簡(jiǎn)介:慢性非細菌性前列腺炎(CAP)或慢性盆腔疼痛綜合征(CPPS)是臨床上最常見(jiàn)的前列腺炎類(lèi)型,占90%以上,是泌尿外科常見(jiàn)疾病。指前列腺的炎癥狀態(tài)。發(fā)病率約為3-16%。美國國立衛生研究院(NIH)將前列腺炎分為4類(lèi),包括急性和慢性細菌性前列腺炎(I型和II型)、慢性前列腺炎(III型)和無(wú)癥狀前列腺炎(IV型)。其中,慢性非細菌性前列腺炎(CNP)或慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合征(CP/CPPS)最常見(jiàn),約占90%。根據前列腺樣本中是否存在白細胞浸潤,CP/CPPS進(jìn)一步分為IIIA和IIIB。CNP的病因、發(fā)病機制和病理生理學(xué)目前是多種多樣的。一些研究表明,發(fā)病率可能與不明微生物感染、自身免疫異常、氧化應激、內分泌紊亂、神經(jīng)紊亂和社會(huì )心理學(xué)有關(guān)。組織學(xué)上,前列腺炎的特征是多核和單核細胞浸潤(中性粒細胞、淋巴細胞、巨噬細胞和漿細胞)在腺泡或導管周?chē)拈g質(zhì)結締組織中。典型臨床表現為尿頻、尿急、排尿困難、排尿、排尿或大便后排尿等異常,全身疼痛(腰骶、下腹痛、會(huì )陰、睪丸、大腿內側等)嚴重者可影響正常性功能。慢性非細菌性前列腺炎對患者生活質(zhì)量影響較大。人類(lèi)和嚙齒動(dòng)物的前列腺在解剖學(xué)上是完全不同的。為了更好地理解CAP,一個(gè)好的動(dòng)物模型是必不可少的。目前,許多人類(lèi)非癌癥疾病都有適當的動(dòng)物模型,作為獲得研究數據和測試治療策略的來(lái)源。CP動(dòng)物模型的評價(jià)標準由于建模方法的不同,會(huì )有不同的檢測方法和評價(jià)標準。
動(dòng)物模型:建立良好的動(dòng)物模型的第一步是成功地研究前列腺炎的發(fā)病機制。目前尚無(wú)公認的動(dòng)物模型前列腺炎免疫標準方法。國內外許多研究者將嚙齒類(lèi)動(dòng)物用作實(shí)驗動(dòng)物,包括Wistar大鼠、SD大鼠、lewis大鼠、C57BL/6小鼠和NOD小鼠。不同的動(dòng)物種類(lèi)有不同的建模方法。
實(shí)驗性自身免疫性前列腺炎(EAP)模型:EAP大鼠模型:目前,EAP動(dòng)物模型的制作尚無(wú)公認的標準方法。國內外許多研究人員都將大鼠作為實(shí)驗動(dòng)物。這一模型是由Pacheco-Pruil等人提供,利用Wistar大鼠性腺純化蛋白,將完全弗氏佐劑(CFA)注入同一大鼠皮下組織,誘導自身免疫。結果發(fā)現,8只大鼠中有3只(38%)在接受單次MAG接種后第21天出現促炎反應,重復檢測同一種大鼠,20只大鼠中有9只(45%)在30天后出現前列腺癥狀。這種經(jīng)典的建模方法一直沿用至今。然而,這種方法的成功有許多限制。目前國內外文獻報道,炎癥的嚴重程度不僅與蛋白純化液的濃度有關(guān),還與注射的時(shí)間、地點(diǎn)和劑量有關(guān)。一般注射時(shí)間為0、15和30天。在大鼠的足底、腹股溝和子宮頸共進(jìn)行了5次皮下注射。蛋白純化液濃度過(guò)高,可能導致大鼠死亡;如果濃度太低,就不足以引起自身免疫。一些人使用不同濃度的前蛋白純化液評價(jià)劑量-效應關(guān)系,發(fā)現最佳注射量為40-60 mg/ml。Donadio等人發(fā)現前列腺酸性磷酸酶(PAP)也可能是誘發(fā)自身免疫性前列腺炎的主要抗原。用重組大鼠或人PAP免疫大鼠4周,在大鼠模型中發(fā)現體液免疫,未見(jiàn)細胞毒性T細胞反應(CTL)和組織變化。然而,在哥本哈根大鼠靜脈注射重組表達人PAP的疫苗后,可以產(chǎn)生CTL應答和組織特異性前列腺炎,但沒(méi)有觀(guān)察到PAP的特異性抗體。提示PAP是否誘導細胞或體液免疫反應可能與大鼠的類(lèi)型有關(guān)。此外,在Wistar大鼠中,來(lái)自同基因EAP大鼠模型的脾臟單核細胞也可用于誘導前列腺中的炎癥反應。在EAP模型中,引起大鼠前列腺炎自身免疫的主要抗原物質(zhì)是前列腺類(lèi)固醇結合蛋白(psbp),它能引起細胞免疫和體液免疫。研究發(fā)現單核細胞在第一次注射后7天開(kāi)始浸潤。此后,數量迅速增加,在第28天達到最大值。浸潤的單核細胞主要集中在前列腺間質(zhì)空間,伴有出血和部分組織纖維化,同時(shí)出現肥大細胞時(shí),出現炎癥。浸潤細胞主要為CD4+T細胞和CD8+T細胞,少量巨噬細胞。
EAP小鼠模型:Keetch等人提出了建立EAP的第一個(gè)小鼠模型。用CFA將同種小鼠腹側前列腺葉提取物按最大劑量為0.75 mg并輔以百日咳毒素接種C57BL/6小鼠結果發(fā)現,C57BL/6小鼠100%發(fā)生前列腺炎,炎癥范圍廣泛,集中在前列腺背面,炎癥程度與劑量大小有關(guān)。不同種類(lèi)的SJL和A/Jj小鼠的結果不令人滿(mǎn)意結果發(fā)現,SJL和A/J小鼠可產(chǎn)生一定程度的炎癥。免疫30天后發(fā)現單核細胞浸潤和炎癥。該部位集中在間質(zhì)和血管附近。研究表明,與其他種類(lèi)的小鼠相比,用C57BL/6小鼠建立EAP模型的成功率較高。Zhou等人利用從前列腺中提取的T2肽(從前列腺中的TRPM8中提?。┙⒘薈P/CPP模型。使用T2+CFA+AL(OH)3.注射。第1天、第14天和第28天皮下給實(shí)驗組給藥(1 ml)。以前成功的CP/CPP模型主要通過(guò)增強前列腺中T細胞的積累和抗體識別前列腺抗原。在該模型中,觀(guān)察到實(shí)驗大鼠T細胞增強、巨噬細胞向前列腺基質(zhì)和腺上皮浸潤,這表明CP/CPPS模型的建立是成功的。此外,CP/CPPS患者精液精液中發(fā)現較高水平的促炎細胞因子(IL-1β和TNF-A)和非特異性炎癥標記物(CRP)。在這個(gè)模型中,T2+CFA+ Al(OH)3組的TNF-α和IL-β水平顯著(zhù)增加,同時(shí)CRP含量也增加,使其成為CP/CPPS的有效模型。由此得出結論:用T2+CFA+Al(OH)3佐劑免疫組的炎癥較其他組嚴重,T2+CFA+Al(OH)3佐劑混合可誘導實(shí)驗性自身免疫性前列腺炎(EAP),發(fā)病率100%。Rivero等人利用NOD小鼠建立EAP模型。他們還將MAG勻漿與CFA混合,在多個(gè)部位皮下注射。結果表明,NOD小鼠在接種后第10天和第20天出現明顯的前列腺炎癥反應。炎性浸潤的程度很大,前列腺側頁(yè)、背頁(yè)、精囊和凝固腺可見(jiàn)中度和重度炎性病變。不僅發(fā)現了體液免疫反應,而且發(fā)現了炎癥反應中的細胞免疫反應。在同一組中進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗,結果表明,注射1.0 mg的Wistar大鼠MAG或30 mg的Wistar大鼠PSBP兩次可誘導80-100%的年輕雄性NOD小鼠發(fā)生前列腺炎,但C57BL/6小鼠只有30%發(fā)生炎癥。接種MAG的小鼠比接種psbp的小鼠出現水腫更多??傊?,自身免疫建模方法可能不適合于每一種嚙齒動(dòng)物。選擇Wistar大鼠建立EAP模型,主要是由于前列腺炎的自發(fā)、年齡依賴(lài)性和組織病理學(xué)變化,在許多方面與人類(lèi)慢性前列腺炎非常相似。當注射的前列腺蛋白純化液濃度為40-60 mg/ml時(shí),建模成功率可達38%。選擇NOD小鼠建立EAP模型,主要是因為它們比C57BL/6小鼠和Wistar大鼠更敏感,模型成功率為100%。證實(shí)了nod小鼠適合EAP模型的建立??偟膩?lái)說(shuō),與EAP大鼠模型相比,NOD小鼠模型的優(yōu)勢在于,小鼠物種容易獲得且易于培養,適合需要大樣本數據的實(shí)驗,并且有幾種免疫技術(shù)可用于研究前列腺炎。由于其免疫特性,許多研究者傾向于選擇小鼠EAP模型來(lái)研究前列腺炎的機制和治療。主要缺點(diǎn)是誘導自身免疫性前列腺炎的組織自身抗原尚不清楚,NOD小鼠可自發(fā)發(fā)展糖尿病,從而干擾前列腺炎。
年齡相關(guān)性前列腺炎模型:大鼠前列腺炎模型:年齡相關(guān)性自發(fā)性前列腺炎是研究自身免疫性前列腺炎的常用模型。以往的研究表明,不同種族的大鼠在達到一定年齡時(shí),會(huì )自發(fā)發(fā)生非細菌性前列腺炎。自發(fā)性前列腺炎有中度單核細胞浸潤,主要為CD4+T細胞,炎癥主要發(fā)生在前列腺間質(zhì)、腺泡周?chē)蛡热~。研究發(fā)現,這些大鼠對自身前列腺抗原的耐受機制存在缺陷,隨著(zhù)年齡的增長(cháng)和身體環(huán)境的變化,耐受機制可能進(jìn)一步減弱,導致與年齡相關(guān)的自發(fā)性自身免疫性前列腺炎。不同類(lèi)型大鼠發(fā)生自發(fā)性自身免疫性前列腺炎的概率不同。Vykhovanets等人發(fā)現60-70%的雄性L(fǎng)ewis大鼠在大約12周時(shí)在前列腺的外葉發(fā)生自發(fā)炎癥;22-24周時(shí)的SD大鼠有腹部和外側前列腺。炎癥發(fā)生率較低(約16%),老年Wistar大鼠自發(fā)性CNP發(fā)生率為27%;哥本哈根大鼠20周時(shí)發(fā)生自發(fā)性側葉前列腺炎的比例為88%。
小鼠前列腺炎模型:小鼠發(fā)生自發(fā)性前列腺炎的可能性很小,但在20世紀90年代末,研究人員發(fā)現,老年NOD小鼠不僅在胰腺、甲狀腺、甲狀旁腺和腎上腺中自發(fā)發(fā)生自身免疫,而且在前列腺中也會(huì )發(fā)生自身免疫。它能產(chǎn)生自發(fā)的自身免疫。Jackson等人結果發(fā)現,NOD雄性小鼠在20周時(shí)可能發(fā)生自發(fā)性自身免疫性前列腺炎,并保持穩定。該NOD小鼠患有I型胰島素依賴(lài)性糖尿病。前列腺白細胞抗原在20-30周的雄性小鼠中比8周大的小鼠多2-4倍。到40周時(shí),70%的NOD小鼠會(huì )發(fā)生前列腺炎反應,同時(shí)存在細胞免疫和體液免疫。然而,8周大的nod小鼠對前列腺沒(méi)有任何細胞和體液免疫反應。研究表明,以IgG2b為主要成分的老年雄性結瘤小鼠血清中可出現抗前列腺抗原IgG抗體的高效價(jià)。已鑒定的前列腺抗原主要是psbp。老年雄性NOD小鼠自身免疫性前列腺炎的發(fā)生可能與機體對前列腺抗原的抵抗隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而逐漸下降有關(guān),最終導致自發(fā)性自身免疫性前列腺炎的發(fā)生。另一項研究發(fā)現,昆明小鼠也可以通過(guò)長(cháng)期被動(dòng)禁欲來(lái)發(fā)展自發(fā)性自身免疫性前列腺炎。以往的研究表明,某些種類(lèi)的大鼠在達到一定年齡后會(huì )自發(fā)發(fā)生非細菌性前列腺炎。該模型的建立與大鼠和小鼠的類(lèi)型和年齡有關(guān)。Lewis、Wistar和Copenhagn大鼠和NOD雄性小鼠隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而發(fā)展為自身免疫性前列腺炎的研究提供了很好的模型。該模型具有良好的穩定性和長(cháng)期維護性。其病理形態(tài)與臨床表現相似。適用于人CP治療藥物的研究,病理特異性好。然而,建模時(shí)間超過(guò)3個(gè)月,相對較長(cháng)且成本較高,重復性不理想,因此使用較少。如果是人類(lèi)慢性前列腺炎的研究,最好以哥本哈根大鼠為模型動(dòng)物,20周模型成功率可達88%。
激素和去勢誘導前列腺炎模型:大鼠前列腺炎模型:眾所周知,前列腺是一個(gè)依賴(lài)雄性激素的器官。雄激素在調節前列腺的生長(cháng)、功能和疾病中起著(zhù)關(guān)鍵作用。該模型使用雌激素和去勢方法,導致異常激素水平和破壞動(dòng)物體內的雄激素平衡,導致對前列腺的非細菌炎癥反應。一些研究者用17β-雌二醇聯(lián)合卵巢切除術(shù)對大鼠進(jìn)行了模擬,結果表明,三種不同濃度的雌二醇組均能成功誘導前列腺炎炎癥改變。此外,還發(fā)現100μg 17β-雌二醇治療Wistar大鼠2-5天也可成功發(fā)展為前列腺炎。十一酸睪酮膠囊(2.0 mg/d)治療10周后,10-12周大的新生大鼠出現嚴重前列腺炎。通過(guò)觀(guān)察,在受影響的前列腺小葉的兩個(gè)前列腺腺中發(fā)現嚴重的水腫和淋巴細胞、單核細胞浸潤和廣泛的纖維化。這表明該方法是100%成功的。
小鼠前列腺炎模型:Pakarainen等人發(fā)現67%的睪酮治療的LH受體缺失的LuR-KO小鼠表現出顯著(zhù)的前列腺炎,其特征是在前列腺間質(zhì)和間質(zhì)組織之間存在大量淋巴細胞。第21天,8周的睪酮替代療法開(kāi)始恢復lur-ko雄性小鼠的性腺功能和附屬器官功能。芳香化酶過(guò)表達(AROM+)可導致小鼠內源性雌激素水平升高。AROM+小鼠在前列腺開(kāi)始時(shí)是正常的。隨著(zhù)雌激素水平的升高,肥大細胞、巨噬細胞逐漸出現在前列腺中,炎癥表現主要為粒細胞和T淋巴細胞浸潤。雌激素誘導的CNP模型簡(jiǎn)單,大鼠品種易得,模型試劑易得,模型成本低。病理變化與老年大鼠自發(fā)CNP相似。年齡依賴(lài)性自發(fā)性大鼠CNP在病理上與人CP相似,因此這種大鼠模型非常適合人CP治療藥物的研究,病理特異性較好。從缺點(diǎn)的角度看,雌激素聯(lián)合去勢方式對無(wú)菌技術(shù)和復雜手術(shù)有較高的要求。
化學(xué)性前列腺炎模型:化學(xué)物質(zhì)直接注射到動(dòng)物的前列腺中,導致無(wú)菌性CP。目前使用的化學(xué)物質(zhì)包括甘油,2%瓊脂、甲醛巴豆油,FCA等。其中,角叉菜膠制劑是最常用的,對前列腺組織損傷小,建模更類(lèi)似于慢性炎癥。Radhakrishnan和Nallu采用SD大鼠前列腺內注射3%角叉菜膠構建CNP模型,并在熱刺激和機械刺激期間測試其降低會(huì )陰疼痛閾值的程度。他們發(fā)現模型大鼠的炎癥細胞主要是單核細胞和淋巴細胞,纖維結締組織增生,間質(zhì)充血,水腫和其他慢性炎癥?;瘜W(xué)建模方法是將化學(xué)物質(zhì)直接注射到前列腺中引起炎癥,從而不可避免地對前列腺組織造成很大的損傷,該模型模擬了前列腺炎的發(fā)病機制。急性前列腺炎與慢性胰腺炎有一定的差異。
模型評價(jià)指標:由于模型方法的不同,CP動(dòng)物模型的評價(jià)標準會(huì )有不同的檢測方法和評價(jià)標準。然而,絕大多數評價(jià)標準都是基于這些方面:組織學(xué)、形態(tài)學(xué)、前列腺指數、尿動(dòng)力學(xué)、炎癥因素和疼痛。
病理學(xué)指標.I型指標(核心指標):CP最直接的指標是前列腺組織的明顯炎癥。病理觀(guān)察能準確確定前列腺炎的嚴重程度,用光學(xué)顯微鏡觀(guān)察炎癥細胞是否浸潤,炎癥細胞是什么樣的,有無(wú)組織水腫、腺上皮壞死、脫落、腺上皮消失。病理分級如下:“0”表示前列腺大部分處于靜止狀態(tài),腺體萎縮,腺上皮起皺。腺腔無(wú)分泌物,腺腔明顯縮小?!癐”表示前列腺中的大多數腺體處于擴張狀態(tài)。腺腔內有分泌物,但分泌物很少,周?chē)梢?jiàn)少量炎性細胞?!癐I”表示前列腺呈明顯擴張狀態(tài),腺上皮變薄變平,腺腔充滿(mǎn)紅色分泌物?!癐II”表示前列腺處于顯著(zhù)擴張狀態(tài),腺體擴大1-3倍。腺上皮扁平,腺腔充滿(mǎn)大量紅色分泌物。腺腔明顯擴張,散布在炎性細胞周?chē)?。根據上述評分標準,由兩人隨機對每個(gè)前列腺病理切片進(jìn)行評分。
生化指標(直接相關(guān)指標):CP的直接指標是前列腺液或其勻漿中白細胞顯著(zhù)升高,卵磷脂體分布減少。根據前列腺炎免疫因子,經(jīng)常檢測前列腺勻漿中的IgG、IgA和IgM,成功建立模型后,IgA水平顯著(zhù)升高。根據神經(jīng)內分泌理論,前列腺炎會(huì )引起疼痛和前列腺液分泌過(guò)多。前列腺勻漿中的NE、PG、組胺、5-HT和NGF水平增加了IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α和IL-1β的水平。根據免疫學(xué)理論,當模型成功復制時(shí),血清T或前列腺組織勻漿降低了T水平、E2水平、血清前列腺特異性抗原(PSA)水平和C反應蛋白(CRP)水平。
表觀(guān)指數,尿量指數,疼痛指數:明顯的指標包括動(dòng)物的前列腺指數、排尿量、飲水量和開(kāi)放活動(dòng)。模型制備成功后,前列腺濕重和前列腺指數增加,尿量減少,飲水量減少,開(kāi)放活動(dòng)減少,頭發(fā)光澤降低。前列腺炎可引起尿動(dòng)力學(xué)改變。前列腺炎動(dòng)物膀胱壓力、排尿間隔時(shí)間、最大尿壓力等尿動(dòng)力學(xué)參數可直接反映前列腺炎的情況。
結論:慢性前列腺炎病因復雜,病理生理過(guò)程尚未闡明,臨床治療非常困難。為了更好地了解自身免疫性前列腺炎的發(fā)病機制,找到正確的診斷和治療方法,建立有效的動(dòng)物模型尤為重要。在實(shí)際應用中,可結合實(shí)驗目的和顯示條件選擇合適的測試方法。上述方法仍有許多不足之處。因此,我們需要不斷探索更適合前列腺炎病因、發(fā)病機制和臨床表現的模型。