雌激素对前列腺增生上皮的钙动员效应及其与核受体通路的交联研究

The relation between estrogen and androgen play an important role in the pathogenesis of benign prostatic hyperplasia, especially the [Ca]2+ ion channel bengins to be paied more attention to. It has been proved that GPR30 receptors constituted one part of the [Ca]2+ ion channel by patch clamp technique ( J 2011, Cell Physiol. ). According to it, we assume that estrogen induce calcium mobilization by activated GPR30 receptor,result in regulating the progression of prostatic hyperplasia.In addition,we have proved estrogen could induce calcium mobilization in prostate epithelial cells. However,what is the physchological function invovled in calcium mobilization activated by estrogen and what is the influence on the classical pathway of estrogen / androgen? Thus, we first proposed that if there is cooperation between "accelerated calcium mobilization and estrogen / androgen classical pathway". We plan to utilize electrophysiological technique and primary culture to obtain more evidence for verifying the role estrogen palys in GPR30 receptors.Then, we try to demonstrate how calcium mobilization affect the estrogen / androgen pathway by using shRNA to inhibit GPR30 receptor,aim to provide more sufficient data for the new treatment of prostatic hyperplasia.

雌/雄激素在前列腺增生的发病中起关键作用，其中雌激素的Ca离子通道作用开始得到重视。我们通过膜片钳证明GPR30受体参与Ca离子通道（2011，J Cell Physiol.）。由此推测雌激素经GPR30受体引钙动员调控前列腺增生的发展。预实验证明雌激素可以引起前列腺增生上皮胞内的钙动员。但雌激素的钙动员对细胞的生理功能是什么？以及对经典的雌激素信号通路会产生什么交联作用(Crosstalk)？我们首次提出"雌激素的钙动员快速作用对经典信号通路具有协同作用"的假设。我们拟采用电生理技术和原代培养，获得雌激素的作用于GPR30受引发钙动员的直接证据，进一步采用shRNA抑制GPR30受体，阐明雌激素钙动员对经典通路作用的分子机制，为前列腺增生新治疗方案提供更充分的科学依据。

雌/雄激素在前列腺增生的发病中起关键作用。我们通过分子生物学手段，分别在Beagle犬原代培养前列腺上皮细胞和RWPE-1中发现有GPR30的表达；通过生理学实验，发现17β-雌二醇和GPR30特异性激动剂G1可以引起胞内瞬时的钙升高反应，并且呈剂量依赖。进一步发现该反应并非由经典雌激素受体介导，而是通过作用于前列腺上皮细胞非经典雌激素受体GPR30，激活PLC产生IP3，IP3进一步作用于内质网引起钙释放，最终造成胞内钙动员。为了进一步研究17β-雌二醇如何通过胞内钙升高影响前列腺上皮细胞的生理功能，我们以原代培养的Beagle犬前列腺上皮细胞和RWPE-1作为实验对象，通过CCK-8发现17β-雌二醇和G1可以引起细胞活性的下降且呈剂量依赖。且17β-雌二醇和G1所引起的前列腺上皮细胞活性下降可以被G15和2-APB所恢复，表明这一过程由非经典雌激素受体GPR30和胞内内质网的钙释放介导。通过细胞核hoechst 33258染色和流式细胞分析，发现17β-雌二醇和G1作用于前列腺上皮细胞后引起的钙释放会引起线粒体钙浓度的升高。而作为调节细胞凋亡的重要途径，线粒体可以增加Caspase3的活性，并最终导致细胞凋亡。我们也发现在前列腺增生Beagle犬前列腺上皮细胞中GPR30的表达低于健康Beagle犬，并且对17β-雌二醇所诱导的钙释放和细胞活性抑制出现显著性降低，进一步通过对临床样本的分析，发现上皮细胞随着前列腺体积的增大，其比例有增多的趋势，而GPR30和芳香化酶的表达水平则随着前列腺体积的增大呈下降趋势，实验结果表明前列腺上皮细胞雌激素膜受体GPR30被激活之后可以介导细胞凋亡，GPR30表达下调或者雌激素转化能力下降导致的上皮细胞进入凋亡过程受阻，可能是前列腺增生病发的因素之一。因此GPR30对于维持上皮细胞的动态平衡具有重要作用，GPR30表达异常可能是前列腺增生病发的因素之一，为前列腺增生的预防和治疗提供了一定的理论基础。