综述：犬猫下尿路环氧合酶表达的已知研究进展：系统综述

《Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics》：What Do We Know About Cyclooxygenases Expression in the Lower Urinary Tract of Dogs and Cats? A Systematic Review

　　

环氧合酶（cyclooxygenases，COX-1 和 COX-2）是前列腺素类物质（prostanoids）生物合成中的关键酶，后者介导生理功能、炎症反应及癌发生过程。犬和猫的下尿路疾病较为常见，且通常具有复杂性，因此需要针对性的治疗干预。尽管环氧合酶在人体中的作用已得到充分确立，但其在犬猫中的表达谱仍缺乏系统阐明。本系统综述旨在整合关于犬猫下尿路组织中 COX-1 和 COX-2 表达的现有知识，重点强调其病理学意义及当前文献中的知识空白。共纳入 28 项原始研究，这些研究采用了免疫组织化学（immunohistochemistry，IHC）、蛋白质印迹（Western blotting，WB）、原位杂交（in situ hybridization，ISH）、RNA 测序（RNA sequencing）、酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）等方法。膀胱是分析最频繁的组织，其次为尿道。COX-2 表达主要在伴有炎症或肿瘤性病变的组织中升高，而 COX-1 在正常组织中表现为组成性表达模式。在患有猫特发性膀胱炎（feline idiopathic cystitis，FIC）的猫中，尿道黏膜 COX-2 表达显著升高。在移行细胞癌（transitional cell carcinoma，TCC）病例中，COX-2 表达存在较大差异。COX-1 在正常及病变组织中的持续表达提示其具有稳态维持作用。尽管 COX-2 具有作为治疗靶点和预后标志物的潜力，但方法学异质性、样本量小以及缺乏标准化判定标准，限制了研究结果之间的可比性。本综述强调，有必要开展设计严谨的研究并建立标准化研究路径，以更深入理解 COX 酶在小动物泌尿病理学中的作用。

1 Introduction

引言部分首先界定了犬猫下尿路疾病在小动物临床中的高发性及其共同临床表现，包括排尿困难、血尿、尿频和不适当排尿。猫下尿路疾病中，猫特发性膀胱炎（feline idiopathic cystitis，FIC）占比较高，其病因学与发病机制尚未完全明确。文中指出，尿路上皮屏障蛋白表达改变及感觉功能受损，可能削弱下尿路完整性并促发疼痛、感觉高敏和排尿功能障碍，同时神经与炎症信号异常可能在该过程中具有核心作用。犬方面，下尿路炎症可见于良性病变和恶性肿瘤，其中尿路上皮癌（urothelial carcinoma，UC），亦称移行细胞癌（transitional cell carcinoma，TCC），是该区域最常见恶性肿瘤。肿瘤微环境中的炎症可通过促进生长因子、促血管生成介质、侵袭与转移相关酶以及免疫抑制成分释放而推动肿瘤进展。非甾体抗炎药（nonsteroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs）如吡罗昔康（piroxicam）在犬 UC 中显示出积极临床效果，但其分子机制仍未完全阐明。

随后，文章系统说明了环氧合酶-1（cyclooxygenase-1，COX-1）与环氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的生物学意义。COX-1 为组成型酶，参与胃、肾、肠和肺等器官的组织稳态维持；COX-2 则通常被视为诱导型同工酶，其表达可由炎症细胞因子、生长因子及肿瘤相关刺激激活。前列腺素 E₂（prostaglandin E₂，PGE₂）作为 COX-2 的主要产物，是重要的炎症调节分子。尽管 COX 酶具有明确功能意义，但其在犬猫下尿路不同解剖节段，尤其是膀胱和富神经支配的近端尿道中的表达及病理生理作用，仍缺乏充分解析。作者据此提出开展系统综述的必要性，即整合犬猫膀胱与尿道中 COX-1、COX-2 的表达证据，识别知识空白，并为物种特异性的临床决策及未来研究提供依据。

2 Materials and Methods

材料与方法部分表明，本研究遵循系统综述和 Meta 分析优先报告条目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses，PRISMA）规范实施，研究对象为家猫（Felis catus）和家犬（Canis lupus familiaris）膀胱及尿道组织中的 COX-1、COX-2 表达。数据库检索共获得 669 条记录，去除 396 条重复文献后，对 273 篇文章进行题目和摘要初筛，并由两名审稿者独立完成，若存在分歧则由第三名审稿者裁决。纳入标准包括：针对犬或猫尿道和/或膀胱组织中 COX-1 和/或 COX-2 表达的原始研究，且采用可识别的分子生物学或免疫组织化学方法，如聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）、实时定量 PCR（quantitative PCR，qPCR）、RNA 测序（RNA-seq）、蛋白质印迹（WB）、免疫组织化学（IHC）、免疫荧光（immunofluorescence，IF）、酶联免疫吸附测定（ELISA）、Sanger 测序、蛋白质组学及下一代测序（next-generation sequencing，NGS）等。排除标准则包括动物种属不符、未聚焦 COX-1/COX-2、非膀胱或尿道组织、缺乏可测量表达数据、仅提及存在而未量化表达，以及方法学不充分等情况。检索数据库为 PubMed、Scopus 和 Web of Science，最新检索更新至 2025 年 4 月 1 日。最终在全文复核和标准化数据提取后，共纳入 28 篇研究。

3 Results

3.1 General Characteristics of the Selected Studies

结果部分首先概述纳入研究的一般特征。28 篇原始研究中，15 篇发表于 2000—2014 年，其余 13 篇发表于最近 10 年，研究来源以美国和英国为主。研究内容涵盖犬或猫下尿路组织中 COX-1 和 COX-2，或单独 COX-2 的表达。对象既包括正常组织、炎症组织，也包括膀胱 TCC/UC 等肿瘤组织。膀胱是最常分析的组织，尿道研究相对较少。方法学方面，IHC 为最常用技术，WB 次之，此外还包括 RNA-seq 生物信息学分析、IF 与原位杂交（ISH）等。该部分还提示，部分研究包含其他物种或采用细胞系模型，说明现有证据存在一定异质性。

3.2 Methods Used for Detecting the Expression of COX-1 and COX-2

本节对 COX-1 和 COX-2 的检测方法进行了归纳。IHC 是检测蛋白表达最广泛采用的技术，优势在于能够于组织切片中直观显示靶蛋白的空间定位、细胞分布和染色强度，尤其适用于肿瘤和炎症病灶分析，并可应用于福尔马林固定石蜡包埋样本。WB 主要用于 COX-2 蛋白定量，可根据分子量分离蛋白并借助特异性抗体检测，因此在蛋白表达定量方面更具稳健性。IHC 与 WB 联合应用时，可分别提供定位信息与总量信息，从而增强结果解释力。RNA-seq 用于分析 PTGS1（COX-1）和 PTGS2（COX-2）转录本表达，有助于从转录组层面理解 COX 通路调控。ISH 则可在保留组织结构的基础上定位 PTGS2 mRNA。IF 提供较 IHC 更高的分辨率与灵敏度，有利于进行共定位分析。ELISA 虽不直接测定酶表达，但通过检测 PGE₂ 等代谢产物，可从功能层面推断 COX-2 活性。作者同时指出，一些研究仅从描述性或概念性层面讨论 COX，而未详述定量方法，这也是限制证据整合的重要因素。

3.3 Expression of COX-1 and COX-2 in the Bladder and Urethra of Felines

在猫的下尿路中，COX 同工酶表达呈现出膀胱与尿道之间的差异性。在正常猫膀胱中，COX-2 通常不可检出，提示其并非尿路上皮中的组成型酶；相比之下，COX-1 可在健康膀胱黏膜中表达。在 FIC 中，膀胱黏膜 COX-1 表达显著升高，而膀胱 COX-2 未见显著变化，但炎症性前列腺素如 PGE₂ 的生成增加，提示炎症通路被激活。治疗层面，偏向选择性 COX-2 抑制的美洛昔康（meloxicam）在猫膀胱 TCC 中曾显示姑息性获益，但在阻塞性 FIC 的随机对照试验中，并未证实其可降低尿道再阻塞发生率或加快恢复。

肿瘤方面，猫膀胱肿瘤中的 COX-2 表达频率差异较大，不同研究报道阳性率约为 37% 至 71%，且多表现为局灶性细胞质染色；而 COX-1 在所分析 TCC 病例中持续表达。部分资料提示 COX-2 阳性肿瘤的中位生存期较短，但由于样本量小、回顾性设计、治疗异质性及阳性判定阈值未统一，该预后意义尚不能定论。

关于猫尿道，证据明显不足。仅有一项研究系统评估了 FIC 猫近端尿道中的 COX-1 和 COX-2 表达。结果显示，COX-1 在对照组与 FIC 组间无显著差异，而 COX-2 在 FIC 猫尿道黏膜，特别是固有层中显著升高。同时，该区域还可见白细胞聚集、von Brunn 巢、血管生成增强趋势以及弹性蛋白沉积增加等组织学异常。这些发现共同支持 FIC 中存在局灶性尿道炎症和组织重塑，并提示 COX-2 可能在近端尿道病理过程中发挥关键作用。

3.4 Expression of COX-1 and COX-2 in the Bladder and Urethra of Canines

犬下尿路中 COX 表达模式与猫既有共性也有明显差异。健康犬尿道中，COX-2 及其 mRNA 可在近端和远端尿道组成性表达，其水平受解剖部位、组织层次、性别及去势状态影响。完整雌犬总体 COX-2 表达较高，尤其见于上皮层；而去势犬中，雄犬表达高于雌犬。去势后尤其是雌犬 COX-2 表达下降，作者据此推测其可能影响下尿路功能稳态，并与绝育后尿失禁易感性相关。

犬膀胱研究主要集中于 UC/TCC。正常膀胱中，COX-1 在上皮内稳定存在，而 COX-2 缺失或仅有极低表达。肿瘤组织中，COX-2 明显上调，在原发和转移性肿瘤细胞中均可检出，阳性率较高，但与组织学分级未见显著相关。COX-1 也可在肿瘤中表达，但程度较低。部分转录组研究显示，微粒体前列腺素 E 合酶-1（microsomal prostaglandin E synthase-1，mPGES-1）和 mPGES-2 上调，提示前列腺素合成轴在肿瘤进展中被激活。此外，BRAF V595E 突变与部分犬 UC 中更高 COX-2 表达相关，尤其在非梗类犬中更明显，提示其可能代表更具侵袭性的分子表型。

治疗与诊断层面，COX-2 抑制剂如吡罗昔康在犬 UC 中具有临床应用价值，尽管肿瘤内 COX-2 或 PGE₂ 水平并不能稳定预测疗效或预后。更进一步的研究表明，抑制 COX-2/mPGES-2 通路可减轻肿瘤诱导的免疫抑制，增加肿瘤巢内 CD3⁺ 与 CD8⁺ T 细胞浸润，从而促进肿瘤微环境由“冷肿瘤”向“热肿瘤”转化。与此同时，分子影像技术如 fluorocoxib A 可在膀胱镜检查中选择性识别表达 COX-2 的肿瘤病灶，而不标记正常尿路上皮，显示出较好的诊断应用前景。

3.5 Comparison Between Species

犬猫比较结果表明，两者均在正常膀胱中表现出 COX-1 的组成性表达，而 COX-2 通常与病理状态相关。然而，猫在 FIC 中表现为膀胱 COX-1 上调及尿道 COX-2 升高，而犬则在正常下尿路尤其尿道中即存在基础性 COX-2 表达，并受性激素调控。这提示犬 COX-2 可能除炎症应答外，还参与局部生理稳态维持。对于膀胱癌，两种动物均可出现 COX-2 过表达，但犬的阳性频率和表达强度总体更高，且关于 COX-2 抑制治疗的证据也更为充分。猫中虽有 COX-2 阳性与较差预后相关的迹象，但目前证据不足以形成确定结论。因此，不同物种在病理生理学上的差异应成为诊断与治疗策略制定时的重要考量因素。

4 Discussion

讨论部分综合指出，犬猫下尿路中 COX-1 与 COX-2 的表达具有明确的物种差异、组织差异及疾病特异性。猫中，膀胱 COX-1 为组成性表达，而 FIC 时其进一步升高；与此同时，COX-2 的改变主要定位于近端尿道黏膜，提示炎症可能更集中于该部位。犬中，COX-1 在正常膀胱中持续表达，COX-2 在健康膀胱中近乎缺失，但在尿道中可生理性表达，并受性别与激素状态调节；在 UC 中则广泛上调。基于这些模式，作者认为猫 FIC 中尿道 COX-2 升高为选择性 COX-2 抑制提供了理论基础，但现有临床试验尚未证实明确获益。犬绝育后 COX-2 生理表达下降，则可能与尿道功能稳态受损及尿失禁倾向相关。

在肿瘤环境中，COX-2 高表达提示其参与癌发生和肿瘤微环境调控。犬中已有证据显示 NSAIDs 可发挥治疗作用，且 COX-2 阻断能够改善抗肿瘤免疫浸润状态。猫中 COX-2 可能具有一定预后意义，但仍需进一步验证。作者同时强调，现有文献存在多项重要局限，包括样本量偏小、方法学标准不统一、缺少对合并症和临床分期等混杂因素的控制，以及检测技术、诊断标准和结果报告方式差异较大。这些问题削弱了研究间直接比较和高质量证据综合的可行性。未来研究应优先采用前瞻性设计、扩大样本量、统一纳入标准和评价阈值，并结合敏感度、特异度、受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC curve）等统计方法，推动 COX 相关生物标志物的验证与临床转化。

5 Conclusion

结论部分指出，犬猫下尿路中 COX-1 和 COX-2 的表达在物种、组织和疾病状态之间存在显著差异。COX-1 在两种动物膀胱中均表现为组成性表达；COX-2 在正常组织中通常缺失，但犬尿道例外，提示其可能具有局部生理功能。猫 FIC 中膀胱 COX-1 升高及近端尿道 COX-2 显著升高，提示其可能参与尿道炎症持续化；UC 中 COX-2 在犬更常见，但猫中亦可出现，并可能具有预后相关性。总体而言，特别是 COX-2，在犬猫下尿路炎症性和肿瘤性疾病的病理生理中具有重要意义，也为选择性 COX-2 抑制剂作为辅助治疗策略提供了依据。与此同时，针对犬猫尿道在炎症和肿瘤背景下的研究仍然稀缺，后续仍需更大样本和标准化方法学研究以深化理解并提升临床应用价值。