丁華洋梁朝朝. 安徽醫(yī)科大學(xué)(合肥 3003);.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科
·綜 述·
慢性骨盆疼痛綜合征(CPPSCPPS)疼痛的發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展
丁華洋1梁朝朝2
1. 安徽醫(yī)科大學(xué)(合肥 230032);2.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科
慢性骨盆疼痛綜合征(CPPS)為Ⅲ型慢性前列腺炎,出現(xiàn)持續(xù)或反復(fù)發(fā)作性盆腔疼痛,且至少持續(xù)或反復(fù)發(fā)作6個(gè)月,常伴有消極的認(rèn)知、行為、性行為和情感后果,與下尿路病變、性功能障礙、腸功能紊亂或婦科疾病相關(guān),缺乏感染或其他明顯的病原學(xué)證據(jù)[1]。CPPS疼痛的部位主要分布于會(huì)陰部、腹股溝、肛周、陰囊、大腿內(nèi)側(cè)及睪丸等部位[2],均分布于膀胱尿道神經(jīng)支配的腰、骶神經(jīng)支配的區(qū)域。
PPS疼痛具有疼痛部位的多變性和疼痛發(fā)生的持續(xù)性、難治性等特點(diǎn)。臨床上常見(jiàn)一些慢性前列腺炎(chronic prostatitis,CP)患者經(jīng)治療后,前列腺組織炎癥消失而疼痛癥狀仍然存在或者加重,推測(cè)引起前列腺疼痛的原因與支配前列腺的L5-S2脊髓段神經(jīng)繼發(fā)性病變導(dǎo)致的持續(xù)性神經(jīng)牽涉痛有關(guān)[3]。
(一)細(xì)胞因子
細(xì)胞因子是機(jī)體內(nèi)的免疫細(xì)胞和炎癥細(xì)胞產(chǎn)生的、調(diào)節(jié)局部和全身免疫、炎癥反應(yīng)并參與組織修復(fù)過(guò)程的小分子蛋白,主要以自分泌和旁分泌產(chǎn)生[4]。慢性前列腺炎/慢性骨盆疼痛綜合征(CP/CPPS)的病理過(guò)程常伴有眾多炎癥因子的變化,它們?cè)谇傲邢倬植垦装Y的病理變化可能對(duì)前列腺炎的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)歸發(fā)揮重要作用[5]。
1. TNF-α:主要來(lái)源于巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞,具有抵抗細(xì)菌和病毒等感染,促進(jìn)組織修復(fù),引起腫瘤細(xì)胞凋亡等較廣泛的生物學(xué)活性。He等[6]研究表明,Ⅱ型和ⅢA型前列腺炎中高濃度TNF-α與白細(xì)胞計(jì)數(shù)之間呈正相關(guān),ⅢB型前列腺炎患者EPS 中TNF-α的濃度與正常對(duì)照組無(wú)明顯差異。由此可知,TNF-α可用于鑒別炎癥性和非炎癥性前列腺炎。在前列腺局部,TNF-α可激活單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞,刺激其合成IL-1、IL-6和IL-8,進(jìn)而促進(jìn)炎癥發(fā)生。最近的研究發(fā)現(xiàn),TNF-α可能是疼痛超敏和自發(fā)性疼痛的潛在原因。
2. IL-8:一種強(qiáng)效的中性粒細(xì)胞趨化因子,主要由IL-1、TNF、LPS等誘導(dǎo)單核細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等合成和分泌,并可誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞從血液向炎癥區(qū)域聚集。Khadra等[7]研究發(fā)現(xiàn),IL-8在CP/CPPS患者的精漿中含量比健康人群明顯升高,IL-8的含量與NIH-CPSI疼痛、排尿癥狀和生活質(zhì)量評(píng)分明顯相關(guān)。
3. IL-1:又稱(chēng)淋巴細(xì)胞激活因子,主要來(lái)源于單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞,參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié),與疼痛的產(chǎn)生密切相關(guān)。IL-1β(循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的IL-1活性大都是IL-1β多肽類(lèi)型)是一種旁分泌型細(xì)胞因子,在炎癥和組織修復(fù)中具有重要作用,推測(cè)可能在前列腺炎發(fā)生發(fā)展中起重要作用。IL-1β通過(guò)促使血管細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子,引發(fā)單核細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和多形核白細(xì)胞從血管滲出,侵入前列腺組織以及誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等分泌細(xì)胞因子,促使炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)擴(kuò)大等一系列免疫炎癥反應(yīng),使細(xì)胞產(chǎn)生大量的前列腺素E2,引起CPPS患者疼痛等諸多生物學(xué)效應(yīng)。
4. IL-6:由單核細(xì)胞、活化的T、B細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞等產(chǎn)生,能使B細(xì)胞前體分化產(chǎn)生抗體,與集落刺激因子(colony stimulating facter, CSF)協(xié)同,促使骨髓源細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化,增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞的作用。Stancik等[8]對(duì)109例CP/CPPS患者進(jìn)行了抗生素治療,治療前有86例患者的精漿中和37例患者手淫后的尿液中IL-6濃度增高,經(jīng)抗生素治療后,59.6%的患者精液、尿液中IL的濃度明顯下降,其中ⅢA組中52.8%的患者IL-6濃度下降,ⅢB組中有73%的患者IL-6濃度下降。ⅢA型患者精漿中IL-6濃度和疼痛、排尿癥狀、生活質(zhì)量以及總評(píng)分存在正相關(guān)性,表明ⅢA型患者的疼痛癥狀、排尿障礙和生活質(zhì)量的影響可能是由免疫反應(yīng)誘導(dǎo),進(jìn)而引起前列腺充血水腫以及疼痛。
5. IL-10:由Th2輔助細(xì)胞亞群產(chǎn)生,可限制單核巨噬細(xì)胞對(duì)免疫介質(zhì)的釋放,減少TNF-α和IL-1的釋放并降低其活性。He等[6]研究發(fā)現(xiàn),ⅢB型患者EPS 中IL-10的水平和TNF-α呈正相關(guān),而IL-10的水平和IL-2呈負(fù)相關(guān)。Miller等[9]研究發(fā)現(xiàn),CP/CPPS患者的精液中IL-10和TNF-γ濃度較對(duì)照組顯著增高。精液中IL-10的濃度和患者NIH-CPSI呈正相關(guān),IL-10的濃度越高,患者的疼痛癥狀越嚴(yán)重。PGE2:主要由巨噬細(xì)胞合成和釋放,在物理、化學(xué)等炎癥介質(zhì)刺激下產(chǎn)生。Koval等[10]研究發(fā)現(xiàn),PGE2與CPPS疼痛癥狀密切相關(guān)。Pontari[11]研究發(fā)現(xiàn),CPPS患者EPS中PGE2的水平明顯高于對(duì)照組,經(jīng)治療后癥狀改善的患者的EPS中PGE2水平則下降,認(rèn)為CPPS患者的疼痛癥狀由氧化應(yīng)激作用增強(qiáng)導(dǎo)致PGE2水平升高而引起。神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF):中樞神經(jīng)系統(tǒng)NGF主要來(lái)源于星形膠質(zhì)細(xì)胞,激活后可以產(chǎn)生大量NGF。CPPS疼痛可能是由于前列腺慢性炎癥引起IL-6和IL-8等炎性因子的表達(dá),進(jìn)而引起IL-10和NGF的表達(dá),再由NGF直接作用引起。Hedelin等[12]通過(guò)對(duì)CP患者精液中的NGF和炎性介質(zhì)的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)CP患者精液中的NGF水平較對(duì)照組顯著升高,用McGill疼痛問(wèn)卷調(diào)查(MPQ)、多項(xiàng)人格調(diào)查表(MPI)和國(guó)際IPSS評(píng)分分析,發(fā)現(xiàn)NGF與CPPS疼痛程度存在正相關(guān)性。
(二)離子通道
離子通道是細(xì)胞膜上一種特殊的兩親性膜整合蛋白,具有離子選擇性和門(mén)控特性,通過(guò)殘基側(cè)鏈選擇性與離子相互作用,發(fā)揮專(zhuān)一性通道屏障功能。大電導(dǎo)鈣離子激活的鉀離子通道(large conductance Ca2+-activated channels,BKCa)是一類(lèi)超家族具有多種生理功能通道的蛋白,其功能多樣,不僅在調(diào)節(jié)可興奮細(xì)胞,包括神經(jīng)細(xì)胞動(dòng)作電位的復(fù)極和發(fā)放頻率、細(xì)胞膜興奮性以及平滑肌細(xì)胞收縮性、神經(jīng)遞質(zhì)釋放等中起重要作用,而且還參與了免疫、細(xì)胞增殖分化[13]、細(xì)胞凋亡調(diào)控等過(guò)程。Kim等[14]對(duì)大鼠前列腺分泌上皮細(xì)胞進(jìn)行分離培養(yǎng)后采用膜片鉗記錄分析,發(fā)現(xiàn)是電壓依賴(lài)性鉀離子通道,并證實(shí)此鉀離子通道是BKCa,可受某些藥物(ATP、UTP、Ach)影響引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度變化,從而調(diào)節(jié)鉀離子通道活性,并且在前列腺液的分泌過(guò)程中起重要作用。離子通道功能的異常可能會(huì)引起前列腺上皮細(xì)胞K+、Ca2+等電解質(zhì)代謝異常,細(xì)胞外高鉀可引起平滑肌細(xì)胞膜去極化,促使細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流,進(jìn)而引起前列腺及周?chē)∪馐湛s異常,產(chǎn)生疼痛癥狀。由此說(shuō)明,BKCa通道與CPPS疼痛的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。組織細(xì)胞中鈣離子濃度升高會(huì)引起炎癥和疼痛,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度的升高是一些促炎因子激活和釋放的必要條件。Nadler等[15]報(bào)道在CP患者的EPS中,促炎因子IL-1β和TNF-α的水平均升高,這可能與鈣庫(kù)調(diào)控的鈣離子通道(store-operated calcium channels,SOCs)的激活有關(guān)。神經(jīng)元上的電壓門(mén)控鈣離子通道(voltage-gated calcium channels,VGCC)主要作用是調(diào)節(jié)去極化而誘導(dǎo)鈣離子內(nèi)流,進(jìn)而觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)鈣離子依賴(lài)的一系列生理反應(yīng),如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、神經(jīng)元興奮性的調(diào)節(jié)和基因轉(zhuǎn)錄等。多種神經(jīng)調(diào)質(zhì),如谷氨酸、去甲腎上腺素、乙酰膽堿、γ-氨基丁酸、P物質(zhì)等,參與疼痛的傳遞與調(diào)控。VGCC的變化可能影響這些神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,進(jìn)而引起前列腺痛。Fossat等[16]研究表明Cav1.2通道(L型VGCC亞型)大量存在于脊髓背根神經(jīng)節(jié)中,在生理性傷害感受和慢性/神經(jīng)性疼痛中發(fā)揮重要作用,且L型VGCC阻滯劑能增強(qiáng)阿片樣物質(zhì)的止痛效果,因此,鈣離子通道在CPPS疼痛中也起重要作用。目前,普遍認(rèn)為Nav1.3、Nav1.7和Nav1.8等鈉離子通道與疼痛有關(guān)。Samad等[17]研究表明,用含有ShRNA的腺相關(guān)病毒敲除Nav1.3注射到分支神經(jīng)損傷模型大鼠的腰部背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglia,DRG),結(jié)果顯示L4DRG的Nav1.3的敲除明顯減弱了神經(jīng)損傷所致的機(jī)械疼痛閾值,表明Nav1.3與神經(jīng)性疼痛關(guān)系密切。Laedermann等[18]實(shí)驗(yàn)觀察到在分支神經(jīng)損傷模型中,Nav1.7的電流振幅明顯減弱,然而Nav1.7的阻滯劑明顯減輕此模型大鼠的疼痛行為,表明Nav1.7參與了神經(jīng)性疼痛的形成。Thakor等[19]研究發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)病性疼痛模型中,受損的DRG神經(jīng)元及毗鄰未受損神經(jīng)元中Nav1.8表達(dá)水平均下降,而受損的神經(jīng)纖維及毗鄰未受損的神經(jīng)軸突中Nav1.8表達(dá)明顯增加,同時(shí)特異性Nav1.8阻滯劑明顯改善了疼痛行為,表明Nav1.8在神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生過(guò)程中起重要作用。
(三)化學(xué)因素
某些化學(xué)因素可刺激尿道括約肌頻繁地過(guò)度收縮或者痙攣,導(dǎo)致膀胱出口梗阻,造成前列腺部尿道壓力增高,尿液反流入前列腺,尿酸誘導(dǎo)無(wú)菌性化學(xué)性前列腺炎,產(chǎn)生排尿異常和骨盆區(qū)域疼痛癥狀。閻鵬[20]在對(duì)113例Ⅲ型慢性前列腺炎患者的EPS液尿酸測(cè)定的研究中,將113例慢性前列腺炎患者分為2組,其中ⅢA組59例,ⅢB組54例,另設(shè)正常對(duì)照組21例,3組分別進(jìn)行NIH-CPSI評(píng)分,治療4周,分別測(cè)定EPS中的白細(xì)胞計(jì)數(shù)和尿酸濃度,推測(cè)EPS中尿酸的水平可能與CPPS疼痛相關(guān)。機(jī)體內(nèi)代謝產(chǎn)生的尿酸可經(jīng)腎小球?yàn)V過(guò),但98%可被近曲小管重吸收,當(dāng)尿酸鹽結(jié)晶沉積在組織中,可引起炎癥反應(yīng)。同樣地,當(dāng)EPS中有高濃度的尿酸時(shí),也有可能引起前列腺的炎癥反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)性刺激,導(dǎo)致骨盆區(qū)域疼痛[21]。
(四)解剖因素
正常情況下,血鉀濃度是尿鉀濃度的10倍,由于尿路上皮構(gòu)成的天然屏障,阻止K+滲入上皮下,然而病理?xiàng)l件下尿路上皮通透性增高,K+從上皮外組織中滲入上皮下,刺激神經(jīng)引起疼痛癥狀。Parsons等[22]研究發(fā)現(xiàn),CP與間質(zhì)性膀胱炎(interstitial cystitis,C)的臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查、可能的發(fā)病機(jī)制、甚至對(duì)治療的反應(yīng)都極其相似,因此,推測(cè)兩者可能有相同的致病因素和相同的病理生理過(guò)程,即下尿路上皮功能障礙。Eisenberg等[23]對(duì)多名CP患者進(jìn)行鉀離子敏感試驗(yàn)(Potassium Sensitivity Test,PST),發(fā)現(xiàn)CP與間質(zhì)性膀胱炎一樣存在下尿路上皮功能障礙,機(jī)制可能是CP患者上皮細(xì)胞的通透性增加,而腺泡內(nèi)增高的K+又可通過(guò)具有功能障礙的上皮細(xì)胞間隙滲入到基質(zhì)中,再加上尿液中的K+滲入到組織間隙,刺激神經(jīng)纖維末梢引起疼痛。Parsons等[24]在臨床藥物試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),硫酸戊聚糖鈉(PPS)能修復(fù)膀胱黏膜上皮,并且能夠改善IC患者的臨床癥狀,同樣也能夠緩解CPPS疼痛的癥狀。這提示,IC和CPPS都存在著下尿路上皮功能障礙這一相同的解剖因素。
(五)神經(jīng)調(diào)控
病理性疼痛的顯著特征是在病灶去除或者損傷愈合后疼痛依然持續(xù)存在很長(zhǎng)時(shí)間,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。趙暉等[25]研究發(fā)現(xiàn),高達(dá)92.2%的CPPS患者其慢性疼痛狀態(tài)和盆底功能障礙存在相關(guān)性,表明神經(jīng)機(jī)制可能參與了CPPS疼痛的發(fā)生發(fā)展。臨床上常見(jiàn)一些CP患者經(jīng)治療后,前列腺組織炎癥消失而疼痛癥狀仍然存在或者加重。Ishigooka等[26]在大鼠模型上發(fā)現(xiàn),沒(méi)有使用坦索羅辛的大鼠前列腺炎模型組P物質(zhì)的免疫反應(yīng)區(qū)域在大鼠脊髓的L5-S2節(jié)段,推測(cè)CPPS疼痛原因可能在于支配前列腺的L5-S2脊髓節(jié)段的繼發(fā)性病變,P物質(zhì)在CPPS疼痛的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。部分CPPS疼痛可能是一種L5-S2節(jié)段脊髓病變引起的持續(xù)性神經(jīng)牽涉痛[3]。大量實(shí)驗(yàn)研究表明,脊髓初級(jí)中樞氧化應(yīng)激也與CPPS疼痛關(guān)系密切。Kullisaar等[27]通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)患者尿中-異前列腺素含量,發(fā)現(xiàn)BPH與ⅢA、ⅢB、Ⅳ型前列腺炎都存在明顯的氧化應(yīng)激現(xiàn)象。Schwartz等[28]研究發(fā)現(xiàn),外周刺激所引起的痛覺(jué)過(guò)敏和痛超敏與相應(yīng)節(jié)段脊髓背角氧化應(yīng)激密切相關(guān)。這提示,神經(jīng)調(diào)控在CPPS疼痛中發(fā)揮重要作用。
CPPS在男性青壯年中發(fā)病較為廣泛,嚴(yán)重影響著患者的身心健康和生活質(zhì)量。目前,CPPS疼痛的發(fā)病機(jī)制尚不十分清楚,雖然已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述發(fā)病機(jī)制對(duì)CPPS疼痛的影響,但其確切的發(fā)病機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。隨著免疫學(xué)、分子生物學(xué)和基因工程等先進(jìn)技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)CPPS疼痛的發(fā)病機(jī)制不斷深入研究,可望對(duì)CPPS疼痛的癥狀提出更為有效的治療方法。
致謝:本文由衛(wèi)生部國(guó)家臨床重點(diǎn)專(zhuān)科建設(shè)項(xiàng)目(2012);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81170698;81370856);安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目(12010402128)基金項(xiàng)目資助
關(guān)鍵詞慢性骨盆疼痛綜合征; 疼痛
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(2014-12-05收稿)
doi:10.3969/j.issn.1008-0848.2015.03.014
中圖分類(lèi)號(hào)R 697