基于西洋参总皂苷调控TGF-β1_Smad信号通路对压力性尿失禁大鼠模型盆底功能恢复的影响 (1).pdf
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1、实用医学杂志 2023年第39卷第19期 The Journal of Practical Medicine 2023 Vol.39 No.19基于西洋参总皂苷调控TGF-1/Smad信号通路对压力性尿失禁大鼠模型盆底功能恢复的影响李露 李秀娟华中科技大学协和江北医院产科(武汉 430100)【摘要】目的探究基于西洋参总皂苷调控TGF-1/Smad信号通路对压力性尿失禁大鼠模型盆底功能恢复的影响。方法选取 65 只 SPF 级 SD 大鼠,将建模完成的 45 只大鼠,随机分作模型组、西洋参总皂苷低、高剂量组各 15 只,剩余的 15 只未做任何处理的大鼠作对照组。低剂量西洋参总皂苷组及高剂量西
2、洋参总皂苷组的大鼠分别依据 50、100 mg/kg 的用量进行灌服西洋参总皂苷,对照组、模型组实施同等量的生理盐水(15 mL)予以灌服。比较各组大鼠病理组织学、盆底功能相关指标、尿动力学有关指标、膀胱中内压有关指标、盆底肌肉表面电信号以及 TGF-1/Smad 信号通路蛋白相对表达量。结果与对照组对比,模型组、西洋参总皂苷低、高剂量组的大鼠尿道旋转角度、膀胱颈的活动度、残余尿量、排尿量、Smad2、Smad3 表达升高,阴道静息压、收缩压、LPP、MBC、ALPP、排尿效率、类及类盆底肌纤维电位、TGF-1、Smad7 水平下降(P 0.05);与模型组相比,西洋参总皂苷低、高剂量组大鼠的
3、阴道静息压、收缩压、LPP、MBC、ALPP、排尿效率、类及类盆底肌纤维电位、TGF-1、Smad7 表达上升,尿道旋转角度、膀胱颈活动度、残余尿量、排尿量、Smad2、Smad3 水平减少(P 0.05)。结论西洋参总皂苷可有效改善压力性尿失禁模型大鼠的盆底功能,其作用机制可能与 TGF-1/Smad 信号通路有关。【关键词】压力性尿失禁;西洋参总皂苷;转化生长因子-1/Smad;盆底功能【中图分类号】R361Effect of TGF-/Smad signaling pathway regulated by total saponins of American ginseng on fun
4、ctional recovery of pelvic floor in rats with stress urinary incontinence LI Lu,LI Xiujuan.Department of Obstetrics,Union Medical College Jiangbei Hospital,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430100,ChinaCorresponding author:LI Xiujuan Email:【Abstract】ObjectiveTo explore the effect o
5、f TGF-1/Smad signaling pathway regulated by total saponins of American ginseng on the functional recovery of pelvic floor in rats with stress urinary incontinence.MethodsSixty-five SD rats of SPF grade were selected,and 45 rats after modeling were randomly divided into model group,low-dose group and
6、 high-dose group with 15 rats each,and the remaining 15 rats without any treatment were used as control group.Rats in low-dose group and high-dose group were given total saponins of Panax quinquefolium according to the dosage of 50 mg/kg and 100 mg/kg respectively,while rats in control group and mod
7、el group were given the same amount of physiological saline(15 mL).The pathological histology,pelvic floor function related indexes,urodynamics related indexes,bladder internal pressure related indexes,pelvic floor muscle surface electrical signals and the relative expression of TGF-1/Smad signaling
8、 pathway protein were compared in each group.ResultsCompared with those in the control group,urethra rotation angle,bladder neck motion,residual urine volume,urine output,Smad2 and Smad3 expression were increased in the model group,the low and high dose group;vaginal resting pressure,systolic pressu
9、re,LPP,MBC,ALPP,urinary efficiency,Class and Class pelvic floor muscle fiber potential,TGF-1,and Smad7 level were decreased(P 0.05);Compared with those in the model group,vaginal resting pressure,systolic blood pressure,LPP,MBC,ALPP,urinary efficiency,class and Class pelvic floor muscle fiber potent
10、ial,TGF-1,Smad7 expression increased in the low and high dose group;urethral rotation angle,bladder neck motion,residual urine volume,urine output,Smad2 and Smad3 levels were decreased(P 0.05).ConclusionAmerican ginseng total saponin could effectively improve 基 础 研 究doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2023
11、.19.007基金项目:湖北省自然科学基金计划项目(编号:2018CFB243)通信作者:李秀娟 E-mail:2450实用医学杂志 2023年第39卷第19期 The Journal of Practical Medicine 2023 Vol.39 No.19pelvic floor function in rats with stress urinary incontinence,and the mechanism may be related to TGF-1/Smad signaling pathway.【Key words】stress incontinence;total sap
12、onin;transforming growth factor-1/Smad;pelvic floor function压力性尿失禁为多发生于女性群体中盆腔功能异常症状,临床表现为患者的腹压急剧提升的时候存在自动流出尿液的疾病,主要由于生产、肥胖等因素引起患者盆底的支撑力松懈,膀胱尿道中的解剖部位出现变化,从而腹压升高引发控制尿液较困难,出现尿失禁状况,该病不仅对女性生活水平,且使生理及心理压力加重1-3。对压力性尿失禁治疗有关的非手术方案(如药物、针灸法、子宫托、盆底肌肉练习等)已获取一定成果,但由于具有不良反应大、容易复发等特征对临床造成难度,故而需探究更有前景有效的诊疗药物4-6。西洋参
13、也被称作西洋人参、花旗参,主要的药用位置多在茎叶、根处,且西洋参总皂苷是从茎叶里所分离出一种有效的活性成分,有降血糖、缓减细胞凋亡等功效。据有关报道探究人参皂苷Rb1可有效修复产后尿道的受损组织,但目前与西洋参总皂苷对压力性尿失禁大鼠的尿道受损修复的有关研究未见文献分析。基于此,本研究分析西洋参总皂苷对压力性尿失禁模型大鼠干预,效果显著,其可能与TGF-1/Smad信号通路变化有关。现报告如下。1材料与方法1.1材料选取SPF级65只SD大鼠,体质量185 225 g,平均(205.26 10.42)g,由湖北天勤鑫圣科技有限公司提供,动物许可证号:SYXK(鄂)2022-0127,所有大鼠均
14、在相对空气湿度40%60%,温度为 23 26 的标准鼠笼中饲养,日照 24 h,明暗交替12 h,饲养期间均选用纯净水及标准饲料,自主进行进食和饮水,每周更换 1 次垫料。适应性饲养7 d后开始试验。本次试验均是严格按动物实验标准操作进行,且获得了本院委员会批准 批准号:(2019)伦审第(68)号。纯度为80%的西洋参总皂苷由西安瑞林生物科技有限公司所提供。1.2方法1.2.1建模与分组随机择取50只大鼠用戊巴比妥钠进行麻醉,平躺固定,参照张凯敏等7构建压力性尿失禁大鼠模型,先是使用导管将大鼠的膀胱排空,接着在其腹中予以切口(1 cm)处理,将两侧卵巢予以剥离,将切口进行缝合,应用导尿管置
15、放在阴道部位,通过气囊注入3 mL的无菌生理盐水,使得其阴道能够进行充分地扩张,4 h后将导尿管撤掉,扩充阴道气囊14 d后,麻醉大鼠,剥离组织,无菌去除双侧的卵巢后将其缝合,接着实施喷嚏试验,排空大鼠的膀胱,后输注美兰液,对大鼠的鼻孔予以刺激以此出现喷嚏反射,当其尿道部位出现蓝色的液体时,即为成功建模。将建模完成的 45 只大鼠,随机分作模型组、西洋参总皂苷低、高剂量组各15只,剩余的15只未做任何处理的大鼠作对照组。1.2.2 给药干预 成功建模 24 h 之后,开始进行给药。低剂量西洋参总皂苷组及高剂量西洋参总皂苷组的大鼠分别依据50、100 mg/kg的用量进行灌服西洋参总皂苷,对照组
16、、模型组实施同等量的生理盐水(15 mL)予以灌服,1 次/d,均连续灌服5 周,对照组不进行给药,4 组大鼠均正常地摄食饮水,饲养条件相等,观察各组大鼠的情况。1.3指标观察1.3.1病理组织学观察首先断颈处死所需大鼠,剥取其尿道组织,接着在多聚甲醛(4%)中稳固,用石蜡予以包埋,3 m 的切片,25 min 的脱蜡,苏木精进行染色约 5 min,1%的 H2O2浸泡约30 s,伊红进行染色约25 min,后用二甲苯予以透化处理10 15 min,接着使用中性树脂进行固定,于光镜下观察并分析其病理组织的变化。1.3.2盆底功能相关指标检测选用神经肌肉电刺激仪(上海聚慕医疗器械有限公司,型号:
17、HB-SJ1)对各组大鼠阴道静息压及收缩压进行测定;通过彩色多普勒超声诊断仪 大为医疗(江苏)有限公司,型号:DW-CF540 测定各组大鼠的尿道的旋转角度、膀胱颈的活动度。试验重复3次,其检测步骤均由专业医师进行操作。1.3.3尿动力学有关指标检测在给药末次干预之后,将大鼠的膀胱予以排空,经导尿管向大鼠的膀胱中注入 120 L/min 生理盐水,当大鼠尿道处MBC,并记下这时的大鼠膀胱压力当做LPP,结束后排空大鼠的膀胱,以同等量输注速度继续灌注生理盐水(LPP为50%MBC),在大鼠的腹部经手指缓慢加压,使腹压能不断增加直到流出液体,记下这时的膀胱压力作为ALPP,重复试验3次,计算平均值
18、。1.3.4膀胱中内压有关指标检测待尿动力学指标测定后,使用一条导管穿越大鼠左侧的颈静脉放于膀胱内,后将其进行缝合并稳固,导管口一端接连压力检测器监测膀胱的压力,导管口另一端2451实用医学杂志 2023年第39卷第19期 The Journal of Practical Medicine 2023 Vol.39 No.19连续性输注生理盐水(流速度按 MBC 表达量确认),指引膀胱行排尿收缩,集取其尿液,以此检测出大鼠的排尿量、残余尿量及排尿的效率。试验重复3次,获得平均值。1.3.5盆底肌肉表面电信号检测选取法国杉山盆底康复治疗仪对各组大鼠的盆底肌肉表面电信号进行测定,包含有类盆底肌纤维电
19、位、类盆底肌纤维电位。试验重复3次,取其平均值,且其步骤检测均通过专业医师完成操作。1.3.6TGF1/Smad 信号通路蛋白相对表达量检测应用RT-PCR检测各组大鼠尿道组织中TGF-1/Smad 信号通路的主要蛋白,包括有 TGF-1、Smad2、Smad3、Smad7。采用 Trizol 法提取出尿道组织内总RNA,并检测出总RNA的纯度、含量,以总 RNA 为模板,经 Primer5.0 软件对引物序列进行观察,打开 PCR 测定仪,具体为:上下游引物 0.8 L、Taq聚合酶1.5 L、ddH2O 13 L、模板cDNA 5 L。反应条件为:93 预变性40 s,95 7 s变性,退
20、火延长,60 32 s,共进行 45 个循环,加入溶解曲线,降温45 35 s。后取大鼠尿道组织放进RIPA 缓冲裂解液,离心提取清液(半径15 cm、4 500 r/min转速,10 min),选取BCA蛋白试剂盒检测总蛋白的含量,将待测定的样本经电泳予以分离,转到 PVDF 膜上,后封闭含有 5%脱脂牛奶的磷酸盐缓冲液2 h,样本及TGF-1、Smad2、Smad3、Smad7 一抗共同培养(5),后用 TBST 缓冲液洗涤膜,加入二抗HRP标记LgG培养(室温下1.5 h),洗涤膜、曝光、成像,用Image J软件测定样本及内参 GAPDH 的条带灰度数值,用 2-Ct方法算出TGF-1
21、/Smad信号通路蛋白的表达量。1.4统计学方法采用SPSS 19.0统计软件进行分析处理。计量资料采用均数标准差描述,组间比较采用独立样本t检验,组内比较采用配对t检验,多组间比较采用F值;计数资料以n(%)表示,用2检验,P 0.05为差异有统计学意义。2结果2.1组织病理检测对照组大鼠无异常的病理学变化,尿道组织中括约肌细胞构造完整、清晰;模型组大鼠的尿道组织内细胞及细胞核数目下降、萎缩同时构造混乱,染色不匀和,肌层的厚度减少、各个肌束间隔扩大,细胞产生空泡的迹象;低、高剂量西洋参总皂苷组大鼠的病理状态相对改善,细胞核的数目有所增多,构造有所缓和、逐渐清晰,肌层厚度增加且各肌束细胞的间隙
22、减少,细胞内很少情况下产生空泡。见图1。2.2各组大鼠盆底功能相关指标表达变化对比与对照组比较,模型组、低、高剂量西洋参总皂苷组的尿道旋转角度、膀胱颈的活动度表达升高,阴道静息压、阴道收缩压表达降低(P 0.05);与模型组比较,低、高剂量西洋参总皂苷组的阴道静息压、阴道收缩压表达上升,尿道的旋转角度、膀胱颈的活动度水平降低(P 0.05);与低剂量西洋参总皂苷组比较,高剂量西洋参总皂苷组的阴道静息压、阴道收缩压水平升高,尿道的旋转角度、膀胱颈的活动度降低(P 0.05)。见表1。2.3各组大鼠尿动力学有关指标表达变化对比与对照组比较,模型组、低、高剂量西洋参总皂苷组的 LPP、MBC、ALP
23、P 表达均下降(P 0.05);与模型组对比,低、高剂量西洋参总皂苷组的 LPP、ALPP、MBC水平升高(P 0.05);与低剂量西洋参总皂苷组比较,高剂量西洋参总皂苷组LPP、MBC、ALPP表达均升高(P 0.05)。见表2。2.4各组大鼠膀胱中内压有关指标表达对比与对照组比较,模型组、低、高剂量西洋参总皂苷组的排尿效率下降,残余尿量、排尿量上升(P 0.05);与模型组相比,低、高剂量西洋参总皂苷组的排尿效率水平升高,残余尿量、排尿量降低(P 0.05);与低剂量西洋参总皂苷组比较,高剂量西洋参总皂苷组排尿的效率上升,残余尿量、排尿量下降(P 0.05)。见表3。对照组模型组低剂量西洋
24、参总皂苷组高剂量西洋参总皂苷组图1组织学观察(HE,200)Fig.1Histological observation(HE,200)2452实用医学杂志 2023年第39卷第19期 The Journal of Practical Medicine 2023 Vol.39 No.192.5各组大鼠盆底肌肉表面电信号水平变化对比与对照组比较,模型组、低、高剂量西洋参总皂苷组的类、类盆底肌纤维电位表达均下降(P 0.05);与模型组比较,低、高剂量西洋参总皂苷组的类、类盆底肌纤维电位表达均升高(P 0.05);与西洋参总皂苷低剂量组比较,高剂量西洋参总皂苷组类、类盆底肌纤维电位表达均升高(P 0
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