鈣蛋白酶及鈣蛋白酶抑素在壓力性尿失禁患者尿道周圍組織中的表達及意義.pdf

1、壓力性尿失禁(stress urinary incontinence,SUI)是一種較為常見的中老年女性疾病,常和盆底臟器脫垂(pelvic organ prolapse,POP)相伴發(fā)生,表現(xiàn)為腹壓增大時尿液經(jīng)尿道的不自主流出,是老年化國家最常見的疾病之一.在美國,女性尿失禁發(fā)病率約為40﹪,每年有超過30萬的婦女要求手術(shù)治療,其中三分之一的患者需要再次手術(shù).壓力性尿失禁可嚴重影響患者的生活質(zhì)量,近年來對其研究呈逐年增多趨勢.

2、 女性壓力性尿失禁的病因目前尚不十分清楚,主要由盆底解剖結(jié)構(gòu)改變以及內(nèi)在的括約肌功能不良引起.研究發(fā)現(xiàn),其發(fā)病可能與年齡、婚育、絕經(jīng)后、陰道分娩及婦科手術(shù)等因素有關(guān),此外,肥胖、便秘、慢性咳嗽、家族史、吸煙史以及體內(nèi)雌激素水平等也可能影響其發(fā)病.同樣,在壓力性尿失禁的診斷以及術(shù)前、術(shù)后評估目前亦無可靠的指標(biāo).因此,對其發(fā)病機制的進一步深入研究以期尋找可能的阻斷途徑以及尋找更為有效的疾病診斷和監(jiān)測指標(biāo)無疑具有非常重要的意義. 從結(jié)

3、構(gòu)上分析,女性的低位泌尿生殖系統(tǒng)是由盆內(nèi)肌肉、韌帶以及骨性骨盆所支撐,完整的、有功能的結(jié)締組織是支撐和固定其解剖位置、抵御腹腔壓力的重要因素.其中的Ⅰ型和Ⅱ型肌纖維以及某些膠原是維持盆底收縮力的主要成分.研究發(fā)現(xiàn),和正常人比較,73﹪SUI患者盆底肌肉組織存在收縮功能不良.Hale等人也證實SUI患者盆底及細胞有不同程度的萎縮變性,肌細胞凋亡.Boreham等發(fā)現(xiàn)POP患者盆底組織各型膠原比例改變,含量下降,彈性蛋白成分下降.另外,和S

4、UI相關(guān)的一些危險因素如陰道分娩、產(chǎn)傷等亦能造成盆底結(jié)締組織不同程度的損傷.包括陰道壁在內(nèi)的尿道周圍組織與膀胱尿道緊密相連,它們作為膀胱尿道的支持結(jié)構(gòu),既相互聯(lián)系又相互影響.有研究表明,陰道前壁以及尿道周圍組織對機械壓力較為敏感因此能較準確地反映盆底結(jié)締組織的支持力.而近年來大量實驗表明,鈣蛋白酶(calpain)是人體組織中普遍存在的中性蛋白酶,和各類細胞骨架蛋白的降解密切相關(guān),在肌纖維、膠原以及其他細胞外基質(zhì)的降解過程中也發(fā)揮重要作

5、用,多種疾病的發(fā)生和鈣蛋白酶/鈣蛋白酶抑素表達失衡有關(guān),因此猜測calpain可能在SUI的發(fā)病過程中起作用. Calpain是一種Ca<'2+>依賴的中性蛋白酶,按存在的部位可分為組織特異性calpain和非組織特異性calpain,前者包括calpain-1、2、5、7、10、13和15,后者包括calpain-3、6、8、9、11和12.依據(jù)其激活時需要的Ca<'2+>濃度,鈣蛋白酶又可分為calpain-1(u-calp

6、ain)和calpain-2(m-calpain),calpain-1激活所需要的Ca<'2+>濃度為5-50umol/L,而calpain-2激活所需要的Ca<'2+>濃度為0.2.1.0mmol/L.caloain-1和caIpain-2都由80KD的大亞基和30KD的小亞基組成,其中大亞基為活性中心,小亞基則具調(diào)節(jié)功能.目前已發(fā)現(xiàn)50多種鈣蛋白酶抑制劑,包括胞內(nèi)胞外蛋白以及一些對半胱胺酸酶有抑制作用的藥物碘醋酸鹽等,其中鈣蛋白酶抑

7、素(calpastatin)是胞內(nèi)專一性抑制鈣蛋白酶活性的蛋白質(zhì),它可以識別鈣蛋白酶與鈣結(jié)合引起的構(gòu)象變化并與之特異結(jié)合,從而抑制蛋白酶活性保證鈣蛋白酶對底物只進行局部的特定位點的水解. 在生理狀態(tài)下,calpain具有多種作用,如修飾受體蛋白、改變細胞骨架成分和介導(dǎo)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)等.但calpain被病理性激活就會引起疾病的發(fā)生.己證實,肢帶型肌營養(yǎng)不良,二型糖尿病,阿耳茨海默(氏)病,類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等眾多疾病的發(fā)生和鈣蛋白酶的

8、異常改變存在密切關(guān)系,而calpain抑制劑的應(yīng)用也為相關(guān)疾病發(fā)生和疾病進展過程的阻斷提供了可能. 本研究擬通過分析壓力性尿失禁患者尿道周圍組織中calpain及calpastatin表達情況,探討calpain/calpastatin在壓力性尿失禁發(fā)病過程中的意義,分析可能相關(guān)的高危因素,預(yù)測復(fù)發(fā)風(fēng)險,對指導(dǎo)臨床實踐有重要意義. 方法:采用:RT-PCR法和免疫印跡(western blotting)法對31例正常尿道

9、周圍組織(對照組)、39例SUI患者(SUI組)尿道周圍組織中calpain-1、calpain-2和calpastatin的mRNA及蛋白含量進行檢測.SUI診斷依據(jù)國際控尿協(xié)會標(biāo)準,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)未服過用激素類藥物,術(shù)后病理檢查證實為非子宮內(nèi)膜異位癥等雌激素相關(guān)疾病. 結(jié)果:(1)SUI組和對照組尿道周圍組織中calpain-1

10、的表達SUI組和對照組尿道周圍組織中均有calpain-1 mRNA和蛋白的表達,其中calpain-1 mRNA的表達水平兩組分別為0.79±0.14和0.62±0.07,蛋白表達水平兩組分別為0.72±0.07和0.69±0.09,兩組相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caipain-2的表達SUI患者和非SUI患者尿道周圍組織中均有calpain-2 mRNA和蛋白表達,但表達

11、強度存在差異.SUI組calpain-2 mRNA和蛋白表達水平為1.36±0.06和0.75±0.07,分別高于對照組的1.16±0.04和0.56±0.06,兩組間比較有統(tǒng)計學(xué)差異(p<0.05,p<0.05).(3)SUI組和對照組尿道周圍組織中calpastatin的表達SUI組和對照組尿道周圍組織中均有calpastatin mRNA和蛋白表達,但表達強度存在差異.SUI組calpastatin mRNA表達水平為0.85±0

12、.07,高于對照組的0.62±0.06(p<0.05),而蛋白表達水平卻為0.72±0.06,顯著低于對照組的1.84±0.09(p<0.01). 結(jié)論： 1、SUI患者尿道周圍組織中calpain-2 mRNA和蛋白表達水平較對照組增高. 2、SUI患者尿道周圍組織中capastatin mRNA表達水平較對照組增高,而蛋白表達水平卻顯著降低. 3、Calpain/calpastatin表達失衡可能參與