nèi)NLRP3炎癥小體介導的NF-κB信號通路的表達和變化，旨在探討其在慢性前列腺炎的發(fā)病過程中的作用和意義，為臨床治療慢性前列腺炎提供有效的實驗基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2016 年 1月—2017年9月就診的慢性前列腺炎患者40例為前列腺炎組，平均年齡(34.58±3.46)歲，平均病程(11.37±2.85)月。選取40例同期健康體檢者為健康對照組，平均年齡(34.63±3.37)歲。所有慢性前列腺炎患者診斷均符合美國國立衛(wèi)生研究所(NIH) 制定的慢性前列腺炎診斷標準[5]：①患者具有不同程度的尿頻尿急尿痛或排尿不暢，嚴重者甚至出現(xiàn)血尿；②患者伴有陰莖、會陰或下腹部等的不適或疼痛；③直腸指檢顯示患者前列腺肥大，具有明顯壓痛；④常規(guī)檢查顯示前列腺液內(nèi)有致病菌，患者血常規(guī)高倍視野下白細胞計數(shù)多于15個；⑤患者病程超過3 個月；⑤患者可并發(fā)失眠、多夢、性功能減退或血精等癥狀；⑥患者自愿簽署知情同意書。排除標準：①具有良性前列腺增生、尿道畸形、前列腺手術(shù)史或前列腺癌等的患者；②具有激光、微波或消融治療等的患者；③具有慢性前列腺炎急性發(fā)作的患者；④具有嚴重心、腦血管、肝臟和腎臟疾病的患者。

1.2 標本采集及試驗方法

慢性前列腺炎患者和健康體檢者取清晨空腹靜脈血6ml， 2000rpm/min低溫離心15min，常規(guī)分離血清。采用酶聯(lián)免疫吸附法(Elisa法)測定患者血清內(nèi)NLRP3、IL-Iβ、IL-18、TNF-α、Caspase 1、TLR4和NF-κB含量，試劑盒購于美國R&D公司，按照試劑盒的操作說明嚴格進行實驗。

1.3 Real-Time PCR檢測方法

Trizol法提取患者血清中的總RNA，用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒分別合成NLRP3、PYCARD、Caspase 1、NF-κB 的cDNA后，進行Real-time PCR操作。最終得到NLRP3、PYCARD、Caspase 1、NF-κB各基因的CT值(Threshold Cycles)和溶解曲線的參數(shù)，實驗采用相對定量法作比較，評價目的基因表達量的的相對百分比。公式: ΔΔCT=(CT前列腺炎組的基因-CT前列腺炎組管家基因)-(CT健康對照組目的基因- CT健康對照組管家基因)。目的mRNA的量=2-ΔΔCT。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結(jié) 果

2.1 患者血清NLRP3、TLR4和NF-κB含量表達

與健康對照組患者血清炎性因子含量相比，慢性前列腺炎患者血清炎性因子NLRP3、TLR4和NF-κB含量顯著升高，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。NLRP3血清含量表達量增加了76.94%；TLR4血清含量表達量增加了43.40%；NF-κB血清含量表達量增加了50.49%，表1。

表1 患者血清NLRP3/NF-κB信號通路含量表達(ng/mL)

組別例數(shù)NLRP3TLR4NF-κB健康對照組401.31±0.2624.67±2.1837.54±7.41前列腺炎組405.68±0.49a43.59±2.45a75.83±7.65a

與健康對照組比較，aP<0.05

2.2 患者血清IL-Iβ、IL-18、TNF-α和Caspase 1含量表達

與健康對照組患者血清炎性因子含量相比，慢性前列腺炎患者血清IL-Iβ、IL-18、TNF-α和Caspase 1含量顯著增高，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。IL-Iβ血清含量表達量增加了67.44%；IL-18血清含量表達量增加了66.56%；TNF-α血清含量表達量增加了44.93%；Caspase 1血清含量表達量增加了65.23%，表2。

表2 患者血清炎性因子含量表達 (pg/mL)

與健康對照組比較，aP<0.05

2.3 患者血清NLRP3、PYCARD、Caspase 1、NF-κB mRNA含量表達

與健康對照組患者血清NLRP3、PYCARD、Caspase 1、NF-κB mRNA含量表達相比，慢性前列腺炎患者血清NLRP3、PYCARD、Caspase 1、NF-κB mRNA含量顯著增高，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。圖1。

圖1 患者血清NLRP3、PYCARD、Caspase 1、NF-κB mRNA含量表達與健康對照組比較，aP<0.05

3 討 論

Nod 樣受體蛋白3(NLRP3)炎癥小體由NOD樣受體(NOD-like receptors, NLRs)、凋亡相關(guān)的斑點樣蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, ASC)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1 (Caspase-1)組成，NLRP3作為機體危險信號的感受器，能夠有效識別內(nèi)源性或外源性的病原分子，主要具有調(diào)控機體慢性炎癥反應(yīng)的功能，是機體固有免疫系統(tǒng)的重要組成部分[6-7]。NLRP3在此過程中還可以通過結(jié)合富含亮氨酸的重復序列(Leucine-rich repeat，LRR)使NLRP3構(gòu)象發(fā)生變化，并有效招募和激活 PYCARD 及Caspase-1形成 NLRP3炎癥小體，進而調(diào)控炎癥細胞因子IL-1β、IL-18等的成熟、分泌和表達[8-9]?；罨腎L-1β可與靶細胞上的IL-1 受體結(jié)合，激活髓樣分化因子(myeloid differentiation factor 88, MyD88)和TLR/NF-κB信號通路，激發(fā)下游的級聯(lián)效應(yīng)，并加速誘導機體炎癥反應(yīng)，促進炎癥細胞因子的大量產(chǎn)生而加重炎癥反應(yīng)[10-11]。研究表明，TLR/NF-κB信號通路可促進多種代謝性疾病的發(fā)生和發(fā)展，在細胞的炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、細胞增殖和凋亡等生理病理過程中發(fā)揮作用[12-13]。

本研究結(jié)果表明慢性前列腺炎患者體內(nèi)NLRP3介導的TLR4/NF-κB信號通路內(nèi)相關(guān)血清炎性因子含量NLRP3、TLR4和NF-κB含量顯著升高，說明NLRP3/TLR4/NF-κB信號通路被激活，參與慢性前列腺炎的炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)作用。同時，慢性前列腺炎患者體內(nèi)相關(guān)炎癥因子IL-Iβ、IL-18、TNF-α和Caspase 1含量顯著升高，說明慢性前列腺炎患者體內(nèi)炎癥反應(yīng)大量發(fā)生，炎癥效應(yīng)分子

有效表達，參與調(diào)節(jié)體內(nèi)的炎癥免疫反應(yīng)。本研究還發(fā)現(xiàn)，慢性前列腺炎患者血清NLRP3、PYCARD、Caspase 1、NF-κB mRNA含量顯著增高，與患者血清內(nèi)炎癥因子的表達趨勢相一致，說明NLRP3介導的TLR4/NF-κB信號通路，及機體產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)在慢性前列腺炎的疾病進展過程中發(fā)揮重要的作用。提示NLRP3/TLR4/NF-κB信號通路在慢性前列腺炎患者者的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要的作用，可作為臨床治療的有效靶點和臨床參考指標。