合并组织学前列腺炎的前列腺增生组织中IL-1β、IL-6、IL-8、ISG54的表达

李云祥王安果李进铭张宗平魏 强*

1. 川北医学院第二临床医学院（南充市中心医院）泌尿外科（四川南充 637000）;

2. 川北医学院附属医院泌尿外科; 3. 四川大学华西医院泌尿外科

合并组织学前列腺炎的前列腺增生组织中IL-1β、IL-6、IL-8、ISG54的表达

李云祥1,3王安果1李进铭2张宗平1魏 强3*

1. 川北医学院第二临床医学院（南充市中心医院）泌尿外科（四川南充 637000）;

2. 川北医学院附属医院泌尿外科; 3. 四川大学华西医院泌尿外科

目的探讨不同程度组织学炎症（histological prostatitis，HP）的良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia, BPH）患者前列腺组织中IL-1β、IL-6、IL-8、ISG54的表达，为BPH的HP机制提供依据。方法收集80例经尿道前列腺电切术（transurethral resection of prostate，TURP）BPH患者的术中前列腺组织标本，据组织病理学特征其是否合并HP分为单纯组和HP组。其中单纯组20例；HP组分为轻度、中度、重度HP组。采用实时荧光定量PCR方法检测前列腺增生组织中IL-1β、IL-6、IL-8、ISG54 mRNA。结果（1）80例TURP切除的前列腺组织标本中，有60例（75%）患者前列腺组织中存在HP；（2）炎症组的前列腺体积、血清PSA、尿潴留概率显著大于单纯组，最大尿流率显著低于单纯BPH组（P＜0.05）；（3）合并重度HP的BPH组织中IL-1β、IL-6、IL-8 mRNA的表达明显高于单纯BPH组，上升分别为4、3、5倍，差异均具统计学意义（P＜0.05）；（4）ISG54 mRNA的表达明显高于单纯BPH组，但各炎症组间差异无统计学意义（P＞0.05）。结论HP可促进前列腺临床进展，促炎因子IL-1β、IL-6、IL-8在合并HP的BPH组织中表达高，可能在前列腺增生的组织学炎症中起重要作用。

前列腺增生; 前列腺炎; 白细胞介素1β; 白细胞介素6; 白细胞介素8

良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia, BPH）的发病机制目前仍未完全阐明。在BPH患者术后病理检查中，发现多数都存在慢性炎症细胞的浸润。有认为BPH与组织学前列腺炎（histological prostatitis，HP）同时存在于机体内，并相互影响。而自然衰老或者炎症反应可导致前列腺组织的微环境稳态失衡，促进多种细胞因子分泌活跃[1]。白细胞介素（interleukin, IL）是在白细胞或免疫细胞间相互作用的细胞因子，在传递信息，激活与调节免疫细胞，介导T、B细胞活化，增殖与分化及在炎症反应中起重要作用[2]。近年来发现IL-1、IL-6、IL-8和ISG54与很多自身免疫反应发生发展相关。本文就这4种因子在前列腺增生中的表达进行初步研究。

资料与方法

一、一般资料

收集本院泌尿外科2013年至2014年住院手术且有完整病例资料的BPH患者80例，均符合手术指征并行经尿道前列腺电切术（transurethral resection of prostate，TURP）者，所 有 患 者 术 后 病 理 检 查BPH。术前常规行血前列腺特异性抗原（PSA）、经直肠B超检查等，包括IPSS评分等。其中试验组患者80例，年龄51~79岁，平均年龄为（63.9±10.9）岁。排除标准：未经病理检查确诊的 BPH 患者；病检结果确诊为前列腺癌，或可疑者；有前列腺手术史；前列腺穿刺活检史；确切的前列腺炎或（和）尿路感染史；临床资料不完整者。血PSA异常，其PSA密度（PSAD）正常者不予排除。在志愿者知情的情况下另抽取了20例健康志愿者的外周血作为对照组。BPH病人依据其术后病理学是否合并组织学炎症分为单纯组和HP组。不同程度HP组，其分为轻度，中度和重度HP组。所有研究对象均签署知情同意书。

二、标本采集

经TURP切除的BPH组织术中以无菌方式用电切镜切取前列腺组织，生理盐水清洗后，选取电切影响小、大块且去除表面物，留取中间部分的前列腺组织再取其表面切除约2mm。用4%甲醛固定、石蜡包埋，切片后行HE染色。BPH组织中合并组织学炎症的判断标准据国际前列腺炎协作网（PICN）制定的慢性前列腺炎组织学分类系统，由本院两名高级别病理医师据此标准判定对腺体组织学炎症进行分级[3]。

三、主要试剂与仪器

TRizol试剂（美国Invitrogen公司）、AMV Reverse Transcriptase（美国Promega公司）、DNase I（美国Promega公司）、RNAsin RNase Inhibitor（美国Promega公司）、引物序列检索来自Genbank由大连宝生物工程有限公司合成。主要仪器: HEAL FORCE 超净工作台（上海力申科学仪器有限公司）、Bio-Rad CFX96 Real-Time System（美国Bio-Rad公司）。

四、前列腺组织细胞总RNA提取

按RNA提取试剂盒（离心柱型）说明书所列实验步骤进行操作。并DNase I 去除基因组DNA污染。后再反转录合成第一链互补cDNA，按照AMV Reverse Transcriptase说明书进行，放置于PCR仪上按照20℃10min，42℃ 1h，75℃ 10min的程序合成cDNA第一链。后荧光定量PCR分析目的基因表达，即将合成后的cDNA稀释10倍后，与荧光定量PCR的引物混合为20μL反应体按照定量PCR循环体系循环。

五、引物列表见表1。

表1 引物列表

六、统计学分析

所有数据均由SPSS17.0软件统计学分析，不同样本比较，符合正态分布使用单因素方差分析。在所有qPCR所检测的的基因中，以RPL32（human 60S ribosomal protein L32）为内参基因，按照2-∆∆CT方法[4]，以正常人群来源的组织RNA为对照，计算相对基因表达。以 P＜0.05差异有统计学意义，正态分布数据采用均数±标准差（）表示。

结 果

一、BPH组织中的炎性情况

HE染色判断前列腺组织中有无病理学炎症。前列腺增生组织中合并HP为60例，占BPH总数的75%。对HP行镜下观察，发现有51例前列腺周边型炎症浸润，占合并HP总数的85.0%；37例腺型占61.7%；34例间质型占56.7%；同时具有3种类型的有27例，占总数的45%。

二、临床病理情况

从表2可知BPH中HP 组与单纯组在年龄、IPSS评分方面比较差异无统计学意义（P＞0.05），但前列腺体积、最大尿流率及血清PSA比较则有统计学意义（P＜0.05）。

三、BPH患者前列腺组织中炎性因子mRNA的表达

荧光定量PCR是一种常用的核酸定量检测方法，经常被用于特定基因的mRNA检测。在合并重度HP的病人身上，IL-1β的mRNA有高达4倍的升高，而合并轻度和中度HP的仅仅引起2倍的IL-1β升高。而作为炎症重要介质因子的IL-6则呈现出比较明显的表达增加，从单纯BPH组上升至合并轻度HP的1.5倍、中度HP的2倍以及重度HP的3倍作用，我们推测IL-6很有可能通过自分泌的作用，结合前列腺基质细胞和间质细胞上的受体，自发性的激活急性期蛋白的表达介导炎症反应。此外，作为Th17相关的另一重要细胞因子IL-8的表达水平在合并中度和重度HP中也有明显增加，至5倍左右（P＜0.05）。

另外我们还检测ISG54（即干扰素诱导基因54kD）的表达。关于ISG54的mRNA表达，尽管ISG54相比较单纯组有所升高，但是在合并不同程度HP组中并无明显的差异（P＞0.05），见图1。

表2 BPH与临床参数的关系

图1 合并不同HP的BPH组织炎性因子mRNA的表达水平

讨 论

BPH是一种常见的慢性非恶性疾病，其患病率随着年龄的增长而显著增加。免疫细胞浸润和促炎性介质在其发病机制中起重要作用[5]。作为一种机体的免疫应答方式，炎症本身就是一个非常复杂的过程。早期的前列腺增生组织学检查中发现前列腺增生的结节中常伴有慢性炎症，提示慢性炎症可能在BPH的发病机制中发挥一定作用[6]。在经常服用非甾体类抗炎药物的患者，其因BPH所导致的下尿路症状（LUTS）的发病率更低, 说明炎症和BPH的发生和发展都有联系[7]。

从本研究可知，在前列腺增生标本中合并HP占大多数。单纯BPH患者其前列腺体积相对偏小，其最大尿流率也明显低于合并HP的前列腺增生患者，尤在合并中重度HP的前列腺增生患者其前列腺体积明显增大，多为Ⅱ-Ⅲ度。这提示若前列腺增生患者同时伴有组织学前列腺炎者，尤炎症明显者，其将明显增加前列腺增生程度，提高体内血清PSA水平，增加尿潴留概率、降低最大尿流率等方面而促进前列腺增生进展。前列腺增生严重影响患者生活质量[8]。合并前列腺炎的BPH其TURP术后多个临床症状得到明显改善。尽管临床证据显示前列腺炎和BPH的发病高度相关，但对于如何触发前列腺炎，并最终导致BPH却无明确解释。前列腺在一定程度上参与到机体的部分免疫反应中且具有免疫活性。在前列腺组织内部，常可检测到肥大细胞、巨噬细胞和T、B淋巴细胞等[9]。本研究的前列腺切片上，发现前列腺的上皮管腔周围的基质-上皮细胞间，腺体、腺周和基质部位存在炎细胞浸润，尤其腺周边型炎症浸润最明显，占合并HP总数的85.0%，更说明BPH存在炎细胞浸润。

IL-1主要由单核巨噬细胞和淋巴细胞合成并分泌，其基因可编码IL-1α、IL-1β和IL-1受体拮抗物。IL-1α和IL-1β均通过与细胞表面的IL-1受体结合，经信号传递系统将信号传入细胞内而发挥其相应的生物功能。IL-1是机体在炎症状态下由多种细胞产生的细胞因子，其生物学特性主要是参与介导炎症反应及调节机体免疫[10]。本实验中发现在合并重度HP病人身上，IL-1β的mRNA有高达4倍的升高，而合并轻度和中度HP的BPH仅仅引起2倍的IL-1β的升高，这说明IL-1β水平随着HP分级升高而升高，尤其在重度组织学炎症表达高，说明IL-1β确实参与了BPH合并HP的发生、发展。

IL- 6主要由单核/巨噬细胞、血管内皮细胞、角质细胞、成纤维细胞及T细胞等产生。IL-6首先与IL-6R结合，形成复合物再与gp130结合，形成具有信号传导功能的高亲和物，之后主要通过JAK-STAT（信号转导和转录活化蛋白）和Ras-MAPK（促分裂原活化蛋白激酶）这两种途径诱导靶基因表达，实现其生物学功能[11]。IL-6作为一种免疫调节剂，与其他细胞因子一起，诱导细胞毒T细胞活性。然而有人提出，虽然IL-6也属于炎性细胞因子，但其生物学功能在若干方面与IL-1β和TNF-α不同，甚至也有认为其为抗炎因子，其具体的作用机制尚待进一步探讨[12]。在本实验中我们发现IL-6mRNA的表达水平炎症组明显高于非炎症组，且炎症级别高者其mRNA表达更高，说明其为促炎因子。

IL-8主要由人血液单核细胞和内皮细胞产生，另外还可由淋巴细胞、中性粒细胞、成纤维细胞和软骨细胞等细胞产生，能趋化并激活中性粒细胞，促进中性粒细胞溶酶体酶活化及吞噬作用，对T细胞和噬碱性粒细胞也有一定的趋化作用，且还与一些免疫性疾病的发生发展等密切相关[13]。目前认为IL-1β、IL-6诱发的炎症反应在很大程度上是通过诱导产生以IL-8为代表的趋化因子所介导的。本研究中发现在BPH合并HP的组织样本中，前列腺腺体周围存在大量的炎细胞浸润，其可能导致HP的发生与IL-8表达明显升高，尤其是重度HP组织中高达5倍，其IL-8可能介导促进前列腺上皮细胞与基质细胞过度增殖[14]。IL-8与HP级别正相关，IL-8直接反映了组织学炎症的严重程度。在组织学炎症BPH来源的组织上的炎性因子的表达水平增加，释放到细胞外的炎性因子通过自分泌或是旁分泌的方式作用于细胞自身或其他细胞的受体来激活相关信号通路，暗示免疫细胞的迁移和炎症的引发，尤其是作为炎症关键细胞因子的IL-6与IL-8起重要作用。IL-1β刺激前列腺上皮细胞后，可促进前列腺上皮细胞分泌角质细胞生长因子（FGF-3），同时活化的T细胞所分泌的IL-8和IL-6作用于前列腺上皮细胞后，也能刺激前列腺上皮细胞分泌FGF-3，这些生长因子更进一步的刺激到了细胞的增殖可能参与BPH的发生和发展的过程[15]。我们认为可能在BPH的早期，炎症反应并不明显，后期在这些炎症因子IL-1β、IL-6、IL-8共同参与促进前列腺组织学炎症的进展。

IL-1β、IL-6、IL-8尤其与JAK/STAT信号通路密切有关。而ISG54（即干扰素诱导基因54kD）尽管不是一个炎性分子，但其表达往往与干扰素以及其他细胞因子所激活的JAK/STAT信号通路密切有关。很多细胞因子包括IL-6在内都利用JAK/STAT信号通路中不同的STATs蛋白来传递自己的下游信号，这些STATs蛋白的功能也互有交集。故我们同时也检测了ISG54的mRNA表达，发现ISG54尽管在合并HP的BPH组织有所升高，但是在BPH合并不同程度HP组间并无统计学差异。

综上所述，L-1β、IL-6、IL-8在合并前列腺炎的前列腺增生组织中表达高，HP可能在BPH中起重要作用。但具体机制，尚待进一步研究。

1 Macoska JA. Chemokines and BPH/LUTS. Differentiation 2011; 82(4-5): 253-260

2 张立国, 么安亮, 高海洋, 等. 良性前列腺增生症患者外周血中CD8+CD28- T细胞的表达及意义. 中国男科学杂志 2014; 28(4): 12-14, 18

3 Patel ND, Parsons JK. Epidemiology and etiology of benign prostatic hyperplasia and bladder outlet obstruction. Indian J Urol 2014; 30(2): 170-176

4 Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method.Methods2001; 25(4): 402-408

5 Parsons JK.Benign Prostatic Hyperplasia and Male Lower Urinary Tract Symptoms: Epidemiology and Risk Factors. Curr Bladder Dysfunct Rep 2010; 5(4): 212-218

6 侯冰冰, 梁朝朝, 宋正尧, 等. 前列腺增生症伴或不伴组织学前列腺炎患者临床特点分析. 中国男科学杂志2011; 25(l2): 23-25

7 Latil A, Pétrissans MT, Rouquet J, et al. Effects of hexanic extract of Serenoa repens (Permixon® 160 mg) on infammation biomarkers in the treatment of lower urinary tract symptoms related to benign prostatic hyperplasia. Prostate 2015; 75 (16): 1857-1867

8 高扬, 张金华, 吴冰. 老年良性前列腺增生患者生活质量的研究进展. 中国男科学杂志 2015; 29(l0): 70-72

9 Bardan R, Dumache R, Dema A, et al. The role of prostatic inflammation biomarkers in the diagnosis of prostate diseases. Clin Biochem 2014; 47(10-11): 909-915

10 Martin SJ. Cell death and infammation: the case for IL-1 family cytokines as the canonical DAMPs of theimmune system. FEBS J 2016; 283(14): 2599-25615

11 Eyre H, Baune BT. Neuroplastic changes in depression: a role for the immune system. Psychoneuroendocrinology 2012; 37(9): 1397-1416

12 Bodienkova GM, Alekseev R, Boklazhenko E, et al. Infammation mediators in employees in chronic exposure to neurotoxicants. Int J Occup Med Environ Health 2014; 27(4): 619-626

13 Günther J, Kill A, Becker MO, et al. Angiotensin receptor type 1 and endothelin receptor type A on immune cells mediate migration and the expression of IL-8 and CCL18 when stimulated by autoantibodies from systemic sclerosis patients. Arthritis Res Ther 2014; 16(2): R65

14 Lotti F, Maggi M. Interleukin 8 and the male genital tract. J Reprod Immunol 2013; 100(1): 54-65

15 Spînu D, Mischianu D, Surcel M, et al. Immunological investigations in prostatic pathology-a prospective study. Roum Arch Microbiol Immunol 2014; 73(1-2): 51-55

（2016-10-20收稿）

The expressions of IL-1β, IL-6, IL-8, and ISG54 in benign prostatic hyperplasia combined with histological prostatitis

Li Yunxiang1,3, Wang Anguo1, Li Jinming2, Zhang Zongping1, Wei Qiang3*
1. Urology Department, Nanchong Central Hospital Affliated to North Sichuan Medical College, Nanchong 637000;
2. Urology Department, Clinical Medical School Affliated to North Sichuan Medical College; 3. Urology Department, West China Hospital, Sichuan University;

Qiang Wei, E-mail:weiqiang765@ 126.com

ObjectiveTo study the roles of IL-1β, IL-6, IL-8, and ISG54 in benign prostatic hyperplasia(BPH) with histological prostatitis(HP).MethodsEighty cases of BPH pathologically confirmed after transurethral resection of the prostate (TURP) were divided into a BPH group (n=20) and a BPH + HP(combined histological prostatitis) group (n=60). BPH + HP group were subclassifed into mild, moderate and severe infammation degree. The expressions of IL-1β, IL-6, IL-8, and ISG54 in the prostate tissue were detected by real-time fuorescence quantitative PCR.ResultsOf all 80 patients，60 were BPH+HP, and the other 20 were simple BPH. The volume of the prostate, serum PSA, rate of higher urine retention in BPH+HP group were obviously larger than those in simple BPH group, but maximum urine fow rate was lower than that in simple BPH group (P<0.05). IL-1β, IL-6, IL-8 mRNA expressions were signifcantly higher in BPH+HP than that in BPH group (P<0.05), but there was no signifcant difference in ISG54 expression.ConclusionThe histologicalprostatitis might play an important role in the benign prostatic hyperplasia. IL-1β, IL-6, IL-8 may promote histological infammation in BPH.

prostatic hyperplasia; prostatitis; Interleukin-1beta; Interleukin-6; Interleukin-8

10.3969/j.issn.1008-0848.2016.11.004

R 697.3; R 446

资助： 四川省科技厅支撑计划（2014SZ0218）；四川省教育厅一般项目（14ZB0192）；

四川省卫生和计划生育委员会科研课题（16PJ204）

**通讯作者，E-mail: weiqiang765@ 126.com