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目的:膀胱兴奋性异常是最常见的膀胱功能障碍之一,神经病变、部分膀胱出口梗阻(PBOO)、炎症和其它因素最终会导致膀胱的兴奋性变化,临床上可引起尿频、尿急、尿失禁、懒膀胱等症状,甚至还将导致肾或输尿管积水以及肾脏的功能损害[1]。逼尿肌不稳定(DI)为膀胱在储尿期发生的自发非排尿性的收缩,是常见的膀胱兴奋性异常。目前,导致膀胱兴奋性异常的病因还没有被完全阐明,对DI的发病机制也还存在较大争议,“神经源性学说”和“肌源性学说”都能一定程度解释膀胱兴奋性异常的机制,前者认为膀胱兴奋性由中枢和外周神经系统控制,而后者认为膀胱逼尿肌兴奋性的改变能够主动参与膀胱功能的调节。临床上针对兴奋性异常的治疗主要采取神经受体活性药物,但治疗效果并不明显,因此,肌源性因素日益受到重视。目前越来越多的证据证明膀胱存在着类似在胃、肠道中的起搏样卡哈尔间质细胞(ICCs),犹如在胃肠道中的功用,膀胱ICC细胞很可能也具有起搏功能,并通过细胞间连接将信号向平滑肌传播,对膀胱的兴奋性起源和调节以及信号的传递发挥重要的枢纽功能。ICC细胞上各种离子通道对细胞功能的发挥具有重要作用,目前在ICC细胞上发现的通道有超极化激活的环核苷酸门控阳离子(HCN)通道、T型钙通道、钠钙交换体、ATP依赖的钾通道等,大电导钙激活钾(BK)通道在膀胱ICC细胞中的作用还没有得到充分的认识。BK通道由细胞膜去极化或钙离子内流激活,通过使动作电位复极化,反馈性的抑制细胞的兴奋,然而BK通道是否在ICC细胞发挥调节功能还缺乏深入的探索,研究膀胱ICC细胞上BK通道可为膀胱兴奋性异常的基础研究提供新的方向。本课题通过分子生物和细胞形态学等技术方法对BK通道以及亚型在膀胱ICC细胞中的表达及分布进行了观察,对膀胱ICC细胞上BK通道的电活动生理特性进行了初步观测,并利用功能学方法对BK通道参与ICC细胞兴奋性调控的机制进行了初步研究。构建方法:1.采用2-3月龄大鼠为研究对象,对模型组实施PBOO手术导致DI,与正常大鼠进行对比研究。2. Western blotting检测大鼠膀胱BK通道亚型的表达。3.免疫荧光双染实验观测BK通道亚型在膀胱ICC细胞中的分布,对比DI与正常膀胱ICC细胞BK通道表达变化。4.利用全细胞膜片钳技术对急性分离的正常及DI大鼠膀胱ICC细胞上的BK通道外向电流进行观测,并记录阻断剂IBTX加入后电流的改变以及区别。5.单细胞RT-PCR技术对膜片钳电极钳取的ICC细胞进行鉴定。6.激光共聚焦显微镜记录培养的正常及DI大鼠膀胱ICC细胞胞内的钙离子浓度在BK通道阻断剂作用下的变化,比较两组间变换的区别,以此了解BK通道在ICC细胞兴奋性中的功用。结果:1.大部分行部分膀胱出口梗阻手术后的大鼠表现出DI症状,可用作研究模型。2. WB检测到大鼠膀胱中BK通道蛋白表达,免疫荧光染色观测到正常及DI大鼠膀胱组织片c-kit阳性的细胞同时表达BK免疫反应阳性。并且通过荧光像素值进行比较分析发现DI膀胱ICC细胞中BK通道表达较少。3.成功获得急性分离大鼠膀胱ICC细胞,记录到典型的BK外向电流,BK通道阻断剂IBTX作用后能显著降低该电流强度,通过对比发现DI大鼠膀胱ICC细胞BK电流强度低于正常。4. IBTX能使静息状态下膀胱ICC细胞胞内钙离子浓度升高。然而DI大鼠膀胱ICC细胞胞内钙离子浓度升高的幅度小于正常。5.成功对检测细胞进行了单细胞RT-PCR,证明记录数据的细胞表达C-KIT而不表达Myosin。结论:大鼠膀胱ICC细胞存在BK通道,亚型以α、β1、β2、β3、β4为主。BK通道参与了使动作电位复极化并稳定膀胱ICC细胞膜电位的作用。抑制BK通道会增高胞内的钙离子浓度,BK通道功能与膀胱上ICC细胞的兴奋性紧密相关。BK通道对膀胱ICC细胞的调节作用与DI的发生密切相关。