膀胱出口部分梗阻大鼠逼尿肌中糖原變化及其意義

李海洋,王道英,鐘甘平,王志平,史庭愷,馬俊林

(1.甘肅省人民醫(yī)院泌尿外科,蘭州730000;2.甘肅武威腫瘤醫(yī)院放療科,甘肅武威733000;3.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科,蘭州730030)

本實(shí)驗(yàn)觀察大鼠膀胱出口部分梗阻(partial bladder outlet obstruction,PBOO)后逼尿肌中糖原變化,探討其與膀胱功能變化的關(guān)系,以期為預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)膀胱功能提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與分組 健康雌性Wistar大鼠70只(清潔級(jí),2～3個(gè)月齡,180～250g,購(gòu)自蘭州軍區(qū)總醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心),根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果將大鼠分為實(shí)驗(yàn)組(44只)和對(duì)照組(18只),同時(shí)按得分情況分為 0、1、2、3分組。每周有一批做尿動(dòng)力功能測(cè)定后切除膀胱進(jìn)行組織分析(表1),有8只大鼠在飼養(yǎng)中途死亡。

1.2 PBOO模型建立和膀胱造瘺 用石洪波法建立PBOO動(dòng)物模型[1],術(shù)后3d每天各大鼠給青霉素40萬(wàn)單位腹腔注射,以后連續(xù)3d飲水中加入環(huán)丙沙星膠囊,濃度為1‰;用周德榮法于每周尿動(dòng)力測(cè)定前行大鼠膀胱造瘺[2]。

1.3 膀胱功能測(cè)定 水合氯醛腹腔麻醉后,剪開(kāi)皮膚縫合線結(jié),經(jīng)造瘺管行充盈性膀胱測(cè)壓,導(dǎo)管經(jīng)三通管與尿動(dòng)力儀和灌注泵連接,輕壓膀胱排空尿液,室溫下以0.2mL/min的流速?gòu)膶?dǎo)管灌注生理鹽水,記錄最大膀胱壓力(cm H2O)、最大膀胱容量(mL),計(jì)算漏尿點(diǎn)時(shí)的膀胱順應(yīng)性(△mL/△cm H2O)。

1.4 PAS染色及組織分析 尿動(dòng)力學(xué)測(cè)定后留取膀胱,天平稱重,標(biāo)本用Carney′s液固定2h后做組織切片;PAS染色后,由4個(gè)實(shí)驗(yàn)員(盲法)對(duì)糖原含量與分布情況進(jìn)行評(píng)分,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):0分組即沒(méi)有糖原;1分組糖原出現(xiàn)在近漿膜的逼尿肌層內(nèi);2分組糖原出現(xiàn)在肌層深處;3分組糖原在逼尿肌全層可見(jiàn),糖原顆粒在靠近固有層處也可見(jiàn)。要求實(shí)驗(yàn)員內(nèi)部對(duì)于一個(gè)樣本的差異都小于1分。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS15.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析,結(jié)果用5%、25%、75%、95%百分位數(shù)值表示,并采用 Box-Whisker Plots圖分析,用Mann-Whitney U檢驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)糖原評(píng)分差異有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組每周處死的大鼠數(shù)

2 結(jié) 果

2.1 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組大鼠在不同糖原評(píng)分中的數(shù)量分布情況見(jiàn)表2。表2顯示,對(duì)照組中有45.44%的標(biāo)本為 0分,實(shí)驗(yàn)組有43%為1分,而總的來(lái)說(shuō)有40%為1分。兩組分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

2.2 PAS染色結(jié)果 糖原顆粒出現(xiàn)在肌細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中,呈紫紅色。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著糖原含量的增加,糖原沉積的位置也從肌層近漿膜處向黏膜固有層延伸(圖1)。

圖1 不同糖原評(píng)分的膀胱組織切片PAS染色(×200)

2.3 糖原變化和尿動(dòng)力參數(shù)的關(guān)系(Box-Whisker Plots圖)圖2a、b示:PBOO時(shí)間、膀胱濕重和糖原評(píng)分呈正相關(guān),2、3組數(shù)據(jù)分布較寬。圖2c、d、e示:2分組和3分組的膀胱最大壓力、容量和膀胱順應(yīng)性與0分、1分組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05),3分組和 2分組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表2 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在不同糖原評(píng)分組中的數(shù)量分布情況〔n(%)〕

圖2 糖原評(píng)分和尿動(dòng)力參數(shù)關(guān)系的Box-Whisker Plots圖

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)建立PBOO動(dòng)物模型,從分析膀胱組織和功能入手,著眼于膀胱逼尿肌中糖原的變化,并采用PAS染色來(lái)檢測(cè)膀胱逼尿肌細(xì)胞中的糖原,研究PBOO后膀胱功能的變化發(fā)展。這種模型的優(yōu)點(diǎn)在于可以每周進(jìn)行尿動(dòng)力學(xué)分析,而且很容易獲得膀胱活組織,并描繪膀胱功能變化的時(shí)間過(guò)程:從功能正常到過(guò)度收縮和沒(méi)有順應(yīng)性,或者甚至沒(méi)有收縮性。還可以完全了解每只大鼠膀胱的尿動(dòng)力學(xué)變化過(guò)程。

本研究發(fā)現(xiàn),膀胱中糖原沉積的程度和位置與獲得組織標(biāo)本時(shí)尿動(dòng)力功能有關(guān)。糖原評(píng)分的增加與膀胱功能障礙的嚴(yán)重性有關(guān),又與梗阻的期限有關(guān);同時(shí)顯示,糖原評(píng)分和PBOO時(shí)間呈正相關(guān),但是數(shù)據(jù)分布寬窄不同,2分組數(shù)據(jù)分布最寬,這表明此時(shí)間段內(nèi)梗阻造成的糖原變化最明顯,但不是膀胱功能變化最明顯。雖然在膀胱壓力、膀胱容量和順應(yīng)性方面不好比較,但可通過(guò)反應(yīng)非常不同的糖原評(píng)分來(lái)區(qū)分,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示糖原評(píng)分超過(guò)1分,就說(shuō)明膀胱功能開(kāi)始惡化。Levin等[3]認(rèn)為代償期進(jìn)入失代償期沒(méi)有明確的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),但本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,評(píng)分為1分可以大概區(qū)分代償期和失代償期,這個(gè)結(jié)果提示,如果對(duì)處于糖原評(píng)分為1分的膀胱進(jìn)行及時(shí)的治療,理論上效果是非常滿意的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中膀胱壓力、膀胱容量和順應(yīng)性方面3分組和2分組間差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義說(shuō)明膀胱功能已經(jīng)惡化,但是繼續(xù)惡化不明顯,原因可能是手術(shù)造模時(shí)梗阻較輕,或者是樣本量太小所致。本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)局限性在于對(duì)糖原的評(píng)分方法過(guò)于主觀,尚有待于進(jìn)一步改進(jìn)。值得提出的是本實(shí)驗(yàn)中順應(yīng)性的變化出現(xiàn)一個(gè)先增加的過(guò)程,可能是由于膀胱容量增加所致。

最近研究表明,糖原的沉積和逼尿肌對(duì)膀胱內(nèi)高壓引起的組織缺血產(chǎn)生的適應(yīng)有關(guān),受累的肌細(xì)胞被迫在缺氧的情況下工作,此時(shí)代償功能增強(qiáng),糖原大量產(chǎn)生并沉積下來(lái)作為儲(chǔ)備[4-7]。Pessina等[8]報(bào)道,人、猴子、豚鼠的離體膀胱逼尿肌條在一段時(shí)間的缺氧后糖原含量會(huì)下降,這和體內(nèi)整個(gè)器官的糖原儲(chǔ)存的表現(xiàn)是矛盾的,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)發(fā)生缺血的時(shí)間越長(zhǎng),糖原顆粒就越多。本實(shí)驗(yàn)關(guān)于體內(nèi)膀胱的研究結(jié)果表明PBOO后一段時(shí)間逼尿肌細(xì)胞糖原是增多的,而且還重點(diǎn)觀察了糖原顆粒的分布情況,但是上述研究方法學(xué)上和本實(shí)驗(yàn)不同,故本結(jié)果還無(wú)法與文獻(xiàn)進(jìn)行比較。

目前國(guó)內(nèi)外臨床上診斷PBOO主要通過(guò)尿動(dòng)力學(xué)檢查。Franco等[9]認(rèn)為,診斷和評(píng)估膀胱出口梗阻(BOO)尿動(dòng)力學(xué)檢查結(jié)果最準(zhǔn)確,但是尿動(dòng)力檢查可重復(fù)性及穩(wěn)定性差,不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)膀胱功能。徐濤等[10]的研究結(jié)果顯示,應(yīng)用充盈性膀胱測(cè)壓檢查前列腺增生癥(BPH)伴BOO患者獲得的參數(shù)結(jié)果中,只有最大尿流率時(shí)逼尿肌壓力(PdetQmax)不論在同一次檢查還是在間隔較長(zhǎng)時(shí)間的再重復(fù)檢查都具有較優(yōu)的重測(cè)信度。這說(shuō)明盡管選擇的參數(shù)很多,但是可供選擇的準(zhǔn)確參數(shù)并不多。通過(guò)研究,作者認(rèn)為糖原沉積還沒(méi)有超過(guò)近漿膜的逼尿肌層時(shí)膀胱功能恢復(fù)的潛力較大,所以本實(shí)驗(yàn)結(jié)果有可能成為評(píng)價(jià)膀胱功能的一個(gè)重要參數(shù)。但是de Jong等[11]關(guān)于雄性豚鼠PBOO模型中逼尿肌中糖原的研究結(jié)果認(rèn)為逼尿肌靠近固有膜處有糖原沉積意味著膀胱功能恢復(fù)的潛力小,與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果有出入,有可能是動(dòng)物種屬差異和(或)造模引起的梗阻程度不同所致。

本實(shí)驗(yàn)關(guān)于PBOO后逼尿肌中糖原變化的研究結(jié)果基于膀胱標(biāo)本的獲取,而且僅限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn),臨床應(yīng)用要獲取膀胱標(biāo)本是不現(xiàn)實(shí)的,但是結(jié)合當(dāng)前快速發(fā)展的拉曼分光鏡檢術(shù)及其在組織分析中的應(yīng)用,作者有可能利用此項(xiàng)技術(shù)避免臨床上活組織檢查就能獲得數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可能在很大程度上用于幫助膀胱功能分析的應(yīng)用,為評(píng)價(jià)外科手術(shù)和藥物治療PBOO效果以及預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)膀胱功能提供重要依據(jù)。

[1]石洪波,孫曉松,余志遠(yuǎn),等.膀胱出口梗阻大鼠逼尿肌中神經(jīng)生長(zhǎng)因子mRNA的變化及意義[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2007,24:331.

[2]周德榮,章振保.大鼠膀胱出口梗阻模型的建立及其尿動(dòng)力學(xué)檢測(cè)[J].汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,17:165.

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