肉毒毒素注射对脊髓损伤大鼠膀胱纤维化的影响及其机制

Neurogenic bladder caused by supraspinal cord injury usually induces detrusor overactivity, bladder fibrosis and detrusor-sphincter dyssynergia, in which bladder fibrosis is one of the main factors that leads to small bladder volume, urinary incontinence and renal dysfunction. Botulinum toxin (BTX) bladder wall injection is effective to inhibit detrusor overactivity in most of the patients with spinal cord injury, however, whether it could suppress bladder fibrosis still exists considerable controversy. Transforming growth factor β1 (TGF-β1) and insulin-like growth factor 1 (IGF-1) play important role in promoting tissue fibrogenesis, however, there are seldom researches about the role of the factors in bladder fibrogenesis after spinal cord injury, and there is no evidence about whether BTX bladder wall injection could affect the expression of the factors. In this subject, 144 rats with T10 spinal cord transaction (SCT), are divided into 6 groups (n=12 each), the severity of bladder fibrosis, the expression of TGF-β1 and IGF-1 are compared between the groups from the time of BTX injection (early or delayed injection: at the time of SCT or 1 month after SCT), BTX dosage (1 U/kg or 4 U/kg) and the site of BTX injection (BTX and normal saline are injected into the left and the right lateral bladder walls, respectively) after 2 months of SCT, to demonstrate whether BTX bladder wall injection could inhibit bladder fibrosis in T10 SCT rats and its mechanisms.

骶上脊髓损伤导致的神经源性膀胱通常表现为逼尿肌过度活动、膀胱纤维化和逼尿肌-括约肌协同失调，其中，膀胱纤维化是造成膀胱挛缩、尿失禁和肾功能损害的重要原因。肉毒毒素膀胱壁注射能够抑制大多数脊髓损伤患者的逼尿肌过度活动，但是，它能否抑制膀胱纤维化却存在较大争议。转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1在促进组织纤维化中起重要作用，但是，这两种因子在脊髓损伤后膀胱纤维化中作用的研究较少，且目前缺乏肉毒毒素膀胱壁注射能否抑制这两种因子表达的研究。本课题将144只T10脊髓横断大鼠随机分为6组（n=12），从肉毒毒素注射时间（脊髓横断当天和1个月后）、剂量（1U/kg和4U/kg）、部位（膀胱左侧壁注射肉毒毒素、右侧壁注射生理盐水）三个方面，比较脊髓横断2个月后膀胱纤维化的程度及转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1的表达，从而研究肉毒毒素注射能否抑制T10脊髓横断大鼠膀胱纤维化及其机制。

骶上脊髓损伤导致的神经源性膀胱通常表现为逼尿肌过度活动、膀胱纤维化和逼尿肌-括约肌协同失调，其中，膀胱纤维化是造成膀胱容量减小、膀胱内高压、尿失禁和肾功能损害的重要原因，是神经源性膀胱治疗的难点之一。肉毒毒素膀胱壁注射能够抑制大多数脊髓损伤患者的逼尿肌过度活动，但是，它能否抑制膀胱纤维化却存在较大争议。转化生长因子β1 (TGF-β1) 在促进组织纤维化中起重要作用，但是，它在脊髓损伤后膀胱纤维化中作用的研究较少，且目前缺乏肉毒毒素膀胱壁注射能否抑制TGF-β1表达的研究。本课题探讨了T10脊髓横断后，肉毒毒素膀胱肌层注射的不同时间点和不同剂量对逼尿肌纤维化和TGF-β1的影响。研究中将72只Wistar大鼠（200±10g）随机分为6组，每组大鼠12只：Sham，Control，Early （4 U），Early （8 U），Delay （4 U）和Delay （8 U）组，用大鼠膀胱重量/体重值，膀胱容积，逼尿肌肌层厚度和纤维化程度综合评估逼尿肌的纤维化变化。将后5组行T10脊髓完全横断。造模后Early组在脊髓横断当天行膀胱壁肌层注射肉毒毒素4 U或8 U，Delay组在脊髓横断4周时行膀胱壁肌层注射肉毒毒素4 U或8 U；在脊髓横断8周后进行大鼠尿动力检查，并将大鼠称重，摘取膀胱并称重。将每组12只大鼠膀胱取下后纵向分成两半，一半放入4%多聚甲醛中，用于HE染色、Masson染色和TGF-β1 DAB染色；将每组12只大鼠的另外一半膀胱立即放到液氮中保存，用于TGF-β1 Western blot（每组4只） 和RT-PCR检测（每组4只）。研究表明，肉毒毒素注射能够显著减低脊髓损伤后大鼠膀胱重量/体重值，增加膀胱容积，减少逼尿肌肌层厚度和纤维化程度及TGF-β1表达，且有时间和剂量依赖性。因此，肉毒毒素膀胱壁注射能够减轻脊髓损伤后逼尿肌纤维化，且具有时间和剂量依赖性，其机制是通过抑制TGF-β1表达。本研究的重要临床意义是：建议早期足量使用肉毒毒素膀胱壁注射，用于预防脊髓损伤后的膀胱纤维化，为神经源性膀胱纤维的治疗提供思路。