目的:尿道损伤或尿道手术后尿道狭窄发生机率较高。至今,临床上尚没有切实的方法预防尿道狭窄,始终不能摆脱狭窄-扩张/手术-再狭窄的怪圈,给患者带来极大的痛苦。尿道瘢痕组织是尿道创伤修复过程的产物,没有瘢痕组织就不会有创面的愈合。但是瘢痕组织一旦生长过度,就会产生尿道狭窄。目前研究发现:尿道狭窄组织存在典型的瘢痕过度增生改变。但对引起尿道瘢痕过度增生的影响因素不是很明确,因而缺乏有效的措施阻止尿道狭窄的发生。在对皮肤创面瘢痕形成的基础研究发现:创面愈合过程中成纤维细胞表现出强烈的增殖能力以及胶原大量分泌、沉积,其中以Ⅰ型胶原纤维为主,认为成纤维细胞过度表达及胶原的异常分泌是瘢痕产生的根本原因。成纤维细胞是最主要的修复细胞,在某些细胞趋化因子的作用下由创周向创面移位,合成、分泌大量的细胞外基质(Extracellular matrix ECM)。转化生长因子-β(Transform growth factor-beta TGF-β)是目前已知的与瘢痕形成关系最密切的促胶原生成因子。TGF-β的主要生物学功能是调节细胞的增殖和结缔组织的合成。其中,TGF-β1在体细胞系中的TGF-β所占的比例最高(>90%),活性最强,是成纤维细胞的强效趋化因子,可以通过旁分泌和自分泌直接或间接、单独或协同、同时或不同时相作用于修复细胞,产生细胞的趋化性迁移、增生分化,细胞外基质合成及分泌三类重要的生物学效应。在增生性瘢痕中,TGF-β1的浓度明显增高,且成纤维细胞对TGF-β1的敏感性也显著增高。另外,Smad3是与纤维化过程密切的一个下游信号蛋白,是介导TGF-β信号到细胞核内的主要因子。TGF-β1、Smad3是研究增生性瘢痕而经常使用的重要指标,在纤维化过程中也起到了关键作用。尿道狭窄的病理学改变是创面过度修复,产生增生性瘢痕,进而破坏尿道完整性,造成功能障碍。尿道作为尿液的输出道,尿道损伤部位易受尿液的浸润刺激。我们在临床上注意到,尿道下裂术后尿流改道患者,尿道瘢痕狭窄的发生率较未改道患者低许多,其机理不十分清楚。关于尿液在瘢痕形成中的作用报道不多,但对尿外渗导致腹膜后纤维化病变,众多学者较为认可。此外,有学者报导尿酸的过度沉积会引起某些沉积部位发生纤维化改变,如肾小管因尿酸盐阻塞管腔会引起肾组织纤维化。这些提示我们,是否尿液、尿酸影响了尿道瘢痕的过度增生?在尿道创伤修复过程中,尿液、尿酸对尿道成纤维细胞TGF-β1、Smad3表达有何影响?本实验研究,我们收集尿道下裂术后尿道瘢痕组织和正常尿道组织,比较尿道瘢痕和正常尿道组织TGF-β1、Smad3表达差异;同时培养尿道瘢痕和正常尿道中的成纤维细胞,分析两者TGF-β1、Smad表达差异;并用模拟生理浓度的尿液和尿酸,刺激正常尿道成纤维细胞,观察细胞TGF-β1、Smad3因子表达变化,观察尿液和尿酸刺激对成纤维细胞Ⅰ型胶原分泌的影响,讨论尿液、尿酸在尿道瘢痕形成中的作用,为临床预防和治疗尿道瘢痕狭窄提供理论依据。方法:收集尿道下裂术后瘢痕组织及正常尿道组织的标本,通过HE染色进行两种组织的形态学比较;采用免疫组化染色比较两者TGF-β1、Smad3蛋白表达差异。胰酶消化法培养尿道瘢痕和正常尿道中的成纤维细胞。通过免疫荧光染色和RT-PCR检测技术比较两者TGF-β1、Smad3蛋白和TGF-β1、Smad3 mRNA的表达差异。用适当浓度的尿液和尿酸溶液刺激尿道成纤维细胞,比较刺激前后,细胞TGF-β1、Smad3蛋白及TGF-β1、Smad3 mRNA变化情况;用ELISA方法观察尿液、尿酸刺激成纤维细胞前后Ⅰ型胶原分泌变化情况。主要结果和结论如下:1.HE染色:与正常尿道组织相比,尿道瘢痕病理学特点为管腔变窄、不规则,尿道粘膜上皮变薄,甚至消失。尿道海绵体的血管窦结构被多数的纤维结缔组织所代替,胶原纤维排列较为紊乱,可见大量肥大的成纤维细胞。2.体外培养的尿道瘢痕成纤维细胞和正常尿道成纤维细胞均呈长梭形,波形蛋白(+),角蛋白(-),确定为实验所需的成纤维细胞。3.尿液、尿酸刺激对成纤维细胞的增殖有显著促进作用。4.尿道瘢痕成纤维细胞Ⅰ型胶原表达高于正常尿道成纤维细胞;尿液及尿酸刺激后,正常尿道成纤维细胞Ⅰ型胶原表达明显升高。5.正常尿道成纤维细胞TGF-β1、Smad3蛋白表达较低,主要表达在胞浆;尿道瘢痕成纤维细胞TGF-β1、Smad3蛋白表达升高;且TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA表达明显上调(P﹤0.05)。这提示TGF-β1、Smad3是瘢痕形成的重要因子。6.受尿液、尿酸刺激后,正常尿道成纤维细胞TGF-β1、Smad3蛋白明显升高,Smad3蛋白向胞内核转位;细胞TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA表达明显升高(P﹤0.05)。提示尿液对尿道瘢痕的增生起促进作用,尿酸可能是尿液中刺激尿道瘢痕增生的主要因素。