年龄相关钙蛋白酶2上调C499促进前列腺间质细胞增生导致前列腺增生的发生机制

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-3253.2021.05.002

目的

探讨前列腺增生（BPH）的发病机制。我们前期发现塌陷反应调节蛋白4（CRMP4）受前列腺组织内钙调蛋白2切割产生两个片段，其中N端产物为C499（1-498aa），C499进入细胞核作用E2F1促进细胞增殖。我们认为C499上升促进前列腺间质细胞增生导致BPH的发生。

方法

收集BPH病例按年龄建立队列。分别做CD86+M1巨噬细胞、钙蛋白酶2、C499、CRMP4的免疫组化（IHC），评估CD86+M1巨噬细胞、钙蛋白酶2与C499表达与年龄和BPH间质组织增生的联系。C499基因质粒转染RWPE-1细胞，观察细胞增殖。

结果

在60例BPH患者各年龄组，IHC检测显示CD86+M1巨噬细胞、钙蛋白酶2、C499在前列腺间质表达，随年龄增长而升高；而前列腺上皮细胞内CRMP4表达随年龄增加而逐渐减少。CCK-8实验显示C499促进RWPE-1生长。

结论

随着年龄增长，BPH患者前列腺间质细胞CD86+M1巨噬细胞增加，激活钙蛋白酶2活性；切割因上皮间质细胞转化至前列腺间质细胞的CRMP4，促使C499在前列腺间质表达升高，C499促进前列腺间质细胞增殖，导致BPH的发生。

关键词: 前列腺增生, 老年医学, 坍塌反应调节蛋白4, 钙蛋白酶, 巨噬细胞

Objective

To explore the pathogenesis of benign prostatic hyperplasia (BPH). Previously we found that C499 (1-498aa), the N-terminal product of collapsin response mediator protein 4 (CRMP4), increases with age. Basically, C499 enters the nucleus and binds with promoter of E2F1 to promote cell proliferation. Accordingly, we believe that the accumulation of C499 promotes prostatic stromal cell proliferation and leads to the occurrence of BPH.

Methods

60 patients with BPH were enrolled to establish a cohort by age. Immunohistochemistry (IHC) of M1 macrophages, calpain 2, C499, and CRMP4 were respectively performed to evaluate the number of M1 macrophages, the expression status of calpain 2 and C499 in BPH paraffin samples in accordance with aging and stromal cell proliferation in patients with BPH. In addition, The C499 gene plasmid was transfected into RWPE-1 cells, and the cell proliferation was observed.

Results

60 patients were divided into 4 group according with age (50~, 60~, 70~, 80~. In each group, IHC analysis showed that the number of M1 macrophages increased in the prostatic interstitium with age; calpain 2 was expressed in prostatic interstitial cells and elevated with age; C499 was mainly expressed in the prostatic stromal was up-regulated with age whereas CRMP4 in epithelial cell was reduced along with age. The CCK-8 experiment showed that C499 promoted the growth of RWPE-1.

Conclusion

With age increases, M1 type macrophages in prostate mesenchymal cells in BPH patients was gradually accumulated and thus activated calpain 2 activity. Given epithelial-mesenchymal transition is evolutionary processed with age in BPH, CRMP4 in prostate epithelial cells was moved to prostate stromal and cleaved by calpain 2. Accumulation of C499 in prostatic stromal stimulated to proliferation of stromal cells, leading to the occurrence of BPH.

Key words: Benign Prostatic Hyperplasia, Geriatrics, CRMP4 Calpain, Macrophages

表1 各年龄组BPH患者临床指标的比较（±s）

指标	BPH(n=60)	BPH≥50岁(n=15)	BPH≥60岁(n=15)	BPH≥70岁(n=15)	BPH≥80岁(n=15)	P值
年龄(岁)	67.4±3.9	53.8±4.20	66.4±3.10	74.1±4.20	82.6±2.80	0<0.001
IPSS(分)	22.6±2.9	21.7±3.30	20.8±3.60	22.8±4.10	20.5±2.40	>0.05
QOL	04.4±1.3	5.1±1.6	4.8±1.2	3.9±1.8	4.6±1.4	>0.05
RUV (ml)	097.8±18.7	99.4±15.8	96.3±16.6	94.6±17.8	97.1±14.8	>0.05
Q_max (ml/s)	08.1±1.7	7.2±1.6	8.8±0.9	7.6±1.4	7.7±1.1	>0.05
前列腺体积(ml)	042.5±12.4	44.1±16.1	40.8±13.8	41.8±13.8	43.2±12.2	>0.05
PSA (ng/mL)	02.7±0.8	2.5±0.9	2.3±1.1	2.5±0.9	2.4±0.6	>0.05
BMI (kg/m²)	28.7±1.5	27.1±1.90	27.8±1.40	28.2±1.60	29.1±1.10	>0.05

表1 各年龄组BPH患者临床指标的比较（±s）

指标	BPH(n=60)	BPH≥50岁(n=15)	BPH≥60岁(n=15)	BPH≥70岁(n=15)	BPH≥80岁(n=15)	P值
年龄(岁)	67.4±3.9	53.8±4.20	66.4±3.10	74.1±4.20	82.6±2.80	0<0.001
IPSS(分)	22.6±2.9	21.7±3.30	20.8±3.60	22.8±4.10	20.5±2.40	>0.05
QOL	04.4±1.3	5.1±1.6	4.8±1.2	3.9±1.8	4.6±1.4	>0.05
RUV (ml)	097.8±18.7	99.4±15.8	96.3±16.6	94.6±17.8	97.1±14.8	>0.05
Q_max (ml/s)	08.1±1.7	7.2±1.6	8.8±0.9	7.6±1.4	7.7±1.1	>0.05
前列腺体积(ml)	042.5±12.4	44.1±16.1	40.8±13.8	41.8±13.8	43.2±12.2	>0.05
PSA (ng/mL)	02.7±0.8	2.5±0.9	2.3±1.1	2.5±0.9	2.4±0.6	>0.05
BMI (kg/m²)	28.7±1.5	27.1±1.90	27.8±1.40	28.2±1.60	29.1±1.10	>0.05

图1 ΔC499和CRMP4在不同年龄分组BPH患者的前列腺上皮与间质组织中的表达情况（免疫组化×100和×200）注：a：ΔC499在不同年龄分组BPH患者的前列腺上皮与间质组织中的表达情况；b：ΔC499蛋白质IRS评分的柱状图；c：CRMP4在不同年龄分组BPH患者的前列腺上皮与间质组织中的表达情况；d：CRMP4蛋白质IRS评分的柱状图。^*表示P<0.05，柱状图中各组数据均以（±s）表示（n=15）

图2 CD86+M1巨噬细胞和Calpain-2蛋白在不同年龄分组BPH患者的前列腺上皮与间质组织中的表达情况（免疫组化×100和×200）注：a：CD86⁺M1型巨噬细胞在不同年龄分组BPH患者的前列腺上皮与间质组织中的表达情况；b：前列腺间质组织中CD86⁺M1型巨噬细胞数量的柱状图/×200视野；c：Calpain-2在不同年龄分组BPH患者的前列腺上皮与间质组织中的表达情况；d：前列腺间质组织中Calpain-2蛋白颗粒数量的柱状图/×200视野。^*表示P<0.05，^**表示P<0.01。柱状图中各组数据均以（±s）表示（n=15）

图3 ΔC499促进正常前列腺上皮细胞RWPE-1增殖功能，而CRMP4抑制RWPE-1细胞增殖功能注：a：RWPE-1细胞转染ΔC499过表达质粒后通过CCK-8实验检测细胞增殖能力；b：RWPE-1细胞转染CRMP4过表达质粒后通过CCK-8实验检测细胞增殖能力。^*表示P<0.05，折线图中各组数据均以（±s）表示（n=3）

[1]	胡永涛, 邹志辉, 梁朝朝. 前列腺增生外科治疗新进展[J/CD]. 中华腔镜泌尿外科杂志（电子版）, 2021, 15(1): 84-88.
[2]	Wang X, Ding Z, Lin J, et al. LOX-1 in macrophage migration in response to ox-LDL and the involvement of calpains[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2015, 467(1): 135-139.
[3]	Gao X, Mao YH, Xiao C, et al. Calpain-2 triggers prostate cancer metastasis via enhancing CRMP4 promoter methylation through NF-kappaB/DNMT1 signaling pathway[J]. Prostate, 2018, 78(9): 682-690.
[4]	江东根，肖楚天，庞後，等. 1 470 nm激光顺行法前列腺剜除术治疗前列腺增生[J/CD]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2017, 11(1): 4-7.
[5]	Lu T, Lin WJ, Izumi K, et al. Targeting androgen receptor to suppress macrophage-induced EMT and benign prostatic hyperplasia (BPH) development[J]. Mol Endocrinol, 2012, 26(10): 1707-1715.
[6]	Izumi K, Mizokami A, Lin WJ, et al. Androgen receptor roles in the development of benign prostate hyperplasia[J]. Am J Pathol, 2013, 182(6): 1942-1949.
[7]	Xu D, Wang X, Jiang C, et al. The androgen receptor plays different roles in macrophage-induced proliferation in prostate stromal cells between transitional and peripheral zones of benign prostatic hypertrophy[J]. EXCLI J, 2017,16: 939-948.
[8]	Wang X, Lin WJ, Izumi K, et al. Increased infiltrated macrophages in benign prostatic hyperplasia (BPH): role of stromal androgen receptor in macrophage-induced prostate stromal cell proliferation[J]. J Biol Chem, 2012, 287(22): 18376-18385.
[9]	Lin YW, Lee B, Liu PS, et al. Receptor-Interacting Protein 140 Orchestrates the Dynamics of Macrophage M1/M2 Polarization[J]. J Innate Immun, 2016, 8(1): 97-107.
[10]	Chistiakov DA, Bobryshev YV, Orekhov AN. Macrophage-mediated cholesterol handling in atherosclerosis[J]. J Cell Mol Med,2016，20(1): 17-28.
[11]	Sakashita N, Miyazaki A, Takeya M, et al. Localization of human acyl-coenzyme A: cholesterol acyltransferase-1 (ACAT-1) in macrophages and in various tissues[J]. Am J Pathol, 2000, 156(1): 227-236.
[12]	Jin X, Dimitriadis EK, Liu Y, et al. Macrophages shed excess cholesterol in unique extracellular structures containing cholesterol microdomains[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2018, 38(7): 1504-1518.
[13]	Zhang J, Zhang M, Tang J, et al. Animal models of benign prostatic hyperplasia[J]. Prostate Cancer Prostatic Dis, 2021, 24(1): 49-57.

[1]	张凯, 乔永杰, 林志强, 刘健, 邓泽群, 谭飞, 曾健康, 李嘉欢, 李培杰, 周胜虎. 假体周围骨溶解中巨噬细胞极化的机制研究进展[J/OL]. 中华关节外科杂志(电子版), 2024, 18(05): 618-625.
[2]	杨瑾, 刘雪克, 张媛媛, 金钧, 韦瑶. 肠道微生物来源石胆酸对脓毒症相关肝损伤的保护作用[J/OL]. 中华危重症医学杂志(电子版), 2024, 17(04): 265-274.
[3]	李璐璐, 马利红, 金佳佳, 谷伟. 干扰素基因刺激因子通过肺巨噬细胞胞葬功能调控急性肺损伤小鼠修复的研究[J/OL]. 中华危重症医学杂志(电子版), 2024, 17(02): 97-103.
[4]	狄静怿, 陈禹江, 陈欣欣, 陈文霞. 基质细胞衍生因子1通过PI3K/AKT1信号通路对巨噬细胞极化的影响[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2024, 18(02): 89-95.
[5]	李卓骋, 陈羽翔, 高亮, 张宇, 朱许源, 马晓杰, 李涛, 赵甜甜, 蒋鸿涛. 巨噬细胞-肌成纤维细胞转化在肾纤维化过程中的作用[J/OL]. 中华移植杂志(电子版), 2024, 18(03): 181-185.
[6]	李想, 郭征, 田洪哲, 李杜, 熊梦瑶, 潘铁军. 1 470 nm半导体激光减容性切除治疗高危前列腺增生的临床研究[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(05): 448-452.
[7]	程志刚, 魏辉, 李一波, 韩健, 钟永豪, 王铭, 张文辉, 周传东. 经尿道前列腺剜除术中保留前列腺分叶沟间组织对术后顺行射精功能的保护[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(05): 453-458.
[8]	莫林键, 杨舒博, 农卫赟, 程继文. 人工智能虚拟数字医师在钬激光前列腺剜除日间手术患教管理中的应用[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(04): 318-322.
[9]	杨登科, 蔡明志, 张星星, 胡青, 郭大勇, 高喆, 毕永启, 胡伟. 腹腔镜膀胱颈Y-V成形术与经尿道膀胱颈电切治疗膀胱颈挛缩的比较[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(04): 392-396.
[10]	潘兴赫, 董翔, 杨海洋, 张雪斌, 甘卫东. 超选择性前列腺动脉栓塞治疗伴急性尿潴留的高危高龄前列腺增生[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(03): 237-242.
[11]	曹飞, 庞俊. 前列腺癌免疫微环境中免疫抑制性细胞分类及其作用机制[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(02): 121-125.
[12]	汪洋, 李志鹏, 张楠, 何海填, 杨伟锋, 张焕灵, 王可兵. 保护射精技术在前列腺等离子剜除术中的应用[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(02): 152-156.
[13]	曾明辉, 蒋东方, 秦锁炳. 钬激光前列腺剜除术治疗前列腺增生疗效的影响因素[J/OL]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2024, 18(02): 157-161.
[14]	朱军, 宋家伟, 乔一桓, 郭雅婕, 刘帅, 姜玉, 李纪鹏. M2型巨噬细胞特征基因与结肠癌免疫微环境研究[J/OL]. 中华结直肠疾病电子杂志, 2024, 13(04): 303-311.
[15]	李松栗, 黄蔚, 巢杰, 杨毅, 邱海波. 单核/巨噬细胞来源的细胞外囊泡在急性呼吸窘迫综合征中的研究进展[J/OL]. 中华重症医学电子杂志, 2024, 10(03): 253-257.

阅读次数

全文

摘要

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Calpain 2 up-regulate C499 in the prostatic stroma and promotes the proliferation of interstitial cells, leading to the occurrence of BPH

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Calpain 2 up-regulate C499 in the prostatic stroma and promotes the proliferation of interstitial cells, leading to the occurrence of BPH