高强度聚焦超声消融胰腺原位癌后大鼠胰岛结构和内分泌功能的转归

发布时间：2017-07-28 20:25

  本文关键词：高强度聚焦超声消融胰腺原位癌后大鼠胰岛结构和内分泌功能的转归

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【摘要】：研究背景高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)消融是一种非侵入性治疗实体肿瘤的新技术。它将超声波作为能量聚焦在体内,形成直径为毫米级的生物学焦域,通过瞬间高温效应、空化效应、机械效应等,使靶组织瞬间升温达65℃以上,从而达到凝固蛋白质和杀死细胞以破坏肿瘤组织的目的。在临床上已广泛应用于治疗各种实体瘤,特别是针对不能接受手术的胰腺癌患者,HIFU消融胰腺癌能明显缓解患者疼痛,改善患者的生活质量的同时有效延长患者的生存期。尽管一些初步临床应用证明HIFU治疗胰腺癌的效果明确,但由于胰腺是一个具有内外分泌功能的重要器官,它的生理作用和病理变化都与生命息息相关。有研究显示胰岛的结构若是被破坏,胰岛细胞数量就会明显减少,其内分泌的能力也会降低。尽管有研究表明胰岛具有一定的修复潜力和再生能力,但HIFU在有效治疗胰腺癌的同时会造成靶区组织胰岛结构的破坏,在机体吸收凝固性坏死组织的同时胰岛组织结构及其分泌功能是否可能得到修复?对此缺乏基础理论研究。本课题采用化学诱导剂DMBA建立大鼠胰腺原位癌动物模型,从组织学和血清学层次分析HIFU消融大鼠胰腺癌后中长期的大鼠胰腺组织(胰岛)结构和分泌功能的变化,探讨HIFU消融大鼠胰腺原位癌后的胰岛结构和功能的转归。研究目的1.分析HIFU消融大鼠胰腺原位癌后机体的胰腺癌恶性表征变化。2.分析HIFU消融大鼠胰腺原位癌后,在3个月内,胰岛组织学结构的变化情况,研究胰岛结构转归规律。3.分析HIFU消融大鼠胰腺原位癌后,3个月内,胰岛分泌功能的变化,研究胰腺内分泌功能的转归规律。研究方法1.采用二甲基苯并蒽(7,12-dimethylbenz(a)anthracene,DMBA)原位包埋法诱导大鼠胰腺癌模型,常规病理组织切片H.E染色,观察胰腺组织病理变化,7.0T Mrcro-MR影像诊断筛选大鼠胰腺原位癌模型。2.30只胰腺癌SD大鼠随机分为HIFU消融实验组和胰腺癌对照组、15只同期健康SD大鼠为正常组。采用频率为10.2 MHz,焦距在1-5 mm,脉冲1000 Hz,功率为5 W的聚焦超声消融大鼠胰腺癌,观察3个月内大鼠胰腺肿瘤影像学变化。分别于消融后即刻,4天,1周,1个月,3个月每组随机抽取3只大鼠,采用ELISA方法检测大鼠血清胰岛素、胰高血糖素、CA199水平;4%多聚甲醛固定大鼠胰腺组织,石蜡包埋,常规组织切片、H.E染色观察大鼠胰腺组织特征,两步法免疫组织化学方法检测组织胰岛素,胰高血糖素抗原以及CA199表达。实验结果1.在大鼠胰腺包埋5 mg的DMBA 12个月后,7.0 T小动物核磁共振扫描显示胰腺中有圆形或椭圆形,直径为5-10 mm不等的疑似肿块。大体标本也显示为肿块。H.E结果显示,胰腺腺体萎缩,大量导管增生,导管上皮细胞呈高柱状,细胞核失去极性,核质比增大,细胞间质丰富,部分导管呈浸润性生长组织学。MRI影像特征显示DMBA诱导大鼠成瘤率为75%(30/40)。2.经H.E染色,光镜下可见消融后4天、1周实验组大鼠胰腺组织被大量炎症细胞所浸润。消融后1个月,影像学显示肿瘤的最大直径相比于消融前有缩小,H.E病理组织学显示凝固性坏死区域逐渐被吸收,被吸收部分呈网状结构。在消融后3个月,影像学显示肿瘤最大直径进一步缩小,组织学显示凝固性坏死区域被大量吸收。在正常大鼠胰腺组织中,CA199抗原表达阴性,胰腺癌模型对照组大鼠胰腺癌组织CA199表达阳性。实验组在HIFU消融即刻及3个月内,大鼠胰腺的消融靶区组织CA199表达均为阴性;实验组大鼠血清CA199水平在消融即刻、消融后4天、1周、1个月、3个月分别为17.42 ng/ml,16.21 ng/ml,15.43 ng/ml,14.58 ng/ml,14.52 ng/ml显著低于对照组的21.57 ng/ml,22.04 ng/ml,21.56 ng/ml,22.03 ng/ml,21.68 ng/ml(P0.05),且对照组大鼠血清CA199水平显著高于正常组13.98 ng/ml,13.99 ng/ml,14.97 ng/ml,14.99 ng/ml,15.01 ng/ml(P0.05)。3.正常对照组胰岛形态规则,结构完整。胰岛素抗原表达丰富,呈阳性,着色棕黄,排列规整。胰高血糖素抗原表达阳性较弱,着色较浅,但均匀的分布在胰岛周围;胰腺癌对照组胰岛形态不规则,且出现不规则断带。胰岛素抗原表达较少,着色较浅。胰高血糖素抗原表达也较少,分布不均匀;HIFU消融即刻,消融损伤区胰岛形态结构被完全破坏,在消融边界处胰岛素和胰高血糖素抗原表达量都明显降低,实验组胰岛素和胰高血糖素表达水平显著低于实验对照组和正常组(P0.05);HIFU消融后1个月,在消融边界处,可见胰岛细胞形态,但形态不完整。胰高血糖素和胰岛素抗原表达有所增加,但胰岛结构不完整;FUS消融后3个月,在消融边界处,与正常组相比,胰岛形态较为规则。胰岛素抗原表达较多,结构与正常组相比趋于完整。实验组胰岛素表达水平显著高于对照组(P0.05)。但胰高血糖素抗原表达仍较少,与正常组之间不具有显著性差异(P.05)。胰岛素和胰高血糖素血清学结果表明,HIFU消融即刻,实验组胰岛素水平47.11 m IU/L显著高于对照组33.68 m IU/L和正常组37.29 m IU/L(P0.05);对照组显著低于正常组(P0.05)。HIFU消融后4天对照组胰岛素水平31.29 m IU/L显著低于正常组33.29 m IU/L(P0.05)。HIFU消融后1个月、3个月实验组胰岛素水平31.86 m IU/L,33.29 m IU/L显著高于对照组27.81 m IU/L,28.74 m IU/L(P0.05);对照组27.81 m IU/L,28.74 m IU/L显著低于正常组32.03 m IU/L,32.53 m IU/L(P0.05)。而血清胰高血糖素水平仅在消融即刻和消融后4天,实验组259.52pg/ml,277.21 pg/ml显著高于对照组244.91 pg/ml,259.24 pg/ml(P0.05)。结论1.HIFU消融大鼠胰腺癌后的3个月内,在胰腺消融坏死区域逐渐缩小的同时胰腺组织表达CA199水平和血清CA199含量显著降低,提示HIFU消融胰腺癌可降低肿瘤的恶性程度。2.HIFU消融大鼠胰腺癌,在胰腺肿瘤组织凝固性坏死的同时靶区胰岛结构损伤,影响a,β细胞内分泌功能。消融3个月内,大鼠胰岛的形态结构趋于完善,血清胰岛素和胰高血糖素水平趋于正常,表明胰岛结构和内分泌功能转归良好。
【关键词】：高强度聚焦超声 胰腺癌 胰岛细胞 CA199
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R735.9
【目录】：

• 摘要6-9
• Abstract9-14
• 第一章 文献综述胰腺癌的早期诊断与治疗的研究进展14-20
• 1.1 胰腺癌诊断14-16
• 1.1.1 胰腺癌肿瘤标志物CA19914-15
• 1.1.2 胰腺癌影像学诊断15-16
• 1.2 胰腺癌治疗16-20
• 第二章 引言20-22
• 第三章 大鼠胰腺癌模型的建立及核磁共振的诊断与筛选22-28
• 3.1 材料与方法22-23
• 3.1.1 实验动物22
• 3.1.2 主要试剂22-23
• 3.1.3 主要仪器23
• 3.2 方法23-24
• 3.2.1 动物模型23
• 3.2.2 核磁共振检查23
• 3.2.3 病理组织学23-24
• 3.3 结果24-25
• 3.3.1 大鼠胰腺癌的MRI影像学特征24-25
• 3.3.2 MRI影像筛选的成瘤率25
• 3.4 讨论25-28
• 第四章 HIFU消融大鼠胰腺癌后对肿瘤恶性程度的影响28-36
• 4.1 材料与试剂28-29
• 4.1.1 实验动物28
• 4.1.2 主要试剂28-29
• 4.1.3 主要设备29
• 4.2 方法29-31
• 4.2.1 实验分组29-30
• 4.2.2 HIFU设备及辐照方法30
• 4.2.3 核磁共振监控肿瘤大小30
• 4.2.4 胰腺病理组织学观察30
• 4.2.5 免疫组化检测组织CA199表达30-31
• 4.2.6 血清CA199水平检测31
• 4.2.7 数据分析31
• 4.3 结果31-34
• 4.3.1 MRI监控治疗后肿瘤最大直径变化31-32
• 4.3.2 胰腺组织学观察32-33
• 4.3.3 血清CA199表达33-34
• 4.4 讨论34-35
• 4.5 结论35-36
• 第五章 HIFU消融SD大鼠胰腺原位癌后其胰岛的重建和功能转归36-50
• 5.1 材料与方法36-38
• 5.1.1 实验材料36
• 5.1.2 主要试剂36-37
• 5.1.3 主要设备37-38
• 5.2 实验方法38-39
• 5.2.1 实验分组38
• 5.2.2 HIFU辐照38
• 5.2.3 血清胰岛素、胰高血糖素检测38
• 5.2.4 胰岛形态观察38
• 5.2.5 胰岛结构观察38-39
• 5.2.6 统计学分析39
• 5.3 实验结果39-47
• 5.3.1 HIFU消融后各组血清胰岛素和胰高血糖素水平变化情况39-40
• 5.3.2 胰岛基本形态观察40-42
• 5.3.3 a/β 细胞在胰岛结构中的分布42-47
• 5.4 讨论47-49
• 5.5 结论49-50
• 英文缩写一览表50-52
• 参考文献52-59
• 致谢59

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5 保健时报记者 王朝建 通讯员 王懿辉;中年突发糖尿病当心胰腺癌[N];保健时报;2012年

6 上海市肿瘤医院胰腺肝胆外科主任医师 虞先o，

本文编号：585879