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目的: 对大鼠各期大肠癌组织自体荧光光谱进行特征分析,据此建立基于人工神经网络的大肠早癌诊断模型并探讨组织原卟啉IX与大肠癌相关性。
方法: 70只sprague—Dawley大鼠分实验组和对照组:实验组60只,对照组10只。实验组60只spragtle-Dawley大鼠以1,2一二甲肼(DMH)25mg/kg注射腹腔,一周一次,持续18周,成功诱导大鼠大肠癌。对照组10只Sprague-Dawley大鼠未做药物注射。收集各组大肠组织在体和离体组织的白体荧光光谱,并用大肠早癌白体荧光检测数据处理软件处理,比较分析各组组织自体荧光光谱的特性差异。20周后以370nm激光诱导自体荧光检测分析系统采集实验组大鼠癌组织和正常组织400-700nm范围内的在体白体荧光;采用荧光分光光度计检测两组血原卟啉Ⅸ和实验组癌组织、正常组织原卟啉Ⅸ。
结果:各组组织自体荧光光谱在460nm左右和505nm左右处大多有荧光峰;73%(61/84)的进展期大肠癌组织、69%(54/78)的早期大肠癌组织和54%(31/57)的大肠粘膜不典型增生组织荧光光谱在635nm附近有荧光峰。正常组460nm左右波峰对应的波长与不典型增生组、早期癌组和进展期癌组对应波长比较发生紫移,波长紫移均值分别为4.3nm,10.2nm和10.9nm。早期癌组和进展期癌组白体荧光在460nm处的荧光强度比在正常组和不典型增生组相应强度要弱。正常组大肠组织自体荧光光谱I<,635>/l<,600>值较不典型增生组I<,635>/l<,600>值、早期癌组I<,635>/l<,600>值,I<,635>/l<,600>值均小,差异有显著性(p<0.05);早期癌组、进展期癌组I<,635>/l<,600>值均数较不典型增生组大,且差异有显著性(p=0.<0.05);早期癌组与进展期癌组比较,早期癌组大肠组织白体荧光光谱的I<,635>/l<,600>值均数小于进展期癌组,但差异无显著性。
结论:1.DMH成功诱导的大鼠大肠癌的在体自荧光在460nm和635nm存在差异。在460nm和690nm附近有特征波峰,460nm处波峰强度正常组织显著高于癌组织(P(O.001);690nm处波峰强度癌组织显著高于正常组织(P<0.001)。激光诱导的大鼠大肠正常组织、不典型增生组织、大肠癌组织(包括早期和进展期大肠癌)的自体荧光光谱之问及在体组织和离体组织自体荧光光谱之间部分特征存在差异。
2.建立大肠组织白体荧光光谱诊断神经网络模型是可行的。
3.635nm荧光峰主要是由组织原卟啉Ⅸ内源性积聚引起的,说明大肠癌可以导致组织原卟啉Ⅸ含量的升高,为进一步研究大肠癌发生的机制提供了依据。