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人脐血单个核细胞移植改善雌鼠压力性尿失禁的实验研究

曹莉莉  
【摘要】:压力性尿失禁(stress urinary incontinence,SUI)是一种常见的盆底功能障碍性疾病(pelvic floor dysfunction,PFD),世界范围内约有2亿人存在尿失禁问题。SUI与盆底和尿道薄弱有关,妇女分娩时的肌肉组织、结缔组织和神经损伤可能是导致该疾病最重要的危险因素。引起压力性尿失禁的主要机制有尿道高活动性和固有括约肌功能障碍(intrinsic sphincter deficiency,ISD)。目前多数研究者认为大多压力性尿失禁患者同时有ISD和尿道高活动性两种因素存在,ISD在SUI的发病过程中起重要作用[1-3]。一位有80年寿命的女性一生中可能要承受11.1%的盆底手术风险,其中29%至少经历一次手术。15年后,这个风险相似,约12.2%,其中19%有再次手术风险,6.2%接受了再次手术[4]。基于美国的一组数据也证明,80年寿命的女性一生中可能要承受20%的盆底手术或者尿失禁手术的风险[5]。尿道悬吊带术和尿道旁填充术作为初始尿失禁(urinary incontinence,UI)的外科治疗方法已经被认可。但是,前者有30%再次手术的风险,后者是前者的9倍。即便手术达到85%~90%的成功率,也意味着有10%~15%的手术患者仍然持续的尿失禁,而且还有吊带侵蚀、梗阻和感染等发生。目前治疗尿失禁的方法多只能解决膀胱颈支撑功能障碍和改善尿道局部压力,不能纠正ISD,因此长期疗效不理想,而且并发症较多。利用干细胞修复和增强受损括约肌的功能,是目前治疗SUI的新思路。脐血干细胞(umbilical cord blood stem cell,UCBSC)主要含有造血干细胞和间充质干细胞,经体外培养可以分化为多种细胞,并且在临床上已经得到运用。UCBSC免疫原性较弱,可以为异体细胞移植所用。脐血是一种非常有潜力的干细胞资源,随着脐血库的建立及规范化管理,脐血有望成为将来干细胞移植治疗SUI的最可靠和最稳定的细胞来源。脐血单个核细胞(human cord blood mononuclear cells,HCMNCs)含有UCBSC,是一多异质性细胞群,能分泌多种细胞因子(cytokines,CKs),因此,可能是一种理想的细胞移植的来源。本实验目的在于研究HCMNCs移植至SUI大鼠近端尿道后,观察受损尿道组织内的细胞分布和尿道组织解剖形态学的变化,以及检测SUI大鼠控尿能力的改变,探讨移植细胞对有isd的尿道括约肌的修复和功能重建作用。本研究以sprague-dawley雌性大鼠为研究对象,采用反复阴道扩张的方法模拟产道损伤建立雌性sd大鼠sui模型,利用密度梯度离心法分离出hcmncs;检测和鉴定sui模型;培养并标记hcmncs,于sui大鼠模型移植注射标记的细胞,观察移植细胞的分布及尿道组织形态的变化,以及sui模型尿控的改变。主要实验方法及结果如下:一、动物分组、sui模型建立和尿道组织解剖研究40只雌鼠用于研究,分为模拟组(sham)10只和实验组(即阴道扩张组,vd)30只,实验组包括细胞移植治疗组(t)15只,实验对照组(c)15只。实验组大鼠麻醉后,消毒会阴部,然后放置经润滑的8-frfoley尿管入阴道内,4/0丝线缝合固定在阴道外口,3ml生理盐水注入气囊,经过2小时阴道扩张,抽出气囊盐水,拔出尿管,7天后重复扩张一次。模拟组只置入导尿管而不扩张。结果:所建模型的功能检测中喷嚏试验均为阳性,并且尿动力学检测数据发生变化;再则,模型雌鼠阴裂变长,同时尿道组织形态提示尿道括约肌受损[6]。二、人脐血单个核细胞分离、培养及标记无菌条件下取脐带血50~100ml,6小时内分离,采用密度梯度离心法分离出单个核细胞,l-dmem培养,采用不同标记物标记,观察细胞生长情况。结果:分离的脐血单个核细胞培养后细胞胞体增大,呈纺锤形、梭形细胞和团簇样细胞。brdu(5-溴脱氧尿核苷)及dapi(4,6-联脒-2-苯基吲哚)可标记上细胞。三、hcmncs移植及检测移植后sui模型尿控的改善和尿道括约肌的改变1.经dapi标记的hcmncs注射进模型鼠尿道周围,取近端尿道组织切片,于激光扫描共聚焦显微镜(confocallaserscanningmicroscope,clsm)下观察到dapi染色阳性的移植细胞较均匀的分布于尿道周围肌肉,表明移植的hcmncs在尿道括约肌内存活,部分染色阳性的细胞形态呈扁平状,并参与到肌内的组成。2.通过染色,我们发现阴道扩张后尿动力学数据的改善与尿道括约肌组织的恢复有关。细胞移植后见大鼠尿道括约肌肌层明显增厚,实验对照组(c)尿道控尿能力和组织形态随时间亦逐渐恢复,但是,与细胞移植治疗组(t)比较,尿控改善略差,组织恢复较慢[6]。结论:本研究成功地分离培养和标记了hcmncs,通过反复扩张阴道模拟女性生产时阴道扩张的损伤,建立了sd雌鼠压力性尿失禁模型,证明了移植的脐血单个核细胞可在受损尿道括约肌内存活、分布,移植hcmncs能促使尿道括约肌得以较好的修复,压力性尿失禁大鼠控尿能力明显改善,为脐血干细胞移植治疗压力性尿失禁提供了理论支持。


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