劉永康 王 健 劉 剛 梁 鵬 王曉平*
(1廣西中醫(yī)學(xué)院,南寧市 530001;2廣西醫(yī)科大學(xué),南寧市 530021;3廣西區(qū)人民醫(yī)院,
南寧市 530021)
體外沖擊波碎石術(shù)(ESWL)已成為上尿路結(jié)石的首選治療方法。但有研究表明,ESWL可造成不同程度的輸尿管損傷,如用輸尿管結(jié)石行ESWL失敗后改開放手術(shù)的病人,采用術(shù)中肉眼觀察及術(shù)后組織學(xué)光鏡檢查受沖擊部位,發(fā)現(xiàn)ESWL后早期可致受沖擊部位及臨近組織腫脹、出血及血腫形成,光鏡檢查可見組織水腫,明顯粘連,輸尿管僵硬及瘢痕形成,輸尿管梗阻,導(dǎo)致腎功能損害。光鏡可見平滑肌萎縮,纖維結(jié)締組織增生,程度嚴(yán)重的可造成不可逆的損害[1,2]。本試驗觀察了 γ-干擾素對體外沖擊波致輸尿管損傷的保護作用,并探討其作用機制。
1.1 材料 材料鈦夾購自南寧吉瑞康公司;Dornier S型電磁式?jīng)_擊波碎石機為德國Dornier公司產(chǎn)品;北京航天醫(yī)學(xué)工程研究所JH-2肌張力傳感器、計算機及軟件、Olympus光學(xué)顯微鏡由廣西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)實驗中心協(xié)調(diào)提供,注射用重組人干擾素γ購自上??寺∩锔咝录夹g(shù)有限公司(100萬IU/瓶,國藥準(zhǔn)字S10980084)。
1.2 方法
1.2.1 動物模型分組 64只新西蘭成年兔,雌雄不限,體重2.0~3.5 kg,月齡5~6個月,由廣西醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供。全部白兔均在距左側(cè)腎盂約5 cm的輸尿管外膜上安放鈦夾,并隨機分組:治療組A(n=16)注射γ-干擾素,并做ESWL處理;模型組B(n=16)注射生理鹽水;藥物對照組C(n=16)僅注射γ-干擾素不做ESWL處理;假手術(shù)組D(n=16)僅做ESWL處理。A、C組于術(shù)前2 h肌肉注射IFN-γ(100萬IU/支,購自中國生物技術(shù)集團)400 IU/kg;B組給予同體積的生理鹽水。對各組動物于ESWL后14、21、28、35 d均各隨機處死4只,取輸尿管標(biāo)本進行常規(guī)病理檢查、評分,并觀察輸尿管平滑肌收縮力。
1.2.2 實驗方法 ① 2%硫噴妥鈉30 mg/kg腹腔注射麻醉;②實驗兔取仰臥位固定于碎石機上;③在X線定位下,按各試驗組要求對鈦夾標(biāo)記的輸尿管予以ESWL處理(設(shè)定工作電壓18 kV,發(fā)射頻率55次/min,對準(zhǔn)鈦夾處連續(xù)沖擊每2 000次左右,觀察并調(diào)整沖擊波位置,以確保焦點重合),1周/次,共5次;④按各試驗組取材要求氣栓處死白兔,取鈦夾處輸尿管組織備用。
1.2.3 輸尿管術(shù)后HE染色病理檢查 各組白兔的輸尿管組織經(jīng)常規(guī)切片、染色后,在顯微鏡下行病理量化評分。評分標(biāo)準(zhǔn)[3],上皮:正常 0,輕度變性 1,重度變性 2;固有膜:正常0,充血、水腫、出血、炎性細(xì)胞浸潤1,毛細(xì)血管增生、內(nèi)皮腫脹、纖維增生變性2;肌層:正常0,炎性細(xì)胞浸潤、肌細(xì)胞局灶性變性1,肌細(xì)胞斷裂、肌間纖維增生或纖維化2:外膜:正常0,充血、水腫、炎性細(xì)胞浸潤1。各部位評分累加為該例總分。
1.2.4 輸尿管術(shù)后平滑肌收縮力的體外檢測 采用張明英等[4]研究檢測輸尿管收縮力的方法[4],取各組白兔的輸尿管組織(長約1 cm),浸泡于38℃、充入混合氧(95%O2+5%CO2)的 Kreb 營養(yǎng)液 (NaCl 119.0 mmol/L,KCl 4.7 mmol/L,CaCl22.5mmol/L,MgCl21.5 mmol/L,NaHCO325.0 mmol/L,KH2PO41.2 mmol/L,葡萄糖11.0 mmol/L;pH 7.4)中。輕輕去除周圍脂肪和結(jié)締組織,兩端作平行斜切口,用蛙心夾對角夾住輸尿管,并分別與掛鉤及傳感器相連,以94 mmol/L的KCl溶液誘導(dǎo)輸尿管平滑肌收縮反應(yīng),記錄輸尿管平滑肌間隙性收縮幅度。連續(xù)測試3次,取其算術(shù)平均值計入統(tǒng)計。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 12.0分析軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,計量資料數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(s)表示,組間進行方差分析,用t檢驗比較組間數(shù)據(jù)差異的顯著性,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 組織病理形態(tài)改變 兔輸尿管ESWL致傷后,其組織學(xué)形態(tài)經(jīng)病理量化評分結(jié)果如表1所示:生理鹽水對照組和假手術(shù)組7 d后可見內(nèi)膜上皮細(xì)胞變性,固有層和肌層充血、水腫、出血,炎細(xì)胞浸潤,14 d和21 d可見上皮細(xì)胞變性加重,固有層和肌層內(nèi)充血和水腫加重,并可見毛細(xì)血管和纖維組織增生。28 d后可見上皮細(xì)胞萎縮,平滑肌細(xì)胞變性增生和纖維化、外膜及其周圍組織見大量粘連組織、炎細(xì)胞浸潤、部分管腔狹窄,陳舊瘢痕。治療組建模后輸尿管組織病理改變與之相似,但炎癥細(xì)胞浸潤及纖維化程度較之明顯減輕,顯微病理變化評定為1~5分,治療組在術(shù)后28 d輸尿管黏膜充血水腫,炎性細(xì)胞浸潤及纖維化形成較生理鹽水對照組和假手術(shù)組比較,P<0.05,組間差異有顯著性意義。藥物對照組輸尿管組織未見明顯炎性細(xì)胞浸潤及纖維化改變。
表1 術(shù)后第35天各組兔輸尿管組織顯微病理變化 ( s)
表1 術(shù)后第35天各組兔輸尿管組織顯微病理變化 ( s)
注:治療組與模型組、假手術(shù)組比較,P均<0.05;治療組與藥物對照組比較,P >0.05;模型組與假手術(shù)組比較,P >0.05。
組別 n 術(shù)后取材時間(d)輸尿管纖維病理評分值(分)
2.2 術(shù)后輸尿管功能的變化 KCl溶液引發(fā)平滑肌收縮的潛伏期為6~60 s不等,個體間存在較大差異。多數(shù)收縮反應(yīng)為雙相性,即在緊張性收縮(tonic contraction)基礎(chǔ)上疊加間隙性收縮(phasic contraction),間隙性收縮停止后仍有緊張性收縮。緊張性收縮幅度較低。本實驗僅統(tǒng)計間隙性收縮幅度。
兔輸尿管在術(shù)后不同時間取材,治療組與模型組及假手術(shù)組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),隨著組織纖維化的加重,輸尿管平滑肌收縮力降低,提示γ-IFN可減輕術(shù)后兔輸尿管的收縮功能受損。見表2。
表2 術(shù)后麻醉兔輸尿管平滑肌收縮力(mg)的變化 ( s)
表2 術(shù)后麻醉兔輸尿管平滑肌收縮力(mg)的變化 ( s)
*與模型組及假手術(shù)組的14 d、21 d、28 d 比較,P <0.05;#治療組內(nèi)與7 d 比較 P <0.05。
組別 n輸尿管平滑肌收縮力7 d 14 d 21 d 28 d治療組 4 487.4 ±90.5* 349.5 ±67.3* 354.9 ±71.7* 345.4 ±63.5*#模型組 4 245.8 ±64.3 162.8 ±74.3 167.8 ±65.6 165.8 ±71.2#藥物對照組 4 486.2 ±70.5 474.3 ±70.4 471.1 ±69.5 486.2 ±65.5假手術(shù)組 4 277.8 ±79.6 172.8 ±67.6 187.7 ±69.6 169.4 ±65.9
ESWL治療泌尿系統(tǒng)結(jié)石,是泌尿?qū)W發(fā)展史上一種革命性高科技技術(shù)[5,6]。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展以及臨床治療經(jīng)驗的提高,已有大部分尿路結(jié)石患者可采用ESWL治療,并取得滿意效果。
盡管ESWL安全、有效、痛苦少、恢復(fù)快,但沖擊波仍會對組織造成損傷,其負(fù)面效應(yīng)仍不可低估。特別是由于使用體外沖擊波碎石機廣泛、機型種類繁多、質(zhì)量參差不齊、選擇的功率、沖擊次數(shù)和間隔時間無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使ESWL在臨床應(yīng)用中并發(fā)癥增多,造成許多應(yīng)用的局限。所以了解和研究ESWL的并發(fā)癥非常重要,已受到專業(yè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的重視并開展了較多的研究工作。研究資料表明,ESWL產(chǎn)生的脈沖性高壓、應(yīng)力效應(yīng)、空化效應(yīng)、自由基損傷及ESWL時的血管活性物質(zhì)作用,可引起局部腎實質(zhì)短暫性缺血和腎功能損害,亦起著破壞細(xì)胞和組織的作用[7~11]。由于輸尿管是泌尿系統(tǒng)的重要通道器官,為結(jié)石留滯的好發(fā)部位,ESWL治療輸尿管結(jié)石,已成為廣泛應(yīng)用的治療方法。而輸尿管的損傷也可導(dǎo)致排尿功能障礙及腎功能的損害。
有研究表明[1,2],體外沖擊波治療輸尿管結(jié)石的同時,可導(dǎo)致組織器官副損傷。如果不加重視,過分依賴和不當(dāng)?shù)厥褂肊SWL,甚至可引起不可逆的醫(yī)源性的器官和功能損害。故此,不但要客觀評估使用ESWL治療輸尿管結(jié)石的安全性有效性,還應(yīng)研究了解引起組織器官副損傷的相關(guān)因素的關(guān)系,這對提高應(yīng)用ESWL的安全效能,有非常重要的意義。
IFN是一種具有多功能的細(xì)胞因子,近年來γ-IFN的抗纖維化作用已成為國內(nèi)外研究的一個熱點,γ-IFN在抗肺纖維化及肝纖維化方面有著很大的潛力[11]。基于以上原因,本研究探索γ-IFN對ESWL造成輸尿管損傷纖維化的預(yù)防及治療作用。
本研究中,HE染色結(jié)果顯示術(shù)后對照組輸尿管黏膜有壞死脫落,黏膜層多量炎性細(xì)胞浸潤,毛細(xì)血管和纖維組織增生、肌層可見平滑肌細(xì)胞變性增生和纖維化、外膜及其周圍組織見大量粘連組織、炎細(xì)胞浸潤、陳舊瘢痕等。而γ-IFN組術(shù)后輸尿管黏膜層壞死、炎性細(xì)胞浸潤較對照組明顯減少,說明γ-IFN抑制了術(shù)后炎性細(xì)胞的浸潤,降低了ESWL后炎性反應(yīng),γ-IFN在一定程度上減輕了兔的輸尿管損傷。輸尿管損傷后出現(xiàn)輸尿管收縮功能受損,表現(xiàn)為收縮的頻率及收縮力的變化。對照組輸尿管組織的收縮力較γ-IFN組明顯降低,推測為對照組平滑肌損傷而致,再次說明γ-IFN可以明顯減輕輸尿管組織的損傷。
臨床上預(yù)防及治療ESWL損傷及纖維化是一大難題。在本實驗中,γ-IFN減輕了ESWL輸尿管損傷及ESWL輸尿管纖維化,這對于探索預(yù)防及治療ESWL損傷及纖維化的有效治療藥物具有積極的意義。但鑒于γ-IFN在臨床應(yīng)用中多見的不良反應(yīng),γ-IFN是否能成為臨床中預(yù)防及治療ESWL輸尿管損傷及ESWL輸尿管纖維化的有效藥物尚有待于進一步研究。
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