NLRP3/NF-κB通路在慢性前列腺炎的變化和意義

(上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院泌尿外科，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量和精神狀態。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病機制和機理，有助于臨床調節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。

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常規檢查顯示前列腺液內有致病菌，患者血常規高倍視野下白細胞計數多于15個；⑤患者病程超過3 個月；⑤患者可并發失眠、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，常規分離血清。采用酶聯免疫吸附法(Elisa法)測定患者血清內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，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 統計學處理

2 結 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，能夠有效識別內源性或外源性的病原分子，主要具有調控機體慢性炎癥反應的功能，是機體固有免疫系統的重要組成部分[6-7]。NLRP3在此過程中還可以通過結合富含亮氨酸的重復序列(Leucine-rich repeat，LRR)使NLRP3構象發生變化，并有效招募和激活 PYCARD 及Caspase-1形成 NLRP3炎癥小體，進而調控炎癥細胞因子IL-1β、IL-18等的成熟、分泌和表達[8-9]。活化的IL-1β可與靶細胞上的IL-1 受體結合，激活髓樣分化因子(myeloid differentiation factor 88, MyD88)和TLR/NF-κB信號通路，激發下游的級聯效應，并加速誘導機體炎癥反應，促進炎癥細胞因子的大量產生而加重炎癥反應[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生和發展，在細胞的炎性反應、氧化應激、細胞增殖和凋亡等生理病理過程中發揮作用[12-13]。

本研究結果表明慢性前列腺炎患者體內NLRP3介導的TLR4/NF-κB信號通路內相關血清炎性因子含量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和免疫調節作用。同時，慢性前列腺炎患者體內相關炎癥因子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炎癥反應大量發生，炎癥效應分子

有效表達，參與調節體內的炎癥免疫反應。本研究還發現，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，及機體產生的炎癥反應在慢性前列腺炎的疾病進展過程中發揮重要的作用。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中發揮重要的作用，可作為臨床治療的有效靶點和臨床參考指標。