孕酮(P4)抑制自发性高血压大鼠(SHR)前列腺上皮增殖并减轻前列腺增生

《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》:Progesterone reduces epithelial proliferation and attenuates prostatic hyperplasia in spontaneously hypertensive rats

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月12日 来源:The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 3.1

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  鉴于对孕酮(P4)在前列腺生物学中作用的了解甚少,本研究旨在评估P4对自发性高血压大鼠(SHR)腹侧前列腺的影响。30周龄雄性SHR接受激素或溶剂给药。P4以70 mg/kg/天剂量给药(SHP和SHPT组),睾酮环丙酸酯(T)以1 mg/kg/天给药(SHT

  
鉴于对孕酮(P4)在前列腺生物学中作用的了解甚少,本研究旨在评估P4对自发性高血压大鼠(SHR)腹侧前列腺的影响。30周龄雄性SHR接受激素或溶剂给药。P4以70 mg/kg/天剂量给药(SHP和SHPT组),睾酮环丙酸酯(T)以1 mg/kg/天给药(SHT和SHPT组),持续4周。对照组(SHC、SHCT和SHCC)按相同方案接受相应体积的溶剂。治疗结束时(8.5月龄),收集腹侧前列腺,并进行生物计量学、形态学、形态计量学、体视学、生化、超微结构、组织病理学、血清学和免疫组织化学分析。P4促进所有前列腺叶总重量和相对重量降低,即使与T联合给药时亦然。然而,仅SHP动物显示表现出重度增生的腺泡相对频率降低。此外,在单独P4处理或与T联合处理的动物中,观察到上皮细胞增殖显著减少。总体而言,这些发现表明,P4诱导前列腺体积显著缩小,减轻SHR前列腺增生,并对腹侧前列腺上皮细胞发挥强效抗增殖作用。这些效应可能源于P4全身效应引起的组织萎缩。然而,不能排除P4通过基因组和/或非基因组机制介导的直接作用,无论是独立作用还是与其全身效应联合作用。
良性前列腺增生(BPH,benign prostatic hyperplasia)是老年男性高发疾病,可导致下尿路症状并显著影响生活质量。前列腺是位于膀胱下方、环绕尿道的管泡状腺体,BPH以基质细胞增殖增加、上皮细胞增殖相对较少为特征。其病因尚不明确,但激素改变、慢性炎症和代谢综合征等因素与发生和进展相关。现有动物模型中,黑猩猩被视为金标准但难以在受控环境维持;犬是成熟BPH模型,但基础设施、成本和伦理限制较大。SHR(自发性高血压大鼠,spontaneously hypertensive rats)由Okamoto and Aoki通过选择性近交开发,除高血压外也发生前列腺增生;Zhang et al.报道SHR基质和上皮细胞增殖增加而凋亡变化较小,形态上表现为不规则腺泡、腔内乳头状突起、上皮细胞堆积、腺泡间和动脉周围纤维化及基质平滑肌肥大。当前BPH治疗包括5α-还原酶抑制剂、α-阻滞剂和磷酸二酯酶5抑制剂,但可能引起逆行射精、勃起功能障碍和性欲降低,且α-阻滞剂可能随时间失效,5α-还原酶抑制剂常需六至九个月缓解症状。因此,开发能抑制前列腺生长且副作用更少、起效更快的治疗药物仍是临床挑战。研究人员先前发现,妊娠雌性沙鼠前列腺发生明显形态生理变化,包括腺泡扩大、上皮高度降低、平滑肌细胞向更薄更松弛表型转变,且上皮细胞PCNA(增殖细胞核抗原,proliferating cell nuclear antigen)表达显著降低,这些效应归因于P4升高。其他研究显示PR(孕激素受体,progesterone receptor)信号调节前列腺基质细胞增殖、抑制细胞运动并阻止平滑肌细胞转分化为成纤维细胞。基于此,研究人员假设P4可减轻SHR前列腺增生并减少前列腺细胞增殖,即使与已知对前列腺有促有丝分裂作用的睾酮联合给药。

研究人员使用30周龄雄性SHR,分为SHP、SHT、SHPT、SHC、SHCT和SHCC六组,分别给予P4、T、P4+T或溶剂,处理4周,终点为8.5月龄,收集腹侧前列腺等组织。研究得出,P4诱导前列腺体积显著缩小,减轻SHR前列腺增生,并对腹侧前列腺上皮细胞发挥强效抗增殖作用;这些效应可能来自P4全身效应引起的组织萎缩,但P4通过基因组和/或非基因组机制的直接作用或与全身效应联合作用也不能排除。该研究首次在SHR腹侧前列腺展示P4效应,提示P4可能是BPH等增殖性前列腺疾病的潜在治疗候选,并为理解P4在男性生殖系统中的作用提供新视角。

关键技术方法概括:动物由巴西Goiás联邦大学提供,伦理委员会批准。30周龄雄性SHR分六组,P4 70 mg/kg/天皮下,T 1 mg/kg/7天皮下,处理4周。主要方法包括尾套体积描记法测收缩压、大体解剖、HE光镜、透射电镜、体视学与形态计量、组织病理学、α-actin免疫荧光、AR和PCNA免疫过氧化物酶、AR Western blot、MMP2酶谱法、血清游离睾酮竞争酶免疫分析及肝脏形态评估。

结果部分:
3.1 Tail-cuff plethysmography:通过尾套体积描记法检测,治疗期间各实验组动脉血压无统计学显著变化。
3.2 Biometry:生物计量显示,体重和肾脏参数无显著差异;SHP和SHPT组肝脏总重量和相对重量(10?2)增加,肾上腺总重量和相对重量(10?3)降低,睾丸总重量和相对重量(10?3)降低。所有前列腺叶总重量和相对重量在P4及P4+T处理组降低;腹侧叶在SHP和SHPT组较各自对照组及SHT组显著降低。
3.3 Prostatic complex and ventral lobe anatomy:大体解剖显示,SHP和SHPT组前列腺复合体和腹侧叶体积显著缩小,前列腺分叶仍可识别。
3.4 General morphology and morphometry:HE染色显示所有组均呈前列腺增生特征,包括不规则腺泡和腔内上皮突起,但SHP和SHPT组突起减弱;形态计量显示SHP和SHPT组上皮高度显著降低。
3.5 Stereology:体视学显示,SHPT组上皮相对频率较SHC组降低;SHPT组腔相对频率较SHP组增加;SHP组基质相对频率较SHC、SHT和SHPT组增加。
3.6 Ultrastructural and zymography analysis:透射电镜显示对照组上皮细胞较高,具典型分泌表型,核常染色质丰富、核仁发达、粗面内质网和高尔基复合体明显;P4处理组这些细胞器明显减少。基质中可见平滑肌细胞和成纤维细胞,P4处理组细胞外基质胶原丰富。酶谱法显示SHP组MMP2(基质金属蛋白酶2,matrix metalloproteinase 2)活性较SHC组增加。
3.7 Histopathological analysis:组织病理学显示,SHP和SHPT组正常腺泡相对频率较SHT组增加;SHP组轻度/中度增生腺泡较SHC组增加,SHPT组较SHCC组减少;SHP组重度增生腺泡较SHC、SHT和SHPT组显著减少。
3.8 Immunofluorescence for smooth muscle:平滑肌α-actin免疫荧光显示,SHP组平滑肌相对面积较SHC及其他实验组显著增加;透射电镜进一步显示SHP组基质中平滑肌细胞呈多层排列。
3.9 Immunohistochemistry for AR and PCNA:AR(雄激素受体,androgen receptor)免疫定位显示各组分布相似,上皮和基质均可见AR阳性细胞;SHT组上皮AR阳性细胞相对频率较SHCT及其他组降低;SHPT组基质AR阳性细胞较SHCC、SHP和SHT组显著降低;Western blot显示AR蛋白水平无显著差异。PCNA免疫染色显示,SHP和SHPT组上皮PCNA阳性细胞相对频率较各自对照组和SHT组显著减少;SHT组基质PCNA阳性细胞增加,仅较SHP和SHPT组有统计学意义。
3.10 Serum testosterone dosage:血清游离睾酮浓度在SHC与SHPT组间差异显著;SHP组呈降低趋势但未达统计学显著。
3.11 Morphologic evaluation of the liver (supplementary material):补充材料显示,各实验组肝脏组织未见形态学改变。

讨论部分总结:研究人员认为,这是首次在SHR腹侧前列腺展示P4效应。P4显著降低腹侧前列腺重量和重度增生腺泡相对频率,并减少上皮细胞增殖,即使与T联合亦然。生物计量中肝脏重量增加但肝形态无改变,提示适应性反应;肾上腺和睾丸重量降低可能与P4负反馈抑制HPA轴(下丘脑–垂体–肾上腺轴,hypothalamic–pituitary–adrenal axis)减少ACTH(促肾上腺皮质激素,adrenocorticotropic hormone),以及干扰HPG轴(下丘脑–垂体–性腺轴,hypothalamic–pituitary–gonadal axis)减少FSH(卵泡刺激素,follicle-stimulating hormone)和LH(黄体生成素,luteinizing hormone)有关。前列腺缩小可能反映P4诱导的化学去势。该结果与Wistar大鼠低剂量P4研究不一致,可能与剂量和疗程差异有关。体视学和超微结构提示腺泡数量增加是整体缩小所致,SHP组基质相对频率增加并伴MMP2活性升高,提示基质重塑。形态计量显示上皮高度降低,类似妊娠沙鼠。组织病理显示P4和P4+T减少腔内上皮突起,SHP组重度增生减少、轻/中度增生增加。平滑肌相对面积在SHP组增加。AR免疫定位显示SHT组上皮AR阳性频率降低,但Western blot无差异;P4未表现为阻断AR核转位。PCNA阳性上皮细胞减少提示P4抑制增殖。机制可能包括调节AR信号、抑制LH和抑制5α-还原酶,但P4似乎不像经典孕激素。PR未在实验条件中检测到,但不能排除直接P4信号。研究人员提出三种可能且非互斥的场景:其一,全身激素依赖性抗雄状态,最受本研究数据支持;其二,P4通过基因组和/或非基因组信号直接作用;其三,全身与局部机制共同作用。AR无明显变化提示其他机制参与。P4可能对前列腺稳态有此前未充分认识的作用,并为BPH和前列腺癌研究提供新视角。

结论翻译:本研究表明,P4对前列腺上皮细胞发挥强效抗增殖作用,减轻前列腺增生,并促进SHR前列腺缩小。这些效应似乎通过P4全身效应诱导的萎缩发生,但P4直接效应(基因组和非基因组)或二者共同作用也是可能场景。鉴于对P4在前列腺生物学中作用的理解有限,研究结果为其对前列腺增生的调控效应提供了新见解,并突出P4作为BPH等增殖性前列腺疾病的潜在治疗候选。重要的是,需要进一步研究阐明潜在分子机制,并确定减少P4治疗相关全身副作用的策略。
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