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背景和目的:精索静脉曲张是指精索静脉的异常扩张,是已知的引起男性不育的最常见原因,它是可以治疗的。一组WHO的数据资料显示有11.7%的精液分析正常的不育男性和25.4%的精液分析异常的不育男性出现临床精索静脉曲张。目前,关于精索静脉曲张的研究主要关注睾丸。众所周知,附睾是男性生殖系统的重要组成部分,对精子的贮存、成熟和运输过程至关重要。附睾与睾丸的大部分血循环是相同的,且两者同属于阴囊内器官。当精索静脉曲张发生时,附睾和睾丸可能同时受累,发生一系列病理生理改变。因此,附睾内的变化可能是精索静脉曲张引起不育的一个重要因素。大量文献报道显示精索静脉曲张是一种产生持续性损害的疾病,而非静止性疾病。然而,也有学者反对这种观点,不认同精索静脉曲张是一种渐进性疾病过程的概念。因此,精索静脉曲张是一个渐进的疾病或者是一个静态的疾病仍存在争议。精索静脉结扎术目前被认为是精索静脉曲张最有效的治疗方法之一。精索静脉结扎术可明显改善精液质量和提高术后妊娠率。睾丸动脉是哺乳动物睾丸和附睾血供的主要来源。动物实验研究发现,结扎大鼠睾丸动脉可引起睾丸萎缩和睾丸病理损害。临床研究报道,接受保留睾丸动脉的精索内静脉单纯结扎术(artery-preserving varicocelectomy, APV)的患者术后精液质量明显优于接受包含睾丸动脉的精索内静脉集束结扎术(irtery-ligating varicocelectomy, ALV)的患者。可是,一些研究报道了相矛盾的结果,他们的结果显示在提高精液质量和术后妊娠率方面AVP和ALP之间没有显著性差异。因此,精索静脉结扎术中睾丸动脉是否应该保护目前还存在争议。近年来,瘦素作为肥胖基因的产物,被发现在啮齿动物和人类生殖系统中起重要作用。研究发现瘦素及其受体在睾丸组织表达,他们的表达和缺氧关系密切,也和精索静脉曲张相关。瘦素在精子获能过程中起关键性作用,提示瘦素可能与附睾关系密切。目前,还没有研究报道附睾中瘦素及其受体的表达情况,精索静脉曲张与附睾中瘦素表达的关系。从正常或不育男性的附睾中获取活组织标本是被禁止的。因此,利用动物模型来进行精索静脉曲张的研究就显得十分重要。精索静脉曲张大鼠模型由于其成本低、人和大鼠的解剖类似而深受研究者们的喜爱。鉴于此,本实验首先建立实验性精索静脉曲张(experimental varicocele, EV)大鼠模型,观察精索静脉曲张持续时间对附睾结构、功能、上皮细胞凋亡的影响;观察瘦素及其受体在精索静脉曲张大鼠附睾上皮的表达及其意义;再对精索静脉曲张模型大鼠进行手术治疗,观察ALV和APV分别对精索静脉曲张大鼠附睾结构、功能、上皮细胞凋亡的影响。方法:1、将60只SD大鼠随机分为EV持续6、12、18周组(EV6、EV12、EV18组,每组12只)和相应的假手术对照组(Control6、Control12、Control18组,每组8只)。EV大鼠模型的建立采用左肾静脉部分结扎的方法,对照组大鼠行假手术即只分离左肾静脉不予结扎,分别于手术后6、12、18周后处死大鼠。取出各组大鼠左侧附睾进行称重;HE染色观察附睾显微结构变化;电镜观察附睾超微结构变化;末端脱氧核苷酸转移酶介导的原位缺口末端标记(TUNEL)法检测附睾上皮细胞凋亡;采用5-甲基苯二酚法测定唾液酸含量;用DTNB法检测附睾匀浆中肉毒碱含量。2、将50只SD大鼠随机分为对照组(8只)、EV组(14只)、ALV组(14只)、APV组(14只)。EV组、ALV组、APV组大鼠分别先建立EV模型,EV模型的建立采用左肾静脉部分结扎的方法。造模6周后,APV组大鼠行保留睾丸动脉的精索内静脉结扎术(APV)处理,ALV组大鼠行连同睾丸动脉的精索内静脉集束结扎术(ALV)处理,EV组此次接受假手术,即解剖游离左侧精索血管束但不结扎。对照组大鼠两次均实施假手术处理,每次只分离相关血管而不结扎。于ALV和APV处理6周后,处死各组大鼠,取出各组大鼠左侧附睾进行称重;HE染色观察附睾显微结构变化;电镜观察附睾超微结构变化;TUNEL法检测附睾上皮细胞凋亡;采用5-甲基苯二酚法测定唾液酸含量;用DTNB法检测附睾匀浆中肉毒碱含量。3、将40只SD大鼠随机分为EV持续4、8周组(EV4、EV8组,每组12只)和相应的假手术对照组(Control4、Control8组,每组8只)。EV大鼠模型的建立采用左肾静脉部分结扎的方法,对照组大鼠行假手术即只分离左肾静脉不予结扎,分别于手术后4、8周后处死大鼠。利用实时定量PCR及免疫组织化学技术分别检测大鼠附睾瘦素mRNA及蛋白、瘦素受体1mRNA及蛋白的表达。结果:1、各EV组附睾组织的显微结构和超微结构均出现不同程度的损害,并且随着EV持续时间的增加而进行性加重;EV6、EV12、EV18组附睾重量、唾液酸和肉毒碱含量显著低于其各自对照组(P<0.05),并且随着EV持续时间的增加而降低。EV6、EV12、EV18组大鼠附睾上皮细胞凋亡指数(apoptotic index, AI)显著高于其各自对照组(P<0.01),并且随着EV持续时间的增加而增加。2、EV组和ALV组附睾上皮的显微结构出现异常,ALV组尤为明显;对照组附睾重量、唾液酸和肉毒碱含量显著高于EV组和ALV组(P<0.01),与APV组比较差异无统计学意义(P>0.05);EV组附睾重量唾液酸和肉毒碱含量显著高于ALV组(P<0.01);对照组附睾上皮细胞AI显著低于EV组和ALV组(P<0.01),与APV组比较差异无统计学意义P>0.05);EV组附睾上皮细胞AI显著低于ALV组(P<0.01)。3、EV4组、EV8组附睾上皮细胞瘦素及瘦素受体表达分别比Control4组、Control8组显著增强(P<0.01);而EV4组附睾上皮细胞瘦素及瘦素受体表达与EV8组比较无显著性差异(P>0.05)。EV4组、EV8组附睾上皮细胞瘦素及瘦素受体]mRNA的表达分别比Control4组、Control8组显著增加(P<0.01);而EV4组瘦素及瘦素受体mRNA的表达与EV8组比较无显著性差异(P>0.05);结论:本实验成功的制备了实验性大鼠静脉曲张大鼠模型。本实验结果显示实验性精索静脉曲张可导致附睾组织结构进行性损害;附睾功能进行性下降。实验性精索静脉曲张诱导附睾上皮细胞凋亡增加,并随精索静脉曲张持续时间延长而进行性加重。因此,精索静脉曲张是一种产生持续性损害的疾病。精索静脉曲张可导致大鼠附睾结构和功能的损害,细胞凋亡过度,APV可以修复这些损害,而ALV则进一步加重这些损害。因此,精索静脉结扎术过程中睾丸动脉的保护是非常必要的。精索静脉曲张大鼠附睾组织中瘦素及瘦素受体的表达明显增加,瘦素在精泰静脉曲张引起男性不育的机制中起一定的作用。