cGMPPDE5在人前列腺移行带组织中的表达及分布

　　作者：徐渊　吴斌　江岳方　　作者单位：东南大学医学院 附属江阴医院，江苏 江阴 214400

　　【摘要】目的 探讨环单磷酸鸟苷特异性5型磷酸二酯酶(cGMPPDE5)在人前列腺移行带组织中的表达与分布。方法 将20例人前列腺移行带组织用甲醛固定后制作成冰冻切片(10μm)，先应用PDE5抗体进行孵化，然后应用Texas Red (TR)将标本进行标识，用荧光显微镜观察结果。结果 20例组织样本切片PDE5表达均呈现阳性。TR免疫荧光法显示，在20例前列腺移行带的腺组织中观察到大量cGMPPDE5，同时，在间质部分观察到PDE5相关的免疫反应，但反应程度较腺组织弱。结论 cGMPPDE5在人前列腺移行带组织中的表达主要分布在腺组织中，在间质组织中有少量分布。这些发现为PDE5抑制剂治疗良性前列腺增生症及LUTS提供了理论依据。

　　【关键词】 前列腺　移行带　5型磷酸二酯酶　环核苷酸　良性前列腺综合征

　　Expression and distribution of cGMPPhosphodiesterase5 (PDE5) in the transition zone of human prostate

　　XU Yuan,WU Bin，JIANG Yuefang

　　Jiangyin Hospital,Affliated to Medical College of Southeast University,Jiangyin 214400,China

　　Abstract：Objective The aim of the study was to evaluate the expression and distribution of cGMPPDE5 isoenzyme(cGMPPDE5) in the transition zone of human prostate.Methods Twenty cases cryostat sections (10μm) of formaldehydefixated tissue segments excised from the transition zone of human prostates were incubated with primary antibody directed against the PDE isoenzyme 5.Then,sections were exposed to either fluorescein Texas Red (TR) labeled secondary antibody and visualization was commenced by means of laser fluorescence microscopy.Results All sections were immunopositive for cGMPPDE5.TRimmunofluorescence indicating the cGMPPDE5 was mainly observed in glandular structures of the transition zone.Conclusion Our results confirm the presence of PDE isoenzyme 5 in the transition zone of the human prostate and present evidence that the isoenzyme is not evenly distributed.These findings supports that there might be a rationale for the use of PDE5 inhibitors in the pharmacotherapy of BPH and LUTS.

　　Key words:prostate;transition zone;phosphodiesterase 5;cyclic nucleotides;benign prostatic syndrome(BPS)

　　良性前列腺综合征(benign prostatic syndrome，BPS)包括良性前列腺增生症(benign prostatic hyperplasia，BPH)、下尿路症状(lower urinary tract symptomatology，LUTS)及膀胱出口梗阻(bladder outlet obstruction，BOO)，是目前困扰老年男性的主要疾患之一。已有研究表明，环核苷酸cAMP和cGMP(cNMP)在对人泌尿生殖道平滑肌功能的调控中起着重要的作用。cNMP主要通过环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)降解。环核苷酸磷酸二酯酶同工酶PDE5的水解活性已在人前列腺组织中被检测到,Uckert 等[1]还发现,PDE5抑制剂可逆转游离前列腺移行带组织条的肾上腺素能张力。本研究采用免疫组织化学法来观察PDE5是否在人前列腺移行带中表达，为临床应用PDE5抑制剂治疗BPH及LUTS提供实验依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 标本及试剂

　　所用20例前列腺标本均取自于膀胱癌全膀胱切除术患者(年龄45～60岁)，肉眼外观正常，无明显肿瘤组织浸润。术中切下前列腺标本移行带组织立即置于4%冰冻甲醛磷酸盐缓冲液(PBS,pH7.4)中备用。

　　PDE5抗体、PDE5A(H120)、SC32884(美国，SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY,INC)。

　　1.2 免疫组织化学染色

　　组织样本固定4h后使用含15%蔗糖的冰冻磷酸盐缓冲液漂洗3次。将样本包埋，置入异戊烷冰冻(-40～-80℃)，在低温恒温器中切成8～10μm厚切片，置于载玻片上解冻。解冻后将切片置入PBS、0.2% Tritox X100和0.1%BSA混合物中孵化2h，然后在PDE5抗体(1∶250稀释)中孵化24～48h。将组织样本用PBS漂洗3次(每次5min)，再使用Texas Red (TR) (1∶160)孵化2h，苯二胺封固后，荧光显微镜观察。

　　2 结 果

　　20例切片均PDE5表达阳性。TR免疫荧光法显示前列腺移行带的腺组织中见大量cGMP特异性PDE5(cGMPPDE5)表达(图1)。同时，在前列腺移行带的间质部分观察到PDE5相关的免疫反应，但反应程度较弱，不及腺组织丰富(图2)。

　　3 讨 论

　　BPH是与年龄和雄激素相关的老年男性常见病、多发病。现已发现,良性前列腺增生症的发生与患者的性功能减退密切相关，膀胱出口梗阻症状越重，性功能减退越明显。良性前列腺增生症和性功能降低均可影响老年男性的生活质量，因此，应引起足够的重视[23]。目前，临床上治疗勃起功能障碍(erectile dysfunction,ED)的一线药物(包括西地那非、伐地那非和他达那非等)均为磷酸二酯酶5型抑制剂(phosphodiesterase 5 inhibitors，PDE5i)，这类药物主要通过NO/cGMP通路抑制PDE5的活性，阻止cGMP降解，提高细胞内cGMP的浓度，促使海绵体平滑肌松弛，引起阴茎海绵体动脉扩张，海绵体窦膨胀,血液充盈，诱导阴茎勃起，在阳痿的治疗中发挥了重要作用[4]。

　　Tinel等[5]研究发现：PDE5i在治疗ED同时可减轻大鼠动物模型膀胱出口梗阻症状，提示PDE5i具有治疗BPH导致的下尿路症状的可能性。McVary等[6]研究了PDE5i他达拉非对改善前列腺增生导致下尿路症状的有效性和安全性，结果表明,在用药后6周和12周后,可提高国际前列腺症状评分(IPSS),并可显著增强患者的勃起功能。IPSS和国际勃起功能评分(IIEF)的改善率可达56%，但尿流率参数与对照组相似，治疗前后患者残余尿量亦无明显改变，尚有消化不良、背痛、上呼吸道感染等副作用。另外，金杰等[7]在西地那非治疗ED伴下尿路症状的研究中发现：经3个月治疗患者在勃起功能改善的同时下尿路症状也得到了程度不同的改善;尿路症状较轻的患者，西地那非治疗后性功能改善较好;西地那非对下尿路症状的效应可能与NO/cGMP通路松弛前列腺平滑肌有关，显示出该药治疗BPH导致下尿路症状的应用前景[7]。

　　PDE5为调节环磷酸鸟苷cGMP代谢的一组同工酶，在人阴茎海绵体平滑肌组织和血管平滑肌细胞中存在着PDE5特异性表达。根据mRNAs 5′末端序列不同可将PDE5分为3个亚型，即PDE5A1、PDE5A2和PDE5A3。研究发现：在人体绝大多数组织中，均有PDE5A1及PDE5A2表达，但PDE5A3则主要存在于人体平滑肌组织中，与阴茎海绵体组织具有较强的亲和力[8]。胡俊东等[9]认为：随着人们对PDE5基因及同工酶研究的深入，开发出特异性PDE5A3抑制剂将成为可能，PDE5A3有望成为ED治疗的新靶点。Lin等[8，10]则认为：如果能够构建针对PDE5A3的基因治疗，将明显提高ED的治疗效果。

　　本研究结果证明了PDE5在人前列腺组织中的存在，并且显示其在前列腺组织中分布不均。据此可推测，PDE5与调控人前列腺移行带间质平滑肌的动态活力、腺组织的分泌功能和组织增殖有关。该假设可从Uckert等[1]的研究得到支持，即在其器官浴槽研究实验中，前列腺移行带组织被去甲肾上腺素诱导产生的张力，可被产生NO的硝普钠、PDE5抑制剂西地那非等部分逆转。这一结果与Kedia 等[11]研究结果相吻合，即前列腺间质平滑肌的松弛是由cAMP和cGMP的浓度介导的。研究[1213]还发现：若人前列腺癌细胞中的cAMP和cGMP浓度增高，可使肿瘤细胞发生形态变化，并且抑制肿瘤细胞的增殖与向外侵袭。实际上，有大量证据[14]表明，在包括人前列腺癌的大多数人肿瘤细胞中有PDE5的表达，并且控制着cGMP的水解作用。

　　总之，本研究结果支持了PDE5抑制剂可提高前列腺细胞内cGMP浓度的假设，可有效地干预前列腺间质细胞的张力及组织增殖的生理机制[15]，为PDE5抑制剂治疗BPH及LUTS提供了理论依据。

　　【参考文献】

　　[1]Uckert S,Küthe A,Jonas U,et al.Characterization and functional relevance of cyclic nucleotide phosphodiesterase isoenzymes of the human prostate[J].J Urol,2001,166(6):24842490.

　　[2]McVary K T,Monnig W,Camps J L Jr,et al.Sildenafil citrate improves erectile function and urinary symptoms in men with erectile dysfunction and lower urinary tract symptoms associated with benign prostatic hyperplasia:a randomized,doubleblind trial[J].J Urol,2007,177(3):10711077.

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　　[5]Tinel H,StelteLudwig B,Hutter J,et al.Preclinical evidence for the use of phosphodiesterase5 inhibitors for treating benign prostatic hyperplasia and lower urinary tract symptoms [J].BJU Int,2006,98(6):12591263.

　　[6]McVary K T,Roehrborn C G,Kaminetsky J C,et al.Tadalafil relieves lower urinary tract symptoms secondary to benign prostatic hyperplasia [J].J Urol,2007,177(4):14011407.

　　[7]金杰，虞巍，贺占举,等.良性前列腺增生与性功能障碍[J].中华泌尿外科杂志，2004,25(3):210211.

　　[8]Lin C S,Lin G,Xin Z C,et al.Expression,distribution and regulation of phosphodiesterase 5[J].Curr Pharm Des,2006,12(27):34393457.

　　[9]胡俊东,鲁雄兵,周四维.PDE5在ED治疗中的靶向作用[J].现代泌尿外科杂志,2006,11(1):6062.

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　　[15]Andersson K E,Uckert S,Stief C,et al.Phosphodiesterases (PDEs) and PDE inhibitors for treatment of LUTS[J].Neurourol Urodyn,2007,26(6 Suppl):928933.