Caja1間質(zhì)細(xì)胞改變在大鼠糖尿病性膀胱病發(fā)生中的作用研究.pdf

1、背景及目的：
　　 糖尿病性膀胱病(DCP)是糖尿病(DM)患者常見的一種慢性并發(fā)癥，主要病理生理學(xué)為膀胱興奮性下降和逼尿肌收縮無力，其導(dǎo)致排尿困難、殘余尿增加、慢性尿潴留及充溢性尿失禁等臨床癥狀。DCP的發(fā)生是多因素作用的結(jié)果，其發(fā)生機制主要有：
　　 1、支配膀胱的相關(guān)神經(jīng)損害，2、膀胱逼尿肌功能受損，3、膀胱尿路上皮功能改變，4、膀胱壁膠原纖維比例降低和彈力纖維合成增加。基于上述發(fā)病機制的相關(guān)防治措施不斷在實驗室及

2、臨床上加以運用，但療效尚不滿意，提示可能存在其它的致病因素。
　　 膀胱正常的儲尿排尿功能依賴于支配膀胱的神經(jīng)、逼尿肌細(xì)胞及Cajal間質(zhì)細(xì)胞(ICC)等的協(xié)同作用。近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)膀胱存在ICC，膀胱ICC在膀胱壁中呈網(wǎng)絡(luò)狀分布，與逼尿肌細(xì)胞及神經(jīng)纖維存在廣泛的密切聯(lián)系，提示其可能作為一個“協(xié)調(diào)單元”參與膀胱的收縮功能，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其參與了膀胱過度活動癥等多種膀胱功能障礙疾病的發(fā)生。本研究所在前期的預(yù)實驗中發(fā)現(xiàn)，糖

3、尿病大鼠膀胱的ICC密度明顯低于正常大鼠，ICC是否參與了糖尿病膀胱功能障礙的發(fā)生？目前國內(nèi)外對此尚無文獻(xiàn)報道。
　　 在對胃腸道ICC的研究中發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞因子(SCF)能激活位于ICC胞膜上的酪氨酸激酶受體c-kit，啟動下游系列反應(yīng)，SCF/c-kit通路對ICC的生存和功能維持具有重要的作用。在糖尿病動物模型中發(fā)現(xiàn)，胃腸道組織SCF和c-kit的表達(dá)均明顯降低，ICC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，其參與了糖尿病胃腸道蠕動功能低下的發(fā)生

4、。通過補充外源性SCF能夠使ICC網(wǎng)絡(luò)的受損程度部分降低，并部分恢復(fù)受損的蠕動功能。糖尿病動物的膀胱組織中SCF的表達(dá)水平是否降低，其降低是否參與了逼尿肌ICC的損傷的發(fā)生，補充外源性SCF是否能夠提高膀胱組織局部SCF的水平并預(yù)防糖尿病致逼尿肌ICC的損傷，目前尚無相關(guān)報道。
　　 據(jù)此，本實驗采用大鼠糖尿病模型，研究了糖尿病大鼠膀胱ICC的改變在DCP發(fā)生中的作用及SCF在糖尿病致膀胱ICC改變中的作用，以進(jìn)一步豐富DCP的

5、發(fā)病機制研究，為DCP的預(yù)防和治療提供參考。
　　 方法：
　　 第一部分：探討糖尿病大鼠的逼尿肌ICC改變與糖尿病性膀胱病的關(guān)系。首先，通過鏈脲菌素(STZ)單劑腹腔注射(60mg/kg)建立大鼠糖尿病模型；然后在糖尿病造模成功12周后分別通過經(jīng)尿道膀胱內(nèi)測壓和離體逼尿肌肌條實驗對比研究正常大鼠和糖尿病大鼠的尿動力學(xué)指標(biāo)和離體逼尿肌肌條自發(fā)性收縮，分析糖尿病大鼠膀胱功能改變；最后采用c-kit免疫熒光染色法觀察糖尿病大

6、鼠的逼尿肌ICC的分布和數(shù)量的改變。
　　 第二部分：研究了SCF在糖尿病大鼠逼尿肌ICC改變中的作用。首先，采用RT-PCR和Western Blot分別從基因轉(zhuǎn)錄水平和蛋白水平檢測了糖尿病大鼠逼尿肌組織c-kit和SCF的表達(dá)水平。其次，給糖尿病大鼠補充外源性SCF，觀察其對糖尿病大鼠逼尿肌組織SCF和c-kit表達(dá)水平及ICC數(shù)量的影響。
　　 第三部分：進(jìn)一步確認(rèn)逼尿肌ICC減少在糖尿病性膀胱病中的作用。給糖尿病

7、大鼠補充外源性SCF減輕逼尿肌ICC的丟失，觀察其對糖尿病大鼠尿動力學(xué)指標(biāo)和離體逼尿肌肌條自發(fā)性收縮的影響。
　　 結(jié)果：
　　 1、采用單劑STZ(60mg/kg)成功建立糖尿病大鼠模型，STZ注射3天后血糖明顯升高，所有大鼠血糖均>16.7mmol/L，達(dá)到糖尿病模型標(biāo)準(zhǔn)，2周后復(fù)查血糖仍維持高血糖狀態(tài)。
　　 2、與正常對照組比較，糖尿病大鼠殘余尿量、最大膀胱容量和順應(yīng)性明顯增加，最大膀胱內(nèi)壓明顯降低；糖尿

8、病大鼠的逼尿肌肌條自發(fā)性收縮的幅度和頻率均明顯下降；糖尿病大鼠膀胱的逼尿肌ICC網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重破壞，數(shù)量明顯減少。
　　 3、mSCF和sSCF mRNA在大鼠膀胱逼尿肌中均有表達(dá)，sSCF水平遠(yuǎn)高于mSCF。糖尿病大鼠膀胱逼尿肌組織mSCF、sSCF、c-kit mRNA水平和SCF、c-kit的蛋白水平均顯著降低。給予外源性SCF后，糖尿病大鼠膀胱逼尿肌組織SCF的蛋白水平有效提升至接近正常水平，對其mRNA水平?jīng)]有影響；c-ki

9、t的mRNA和蛋白水平以及逼尿肌ICC的數(shù)量均明顯升高，但仍低于正常水平。
　　 4、給予外源性SCF減輕ICC的丟失后，糖尿病大鼠的血糖及體重水平?jīng)]有明顯變化；逼尿肌肌條自發(fā)性收縮的幅度明顯升高，而頻率沒有明顯改變；膀胱順應(yīng)性、最大膀胱容量和殘余尿量明顯減少，而最大膀胱內(nèi)壓沒有明顯改善。
　　 結(jié)論：
　　 1、糖尿病大鼠的逼尿肌ICC數(shù)量和逼尿肌組織SCF水平明顯減少，補充外源性SCF能有效提升逼尿肌ICC數(shù)