糖尿病大鼠逼尿肌线粒体超微结构及基质的改变(一)

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作者：双卫兵，王东文，张炜芳，吴博威

【关键词】 糖尿病

　An experimental study of ultrastructural change of mitochondrion of detrusor in diabetes rats

　　ABSTRACT: Objective To observe the ultrastructural changes of detrusor in experimental T2DM rats. Methods 14 Wistar rats were divided into two groups. The T2DM group rats underwent intraperitoneal inject with 30mg/kg streptozotocin (STZ) 3 times, once a day. Then these rats were fed with the diets enriched with sucrose (20%, w/w), lard (18%, w/w) and yolk powder (3%, w/w) 2 weeks after they had been injected. Another group served as controls. The ultrastructures of mitochondrion in detrusor cells of each rats were examined after 12 weeks. Results The relative density of mitochondrion was 0.836±0.279 in T2DM group while 0.572±0.083 in the controls(P0.05). Conclusion Detrusor contraction of the bladder is impaired in the early stage of diabetes, the mitochondrion destroyed, and the detrusor metabolism dysfunction should been one of the causes.

　　KEY WORDS: bladder; mitochondrion; diabetes; detrusor

　　摘要：目的 观察2型糖尿病(T2DM)大鼠逼尿肌细胞线粒体超微结构的改变。方法 建立T2DM大鼠动物模型,利用透射电镜观察其逼尿肌细胞内线粒体结构并应用BI2000序列图像分析软件检测线粒体密度。结果 对照组的线粒体相对光密度为2.417±0.376,相对灰度为0.572±0.083；T2DM组逼尿肌细胞内线粒体相对光密度为1.549±0.871,相对灰度为0.836±0.279，线粒体基质密度较正常明显下降。结论 糖尿病大鼠逼尿肌细胞内线粒体超微结构破坏,基质密度下降,提示逼尿肌细胞能量代谢障碍是糖尿病膀胱收缩力降低的原因。

　　关键词：膀胱；线粒体；糖尿病；逼尿肌

　　糖尿病引起膀胱功能障碍最常见的症状是膀胱感觉功能障碍，残余尿增多，排尿期逼尿肌收缩力减弱[1]，尤其在晚期更为明显，严重影响患者的生活质量。而糖尿病膀胱尿道功能障碍的具体发病机制目前还不清楚。近期研究表明上述的功能变化存在着神经性、血管源性和肌源性的因素，肌源性因素正日益受到人们的重视。我们建立2型糖尿病(T2DM)大鼠模型,在了解逼尿肌功能变化的基础上,进一步观察逼尿肌细胞线粒体超微结构的变化，以探讨其功能变化的细胞生物学基础。

　　1 材料与方法

　　1.1 T2DM大鼠模型的建立[2]及实验分组

　　清洁级近交系4周龄雌性Wistar大鼠(山西医科大学动物中心提供)，体质量180-190g，随机分为T2DM组和对照组。链脲佐菌素(strepozotocin, STZ)溶于pH4.4，浓度为0.1mol/L枸橼酸缓冲液中，T2DM组大鼠按30mg/kg体质量的剂量腹腔内注射STZ，每日1次，连续3次；在末次注射2周后,改喂高糖高脂饮食(18%猪油，20%蔗糖，3%蛋黄，59%普通饲料)。高糖高脂饮食喂养第3周测定血糖及胰岛素，挑选空腹血糖大于对照正常大鼠空腹血糖均值+3个标准差，胰岛素敏感性降低者确定为T2DM大鼠纳入实验。对照组给普通饲料，腹腔内注射等体积的枸橼酸缓冲液。实验第14周分别取T2DM组及对照组动物各9只，制备逼尿肌标本进行电镜观测。

　　1.2 标本制备

　　处死大鼠后立即切取膀胱，取膀胱体部逼尿肌组织，去除黏膜层及浆膜层，将逼尿肌组织切成1mm3小块，加预冷的2.5%戊二醛-2%的多聚甲醛混合固定液2mL，于4℃下固定2h，再用磷酸缓冲液冲洗后，用1%锇酸固定1.5h，逐级脱水，再用70%酒精饱和醋酸铀块染8-10h，用环氧树脂618包埋，于60℃下聚合48h，用瑞典LKB型超薄切片机制成厚约50nm的切片，置于铜制切片载网上干燥保存。