背景及目的：糖尿病性膀胱病(DCP)是糖尿病(DM)患者常见的一种慢性并发症，主要病理生理学为膀胱兴奋性下降和逼尿肌收缩无力，其导致排尿困难、残余尿增加、慢性尿潴留及充溢性尿失禁等临床症状。DCP的发生是多因素作用的结果，其发生机制主要有：1、支配膀胱的相关神经损害，2、膀胱逼尿肌功能受损，3、膀胱尿路上皮功能改变，4、膀胱壁胶原纤维比例降低和弹力纤维合成增加。基于上述发病机制的相关防治措施不断在实验室及临床上加以运用，但疗效尚不满意，提示可能存在其它的致病因素。膀胱正常的储尿排尿功能依赖于支配膀胱的神经、逼尿肌细胞及Cajal间质细胞(ICC)等的协同作用。近年来，越来越多的研究发现膀胱存在ICC，膀胱ICC在膀胱壁中呈网络状分布，与逼尿肌细胞及神经纤维存在广泛的密切联系，提示其可能作为一个“协调单元”参与膀胱的收缩功能，进一步研究发现其参与了膀胱过度活动症等多种膀胱功能障碍疾病的发生。本研究所在前期的预实验中发现，糖尿病大鼠膀胱的ICC密度明显低于正常大鼠，ICC是否参与了糖尿病膀胱功能障碍的发生？目前国内外对此尚无文献报道。在对胃肠道ICC的研究中发现，干细胞因子(SCF)能激活位于ICC胞膜上的酪氨酸激酶受体c-kit，启动下游系列反应，SCF/c-kit通路对ICC的生存和功能维持具有重要的作用。在糖尿病动物模型中发现，胃肠道组织SCF和c-kit的表达均明显降低，ICC网络结构遭到破坏，其参与了糖尿病胃肠道蠕动功能低下的发生。通过补充外源性SCF能够使ICC网络的受损程度部分降低，并部分恢复受损的蠕动功能。糖尿病动物的膀胱组织中SCF的表达水平是否降低，其降低是否参与了逼尿肌ICC的损伤的发生，补充外源性SCF是否能够提高膀胱组织局部SCF的水平并预防糖尿病致逼尿肌ICC的损伤，目前尚无相关报道。据此，本实验采用大鼠糖尿病模型，研究了糖尿病大鼠膀胱ICC的改变在DCP发生中的作用及SCF在糖尿病致膀胱ICC改变中的作用，以进一步丰富DCP的发病机制研究，为DCP的预防和治疗提供参考。方法：第一部分：探讨糖尿病大鼠的逼尿肌ICC改变与糖尿病性膀胱病的关系。首先，通过链脲菌素(STZ)单剂腹腔注射(60mg/kg)建立大鼠糖尿病模型；然后在糖尿病造模成功12周后分别通过经尿道膀胱内测压和离体逼尿肌肌条实验对比研究正常大鼠和糖尿病大鼠的尿动力学指标和离体逼尿肌肌条自发性收缩，分析糖尿病大鼠膀胱功能改变；最后采用c-kit免疫荧光染色法观察糖尿病大鼠的逼尿肌ICC的分布和数量的改变。第二部分：研究了SCF在糖尿病大鼠逼尿肌ICC改变中的作用。首先，采用RT-PCR和Western Blot分别从基因转录水平和蛋白水平检测了糖尿病大鼠逼尿肌组织c-kit和SCF的表达水平。其次，给糖尿病大鼠补充外源性SCF，观察其对糖尿病大鼠逼尿肌组织SCF和c-kit表达水平及ICC数量的影响。第三部分：进一步确认逼尿肌ICC减少在糖尿病性膀胱病中的作用。给糖尿病大鼠补充外源性SCF减轻逼尿肌ICC的丢失，观察其对糖尿病大鼠尿动力学指标和离体逼尿肌肌条自发性收缩的影响。结果：1、采用单剂STZ(60mg/kg)成功建立糖尿病大鼠模型，STZ注射3天后血糖明显升高，所有大鼠血糖均>16.7mmol/L，达到糖尿病模型标准，2周后复查血糖仍维持高血糖状态。2、与正常对照组比较，糖尿病大鼠残余尿量、最大膀胱容量和顺应性明显增加，最大膀胱内压明显降低；糖尿病大鼠的逼尿肌肌条自发性收缩的幅度和频率均明显下降；糖尿病大鼠膀胱的逼尿肌ICC网络严重破坏，数量明显减少。3、mSCF和sSCF mRNA在大鼠膀胱逼尿肌中均有表达，sSCF水平远高于mSCF。糖尿病大鼠膀胱逼尿肌组织mSCF、sSCF、c-kit mRNA水平和SCF、c-kit的蛋白水平均显著降低。给予外源性SCF后，糖尿病大鼠膀胱逼尿肌组织SCF的蛋白水平有效提升至接近正常水平，对其mRNA水平没有影响；c-kit的mRNA和蛋白水平以及逼尿肌ICC的数量均明显升高，但仍低于正常水平。4、给予外源性SCF减轻ICC的丢失后，糖尿病大鼠的血糖及体重水平没有明显变化；逼尿肌肌条自发性收缩的幅度明显升高，而频率没有明显改变；膀胱顺应性、最大膀胱容量和残余尿量明显减少，而最大膀胱内压没有明显改善。结论：1、糖尿病大鼠的逼尿肌ICC数量和逼尿肌组织SCF水平明显减少，补充外源性SCF能有效提升逼尿肌ICC数量，逼尿肌组织SCF水平降低参与了糖尿病大鼠逼尿肌ICC数量的减少的发生。2、糖尿病大鼠残余尿量、最大膀胱容量和顺应性明显增加，最大膀胱内压明显降低，逼尿肌肌条自发性收缩的幅度和频率均明显下降，给予外源性SCF减轻ICC的丢失后，逼尿肌肌条自发性收缩的幅度明显升高，膀胱顺应性、最大膀胱容量和残余尿明显减少，逼尿肌ICC的减少参与了大鼠糖尿病性膀胱病的发生。