钙蛋白酶及钙蛋白酶抑制蛋白在女性压力性尿失禁患者尿道周围组织中的表达及定位

摘要

压力性尿失禁(stress urinary incontinence，SUI)是泌尿妇科常见疾病，国际尿控协会(International Continence Society，ICS)对其的定义为：在腹压增加时(如：咳嗽、喷嚏、大笑等)，出现不自主的尿液自尿道外口溢出，但不是由膀胱逼尿肌的收缩压或膀胱壁对尿液的张力压所引起的。随着社会经济的不断发展，人的预期寿命也不断增长，老龄人口持续增加，因而压力性尿失禁的发病人群有了显著增加。压力性尿失禁对妇女造成的影响是多方面的，不仅会扰乱正常的家庭生活和工作，还将带来经济上的负担，并影响她们的社交，其危害不容小觑。近年来，针对压力性尿失禁的病因学方面的研究不断增多。 女性压力性尿失禁的病因目前尚不十分明确，研究认为妊娠和分娩是导致SUI的最重要的危险因素。妊娠期间由于体内激素的改变及妊娠子宫增大导致盆腔内压力的增高，致使盆底承受的压力增加，持续增高的盆底张力，将导致盆底的损伤。阴道分娩更是SUI的高危因素，胎儿通过产道，盆底组织受到压迫及极度伸展，将导致盆底组织缺血及神经、血管的损伤，引起盆底肌肉及尿道周围支撑组织的结构改变，并且有些改变是不可逆的，最终将可能导致SUI的发生。另外，SUI的发生还与分娩次数、分娩状况、绝经与否、年龄、体重指数、家族史、既往盆腔手术史、重体力劳动、受教育程度、导致长期腹压增加的某些慢性疾病，如：慢性支气管炎等有关。 目前，针对压力性尿失禁的发病机制的研究越来越广泛和深入，已经从早期的尿道解剖位置改变超出腹压作用范围，到后来的整体理论和吊床假说，其研究从宏观解剖逐步深入到微观的分子生物学领域。有研究发现钙蛋白酶(calpain)是一族钙离子依赖性的、水解半胱氨酸的蛋白酶，广泛存在于全身各脏器组织中，参与不同细胞过程，包括细胞骨架和细胞膜附着的构型重建、不同的信号转导途径和细胞凋亡等。病理状态下，钙离子浓度的异常增高可激活钙蛋白酶，使其对多种细胞骨架和蛋白质水解酶产生降解作用，从而改变结构蛋白质和酶的功能，造成组织伤害。目前已发现钙蛋白酶系统与人体多种疾病的发生有着密切关系。主要包括：肌营养不良、白内障、老年性痴呆症、II-型糖尿病、缺血性脑损伤、伤口不愈合、风湿性关节炎等。 由于钙蛋白酶在肌纤维、胶原、细胞外基质等代谢中起着重要作用，故推测其在压力性尿失禁的发病中也扮演重要角色。并且此推测已得到一定验证。国内金杭美等对压力性尿失禁患者和非压力性尿失禁患者尿道周围组织中钙蛋白酶-1/钙蛋白酶-2及其抑制蛋白的含量进行检测后发现：SUI患者尿道周围组织中calpain-2 mRNA和蛋白表达水平较对照组增高；SUI患者尿道周围组织中capastatinmRNA表达水平较对照组增高，而蛋白表达水平却显著降低。由此可见，钙蛋白酶及钙蛋白酶抑制蛋白与压力性尿失禁的发生密切相关。 现在发现的哺乳动物钙蛋白酶家族成员至少由15种同工酶组成。根据他们的表达方式和组织分布不同，可分为普遍存在的微钙蛋白酶(μ-钙蛋白酶或I型钙蛋白酶)和组织特异性的毫钙蛋白酶(m-钙蛋白酶或II型钙蛋白酶)。两者激活所需的Ca2+浓度也不同，μ-钙蛋白酶只需微摩尔浓度的Ca2+就可激活，而m-钙蛋白酶需毫摩尔级的Ca2+浓度才能被激活。 在病理状态下细胞中常常有Ca2+体内平衡失衡的情况，并伴随有钙蛋白酶底物的蛋白质水解。通过在体外用钙蛋白酶的抑制物实验发现，常常是由于细胞内增加的Ca2+浓度激活了钙蛋白酶的活性，从而导致蛋白质水解。钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin)是可以抑制μ-钙蛋白酶和m-钙蛋白酶活性的一种蛋白质，当钙蛋白酶被Ca2+激活后，如果附近有钙蛋白酶抑制蛋白，将迅速与之结合使钙蛋白酶活性受到抑制，从而保证钙蛋白酶对底物只进行局部特定位点的水解。本研究拟通过分析钙蛋白酶及其抑制蛋白在压力性尿失禁患者尿道周围组织中的表达及定位，研究calpain/calpastatin在压力性尿失禁患者尿道周围组织中的分布情况及在细胞内的分布情况，探讨calpain/calpastatin在压力性尿失禁发病中起的作用，并为临床寻找可能抑制压力性尿失禁发生的药物提供理论依据。 方法： 采用免疫组化EnVision染色法对20例正常尿道周围组织(对照组)、20例SUI患者(SUI组)尿道周围组织的石蜡切片中calpain-1、calpain-2和calpastatin的表达区域及水平进行检测。SUI诊断依据国际控尿协会标准，且所有研究对象近3月内未服用过激素类药物。对照组入选条件：无尿失禁症状，妇科检查无阴道壁膨出或子宫脱垂，近3月内未服用过激素类药物，术后病理检查证实为无子宫内膜异位症等雌激素相关疾病的阴道壁囊肿患者。 结果： 免疫组化结果判定采取组织学积分H-score法，对calpain-1、Calpain-2和calpastatin在上皮细胞、纤维细胞、平滑肌细胞中的表达进行定位和半定量分析。 (1) SUI组和对照组尿道周围组织中calpain-1的表达及定位 SUI组和对照组尿道周围组织中的上皮细胞、平滑肌细胞中均有calpain-1的表达，纤维细胞中未见calpain-1的表达。其中在上皮细胞中胞浆、胞膜和胞核均有表达，在平滑肌细胞中则表达在胞浆和胞膜，胞核未见明显表达。calpain-1的表达水平在上皮细胞中两组分别为2.71±0.45和2.41±0.38，在平滑肌细胞中分别为2.01±0.40和2.09±0.43。在上皮细胞和平滑肌细胞中calpain-1的表达，两组间比较均无显著性差异(p>0.05，p>0.05)。 (2) SUI组和对照组尿道周围组织中calpain-2的表达及定位 SUI组和对照组尿道周围组织中的上皮细胞、平滑肌细胞中均有calpain-2的表达，纤维细胞中未见calpain-2的表达。其中在上皮细胞中胞浆、胞膜和胞核均有表达，在平滑肌细胞中则表达在胞浆和胞膜，胞核未见明显表达。calpain-2的表达水平在上皮细胞中两组分别为3.07±0.36和2.67±0.47，在平滑肌细胞中分别为2.50±0.42和2.08±0.51。在上皮细胞和平滑肌细胞中calpain-2的表达，两组间相比较均有显著性差异(p<0.05，p<0.05)。 (3) SUI组和对照组尿道周围组织中calpastatin的表达及定位 SUI组和对照组尿道周围组织中的上皮细胞、平滑肌细胞中均有calpastatin的表达，纤维细胞中未见calpastatin的表达。其中在上皮细胞中胞浆、胞膜和胞核均有表达，在平滑肌细胞中则表达在胞浆和胞膜，胞核未见明显表达。calpastatin的表达水平在上皮细胞中两组分别为2.91±0.42和3.23±0.39，在平滑肌细胞中分别为2.69±0.43和3.09±0.45。在上皮细胞和平滑肌细胞中calpastatin的表达，两组间相比较均有显著性差异(p<0,05，p<0.05)。 结论： 1、SUI患者尿道周围组织中calpain-2的表达水平较对照组增高，提示calpain-2对SUI的发病有促进作用。 2、SUI患者尿道周围组织中calpastatin的表达水平较对照组降低，提示calpastatin对SUI的发病有保护作用。 3、Calpain/calpastatin表达失衡可能参与压力性尿失禁的发生，calpastatin在阻断压力性尿失禁的发生和发展中起重要作用，由此推测钙蛋白酶抑制剂有潜在的治疗SUI的作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1.前 言

2.材料与方法

2.1研究对象

2.2实验方法

2.3统计方法

3.结 果

3.1一般资料

3.2 免疫组化结果判定

3.3 SUI组和对照组尿道周围组织中calpain-1、calpain-2和calpastatin的表达及定位

4.讨论

5.结 论

6.参考文献

综述：产后压力性尿失禁的相关因素及研究进展

作者简历