尿道下裂是小儿泌尿生殖系统常见的先天性畸形之一,发病率在1/300-1/125的出生男婴之间。我国近年尿道下裂发病率亦呈明显上升趋势。由于尿道下裂患者不能正排尿及射精,将严重影响患者的生活。目前认为尿道下裂与内分泌因素、环境因素、遗传因素等多种原因相关。但是,这些仅能解释约30%的尿道下裂。还有大部分尿道下裂不能解释。近年来,随着全基因组测序技术的发展及广泛应用。有更多可能与尿道下裂相关基因位点被筛选报道出来。有文章报道通过全基因组关联(GWAS)研究,发现HoxA4基因可能参与了尿道下裂疾病的发生发展过程。HoxA4基因是HOX基因家族成员,该基因定位于7号染色体上。编码一种DNA结合转录因子,参与调节基因表达及组织形态分化过程。但是GWAS相关研究的各种设计方法以及遗传统计学方法无法消除人群混杂、多重比较造成的假阳性。HOXA4基因是否真的参与了尿道下裂的发病过程需要进一步研究。目前外科手术是尿道下裂的唯一治疗方法。但尿道下裂修复手术中,容易出现各种并发症,其中尿道瘘是尿道下裂修复手术最常见对并发症。许多小儿泌尿外科医生为减少尿道下裂术后尿道瘘作出了不懈努力。常见的减少尿道下裂术后瘘的方法是手术中在新成形的尿道外层添加额外覆盖。常见的覆盖材料是患者手术区域临近的自体筋膜。但制备自体筋膜是一个耗时的过程,同时在多次手术等特殊情况下可能导致自体筋膜匮乏。小肠粘膜下层是一个在临床上有成熟使用经验的生物材料。它被广泛是应用在包括泌尿外科在内的多个专科的组织修复手术中。但该材料作为一种额外的覆盖材料使用在尿道下裂手术中的经验并不多。为了探究尿道下裂的发生过程以及临床治疗,我们进行了该研究。本研究分两部分,第一部分是关于尿道下裂发生原因的探讨;第二部分是SIS材料在减少尿道下裂常见并发症之一的尿道瘘上的应用。第一部分HoxA4基因在尿道下裂尿包皮组织中的表达及意义研究目的研究尿道下裂患儿包皮及及令苯二甲酸己酯诱导的小鼠尿道下裂模型小鼠阴茎中HoxA4基因及其蛋白的表达情况,初步研究HoxA4基因与尿道下裂发生的相关性。方法本研究分为两部分,其一是基础研究部分,其二是临床应用研究方面。在基础研究方面首先,选取正常包茎儿童的包皮与轻、中、重各型尿道下裂患儿的包皮做对照,分别用实时定量PCR方法及免疫组织化学方法测量HOXA4基因的mRNA及蛋白表达水平。其次,建立邻苯二甲酸酯(DEHP)诱导小鼠尿道下裂的动物模型。采用RT-PCR及免疫组织化学方法,进一步研究HOXA4基因在尿道下裂患病胎鼠及正常对照胎鼠阴茎组织中的mRNA及蛋白表达水平。结果DEHP诱导小鼠尿道下裂动物模型复制成功。HoxA4基因在包茎及包皮过长的患者标本中与尿道下裂包皮以及小鼠阴茎组织都有转录,及蛋白表达。与内参基因GAPDH相比,各组相对转录水平分别是:普通包皮组1.501±0.063、轻度尿道下裂1.101±0.147,中度尿道下裂1.099±0.140、重度尿道下裂0.539±0.056。普通包皮组HoxA4转录水平要高于尿道下裂组(p<0.001)。尿道下裂组内部比较轻、中度尿道下裂HoxA4基因转录水平要高于重度尿道下裂(p<0.001)。轻、中度尿道下裂间HoxA4基因mRNA转录水平差别无统计学意义(p=0.964)。结论 DEHP诱导小鼠构建胎鼠尿道下裂模型稳定有效,HoxA4基因表达可能参与了尿道下裂疾病的发生,是部分尿道下裂的原因。第二部分SIS材料覆盖尿道外层在尿道下裂比格犬动物模型上的应用目的:评价SIS组织尿道外层覆盖在修复犬尿道下裂模型中作用及观察SIS组织在犬尿道外层中降解过程。方法与材料:对22只健康雄性比格犬为试验对象。用随机数字表方法将犬随机分为试验组与对照组,每组11只犬。实验动物在戊巴比妥钠静脉全麻下通过手术切开尿道3-5cm建立尿道下裂模型。对照组常规手术修复尿道,试验组尿道外覆盖SIS组织材料,对照组尿道外不覆盖任何材料。将两组动物对尿道海绵体拨向两旁,使尿道与皮肤之间形成空腔,再缝合皮肤。术后注射头孢维星钠一次。于术后4W、12W采用逆行膀胱尿道造影检查重建尿道情况,记录尿道瘘及尿道狭窄发生情况。两组动物术后2w、4w、12w按计划麻醉处死后取材手术部位阴茎,材料组织保存于Bouin’s染色液中,包埋、切片,进行HE染色及Mallory染色,进行组织学观察。结果:对照组及试验组均顺利完成手术。早期均有手术部位红肿,未特殊处理,4周内恢复正常。两组各有1例动物手术后初期阴茎不能正常缩回皮套内。两组动物术后体重增长正常,组间无明显生物学差异。尿道造影未见明确尿道狭窄存在,术后4周试验组1/3,对照组3/3例动物手术部位存在漏尿现象;术后12周,试验组1/5例,对照组3/5例动物手术部位存在漏尿现象。合计试验组尿瘘发生率25%(2/8),对照组尿瘘发生率75%(6/8)。组织学检查对照组早期术区可见明显急性炎症细胞浸润,随恢复时间延长,急性炎症转变为慢性炎症,且逐渐减轻。早期尿道固有层不连续、上皮增生,尿道海绵体血管窦和小梁消失,随恢复时间延长,尿道上皮与天然尿道上皮结构相似,但之谜纤维结缔组织与海绵体组织之间无明显边界。Mallory染色见胶原纤维在此处相互交错,杂乱无序。试验组早期只在手术缝线处见急性炎症细胞浸润,材料区未见明显炎症细胞浸润,后期术区及材料区均见慢性炎症细胞,SIS替代部位与天然尿道结构相似;mallory染色早期见胶原纤维随修复材料平行生长,后期材料消失,胶原纤维规则生长。结论:在本试验中,SIS材料对比格犬术后的正常生命活动无明显影响,可以降低动物模型尿道瘘发生率,可减少术区急性炎症反应,自身分解能引起慢性炎症细胞浸润,可引导胶原纤维附着于SIS材料成规则生长,术后12周已未见明确材料。SIS材料在比格犬体内有较好的生物相容性,具有减少比格犬尿道手术瘢痕的可能性。