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γ射线防治瘢痕性尿道狭窄的机理研究

石磊  
【摘要】: γ射线防治瘢痕性尿道狭窄的机理研究 瘢痕性尿道狭窄术后瘢痕增生和挛缩常使尿道狭窄复发,反复多次内切开或尿道扩张给患者带来生理、心理痛苦及经济损失,且部分患者的治疗效果不佳。1998年,孙颖浩等借鉴皮肤瘢痕增生的放射治疗经验,首次将瘢痕放射治疗方法应用于瘢痕性尿道狭窄的治疗领域,他们采用尿道狭窄内切开或瘢痕电切术后早期尿道内γ射线放疗(放疗总剂量为10-15Gy)防治复发性瘢痕性尿道狭窄,疗效满意。 瘢痕增生是多因素综合作用的结果,而成纤维细胞在其病理过程中发挥了核心作用。成纤维细胞增殖与凋亡调控失衡是瘢痕增生的重要机理之一,大量研究表明,γ射线能够抑制成纤维细胞增殖并诱导其凋亡,提示纠正瘢痕成纤维细胞增殖与凋亡调控失衡可能是γ射线防治瘢痕增生的作用机理之一,然而目前关于这一效应机制尚缺乏系统研究,对于成纤维细胞增殖抑制和凋亡在γ射线防治瘢痕增生的效应机制中所占比重以及二者的相互关系尚未阐明,另外,在给定总照射剂量的情况下,关于γ射线单剂量和分剂量放疗对成纤维细胞增殖和凋亡的影响亦未见文献报道。因此,为深入研究γ射线防治瘢痕性尿道狭窄的作用机理并进一步为这一治疗方法提供实验基础和理论依据,以利于临床医生更加科学地制定放疗方案,我们对尿道瘢痕成纤维细胞的γ射线放疗反应进行了体外研究。 研究目的: 从尿道瘢痕组织来源的成纤维细胞增殖与凋亡的角度,系统研究γ射线在临床应用剂量范围内防治瘢痕性尿道狭窄的作用机理。 研究方法: 1. 原代培养尿道瘢痕来源的成纤维细胞; 2. MTT法分析γ射线对尿道瘢痕成纤维细胞生长的影响; WP=6 3. 克隆形成试验判断γ射线照射后尿道瘢痕成纤维细胞的增殖潜力变化; 4. 流式细胞仪分析细胞DNA含量、细胞周期的分布和细胞膜变化; 5. 透射电镜观察细胞的形态学变化; 研究结果: 1. 尿道瘢痕成纤维细胞经过不同剂量γ射线照射后,细胞的生长趋势随照射剂量的不同各有差异,5Gy照射组的细胞生长趋势与对照组基本一致,但经过照射的细胞生长缓慢。15Gy照射组的细胞生长趋势与对照组相比差异较大,细胞生长曲线低平。 2. 尿道瘢痕成纤维细胞经不同剂量γ射线照射后,细胞的生长抑制率随着照射剂量的增加而升高;经同一剂量γ射线照射后,细胞的生长抑制率有随时间延长而增加的趋势。 3. 照射组成纤维细胞的克隆形成率均明显低于对照组,5Gy照射组的克隆形成率明显高于15Gy照射组。 4. 与对照组相比,尿道瘢痕成纤维细胞经不同剂量γ射线照射后,细胞主要阻滞于G0-G1期;经同一剂量γ射线照射后,阻滞于G0-G1期细胞的比例随时间延长无明显变化,照射组间亦无明显差异。照射组细胞均在DNA直方图上出现典型的亚二倍体峰,15Gy照射组于照射后48小时即出现亚二倍体峰,早于5Gy照射组。照射后72小时,15Gy照射组与分剂量照射组的细胞周期分布及DNA亚二倍体峰均无明显差异。 尿道瘢痕成纤维细胞经不同剂量γ射线照射后,早期细胞凋亡率与贴壁细胞死亡率均随着照射剂量的增加而升高;经同一剂量γ射线照射后,早期细胞凋亡率与贴壁细胞死亡率均随着时间的延长而升高。照射后72小时,15Gy照射组与分剂量照射组的早期细胞凋 WP=7 5. 亡率与贴壁细胞死亡率均无明显差异。 6. γ射线诱导尿道瘢痕成纤维细胞出现凋亡小体等细胞凋亡的特征性形态学变化。 研究结论: 1. 在临床应用剂量范围内,γ射线对尿道瘢痕成纤维细胞的杀伤效应主要是诱导细胞凋亡。诱导尿道瘢痕成纤维细胞发生凋亡是γ射线防治瘢痕性尿道狭窄的作用机理之一,但关于有利于组织及时处理凋亡细胞的最佳凋亡率及相应的γ射线诱导剂量尚需进一步研究。 2. γ射线照射组成纤维细胞生长停滞或减缓主要是细胞个体增殖潜力受到抑制的结果,而γ射线诱导细胞凋亡在减少成纤维细胞数目方面的直接作用较小。γ射线抑制成纤维细胞增殖和诱导其凋亡并非孤立的作用结果,二者间可能存在密切的相互调节关系。 3. 在γ射线放疗防治尿道瘢痕增生的临床应用剂量范围内,总照射剂量可能是影响其生物学效应的主要因素;在控制总照射剂量的情况下,具体剂量分割方式对其生物学效应可能无明显影响。临床上对于瘢痕性尿道狭窄以采用术后γ射线分剂量放疗方式为妥,这样既可以获得与单剂量放疗相似的治疗效果,又能够避免或减少单次较大剂量射线照射损害瘢痕以外组织细胞而加重局部炎症反应。 4. 本研究为临床应用γ射线防治瘢痕性尿道狭窄提供了一定的实验基础和理论依据,并为进一步揭示其作用机理提供了研究思路。


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