背景良性前列腺增生症(benign prostate hyperplasia, BPH)是老年男性的常见病、多发病,50岁时男性发病率超过50%,80岁时可达到90%。BPH所引起的排尿困难严重影响了患者的生活质量,最终导致膀胱及肾功能的损害。前列腺增生目前缺乏有效而又非创伤性的治疗方法,目前临床应用和研究较多的有经尿道前列腺电切和各种热消融,然而,各种经尿道前列腺微创治疗仍具有一定创伤性,并存在诸如急性尿潴留、出血、尿失禁、感染等并发症。因此,探索一种新的有效又非创伤性的BPH治疗方法十分必要。超声空化效应是热效应以外另一超声主要的物理效应,主要表现为冲击波、微射流等机械性损伤,可以导致细胞膜通透性增高(声孔效应),严重时发生血管壁破裂出血等。本研究建立在以往超声空化研究基础上,希望通过用微泡增强的超声空化效应,机械性损伤动物前列腺组织,改善其微血管通透性,初步探讨一种新的非创伤性治疗前列腺增生的方法。研究目的1.超声空化损伤前列腺的可能性:采取分组动物实验考查超声和微泡两因素在新西兰白兔及杂种犬前列腺空化损伤中的作用,通过大体、显微病理和超微病理观察各组前列腺组织形态结构的病理变化。2.前列腺微血管通透性研究:以伊文思蓝为循环示踪剂,定量分析各组前列腺组织治疗后的伊文思蓝浓度,以反映前列腺损伤后微血管通透性变化。3.超声空化诱导前列腺凋亡的研究:应用TUNEL法鉴定判断各实验组兔前列腺腺体上皮细胞凋亡表达水平。材料与方法第一部分1.动物分组30只健康8月龄雄性成熟新西兰大白兔,随机分为单纯超声组(US)、微泡假照组(MB)及超声微泡治疗组(US+MB)。2.前列腺微血管通透性实验每组各5只雄性新西兰大白兔。动物麻醉后,手术开腹充分暴露前列腺前方的精囊,经耳缘静脉注射2%伊文思蓝(50mg/kg)和微泡造影剂(0.1ml/kg)后,通过精囊辐照其后方的兔前列腺10分钟,US组仅作单纯超声辐照10分钟,MB组只注射同剂量“脂氟显”微泡混悬液。术后经腹主动脉灌注肝素化生理盐水冲洗循环伊文思蓝(Evans Blue,EB),并通过甲酰胺淬取出前列腺组织中的伊文思蓝,检测单位质量前列腺的伊文思蓝含量,以评价超声空化对前列腺损伤后通透性改变的情况。3.病理观察实验每组各5只雄性新西兰大白兔。治疗方法同上,但不注射伊文思蓝及肝素化生理盐水灌注。术后获取各组兔前列腺标本,进行大体、光镜和透射式电镜检查。4.凋亡前列腺标本作TUNEL染色,并从阳性细胞密度高的腺体开始计数,分别选取l0个腺体,记录每个腺体的总细胞数和凋亡细胞数。统计各组前列腺细胞凋亡指数(AI)以考察其对前列腺细胞凋亡表达水平的影响。第二部分1.动物分组15只健康成年雄性杂种犬,犬龄3年以上,体重15kg以上,随机分为单纯超声组(3只)、微泡假照组(3只)、超声微泡组(9只)。2.超声空化治疗过程用3%戊巴比妥钠腹腔注射将犬麻醉,剂量1ml/kg,建立静脉通道,下腹部剖腹探查,充分暴露前列腺;静脉缓慢推注微泡混悬液,剂量0.1ml/kg,同时脉冲式聚焦超声直接照射前列腺10 min。治疗结束后手术获取前列腺。对照组处理同第一部分。3.病理观察①大体观察:对前列腺大体标本进行连续大体切片,厚度4mm,肉眼描述外观和剖面。②光镜检查:获取的犬前列腺组织,在福尔马林液固定24小时后,进行常规病理切片,HE染色,光镜下观察组织病理学改变。③电镜检查:各组实验所取前列腺损伤区组织修切成大小约1mm3的小块,标本在2.5%戊二醛溶液中固定后,以1%四氧化锇后固定,制成超薄切片,用透射电镜观察前列腺组织中微血管壁的超微结构改变。结果:第一部分1.前列腺微血管通透性实验:全波长扫描,发现EB溶液在625nm波长处具有最大吸收峰,根据梯度浓度EB溶液在625nm测得的光密度值(OD),得出回归方程y=12.569X+0.120 (y为EB浓度,X为OD值,F=3795.2,决定系数R2=0.998,P<0.001)。各组测得OD值代入回归方程,求得US+MB组前列腺EB平均浓度23.6±2.9μg/g、US组为6.7±0.3μg/g、MB组6.2±0.3μg/g,US+MB组EB浓度明显高于其余两组,差异显著(P<0.01)。2.病理观察实验:(1)大体和光镜检查结果大体观察,US+MB组前列腺显著蓝染,而单纯US和MB组蓝染不明显。光镜观察,US和MB两对照组可见前列腺腺上皮细胞呈立方形,细胞排列紧密,细胞核位于基底部,腺腔内未见特殊异常病理表现。US+MB组可见部分腺体扩张,腺体上皮细胞排列较紊乱,细胞间结构较松散,腺腔内可见大量嗜伊红染的液体。(2)电镜检查结果:US、MB组前列腺组织可见血管内皮细胞排列整齐,部分线粒体肿胀,细胞间的紧密连接形态正常;US+MB组可见部分细胞器崩解、破坏,一侧血管壁不完整,前列腺细胞间隙可见漏出之红细胞。(3)TUNEL检查结果:MB组及US组前列腺组织内仅见稀少黄褐色阳性细胞,US+MB组阳性细胞光镜下呈分布密集;各组AI值统计,MB组为3.92±6.04%、US组为8.18±4.29%、US+MB组为23.31±3.64%,US+MB组与其余各组间AI值两两比较,P均<0.01,说明差异具有统计学意义,即US+MB组AI明显高于其余各组,而US组与MB组AI均值未见显著差异。第二部分1.大体观察:单纯超声和微泡假照两对照组前列腺外观和切面均色泽正常,仅见到包膜血管手术撕裂出血点,未见血肿形成;超声微泡组可见辐照区前列腺表面及内部腺体层内均出现大片斑片状或条索状黑色出血带和血肿,边界可清晰或者不清晰。2.光镜检查:单纯超声和微泡假照两对照组可见前列腺腺上皮呈低柱状或立方形,细胞排列紧密,间质及结缔组织内未见明显红细胞漏出。超声微泡组可见部分腺体扩张,腺体上皮细胞排列紊乱结构松散,血管壁破裂不完整,间质内有大量红细胞漏出,血肿形成。3.电镜检查:单纯微泡组及微泡假照组的前列腺组织在透射电镜下可观察到微血管内皮细胞排列整齐,腺体细胞间紧密连接形态正常。超声微泡组则见细胞间桥连接断裂、红细胞大量漏出。结论:1.微泡增强的超声空化效应可以明显提高兔前列腺组织微血管的通透性,从而使伊文思蓝等大分子物质透过血管壁进入组织间隙。2.微泡增强的超声空化效应可诱导兔前列腺细胞发生凋亡。3.微泡增强的超声空化效应对犬前列腺有明显的机械性损伤作用。