ROS-NLRP3信号通路在铥激光前列腺切除术后非感染性炎症中的作用及机制

Thulium laser resection of the prostate (TmLRP) has been widely used in clinical to treat benign prostatic hyperplasia. Postoperative urinary inflammation is the most catastrophic threat on patients. In previous study we found that most of the postoperative urinary inflammation was sterile inflammation (SI), which was significantly resulted from the postoperative necrosis layer caused by the coagulation effect of the laser during the operation. Infiltration of tremendous inflammation cells was closely correlated with the developmental period and degree of SI.Epithelial cells were basically repaired in the first two weeks. However, there were still larger amount of inflammation cells in the wound region and the mechanism was not clear. Recent research reported that ROS made a critical role in the process of urinary inflammation due to active NLRP3 inflammasome, which was proved to be the core in SI. So we prepare to use dog TmLRP model and clinical specimen to examine the situation of the inflammation cells, factors, such as ROS and NLRP3 etc, in the blood, urine and tissue. We aim to clarify the occurrence, development and degree-time change of SI and the function and mechanism of ROS-NLRP3 signal pathway in it. We also prepare to perfuse the inhibitors of ROS and NLRP3 into the urethral tract, and observe the possible impact of these drugs on the ROS-NLRP3 signal pathway and postoperative SI, thus providing another potential method in preventing and treating postoperative SI.

铥激光前列腺切除术（TmLRP）在临床广泛应用，但术后尿路炎症是最棘手的问题。我们前期研究发现术后尿路炎症以非感染性炎症（SI）为主，与手术热凝固效应导致前列腺创面形成坏死层显著相关；坏死层随之逐步出现大量炎症细胞浸润，与尿路SI发生时段及强度密切联系；术后两周创面上皮修复基本完成，但新生上皮之下仍有明显炎症细胞浸润，其内在机制尚不清楚。最新研究提示活性氧簇（ROS）在泌尿系统炎症进程中起重要作用，其激活的NLRP3炎性小体被证实是SI的核心。本研究拟应用犬TmLRP动物模型，结合临床手术标本，通过检测血、尿和术后前列腺创面细胞中炎症因子及ROS、NLRP3等因子的表达，研究术后SI发生发展及时效变化，探讨ROS-NLRP3信号通路在其中的作用及机制；通过动物模型灌注ROS和NLRP3抑制剂，观察其对术后SI及前列腺创面细胞ROS-NLRP3信号通路的影响，为临床防治术后SI提供新思路。

背景：铥激光前列腺切除术（TmLRP）是目前治疗前列腺增生（BPH）的主要微创手术。但尿路非感染性炎症(SI)是术后常见问题，其发生机制研究鲜有报道。我们通过手术前列腺组织检测，发现损伤相关分子模式（DAMPs）启动的固有免疫应答可能诱发SI。活性氧簇（ROS）可激活NLRP3炎性小体（Inflammasome）诱导炎症反应，提示ROS-NLRP3所介导的信号通路可能在此之中起重要作用，启发我们沿此寻找TmLRP术后SI针对性治疗方案。.目的：1、研究TmLRP术后尿路SI发生发展阶段。.2、阐明ROS-NLRP3信号通路在TmLRP术后尿路SI中表达和机制，为减轻SI寻找靶点。.方法：1、ELISA方法检测TmLRP患者手术前后不同时间血清、尿液中炎症细胞和炎症因子水平；术后即刻切取创面前列腺组织，检测HSP70表达定位。.2、建立实验犬TmLRP动物模型，通过对照组和抑制组研究，确定动物模型SI发生发展阶段和强度变化。.结果：1、临床标本检测提示TmLRP术后7天内，尿液中炎症因子迅速高表达，在术后3-5天达到峰值；尿液HSP70、TNFα、IL-1β的变化趋势与外周血中性粒细胞变化趋势相似，IL-18与外周血单核细胞、嗜酸性粒细胞变化趋势相似；创面前列腺组织即刻高表达HSP70。.2、动物模型实验提示犬TmLRP术后SI急性炎症期和慢性炎症期。急性期为手术至术后7天，其中术后3天为急性炎症高峰。慢性炎症期为术后7天至术后28天，其中术后14天为慢性炎症高峰。HSP70，NLRP3，Caspase-1，IL-1β，IL-18在术后SI不同的时间点均高表达。NAC预处理手术创面可以减少术后ROS释放，抑制NLRP3信号通路，减轻血液、尿液和前列腺创面SI。.结论：1、TmLRP术后SI急性期为手术至术后7天，慢性炎症期为术后7-28天。不同时段炎症细胞和炎症因子表达变化。.2、TmLRP术后创面即刻表达HSP70，可能进一步激活ROS-NLRP3信号通路，继而活化Caspase-1，促进炎症因子IL-1β、IL-18表达，诱发SI。NAC预处理手术通道后，可以抑制ROS-NLRP3信号通路，减轻TmLRP术后SI。ROS-NLRP3信号通路可以作为防治SI的靶点。.项目研究成果在Asian Journal of Andrology, Prostate等杂志发表。