1.研究意义:
睾丸扭转是泌尿外科急症之一,是指精索沿其纵轴旋转,精索内血液循环产生障碍,导致睾丸缺血、甚至坏死。此病由Delasiauve于1840年首次报告。既往发病率不高,近30年来发病率明显上升[1]。Barada等人[2]报告25岁以下的男性发病率高达1/4000。因此本病并非少见,应引起临床医师高度重视。该病多见于青春前期及青春期,若治疗不及时常导致睾丸功能损伤和低生育症。随着对该病的重视和新的诊断技术(如Dopplor超声,核素扫描)的应用,早期诊断和手术复位患者增加,复位睾丸的存活率大大提高。
研究大量临床资料发现,术后仍有相当一部分患者出现患侧睾丸萎缩和无功能、生精能力低下、精子活动力差,甚至对侧睾丸功能亦受到影响,从而导致男子不育 [5-7]。
研究表明,睾丸扭转复位后引起睾丸的缺血再灌注(ischemia /reperfusion,I/R)过程,该过程进而引起睾丸生殖细胞凋亡增加,其发生与氧自由基的损伤密切相关,组织缺血、缺氧后,体内氧自由基的生成和清除系统动态平衡被打破。抗氧化酶如SOD, GSH-PX等被大量消耗,而氧自由基储积增多,引起脂质过氧化反应,影响精子生理功能并诱导生殖细胞凋亡;其发生还与缺血再灌注后引起的Ca2+内流密切相关,组织缺血时,由于缺氧、底物供应缺乏及利用障碍,致ATP生成减少,影响跨膜离子转运。ATP缺乏导致Na+. Ca2+入胞,K+出胞,同时由于Na+-K+-ATP酶失活,因而Ca2+在胞浆内及线粒体内储留。细胞内钙离子既是损伤因子,又可能充当第二信使细胞内游离钙超载时[8],激活钙离子依赖性核酸内切酶,从而使双链DNA在核小体Linker部位裂解,形成DNA裂片。另一方面,钙超载时可活化蛋白酶C,令其转移至细胞膜,使G一蛋白磷酶化,G蛋白减少,胞内cAMP增加,导致细胞凋亡。此外,细胞内Ca2+增加可通过增Ca2+依赖性蛋白酶活性,加速黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶,从而促进氧自由基的生成。许多方法(包括物理和化学方法)被应用于治疗睾丸I/R损伤,如低温、睾丸激素、别嘌呤醇、维生素E、soD、m40403(非肽类的sod)、咖啡酸苯乙酯(cape,一种抗氧化和抗感染药)、高压氧、中药葛根素、刺五加、川穹嗪银杏叶提取物等,这些疗法均有一定的疗效。
2.国内外研究现状 :
为了给本病的临床提供充足必要的理论依据,更好地保护睾丸扭转病人的生育能力,很多学者对其进行了大量深入的研究。
低温保护技术已被广泛应用于缺血再灌注损伤的救治,对肾脏采取原位低温技术可延长肾耐受缺血时间,减轻肾组织及肾功能损伤[9], Peron等证实低温对大鼠睾丸扭转后的精原细胞有明显保护作用[10]。 Miller等[11]证实,在大鼠睾丸缺血模型中,缺血30min运用低温保护共4h可保留90%的生精上皮,6h可保留85%的生精上皮。如果不经过低温处理,缺血后4h只能保留25%的生精上皮;6h则只保留了8%的生精上皮。Sarica[12]等研究发现低温对扭转致缺血的大鼠睾丸组织和精曲小管有保护作用。低温保护作用的机制可能有如下几点:1减少ATP的消耗;2降低基础代谢率及氧需求量;3减少细胞膜的通透性,低温可以减少ATP的消耗,而ATP对维持细胞膜的完整性有重要的意义;4减轻氧自由基对细胞的损害,MDA作为脂质过氧化代谢终产物,其含量的增高常被用来评价细胞或组织受自由基损伤的严重程度,SOD是体内自由基的重要清除酶,其活性升高表明机体自由基清除加快,MDA含量显著降低说明低温可以减轻氧自由基对细胞的损伤。
维生素 E,是一种广为人知的抗氧化维生素,主要作用于膜结构的脂溶性抗氧化剂,在人体睾丸、大脑、心脏等各个脏器都有分布,尤其在大脑及睾丸,是机体各脏器维生素 E 含量最为丰富之处[13],近年来随着对维生素 E 研究的展开,发现维生素 E 除了抗氧化能力突出外,也参与体内众多调控反应。并且维生素 E 毒性报告极少,其中毒剂量大,对人体的安全性不言可知,更易于临床应用,尤其是使用维生素 E 来改善各动物组织 IRI 都取得满意效果。国外学者在使用维生素 E 对抗在心、肝、肌肉及肾脏[14-17]等组织 IRI 的实验中,维生素 E 抗氧化、抑制炎症因子、促进体内自身抗氧化能力的提高等作用都得到明确表现。而国内对于维生素 E 在缺血再灌注中的研究,除心脏、脑等方面尚可见些许研究外,应用于其他组织的相关研究少有报道,尤其是泌尿生殖系统器官。
鉴于目前对睾丸缺血再灌注损伤的研究均为单一因素的保护性治疗作用,多种因素混合作用下的保护作用的研究相对较少,而且对单因素作用及多因素作用保护效果有无差异还缺少这方面的探讨。
3.本项目创新之处:
本实验建立大鼠睾丸扭转动物模型,进行不同的处理,测定各组mda含量、sod、cat、GSHPX活性、睾丸细胞凋亡百分比及睾丸的生精功能(TMS),探讨维生素E、低温在大鼠睾丸扭转复位后睾丸I/R损伤中的保护作用,以及各组间作用的差异。探讨多种保护因素的共同作用对减少睾丸损伤的作用效果,探讨能减轻再灌注损伤的最佳方法,既提高睾丸手术复位后的生存力,又能提高复位睾丸的生理功能,为临床治疗提供理论依据。
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