猫特发性膀胱炎（Feline Idiopathic Cystitis，FIC）是猫下尿路疾病（Feline Lower Urinary Tract Disease，FLUTD）的主要原因，其症状包括排尿困难、血尿和排尿时的疼痛。压力被认为是FIC的重要诱因，尤其是慢性压力下，症状常反复出现。去甲肾上腺素（Norepinephrine，NE）作为一种关键的应激激素，在FIC的发病机制中起重要作用。然而，反复升高的NE水平对膀胱组织的直接影响尚不明确。
本研究旨在探讨间歇性NE暴露对猫初级尿路上皮细胞的分子影响，以期深入了解FIC的发病机制。我们从一只健康猫的膀胱黏膜中分离并培养了初级尿路上皮细胞，培养6天后，给予10、100和1000 μM的NE处理，每次1小时，共3次，中间设有1小时的恢复期。
结果显示，NE处理能够诱导尿路上皮细胞的促炎反应和氧化应激，表现为基质细胞衍生因子1（SDF-1）和过氧化氢（H₂O₂）水平的升高。此外，NE还降低了尿路上皮的屏障功能，具体表现为糖胺聚糖（GAG）浓度、紧密连接蛋白claudin-4含量和跨上皮电阻（TER）值的下降。
研究背景
猫特发性膀胱炎（FIC）是猫常见的下尿路疾病，其确切病因尚未完全明晰。压力，尤其是慢性压力，被认为是FIC的重要诱发因素。研究发现，FIC猫体内NE水平持续升高，提示NE可能在FIC的发病机制中扮演重要角色。然而，NE反复升高对膀胱组织的直接作用机制尚缺乏深入研究。
研究目的
本研究旨在通过模拟间歇性压力，探讨反复NE暴露对猫初级尿路上皮细胞的分子影响，重点关注炎症反应、氧化应激和屏障功能的变化，从而为理解FIC的发病机制提供新的证据。
研究方法
- 细胞分离与培养从一只健康的2岁欧洲短毛公猫的膀胱黏膜中分离尿路上皮细胞，培养于特定的角质细胞培养基中，持续6天。
- NE处理在第6天，对细胞给予10、100和1000 μM的NE处理，每次1小时，共3次，每次处理间隔1小时的恢复期。最后一次处理后，给予24小时的再生时间。
- 检测指标
- 炎症因子：测定培养基和细胞中的IL-6和SDF-1水平。
- 氧化应激：检测细胞中丙二醛（MDA）和培养基中H₂O₂的浓度。
- 细胞损伤：通过培养基中的乳酸脱氢酶（LDH）活性评估细胞损伤。
- 屏障功能：测量培养基中的GAG含量、细胞中claudin-4蛋白含量和TER值。
- 细胞形态学：采用姬姆萨染色观察细胞形态变化。
研究结果
- 细胞损伤与活力NE处理后，培养基中的LDH活性和细胞活力无显著变化，说明NE对细胞无明显毒性。
- 炎症反应
- IL-6水平：无显著变化。
- SDF-1水平：培养基中显著升高（p<0.05），细胞内显著降低，表明NE促进了SDF-1的释放。
- 氧化应激
- MDA水平：无显著变化。
- H₂O₂水平：在100和1000 μM NE处理组中显著升高（p<0.05），与SDF-1水平呈正相关（R²=0.51，p<0.01）。
- 屏障功能
- GAG含量：在所有NE处理组中显著降低（p<0.05）。
- Claudin-4含量：显著降低（p<0.05）。
- TER值：在NE处理后立即和24小时后均显著降低（p<0.05）。
- 相关性分析：H₂O₂和SDF-1水平与claudin-4含量呈负相关。
- 细胞形态学Giemsa染色显示，NE处理后细胞形态无明显变化，细胞单层完整。
讨论
本研究首次证实，间歇性NE暴露可直接影响猫尿路上皮细胞的功能。NE诱导了SDF-1的释放和H₂O₂的产生，激活了促炎反应和氧化应激。这些变化可能损伤紧密连接蛋白，削弱细胞屏障功能。GAG含量的减少和TER值的下降进一步证实了屏障功能的受损。
SDF-1的升高可能加剧炎症反应，H₂O₂的增加可能损伤细胞结构，二者共同导致屏障功能受损。这与FIC患者观察到的膀胱屏障功能下降相一致。
结论
间歇性NE暴露能够直接诱导猫尿路上皮细胞的炎症反应和氧化应激，削弱细胞的屏障功能。NE在FIC的发病中可能发挥关键作用。本研究为FIC的病理机制提供了新的见解，未来可针对NE信号通路开发新的治疗策略。
参考文献：
Molecular effects of intermittent stress on primary feline uroepithelial cell culture as an in vitro model of feline idiopathic cystitis