盧 毅,林建喜,莫啟旺,張 曉,俞 凌,岑 斌,俞鵬奎,吳極鐘榮,鄧金平
前列腺增生又叫良性前列腺增生(Benign proststic hyperplasia,BPH),是一種常見的中老年男性常見疾病,目前已經(jīng)明確雄激素分泌過多是誘發(fā)前列腺增生的一個重要因素。近年來,有研究表明,前列腺增生可能和體內(nèi)炎癥因子的釋放、上皮及間質(zhì)細(xì)胞的異常增殖及前列腺組織細(xì)胞內(nèi)相關(guān)蛋白的異常表達(dá)有關(guān)[1-5]。由于前列腺增生的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚,所以,目前對于前列腺增生的藥物治療方案尚不成熟,治療前列腺增生的特效藥物也非常有限[6]。鹽酸小檗堿具有抗炎、抗微生物、抗心律失常、抗免疫、抗腫瘤等作用[7-9],此外,鹽酸小檗堿還具有收縮血管作用,減少組織器官充血水腫,抑制組織器官細(xì)胞異常增殖,縮小器官異常增大體積[10-12]。本試驗采用丙酸睪酮誘導(dǎo)建立前列腺增生小鼠模型,考察鹽酸小檗堿對丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的作用,并對其機(jī)制進(jìn)行研究,為鹽酸小檗堿在前列腺增生治療中的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1 材料 昆明種小鼠40只,健康雄性,SPF級別,5~6周齡,體重(25±2)g,購買于長生生物技術(shù)有限公司,購買后進(jìn)行72 h適應(yīng)性飼養(yǎng),自由進(jìn)食、飲水。鹽酸小檗堿購買自天津市永大化學(xué)試劑有限公司,VEGF、AKT、caspase-12和GAPDH抗體均購自Proteintech公司,RPMI1640培養(yǎng)基、RIPA蛋白裂解液購自上海碧云天公司,ECL顯色液購自Thermo公司,全自動生化分析儀購自北京島津公司,雙垂直電泳儀、轉(zhuǎn)印電泳儀、凝膠成像儀均購自伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品有限公司。
1.2 前列腺增生小鼠模型的建立及給藥 將40只雄性小鼠皮下注射丙酸睪酮5 mg/(kg·d),連續(xù)注射21 d進(jìn)行造模,造模期間小鼠正常飲食[13]。造模成功后,將小鼠隨機(jī)分為4組,每組10只,分別為模型組、鹽酸小檗堿低劑量組、鹽酸小檗堿中劑量組和鹽酸小檗堿高劑量組,模型組按照20 ml/kg灌胃給予生理鹽水,鹽酸小檗堿低、中、高劑量組按照20 ml/kg分別灌胃給予10 mg/ml、20 mg/ml、40 mg/ml的鹽酸小檗堿,所有組別每天定時給藥1次,連續(xù)給藥10 d。每天記錄各組小鼠尿量,并于最后一次給藥24 h后再次對所有小鼠進(jìn)行稱重。
1.3 血漿樣品采集與處理 所有小鼠最后一次給藥24 h后,通過眼眶后靜脈叢取血至肝素潤洗過的離心管中,室溫靜置5 min,然后置于離心機(jī)中,4 ℃、3 500 r/min離心10 min。取上清液進(jìn)樣至全自動生化分析儀,檢測血樣中TNF-α、IL-6、IL-10及IL-1β水平。
1.4 組織樣本采集及組織蛋白的提取并計算臟器指數(shù) 頸椎脫臼處死小鼠后迅速分離前列腺組織,用生理鹽水清洗,除去血液,濾紙吸干表面水分后稱重,計算臟器指數(shù)。然后將一部分前列腺組織放入10%中性甲醛中固定,其余部分加入RIPA蛋白裂解液,用玻璃勻漿器勻漿,直至充分裂解,置于4 ℃離心機(jī)以12 000 r/min離心10 min,用移液槍將上清液移至另一干凈離心管中,并向其中加入上清液體積4倍的5×SDS loading buffer,混勻后放入100 ℃水浴5 min,然后放入-20 ℃冰箱中儲存?zhèn)溆?。臟器指數(shù)按照以下公式進(jìn)行計算:
1.5 蘇木精-伊紅染色(HE)染色 將在10%中性甲醛中固定24 h后的前列腺組織轉(zhuǎn)移至75%的酒精中,經(jīng)自動組織脫水機(jī)脫水、透明處理,在石蠟包埋機(jī)中浸蠟、包埋,進(jìn)行5 μm切片,37 ℃水浴展開,撈片,瀝干,放45 ℃恒溫箱中烘干,置于烘箱中60 ℃烤2 h,常規(guī)HE染色,在顯微鏡下進(jìn)行組織病理學(xué)觀察。HE染色步驟:①脫蠟:將石蠟切片依次置于二甲苯(Ⅰ)5 min→二甲苯(Ⅱ)5 min;②復(fù)水:依次置于100%乙醇2 min→95%乙醇1 min→80%乙醇1 min→75%乙醇1 min→蒸餾水洗2 min,各2次,然后把水吸干;③蘇木精染色:置于蘇木精溶液中2 min,自來水流水沖洗2 min,把水吸干;④分化:1%鹽酸乙醇分化30 s,自來水浸泡15 min,吸干水;⑤伊紅染色:置于伊紅溶液中2 min;⑥脫水:依次置于95%乙醇(Ⅰ)5 min→95%乙醇(Ⅱ)5 min→100%乙醇(I)5 min→100%乙醇(Ⅱ)2 min;⑦封片:置于通風(fēng)櫥,待乙醇徹底干后依次置于二甲苯(Ⅰ)5 min→二甲苯(Ⅱ)5 min,待載玻片上殘留二甲苯揮干后用中性樹膠封片。
1.6 Western blot 將凍存的前列腺組織蛋白液于室溫下融化后,采用BCA法測定蛋白濃度,處理好待測樣品后,取50 μg蛋白進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離,轉(zhuǎn)膜,將分離的蛋白電轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。封閉液室溫封閉1 h,經(jīng)VEGF、AKT、caspase-12抗體(1∶1 000)孵育后,4 ℃過夜。PBST充分洗膜后,加入二抗(1∶2 000)室溫孵育1 h,PBST清洗后顯色液顯影,利用凝膠成像儀成像后,進(jìn)行灰度值檢測。
2.1 鹽酸小檗堿對丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠尿量及體重的影響 低、中、高3個濃度的鹽酸小檗堿連續(xù)給藥10 d后,各組小鼠累計尿量(各組小鼠10 d總尿量)及體重減輕值[體重減輕值=造模成功后小鼠體重(g)-實驗結(jié)束時小鼠體重(g)]見表1,各組小鼠每日尿量變化見圖1。結(jié)果表明,與模型組相比,鹽酸小檗堿各劑量組小鼠累計尿量顯著增加(P<0.05),且隨著鹽酸小檗堿劑量的增加,前列腺增生小鼠累計尿量也逐漸增加,呈現(xiàn)出劑量依賴性,此外,隨著給藥時間的延長,鹽酸小檗堿各劑量組小鼠每日尿量逐漸增加,而模型組小鼠每日尿量始終在基線附近波動;同時,實驗結(jié)束時,與模型組相比,鹽酸小檗堿各劑量組小鼠的體重減輕值呈劑量依賴性顯著增加(P<0.05);提示鹽酸小檗堿能夠呈劑量依賴性地增加丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的累計尿量,且隨著鹽酸小檗堿給藥時間的延長,前列腺增生小鼠的每日尿量也增加。
表1 各組小鼠累計尿量及體重減輕值比較(n=10)
圖1 各組小鼠每日尿量變化
2.2 鹽酸小檗堿對丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠體內(nèi)炎癥因子的影響 不同濃度的鹽酸小檗堿對模型小鼠體內(nèi)炎癥因子的影響見表2。結(jié)果表明,與模型組比較,鹽酸小檗堿各劑量組小鼠體內(nèi)TNF-α、IL-6、IL-10及IL-1β等炎癥因子水平顯著降低(P<0.05),且呈現(xiàn)出劑量依賴性,即隨著鹽酸小檗堿給藥濃度由10 mg/ml增加到40 mg/ml,前列腺增生小鼠體內(nèi)的TNF-α、IL-6、IL-10及IL-1β等炎癥因子水平也不斷降低。
表2 各組前列腺增生小鼠體內(nèi)相關(guān)炎癥因子水平比較(n=10)
2.3 鹽酸小檗堿對丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠前列腺臟器指數(shù)的影響 鹽酸小檗堿連續(xù)給藥10 d后,各組小鼠前列腺臟器指數(shù)見表3。結(jié)果表明,與模型組比較,鹽酸小檗堿能夠呈劑量依賴性地降低丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的前列腺臟器指數(shù)(P<0.05),降低前列腺體重占比。
2.4 鹽酸小檗堿對丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的組織病理學(xué)的影響 模型組小鼠前列腺組織細(xì)胞形態(tài)改變,排列不整齊,細(xì)胞間隙縮小,可見結(jié)節(jié)樣增生,前列腺組織出現(xiàn)明顯鋸齒樣擴(kuò)張,腺體乳頭向腔內(nèi)擴(kuò)張明顯,表明丙酸睪酮誘導(dǎo)前列腺增生小鼠造模成功;與模型組比較,鹽酸小檗堿各劑量組細(xì)胞形態(tài)明顯改善,細(xì)胞排列整齊,腺體乳頭向腔內(nèi)擴(kuò)張明顯縮小,鹽酸小檗堿中、高劑量組前列腺組織細(xì)胞形態(tài)圓潤,結(jié)節(jié)樣增生少見,鹽酸小檗堿高劑量組小鼠的前列腺組織腺體乳頭無異常突出,見圖2。
表3 各組前列腺增生小鼠臟器指數(shù)比較(n=10)
圖2 各組小鼠的組織病理學(xué)觀察結(jié)果(200×)
2.5 鹽酸小檗堿對前列腺增生小鼠組織中VEGF、AKT及caspase-12表達(dá)的影響 鹽酸小檗堿作用10 d后,前列腺增生模型小鼠前列腺組織中VEGF、AKT及caspase-12蛋白表達(dá)見圖3。結(jié)果表明,與模型組比較,鹽酸小檗堿各劑量組小鼠前列腺組織中VEGF及AKT表達(dá)量均顯著降低(P<0.05),且呈劑量依賴性,而caspase-12的表達(dá)量呈劑量依賴性顯著增加(P<0.05)。上述結(jié)果提示鹽酸小檗堿能夠呈劑量依賴性地抑制丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠體內(nèi)VEGF及AKT的表達(dá),并呈劑量依賴性地促進(jìn)caspase-12的表達(dá),表明鹽酸小檗堿對丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的作用機(jī)制可能是抑制前列腺增生小鼠體內(nèi)VEGF的表達(dá),從而抑制小鼠前列腺組織內(nèi)新血管的生成,造成增生細(xì)胞缺氧,同時抑制前列腺組織細(xì)胞內(nèi)AKT的表達(dá),抑制前列腺組織細(xì)胞的異常增殖,同時促進(jìn)前列腺組織細(xì)胞中凋亡蛋白caspase-12的表達(dá),促進(jìn)異常增殖細(xì)胞的凋亡。
圖3 各組前列腺增生小鼠組織中VEGF、AKT及caspase-12的表達(dá)情況
前列腺增生是前列腺的一種非惡性的進(jìn)行性生長現(xiàn)象,是老年男性最常見的泌尿系統(tǒng)疾病之一。雖然BPH-LUTS在短期內(nèi)不是威脅生命的疾病,但它們給患者的日常生活帶來了極大的尷尬和煩惱,并造成了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[5]。
鹽酸小檗堿是小檗堿的鹽酸鹽制劑,后者是從中藥黃連中分離的一種季銨生物堿,是黃連抗菌的主要有效成分。近年來研究發(fā)現(xiàn),鹽酸小檗堿能夠抑制體內(nèi)TNF-α、IL-6、IL-10及IL-1β等炎癥因子的水平[7-9],發(fā)揮其抗炎活性,在促進(jìn)血管收縮的同時抑制血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá),使作用部位細(xì)胞長期處于缺氧狀態(tài)[10-12];此外,鹽酸小檗堿能夠抑制細(xì)胞內(nèi)AKT的表達(dá),抑制相關(guān)靶點通路蛋白的激活,從而抑制細(xì)胞的增殖[14-15];還能夠促進(jìn)細(xì)胞中caspase-12的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞的凋亡,發(fā)揮其抗腫瘤作用[16-18]。
本研究結(jié)果表明,鹽酸小檗堿能夠呈劑量依賴性地增加丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的累計尿量,減少小鼠體內(nèi)尿潴留,顯著降低小鼠體重,改善小鼠病理狀態(tài),且隨著鹽酸小檗堿給藥時間的延長,前列腺增生小鼠的每日尿量也增加;鹽酸小檗堿能夠明顯降低丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠體內(nèi)TNF-α、IL-6、IL-10及IL-1β等炎癥因子的水平,改善小鼠的疾病狀態(tài),緩解病情;還能夠呈劑量依賴性地顯著降低丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的臟器指數(shù),抑制前列腺增生的進(jìn)展速度,改善丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的前列腺組織的病理狀態(tài),改善疾病轉(zhuǎn)歸,能夠?qū)σ呀?jīng)發(fā)生病理改變的前列腺組織起到一定的逆轉(zhuǎn)作用,且隨著給藥劑量的增加,其作用增強(qiáng);并可能通過抑制前列腺增生小鼠體內(nèi)VEGF的表達(dá),從而抑制小鼠前列腺組織內(nèi)新血管的生成,造成增生細(xì)胞缺氧,同時抑制前列腺組織細(xì)胞內(nèi)AKT的表達(dá),抑制前列腺組織細(xì)胞的異常增殖,同時促進(jìn)前列腺組織細(xì)胞中凋亡蛋白caspase-12的表達(dá),促進(jìn)異常增殖細(xì)胞的凋亡。
綜上所述,鹽酸小檗堿能夠抑制丙酸睪酮誘導(dǎo)的前列腺增生小鼠的前列腺組織的增生,其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)前列腺組織中VEGF、AKT及caspase-12等蛋白的表達(dá)有關(guān)。