生物制剂诱导慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征啮齿类动物模型构建现状

胡 星，邹晓峰，邹军荣

（1. 赣南医学院2019级硕士研究生；2. 赣南医学院第一附属医院泌尿外科研究所，江西 赣州 341000）

慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征（Chronic prostatitis/Chronic pelvic pain syndrome，CP/CPPS），以前被称为慢性非细菌性前列腺炎（Chronic Nonbacterial Prostatitis，CNP），是一种以盆腔或会阴疼痛，持续时间超过3个月，但无尿路感染为特征的男性泌尿系统常见疾病。在一般人群中，约0. 5% 的男性会在某一年发生CP/CPPS，它存在于任何年龄段，在35～45岁的男性中发病率最高［1-2］。

CP/CPPS 主要症状为尿频、尿急、尿不尽、尿痛感不明显或尿后灼热感，伴有小腹、会阴、睾丸、腰骶等部酸、坠、痛等不适感［3］。CP/CPPS 病情反复，导致患者生活质量下降，造成一定的心理负担［4］。尽管研究显示CP/CPPS 的发生可能与盆底功能障碍、神经、应激、激素和细菌感染等有关，但具体机制尚不明确［5-6］。因此，构建动物模型成为探讨CP/CPPS病因及致病机制的重要手段。

CP/CPPS 动物模型的生物制剂造模方法包括雌激素诱导法、免疫佐剂法和化学试剂法。其中雌激素诱导的多数炎症与内分泌有关［7］，对于慢性炎症和自身免疫性疾病的易感性有重要作用。比如，有学者为了研究雷帕霉素对CP/CPPS的治疗效果及机制选用了此法造模，即皮下注射17β-雌二醇，通过对炎症指标进行评估，验证了此法的有效性［8］。该法复制了人类CP/CPPS 组织病理变化，如间质充血和水肿，前列腺管基底膜的破坏。另外，越来越多的学者认为前列腺炎的发病机制与自身免疫反应相关［9］，即因自身所产生物质或外来抗原的诱导可产生免疫反应，进一步发展成前列腺炎。免疫原包括完全弗氏佐剂（complete Freund adjuvant，CFA）、前列腺蛋白提取液、前列腺甾体结合蛋白、百白破疫苗、化学试剂等。给药途径以前列腺器官内注射为多，其他有口服、植入硅橡胶［10］。有学者为了研究乙醇对CP/CPPS 的作用，通过注射CFA 与百白破疫苗，介导了小鼠伴随脊髓组织损伤的痛觉过敏，这与人类的CP/CPPS临床表现非常类似［11］。本文就CP/CPPS 动物模型造模方法优劣及其最新应用进行介绍，为其他学者在研究CP/CPPS时提供参考。

1 造模方法

1. 1 雌激素联合雄激素去势法雄/雌激素水平在体内存在平衡机制，大量雌激素可诱导大鼠前列腺组织内的诱导型一氧化氮合酶（inducible Nitric Oxide Synthases，iNOS）含量增高，进而使局部NO 含量提高。而NO 可明显提高机体免疫系统活性，导致前列腺组织局部免疫功能亢进，过度亢进可损伤局部前列腺组织细胞，诱发前列腺炎症。

张彦生等［12］、ROBINETTE C L［13］将Wistar雄性大鼠去势，日常注射雌二醇（Estradiol，E2）0. 25 mg·kg-1，在30 d 后逐渐产生前列腺免疫反应，病理组织学观察到血管周围大量CD3+T 淋巴细胞并逐渐向腺泡内浸润，表明成功诱发CP/CPPS。SAID M M 等［14］通过皮下注射雌二醇造模，发现半胱氨酸白三烯受体-1拮抗剂montelukast 对前列腺炎有效，为治疗前列腺炎提供可能。在此基础上，HARRIS M T 等［15］采用植入含有E2 及雄激素的胶囊，日常静脉注射E2，观察到实验组中IL-4、IL-5、IL-6、嗜酸粒细胞趋化因子和iNOS 不同时间段的炎症水平与对照组比较明显增高，表明成功诱导出大鼠CP/CPPS模型，此种模型具有更高的小鼠前列腺叶间特异性。

NASLUND M J 等［16］和SUGIMOTO M 等［17］通过注射外源性17β-雌二醇、去势诱导，发现1L-1β、TNF-α及一系列趋化因子（CCL2/MCP-1、CCL3/MIP-1α、CXCL1/CINC-1、CXCL3/CINC-2 和CXCL5/LIX）水平增高，说明成功建立前列腺炎动物模型，此种模型可在年轻成年大鼠上观察到病理变化。随着硅胶植入技术的广泛应用，WILSON M J等［18］给予90 d龄雄性Wistar大鼠去势，8 d后将含有17β-雌二醇的硅胶植入，第36 d 后发现，前列腺侧叶全部产生显著炎症，其腹叶50% 有炎症，背叶17% 有炎症。此法能较好地反映前列腺炎组织的叶间特异性及观察炎细胞浸润的组织特性。YAMAGUCHI H 等［19］通过皮下注射17β-雌二醇并皮内注射大鼠前列腺抗原形成了前列腺炎模型，该模型用于研究他达拉非缓解前列腺炎患者尿排空障碍以及慢性骨盆疼痛。

苯甲酸雌二醇为广泛应用于临床的E2 酯类化合物。陈鸿杰［20］、魏武然等［21］的研究运用高剂量（0. 25 mg·kg-1）苯甲酸雌二醇诱导去势大鼠建立慢性非细菌前列腺炎动物模型，建模30 d 后，发现高剂量组能有效诱导大鼠前列腺出现不同程度的慢性炎症及炎症细胞浸润，这与CP/CPPS 的临床表现较为相似，且苯甲酸雌二醇相较17β-雌二醇价格低廉，节省了实验开支。BAI H M 等［22］通过皮下注射苯甲酸雌二醇，成功诱导出大鼠前列腺炎，并观察到夏荔芪胶囊对治疗前列腺炎有效。作为目前研究前列腺炎常见的造模方法，该法已被世界各地学者广泛应用于研究。

王波等［23］给予去势后大鼠恒定剂量雄激素0. 15 mg·kg-1后，逐次提高雌激素浓度，建立雄激素水平较低、雌激素水平逐次提高的模型。经发现，随着雌激素浓度升高，大鼠前列腺的相对质量与炎症反应均出现一定程度加重，该法显著提高了造模成功率。

1. 2 免疫佐剂法自身免疫反应可能是慢性非细菌性前列腺炎的主要影响因素，通过将动物模型与人类疾病的对照研究发现生物制剂诱导的免疫性前列腺炎动物模型在病理学上及发病机制上与临床CP/CPPS较为接近，有助于进一步研究局部免疫改变与CP/CPPS 发病的关系。CASAS-INGARAMO A等［24］发现选用同源性雄性大鼠前列腺副腺（male accessory glands，MAG）匀浆辅以完全弗氏佐剂（complete Freund's adjuvant CFA）可造成动物自身免疫型前列腺模型。在此基础上，MACCIONI M等［25］取Wistar 大鼠的MAG 制成匀浆，加入磺胺和阿散酸的重氮衍生物并用CFA乳化，分别于0 d和30 d对Wistar大鼠皮下注射。37 d时，处死大鼠，取前列腺组织，随后甲苯胺蓝染色观察发现前列腺间质有大量肥大细胞浸润，表明CP/CPPS模型构建成功。该模型有助于学者更好地从病理、病因上研究CP/CPPS。LIU Y J 等［26］通过对Wistar 大鼠皮内注射MAG 与CFA 的混悬液，成功获得前列腺炎大鼠模型，并用于研究不同剂量的一种中药活血配方对前列腺炎的治疗效果。DONADIO A C 等［27］将Wistar 大鼠MAG制成匀浆作为抗原，加入含2 mg结核杆菌的CFA 至乳化，在0 d 和21 d 大鼠腹部皮内多点注射1 mL 乳剂，第28 d 后发现血管周围和小管周围有淋巴细胞浸润，表明成功诱发了CP/CPPS，同时观察到3H-胸苷摄取增加，进一步说明发生了迟发型超敏反应，该模型对CP/CPPS的诊断、治疗研究都有一定帮助。

叶伟成等［28］取SD大鼠前列腺，制备成1 mg·mL-1抗原。第1 d 预注射加入1. 5 mg 无菌卡介苗的CFA 0. 5 mL，第2 d 多点皮下注射抗原，同时腹腔注射0. 1 mL 百白破疫苗。第8 周时取前列腺组织观察。结果显示，部分小鼠出现充血性血管扩张、间质疏松水肿、大量中性粒细胞和部分浆细胞浸润、腺泡呈急性炎症变化，而胸腺、颌下腺、脾脏均未出现似前列腺炎症的反应。该模型特异性较高，大致符合慢性前列腺炎症的动物模型要求。刘嘉等［3］通过腹腔注射百白破疫苗并于皮下多点注射前列腺蛋白提纯稀释液与CFA 混合乳剂，成功建立大鼠的前列腺炎模型，发现前列腺炎Ⅰ号能够通过抑制MAPK信号通路而降低IL-2 及IL-6 炎症因子的表达，进而缓解大鼠前列腺炎。周晓辉等［29］则选用雄性Wistar大鼠，通过以上类似方法造模成功，且未引起其他脏器的自身免疫反应。

1. 3 化学试剂法角叉菜胶是一种诱导非特异性炎症模型的经典试剂。戴应和等［30］将1% 角叉菜胶50 µL 注射进SD 大鼠的前列腺侧腹叶，观察发现前列腺组织柔软程度下降，弹性减弱，与周围组织发生粘连，前列腺指数、白细胞总数均显著增加，HE染色发现前列腺萎缩，纤维组织增生，间质明显肿胀，大量炎性细胞分布。该法造模稳定，且易通过测定前列腺液中白细胞的变化判断造模是否成功。WANG W 等［31］对SD 大鼠前列腺侧叶内注射角叉菜胶建立前列腺炎模型，验证了原花青素B2通过Nrf2通路对前列腺炎大鼠模型的治疗作用。HAJIGHORBANI M 等［32］选用Wistar 大鼠，同样使用该法也成功造模，明确了己酮可可碱的疗效。

随着研究的不断深入，有学者发现CP/CPPS 与良性前列腺增生（Benign prostatic hyperplasia，BPH）也有一定关系［33］，研究CP/CPPS 伴发BPH 颇有价值。FUNAHASHI Y 等［34］将50 µL 5% 的福尔马林生理盐水溶液注射入SD大鼠的前列腺腹叶中，第28 d取出组织，通过HE 染色，可以发现大量的淋巴细胞浸润，基质区扩张，上皮组织萎缩。后续实验观察到，与BPH 相关的TGF-β1分子瀑布的表达改变。该模型模拟了临床上BPH 的病理，能较好地应用于CP/CPPS 伴发BPH 的研究，缺点是不能完全模拟人类CP/CPPS 的实际情况。MIZOGUCHI S 等［35］通过腹叶注射福尔马林建立SD大鼠前列腺炎模型，验证了一种选择性雌激素受体β 激动剂前体3α-Adiol对前列腺炎的治疗作用。

近几年几种CP/CPPS模型的应用见表1。

表1 近几年几种CP/CPPS模型的应用

2 总结与展望

雌激素联合雄激素去势诱导的前列腺炎大鼠模型，具有造模方法简单、造模成本低（试剂可选价格相对低廉的苯甲酸雌二醇）等优点。但考验造模人员的操作熟练程度，且该模型会影响动物体内激素水平，对于有激素水平评估或性功能检测要求时，此动物模型不适合。免疫佐剂法具有动物死亡率低、成功率高等特点。但前列腺蛋白提取液的浓度对造模成功率影响大，且成模时间较长。成模后CP/CPPS 模型有较好的病理特异性，与临床表现相似，适用于研究CP/CPPS 的致病机制和药物研发。相关前列腺炎动物模型研究显示，以生物制剂诱导的前列腺炎动物模型特异性较高，尤其是大鼠前列腺蛋白结合免疫佐剂法造成的免疫性慢性前列腺炎模型。以上各种动物模型通过不同角度、程度模拟人类前列腺炎症的病理学表现，从另一方面也表明前列腺炎病因复杂多样，学者研制新药或治疗方法需根据实验条件进行综合考虑。