生物制劑誘導(dǎo)慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合征嚙齒類動(dòng)物模型構(gòu)建現(xiàn)狀

胡 星，鄒曉峰，鄒軍榮

（1. 贛南醫(yī)學(xué)院2019級(jí)碩士研究生；2. 贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院泌尿外科研究所，江西 贛州 341000）

慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合征（Chronic prostatitis/Chronic pelvic pain syndrome，CP/CPPS），以前被稱為慢性非細(xì)菌性前列腺炎（Chronic Nonbacterial Prostatitis，CNP），是一種以盆腔或會(huì)陰疼痛，持續(xù)時(shí)間超過3個(gè)月，但無尿路感染為特征的男性泌尿系統(tǒng)常見疾病。在一般人群中，約0. 5% 的男性會(huì)在某一年發(fā)生CP/CPPS，它存在于任何年齡段，在35～45歲的男性中發(fā)病率最高［1-2］。

CP/CPPS 主要癥狀為尿頻、尿急、尿不盡、尿痛感不明顯或尿后灼熱感，伴有小腹、會(huì)陰、睪丸、腰骶等部酸、墜、痛等不適感［3］。CP/CPPS 病情反復(fù)，導(dǎo)致患者生活質(zhì)量下降，造成一定的心理負(fù)擔(dān)［4］。盡管研究顯示CP/CPPS 的發(fā)生可能與盆底功能障礙、神經(jīng)、應(yīng)激、激素和細(xì)菌感染等有關(guān)，但具體機(jī)制尚不明確［5-6］。因此，構(gòu)建動(dòng)物模型成為探討CP/CPPS病因及致病機(jī)制的重要手段。

CP/CPPS 動(dòng)物模型的生物制劑造模方法包括雌激素誘導(dǎo)法、免疫佐劑法和化學(xué)試劑法。其中雌激素誘導(dǎo)的多數(shù)炎癥與內(nèi)分泌有關(guān)［7］，對(duì)于慢性炎癥和自身免疫性疾病的易感性有重要作用。比如，有學(xué)者為了研究雷帕霉素對(duì)CP/CPPS的治療效果及機(jī)制選用了此法造模，即皮下注射17β-雌二醇，通過對(duì)炎癥指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，驗(yàn)證了此法的有效性［8］。該法復(fù)制了人類CP/CPPS 組織病理變化，如間質(zhì)充血和水腫，前列腺管基底膜的破壞。另外，越來越多的學(xué)者認(rèn)為前列腺炎的發(fā)病機(jī)制與自身免疫反應(yīng)相關(guān)［9］，即因自身所產(chǎn)生物質(zhì)或外來抗原的誘導(dǎo)可產(chǎn)生免疫反應(yīng)，進(jìn)一步發(fā)展成前列腺炎。免疫原包括完全弗氏佐劑（complete Freund adjuvant，CFA）、前列腺蛋白提取液、前列腺甾體結(jié)合蛋白、百白破疫苗、化學(xué)試劑等。給藥途徑以前列腺器官內(nèi)注射為多，其他有口服、植入硅橡膠［10］。有學(xué)者為了研究乙醇對(duì)CP/CPPS 的作用，通過注射CFA 與百白破疫苗，介導(dǎo)了小鼠伴隨脊髓組織損傷的痛覺過敏，這與人類的CP/CPPS臨床表現(xiàn)非常類似［11］。本文就CP/CPPS 動(dòng)物模型造模方法優(yōu)劣及其最新應(yīng)用進(jìn)行介紹，為其他學(xué)者在研究CP/CPPS時(shí)提供參考。

1 造模方法

1. 1 雌激素聯(lián)合雄激素去勢(shì)法雄/雌激素水平在體內(nèi)存在平衡機(jī)制，大量雌激素可誘導(dǎo)大鼠前列腺組織內(nèi)的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible Nitric Oxide Synthases，iNOS）含量增高，進(jìn)而使局部NO 含量提高。而NO 可明顯提高機(jī)體免疫系統(tǒng)活性，導(dǎo)致前列腺組織局部免疫功能亢進(jìn)，過度亢進(jìn)可損傷局部前列腺組織細(xì)胞，誘發(fā)前列腺炎癥。

張彥生等［12］、ROBINETTE C L［13］將Wistar雄性大鼠去勢(shì)，日常注射雌二醇（Estradiol，E2）0. 25 mg·kg-1，在30 d 后逐漸產(chǎn)生前列腺免疫反應(yīng)，病理組織學(xué)觀察到血管周圍大量CD3+T 淋巴細(xì)胞并逐漸向腺泡內(nèi)浸潤(rùn)，表明成功誘發(fā)CP/CPPS。SAID M M 等［14］通過皮下注射雌二醇造模，發(fā)現(xiàn)半胱氨酸白三烯受體-1拮抗劑montelukast 對(duì)前列腺炎有效，為治療前列腺炎提供可能。在此基礎(chǔ)上，HARRIS M T 等［15］采用植入含有E2 及雄激素的膠囊，日常靜脈注射E2，觀察到實(shí)驗(yàn)組中IL-4、IL-5、IL-6、嗜酸粒細(xì)胞趨化因子和iNOS 不同時(shí)間段的炎癥水平與對(duì)照組比較明顯增高，表明成功誘導(dǎo)出大鼠CP/CPPS模型，此種模型具有更高的小鼠前列腺葉間特異性。

NASLUND M J 等［16］和SUGIMOTO M 等［17］通過注射外源性17β-雌二醇、去勢(shì)誘導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)1L-1β、TNF-α及一系列趨化因子（CCL2/MCP-1、CCL3/MIP-1α、CXCL1/CINC-1、CXCL3/CINC-2 和CXCL5/LIX）水平增高，說明成功建立前列腺炎動(dòng)物模型，此種模型可在年輕成年大鼠上觀察到病理變化。隨著硅膠植入技術(shù)的廣泛應(yīng)用，WILSON M J等［18］給予90 d齡雄性Wistar大鼠去勢(shì)，8 d后將含有17β-雌二醇的硅膠植入，第36 d 后發(fā)現(xiàn)，前列腺側(cè)葉全部產(chǎn)生顯著炎癥，其腹葉50% 有炎癥，背葉17% 有炎癥。此法能較好地反映前列腺炎組織的葉間特異性及觀察炎細(xì)胞浸潤(rùn)的組織特性。YAMAGUCHI H 等［19］通過皮下注射17β-雌二醇并皮內(nèi)注射大鼠前列腺抗原形成了前列腺炎模型，該模型用于研究他達(dá)拉非緩解前列腺炎患者尿排空障礙以及慢性骨盆疼痛。

苯甲酸雌二醇為廣泛應(yīng)用于臨床的E2 酯類化合物。陳鴻杰［20］、魏武然等［21］的研究運(yùn)用高劑量（0. 25 mg·kg-1）苯甲酸雌二醇誘導(dǎo)去勢(shì)大鼠建立慢性非細(xì)菌前列腺炎動(dòng)物模型，建模30 d 后，發(fā)現(xiàn)高劑量組能有效誘導(dǎo)大鼠前列腺出現(xiàn)不同程度的慢性炎癥及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，這與CP/CPPS 的臨床表現(xiàn)較為相似，且苯甲酸雌二醇相較17β-雌二醇價(jià)格低廉，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)開支。BAI H M 等［22］通過皮下注射苯甲酸雌二醇，成功誘導(dǎo)出大鼠前列腺炎，并觀察到夏荔芪膠囊對(duì)治療前列腺炎有效。作為目前研究前列腺炎常見的造模方法，該法已被世界各地學(xué)者廣泛應(yīng)用于研究。

王波等［23］給予去勢(shì)后大鼠恒定劑量雄激素0. 15 mg·kg-1后，逐次提高雌激素濃度，建立雄激素水平較低、雌激素水平逐次提高的模型。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨著雌激素濃度升高，大鼠前列腺的相對(duì)質(zhì)量與炎癥反應(yīng)均出現(xiàn)一定程度加重，該法顯著提高了造模成功率。

1. 2 免疫佐劑法自身免疫反應(yīng)可能是慢性非細(xì)菌性前列腺炎的主要影響因素，通過將動(dòng)物模型與人類疾病的對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)生物制劑誘導(dǎo)的免疫性前列腺炎動(dòng)物模型在病理學(xué)上及發(fā)病機(jī)制上與臨床CP/CPPS較為接近，有助于進(jìn)一步研究局部免疫改變與CP/CPPS 發(fā)病的關(guān)系。CASAS-INGARAMO A等［24］發(fā)現(xiàn)選用同源性雄性大鼠前列腺副腺（male accessory glands，MAG）勻漿輔以完全弗氏佐劑（complete Freund's adjuvant CFA）可造成動(dòng)物自身免疫型前列腺模型。在此基礎(chǔ)上，MACCIONI M等［25］取Wistar 大鼠的MAG 制成勻漿，加入磺胺和阿散酸的重氮衍生物并用CFA乳化，分別于0 d和30 d對(duì)Wistar大鼠皮下注射。37 d時(shí)，處死大鼠，取前列腺組織，隨后甲苯胺藍(lán)染色觀察發(fā)現(xiàn)前列腺間質(zhì)有大量肥大細(xì)胞浸潤(rùn)，表明CP/CPPS模型構(gòu)建成功。該模型有助于學(xué)者更好地從病理、病因上研究CP/CPPS。LIU Y J 等［26］通過對(duì)Wistar 大鼠皮內(nèi)注射MAG 與CFA 的混懸液，成功獲得前列腺炎大鼠模型，并用于研究不同劑量的一種中藥活血配方對(duì)前列腺炎的治療效果。DONADIO A C 等［27］將Wistar 大鼠MAG制成勻漿作為抗原，加入含2 mg結(jié)核桿菌的CFA 至乳化，在0 d 和21 d 大鼠腹部皮內(nèi)多點(diǎn)注射1 mL 乳劑，第28 d 后發(fā)現(xiàn)血管周圍和小管周圍有淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，表明成功誘發(fā)了CP/CPPS，同時(shí)觀察到3H-胸苷攝取增加，進(jìn)一步說明發(fā)生了遲發(fā)型超敏反應(yīng)，該模型對(duì)CP/CPPS的診斷、治療研究都有一定幫助。

葉偉成等［28］取SD大鼠前列腺，制備成1 mg·mL-1抗原。第1 d 預(yù)注射加入1. 5 mg 無菌卡介苗的CFA 0. 5 mL，第2 d 多點(diǎn)皮下注射抗原，同時(shí)腹腔注射0. 1 mL 百白破疫苗。第8 周時(shí)取前列腺組織觀察。結(jié)果顯示，部分小鼠出現(xiàn)充血性血管擴(kuò)張、間質(zhì)疏松水腫、大量中性粒細(xì)胞和部分漿細(xì)胞浸潤(rùn)、腺泡呈急性炎癥變化，而胸腺、頜下腺、脾臟均未出現(xiàn)似前列腺炎癥的反應(yīng)。該模型特異性較高，大致符合慢性前列腺炎癥的動(dòng)物模型要求。劉嘉等［3］通過腹腔注射百白破疫苗并于皮下多點(diǎn)注射前列腺蛋白提純稀釋液與CFA 混合乳劑，成功建立大鼠的前列腺炎模型，發(fā)現(xiàn)前列腺炎Ⅰ號(hào)能夠通過抑制MAPK信號(hào)通路而降低IL-2 及IL-6 炎癥因子的表達(dá)，進(jìn)而緩解大鼠前列腺炎。周曉輝等［29］則選用雄性Wistar大鼠，通過以上類似方法造模成功，且未引起其他臟器的自身免疫反應(yīng)。

1. 3 化學(xué)試劑法角叉菜膠是一種誘導(dǎo)非特異性炎癥模型的經(jīng)典試劑。戴應(yīng)和等［30］將1% 角叉菜膠50 μL 注射進(jìn)SD 大鼠的前列腺側(cè)腹葉，觀察發(fā)現(xiàn)前列腺組織柔軟程度下降，彈性減弱，與周圍組織發(fā)生粘連，前列腺指數(shù)、白細(xì)胞總數(shù)均顯著增加，HE染色發(fā)現(xiàn)前列腺萎縮，纖維組織增生，間質(zhì)明顯腫脹，大量炎性細(xì)胞分布。該法造模穩(wěn)定，且易通過測(cè)定前列腺液中白細(xì)胞的變化判斷造模是否成功。WANG W 等［31］對(duì)SD 大鼠前列腺側(cè)葉內(nèi)注射角叉菜膠建立前列腺炎模型，驗(yàn)證了原花青素B2通過Nrf2通路對(duì)前列腺炎大鼠模型的治療作用。HAJIGHORBANI M 等［32］選用Wistar 大鼠，同樣使用該法也成功造模，明確了己酮可可堿的療效。

隨著研究的不斷深入，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)CP/CPPS 與良性前列腺增生（Benign prostatic hyperplasia，BPH）也有一定關(guān)系［33］，研究CP/CPPS 伴發(fā)BPH 頗有價(jià)值。FUNAHASHI Y 等［34］將50 μL 5% 的福爾馬林生理鹽水溶液注射入SD大鼠的前列腺腹葉中，第28 d取出組織，通過HE 染色，可以發(fā)現(xiàn)大量的淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，基質(zhì)區(qū)擴(kuò)張，上皮組織萎縮。后續(xù)實(shí)驗(yàn)觀察到，與BPH 相關(guān)的TGF-β1分子瀑布的表達(dá)改變。該模型模擬了臨床上BPH 的病理，能較好地應(yīng)用于CP/CPPS 伴發(fā)BPH 的研究，缺點(diǎn)是不能完全模擬人類CP/CPPS 的實(shí)際情況。MIZOGUCHI S 等［35］通過腹葉注射福爾馬林建立SD大鼠前列腺炎模型，驗(yàn)證了一種選擇性雌激素受體β 激動(dòng)劑前體3α-Adiol對(duì)前列腺炎的治療作用。

近幾年幾種CP/CPPS模型的應(yīng)用見表1。

表1 近幾年幾種CP/CPPS模型的應(yīng)用

2 總結(jié)與展望

雌激素聯(lián)合雄激素去勢(shì)誘導(dǎo)的前列腺炎大鼠模型，具有造模方法簡(jiǎn)單、造模成本低（試劑可選價(jià)格相對(duì)低廉的苯甲酸雌二醇）等優(yōu)點(diǎn)。但考驗(yàn)造模人員的操作熟練程度，且該模型會(huì)影響動(dòng)物體內(nèi)激素水平，對(duì)于有激素水平評(píng)估或性功能檢測(cè)要求時(shí)，此動(dòng)物模型不適合。免疫佐劑法具有動(dòng)物死亡率低、成功率高等特點(diǎn)。但前列腺蛋白提取液的濃度對(duì)造模成功率影響大，且成模時(shí)間較長(zhǎng)。成模后CP/CPPS 模型有較好的病理特異性，與臨床表現(xiàn)相似，適用于研究CP/CPPS 的致病機(jī)制和藥物研發(fā)。相關(guān)前列腺炎動(dòng)物模型研究顯示，以生物制劑誘導(dǎo)的前列腺炎動(dòng)物模型特異性較高，尤其是大鼠前列腺蛋白結(jié)合免疫佐劑法造成的免疫性慢性前列腺炎模型。以上各種動(dòng)物模型通過不同角度、程度模擬人類前列腺炎癥的病理學(xué)表現(xiàn)，從另一方面也表明前列腺炎病因復(fù)雜多樣，學(xué)者研制新藥或治療方法需根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行綜合考慮。