鈣蛋白酶及鈣蛋白酶抑制蛋白在女性壓力性尿失禁患者尿道周圍組織中的表達(dá)及定位.pdf

1、壓力性尿失禁(stress urinary incontinence，SUI)是泌尿婦科常見疾病，國際尿控協(xié)會(huì)(International Continence Society，ICS)對其的定義為：在腹壓增加時(shí)(如：咳嗽、噴嚏、大笑等)，出現(xiàn)不自主的尿液自尿道外口溢出，但不是由膀胱逼尿肌的收縮壓或膀胱壁對尿液的張力壓所引起的。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人的預(yù)期壽命也不斷增長，老齡人口持續(xù)增加，因而壓力性尿失禁的發(fā)病人群有了顯著增加。壓力

2、性尿失禁對婦女造成的影響是多方面的，不僅會(huì)擾亂正常的家庭生活和工作，還將帶來經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)，并影響她們的社交，其危害不容小覷。近年來，針對壓力性尿失禁的病因?qū)W方面的研究不斷增多。 女性壓力性尿失禁的病因目前尚不十分明確，研究認(rèn)為妊娠和分娩是導(dǎo)致SUI的最重要的危險(xiǎn)因素。妊娠期間由于體內(nèi)激素的改變及妊娠子宮增大導(dǎo)致盆腔內(nèi)壓力的增高，致使盆底承受的壓力增加，持續(xù)增高的盆底張力，將導(dǎo)致盆底的損傷。陰道分娩更是SUI的高危因素，胎兒通過產(chǎn)

3、道，盆底組織受到壓迫及極度伸展，將導(dǎo)致盆底組織缺血及神經(jīng)、血管的損傷，引起盆底肌肉及尿道周圍支撐組織的結(jié)構(gòu)改變，并且有些改變是不可逆的，最終將可能導(dǎo)致SUI的發(fā)生。另外，SUI的發(fā)生還與分娩次數(shù)、分娩狀況、絕經(jīng)與否、年齡、體重指數(shù)、家族史、既往盆腔手術(shù)史、重體力勞動(dòng)、受教育程度、導(dǎo)致長期腹壓增加的某些慢性疾病，如：慢性支氣管炎等有關(guān)。 目前，針對壓力性尿失禁的發(fā)病機(jī)制的研究越來越廣泛和深入，已經(jīng)從早期的尿道解剖位置改變超出腹壓作

4、用范圍，到后來的整體理論和吊床假說，其研究從宏觀解剖逐步深入到微觀的分子生物學(xué)領(lǐng)域。有研究發(fā)現(xiàn)鈣蛋白酶(calpain)是一族鈣離子依賴性的、水解半胱氨酸的蛋白酶，廣泛存在于全身各臟器組織中，參與不同細(xì)胞過程，包括細(xì)胞骨架和細(xì)胞膜附著的構(gòu)型重建、不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和細(xì)胞凋亡等。病理狀態(tài)下，鈣離子濃度的異常增高可激活鈣蛋白酶，使其對多種細(xì)胞骨架和蛋白質(zhì)水解酶產(chǎn)生降解作用，從而改變結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)和酶的功能，造成組織傷害。目前已發(fā)現(xiàn)鈣蛋白酶系統(tǒng)與

5、人體多種疾病的發(fā)生有著密切關(guān)系。主要包括：肌營養(yǎng)不良、白內(nèi)障、老年性癡呆癥、II-型糖尿病、缺血性腦損傷、傷口不愈合、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等。 由于鈣蛋白酶在肌纖維、膠原、細(xì)胞外基質(zhì)等代謝中起著重要作用，故推測其在壓力性尿失禁的發(fā)病中也扮演重要角色。并且此推測已得到一定驗(yàn)證。國內(nèi)金杭美等對壓力性尿失禁患者和非壓力性尿失禁患者尿道周圍組織中鈣蛋白酶-1/鈣蛋白酶-2及其抑制蛋白的含量進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)：SUI患者尿道周圍組織中calpain-

6、2 mRNA和蛋白表達(dá)水平較對照組增高；SUI患者尿道周圍組織中capastatinmRNA表達(dá)水平較對照組增高，而蛋白表達(dá)水平卻顯著降低。由此可見，鈣蛋白酶及鈣蛋白酶抑制蛋白與壓力性尿失禁的發(fā)生密切相關(guān)。 現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的哺乳動(dòng)物鈣蛋白酶家族成員至少由15種同工酶組成。根據(jù)他們的表達(dá)方式和組織分布不同，可分為普遍存在的微鈣蛋白酶(μ-鈣蛋白酶或I型鈣蛋白酶)和組織特異性的毫鈣蛋白酶(m-鈣蛋白酶或II型鈣蛋白酶)。兩者激活所需的Ca

7、2+濃度也不同，μ-鈣蛋白酶只需微摩爾濃度的Ca2+就可激活，而m-鈣蛋白酶需毫摩爾級的Ca2+濃度才能被激活。 在病理狀態(tài)下細(xì)胞中常常有Ca2+體內(nèi)平衡失衡的情況，并伴隨有鈣蛋白酶底物的蛋白質(zhì)水解。通過在體外用鈣蛋白酶的抑制物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，常常是由于細(xì)胞內(nèi)增加的Ca2+濃度激活了鈣蛋白酶的活性，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)水解。鈣蛋白酶抑制蛋白(calpastatin)是可以抑制μ-鈣蛋白酶和m-鈣蛋白酶活性的一種蛋白質(zhì)，當(dāng)鈣蛋白酶被Ca2+激

8、活后，如果附近有鈣蛋白酶抑制蛋白，將迅速與之結(jié)合使鈣蛋白酶活性受到抑制，從而保證鈣蛋白酶對底物只進(jìn)行局部特定位點(diǎn)的水解。本研究擬通過分析鈣蛋白酶及其抑制蛋白在壓力性尿失禁患者尿道周圍組織中的表達(dá)及定位，研究calpain/calpastatin在壓力性尿失禁患者尿道周圍組織中的分布情況及在細(xì)胞內(nèi)的分布情況，探討calpain/calpastatin在壓力性尿失禁發(fā)病中起的作用，并為臨床尋找可能抑制壓力性尿失禁發(fā)生的藥物提供理論依據(jù)。

9、 方法： 采用免疫組化EnVision染色法對20例正常尿道周圍組織(對照組)、20例SUI患者(SUI組)尿道周圍組織的石蠟切片中calpain-1、calpain-2和calpastatin的表達(dá)區(qū)域及水平進(jìn)行檢測。SUI診斷依據(jù)國際控尿協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，且所有研究對象近3月內(nèi)未服用過激素類藥物。對照組入選條件：無尿失禁癥狀，婦科檢查無陰道壁膨出或子宮脫垂，近3月內(nèi)未服用過激素類藥物，術(shù)后病理檢查證實(shí)為無子宮內(nèi)膜異位癥等雌激素相

10、關(guān)疾病的陰道壁囊腫患者。 結(jié)果： 免疫組化結(jié)果判定采取組織學(xué)積分H-score法，對calpain-1、Calpain-2和calpastatin在上皮細(xì)胞、纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞中的表達(dá)進(jìn)行定位和半定量分析。 (1) SUI組和對照組尿道周圍組織中calpain-1的表達(dá)及定位 SUI組和對照組尿道周圍組織中的上皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞中均有calpain-1的表達(dá)，纖維細(xì)胞中未見calpain-1的表達(dá)。其中

11、在上皮細(xì)胞中胞漿、胞膜和胞核均有表達(dá)，在平滑肌細(xì)胞中則表達(dá)在胞漿和胞膜，胞核未見明顯表達(dá)。calpain-1的表達(dá)水平在上皮細(xì)胞中兩組分別為2.71±0.45和2.41±0.38，在平滑肌細(xì)胞中分別為2.01±0.40和2.09±0.43。在上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中calpain-1的表達(dá)，兩組間比較均無顯著性差異(p>0.05，p>0.05)。 (2) SUI組和對照組尿道周圍組織中calpain-2的表達(dá)及定位 SUI

12、組和對照組尿道周圍組織中的上皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞中均有calpain-2的表達(dá)，纖維細(xì)胞中未見calpain-2的表達(dá)。其中在上皮細(xì)胞中胞漿、胞膜和胞核均有表達(dá)，在平滑肌細(xì)胞中則表達(dá)在胞漿和胞膜，胞核未見明顯表達(dá)。calpain-2的表達(dá)水平在上皮細(xì)胞中兩組分別為3.07±0.36和2.67±0.47，在平滑肌細(xì)胞中分別為2.50±0.42和2.08±0.51。在上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中calpain-2的表達(dá)，兩組間相比較均有顯著性差異(

13、p<0.05，p<0.05)。 (3) SUI組和對照組尿道周圍組織中calpastatin的表達(dá)及定位 SUI組和對照組尿道周圍組織中的上皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞中均有calpastatin的表達(dá)，纖維細(xì)胞中未見calpastatin的表達(dá)。其中在上皮細(xì)胞中胞漿、胞膜和胞核均有表達(dá)，在平滑肌細(xì)胞中則表達(dá)在胞漿和胞膜，胞核未見明顯表達(dá)。calpastatin的表達(dá)水平在上皮細(xì)胞中兩組分別為2.91±0.42和3.23±0.39

14、，在平滑肌細(xì)胞中分別為2.69±0.43和3.09±0.45。在上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中calpastatin的表達(dá)，兩組間相比較均有顯著性差異(p<0,05，p<0.05)。 結(jié)論： 1、SUI患者尿道周圍組織中calpain-2的表達(dá)水平較對照組增高，提示calpain-2對SUI的發(fā)病有促進(jìn)作用。 2、SUI患者尿道周圍組織中calpastatin的表達(dá)水平較對照組降低，提示calpastatin對SUI的發(fā)