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]	陆宜仙, 张震涛, 夏德萌, 王家林. 巨噬细胞极化在骨质疏松中调控作用及机制的研究进展[J]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2023, 18(06): 538-541.
[2]	王鹏, 肖厚安, 贾赤宇. 不同因素调控巨噬细胞极化在慢性难愈性创面中的研究进展[J]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2023, 18(05): 454-459.
[3]	张原, 李小龙, 王亚鹏. 胰腺癌中ANGPTL2蛋白与免疫抑制细胞浸润的关系及临床意义[J]. 中华普外科手术学杂志(电子版), 2023, 17(02): 145-148.
[4]	熊风, 林辉煌, 陈晓波. 铥激光在泌尿外科中的临床应用及研究进展[J]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2023, 17(05): 533-536.
[5]	韩广玮, 申雪晴, 吴涵潇, 曹炎武, 唐黎明. 前列腺增生并轻度尿道狭窄行去外鞘半导体激光汽化剜除与等离子电切的比较[J]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2023, 17(05): 490-494.
[6]	李全喜, 唐辉军, 唐友杰, 杨飞. DISCO成像技术在前列腺增生与前列腺癌鉴别诊断中的应用价值[J]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2023, 17(04): 332-335.
[7]	李国峰, 李显文, 周祥福, 何昊麟, 杜红兵, 宾开云. 单极滚珠电极与等离子行经尿道前列腺剜除术的比较[J]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2023, 17(03): 247-251.
[8]	赖良海, 赵伟, 肖云新, 杨伟明, 陈光耀. 1 470 nm激光"平均三分法"剜除术与等离子剜除术治疗前列腺增生的比较[J]. 中华腔镜泌尿外科杂志(电子版), 2023, 17(03): 252-256.
[9]	张宁, 张梦菲, 邱建新, 高闫尧, 陈育, 高靖榆. 腹腔镜下经尿道等离子电切术联合疝环充填式无张力疝修补术治疗腹股沟斜疝合并前列腺良性增生[J]. 中华疝和腹壁外科杂志(电子版), 2023, 17(04): 441-444.
[10]	张燕珍, 王锡携, 文小兰. 血清巨噬细胞迁移抑制因子对活动性肺结核分诊检测的意义[J]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2023, 16(02): 200-202.
[11]	刘燕, 叶亚萍, 郑艳莉. 干扰LINC00466通过miR-493-3p/MIF抑制子宫内膜癌RL95-2细胞恶性生物学行为[J]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2023, 13(03): 151-158.
[12]	沃吟晴, 杨向群. 心脏巨噬细胞的生理功能及在心肌梗死后的作用[J]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2023, 13(03): 167-171.
[13]	刘晓梅, 张露, 刘旭, 梁蝶. 巨噬细胞迁移抑制因子靶向miR-127-3p对人肾癌细胞生物学行为的影响[J]. 中华细胞与干细胞杂志(电子版), 2023, 13(02): 76-83.
[14]	金艳盛, 董改琴, 李晓忠. 巨噬细胞在慢性肾脏病患者血管钙化中的作用与机制研究进展[J]. 中华肾病研究电子杂志, 2023, 12(04): 234-237.
[15]	吴琼, 朱国贞. 膜性肾病中M2巨噬细胞相关基因的生物信息学分析[J]. 中华肾病研究电子杂志, 2023, 12(03): 156-162.

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

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