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膀胱ICC细胞与糖尿病大鼠膀胱功能障碍的关系的初步研究

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前言

第一部分 糖尿病大鼠膀胱功能障碍的变化研究

实验一 糖尿病大鼠模型的建立

材料与方法

结果

实验二 糖尿病大鼠膀胱充盈性压力测定研究

材料与方法

结果

实验三 糖尿病大鼠膀胱的离体逼尿肌肌条牵拉实验研究

材料与方法

结果

讨论

结论

第二部分 糖尿病大鼠膀胱ICC细胞的密度分布变化研究

材料与方法

结果

讨论

结论

全文结论

致谢

照片

参考文献

文献综述:糖尿病膀胱功能障碍的研究进展

攻读硕士学位期间第一作者发表的主要论文

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摘要

背景及目的糖尿病(Diabetes mellitus,DM)是一种常见病,随着人们生活质量的提高,糖尿病在中国的发病率呈逐年升高趋势。糖尿病膀胱功能障碍(DiabeticBladder Dysfunction,DBD)又称糖尿病性膀胱病(Diabetic cystopathy,DCP),是糖尿病患者常见的一种泌尿系统并发症,发生率可占DM患者的40%~90%。其早期常隐匿性起病,无症状地进行性发展,易被临床医师与糖尿病患者所忽视,往往只有到了糖尿病膀胱功能障碍的晚期阶段,由于逼尿肌收缩力减弱至消失,患者出现排尿困难、残余尿增多、慢性尿潴留及充溢性尿失禁等症状时才予以重视,严重影响患者的生活质量和健康状况。糖尿病膀胱功能障碍早期的积极防治和晚期的针对性治疗是泌尿外科、内分泌科、神经内科和老年科医师共同面临的课题。
   然而,糖尿病膀胱功能障碍的病因尚未完全明了,目前本领域的学者普遍认为其与糖尿病病程和周围神经病变的发生率及程度等诸多因素有关。糖尿病周围神经病变是晚期膀胱功能障碍的主要发病机制,但是临床照此理论指导下相应使用神经受体激动剂进行治疗,效果并不令人满意,说明存在神经损伤以外的其他致病机制。临床上神经损害难以逆转,因此探讨神经损伤以外的机制尤为重要,其结果可望对临床治疗提供新的思路。
   Cajal间质细胞(ICCs)是存在于胃肠道的一种特殊类型细胞,主要起着起搏胃肠道慢波、传递电信号、介导肠神经与平滑肌之间信号的调节作用;对胃肠动力的产生和功能调控至关重要,其分布密度的异常和细胞网络完整性破坏与多种胃肠动力紊乱性疾病(如Hirschsprung's病、慢性传输型便秘等)的发生密切相关。国内外前期研究已发现:在人类、成年豚鼠和大鼠的膀胱均存在有ICCs,该细胞具有起搏细胞的特征电流Ih;电镜结果显示ICCs和逼尿肌细胞之间存在有缝隙连接,荧光漂白实验证实ICCs可以将兴奋信号传递给周围的逼尿肌细胞;ICCs在膀胱的不同部位分布不同,分布密度高的部位(膀胱三角区和膀胱顶部)肌条的兴奋性明显高于分布密度相对较低的部位(膀胱基底部)。研究还发现,在先天性肾盂输尿管连接部梗阻(Ureteropelvic junctionobstraaction,UPJO)患者,肾盂输尿管连接部ICC细胞数量减少;在先天性巨膀胱-小结肠-小肠蠕动失迟缓症(Megacystis microcolon intestinal hypoperstalsis syndrome,MMIHS)患者,膀胱ICC细胞数量也是减少的;在人膀胱出口梗阻(Bladder outletobstruction,BOO)引起的逼尿肌过度活动(Detrusor overactivity,DO)膀胱中ICC细胞数量增加;上述研究结果说明ICCs与膀胱的兴奋以及兴奋-收缩耦联有着密切关系。晚期糖尿病膀胱表现为膀胱兴奋性和收缩功能的明显降低,ICCs是否也参与了其发病过程?
   C-kit是一种酪氨酸激酶受体(Tyrosine kinase receptor,KIT),可表达于ICC细胞、肥大细胞及造血细胞等多种细胞。在膀胱中只有ICC细胞和肥大细胞表达c-kit受体,肥大细胞数量较少,且其圆形形态很容易和ICC细胞区分,因此c-kit特异性抗体标记被广泛用于膀胱ICC细胞的鉴定。
   研究内容及目的
   本研究拟采用免疫组化、膀胱尿动力学检测、肌条兴奋性和收缩性测定及激光共聚焦等技术,通过对照研究糖尿病大鼠和正常对照组大鼠膀胱ICC细胞形态学及分布密度的特征,以及膀胱兴奋性和收缩性的变化情况,初步探讨ICCs与糖尿病膀胱功能障碍的关系,结果有助于进一步阐明糖尿病膀胱功能障碍的发生机制,并为临床治疗提供新的可能靶点。
   方法本课题以成年雌性SD大鼠为研究对象,通过一次性腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)建立糖尿病SD大鼠模型,对照组大鼠一次性腹腔注射枸橼酸钠缓冲液。足量饮食饲养12周后,对糖尿病组和对照组大鼠均行膀胱尿动力学检测,比较DM组与对照组大鼠膀胱残余尿量、最大膀胱容量、最大膀胱压力及膀胱顺应性变化情况;行离体逼尿肌肌条实验,观察DM组大鼠逼尿肌肌条兴奋性及收缩性的变化;最后采用免疫组织荧光染色法,在激光共聚焦显微镜下检测两组大鼠膀胱ICCs细胞的密度分布情况,初步探讨ICCs与糖尿病膀胱功能障碍的相关关系。实验结果用均数±标准差(-x±S)表示,采用SPSS11.5统计分析软件处理。样本均数间比较采用配对t检验。结果以P<0.05为差异显著,P>0.05为差异不显著。
   结果
   1、成功建立晚期糖尿病动物模型,糖尿病大鼠出现多饮、多食、多尿、消瘦症状。
   2、糖尿病组大鼠膀胱残余尿量、最大膀胱容量和膀胱顺应性较对照组明显增加(P<0.01),而最大膀胱压力明显降低(P<0.05)。
   3、糖尿病组大鼠逼尿肌肌条收缩频率较对照组明显降低(P<0.05),而且收缩幅度有降低趋势。
   4、糖尿病组大鼠膀胱ICCs细胞数量较对照组明显减少(P<0.01)。
   结论
   1、链脲佐菌素(STZ)可成功诱导SD大鼠建立1型糖尿病动物模型。
   2、晚期糖尿病大鼠出现膀胱功能障碍,表现为膀胱及逼尿肌的兴奋性、收缩性减弱,甚至消失。
   3、糖尿病大鼠膀胱中ICC细胞数量减少可能与糖尿病膀胱逼尿肌兴奋性及收缩性减弱等膀胱功能障碍的发病有关。

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