惊！哥廷根小型猪与德国长白猪括约肌再生大不同，谁才是尿失禁研究 “真命天子”？

为解决尿失禁疗法研究缺乏可靠动物模型的问题，德国图宾根大学医院研究人员对比 GM 和 GL 括约肌再生能力。结果发现 GM 再生能力强不适合建模，GL 更可靠。推荐科研读者阅读，助于深入了解相关研究。

　　

在医学研究的广阔领域中， urinary incontinence（UI，尿失禁） 就像一个棘手的 “小怪兽”，给人们带来了不少麻烦。你知道吗？据统计，尿失禁的平均患病率高达 41%（范围在 9% - 75% 之间），而且有 26% 的女性每天都要忍受尿液失禁的困扰。在女性群体里，怀孕、阴道分娩以及更年期的激素变化，都是导致尿失禁的 “帮凶”；而对于男性，前列腺癌手术后的损伤则是引发尿失禁的常见原因。

面对这个问题，人们尝试了各种方法来应对。像是锻炼下骨盆底肌肉，有时还会搭配电生理刺激、生物反馈设备或者药物治疗。要是这些方法都不管用，那就只能考虑手术治疗，其中细胞疗法也是一种选择。然而，目前关于细胞疗法治疗尿失禁的研究结果却有点 “乱”。在一些临床前动物研究中，虽然有人说细胞疗法有优势，但这些研究往往存在一些问题，比如研究的动物数量少，跟踪时间短，或者最终结果并没有显示出明显的效果。临床研究也没好到哪儿去，有些研究存在同样的问题，还有些甚至被撤回、未发表或者没有上报给相关部门。这可让医生和研究人员们犯了难，到底该怎么准确评估细胞疗法的效果呢？

这个时候，建立可靠的大动物模型就显得尤为重要了。它能帮助我们更好地研究不同尿失禁疗法的效果和作用机制。之前也有不少尿失禁动物模型，像啮齿动物，虽然适合大规模研究，但是它的解剖结构和人类相差太大，给研究带来了很多不便，比如往啮齿动物尿道精确注射活性成分就需要超高的手术技巧，而且经尿道给药和后续跟踪几乎无法实现。非人类灵长类动物，比如食蟹猴，它的解剖结构和人类比较接近，相关研究也为尿失禁细胞疗法提供了一些有利结果，可它体型太小，不适合用来开发供临床使用的手术器械原型。

于是，德国图宾根大学医院的研究人员们决定来 “攻克” 这个难题。他们在《BMC Veterinary Research》期刊上发表了一篇名为 “G?ttingen minipigs present with significant regeneration kinetics after sphincter injury compared to German landrace gilts; a feasibility study” 的论文。研究人员发现，G?ttingen minipigs（GM，哥廷根小型猪）和 German landrace gilts（GL，德国长白猪）在括约肌损伤后的再生能力有着显著差异，GM 的括约肌再生能力超强，这使得它不太适合作为尿失禁研究的动物模型，而 GL 则被证明是一个可靠的大型压力性尿失禁动物模型。这个发现意义重大，它不仅能帮助我们更准确地选择合适的动物模型进行尿失禁研究，还能解释为什么之前不同动物研究的结果会出现矛盾，为后续的临床前研究指明了方向。

为了开展这项研究，研究人员采用了几种关键技术方法。首先，他们建立了动物尿失禁和伤口愈合模型。选取健康的 GM（20 只，平均体重约 25kg，12 月龄）和 GL（6 只，平均体重约 30kg，3 月龄），在手术前将它们分别安置在动物设施中适应环境。然后通过特定的麻醉方式让动物进入麻醉状态，利用 cystoscopy（膀胱镜检查）和 standard urethral pressure profilometry（s - UPP，标准尿道压力测量法，也叫尿动力学检查）确定尿道括约肌的位置和肌肉力量。接着，使用电灼和球囊扩张的方法诱导括约肌缺陷，模拟尿失禁情况。在后续的几周里，每周用 s - UPP 监测括约肌功能，部分动物还用 high - definition urethral pressure profilometry（HD - UPP，高清尿道压力测量法）进行监测。研究过程中，还会定期检测尿液状态。实验结束后，对动物进行安乐死，取尿道括约肌组织制作 cryosections（冷冻切片），通过 histochemistry（组织化学染色）来观察组织的变化。另外，研究人员运用 R 统计软件对原始数据进行非参数分析，以确定各项指标是否存在显著差异。

下面我们来详细看看研究结果。

哥廷根小型猪中度损伤后的括约肌再生

研究人员在 16 只属于队列 1 的 GM 的尿道壁压力最大区域，通过近端电灼和球囊扩张诱导括约肌缺陷。用 s - UPP 来测量肌肉缺陷程度，发现手术后即刻，括约肌功能和手术前相比有显著差异。不过神奇的是，手术后仅仅一周，这种差异就不再明显了。虽然一开始有 16 只小型猪参与实验，但在术后 1、3、5 周，分别有 4 只被取出用于组织学分析，所以研究人员用数据插补的方法维持虚拟队列数量。插补后的结果显示，术后一周内括约肌功能仍有显著损失，但到术后两周，和手术前相比就没有显著差异了。从组织学分析来看，术后一周能看到组织损伤，黏膜没有水泡，也没有单核细胞浸润；术后三周，组织开始再生，黏膜出现水泡，部分动物的横纹括约肌有结构变化和肌肉异常；术后五周，除了两只动物的肌肉层还有点小问题，其他动物的肌肉层和黏膜几乎恢复正常了。这一系列结果都表明，GM 的括约肌再生速度相当快。

哥廷根小型猪增强损伤后的括约肌再生

研究人员心想，之前的损伤程度是不是不够，所以没能建立起稳定的尿失禁模型呢？于是他们做了个小实验，给 4 只 GM 在尿道壁压力最大区域的近端和远端各进行两次电灼，再加上球囊扩张。结果让人惊讶，用 s - UPP 测量，增强损伤后尿道壁压力和手术前相比居然没有显著差异。为了确认这个结果，他们又用 HD - UPP 技术进行测量。HD - UPP 的原型设备通过螺旋分布的八个传感器记录尿道壁压力，从测量结果来看，术后最大尿道壁压力区域只是变窄了，但压力水平和术前相比并没有明显变化。组织学分析也表明，术后四周，动物的尿道各层都没有明显损伤迹象，括约肌肌肉染色正常。这说明 GM 在增强损伤后，依然能快速从括约肌缺陷中恢复过来。

德国长白猪中度损伤后的括约肌再生

为了验证 GM 括约肌再生能力强这个结论，研究人员又对 6 只 GL 进行了实验。他们采用和队列 1 GM 类似的中度损伤方法，在尿道壁压力最大区域远端进行双电灼和球囊扩张，然后观察五周。和 GM 截然不同的是，GL 在受伤后出现了显著且持续的括约肌肌肉缺陷。术后即刻，平均尿道壁压力就下降到很低，虽然在后续恢复过程中压力有所上升，但直到五周后，还是明显低于未治疗动物的水平。用 HD - UPP 测量也得到了类似的结果，术后括约肌肌肉活动和尿道壁压力一直处于较低水平。组织学分析发现，GL 的肌肉层被破坏，还被结缔组织替代，黏膜也没有水泡。这些结果都表明，GL 在中度损伤后，括约肌缺陷会持续存在，是一个可靠的压力性尿失禁大动物模型。

综合以上研究结果，研究人员得出结论：GM 具有很强的括约肌再生能力，这使得它不适合作为尿失禁和失禁疗法研究的可靠动物模型。而 GL 在经历中度手术干预后，会出现显著、稳定且持久的括约肌缺陷，是一个很好的压力性尿失禁大动物模型。

在讨论部分，研究人员深入分析了造成这种差异的原因。从品种特性来看，GM 和 GL 的组织弹性、对扩张的机械抵抗力、血管化等可能存在差异，这些差异至少部分导致了它们在诱导尿失禁时的不同表现。肌肉组织再生方面，之前的研究发现 GL 的平滑肌细胞增殖更快，在支架上的生长情况也更好，这也能解释为什么 GL 的括约肌再生能力不如 GM。另外，两种猪的尿道解剖结构和尿动力学特征也不一样，比如 GL 的最大尿道壁压力位置更靠中间，GM 则更偏近端，而且它们的最大闭合压力曲线也不同，这可能影响了电灼对括约肌的损伤效果。当然，研究也存在一些局限性，比如部分队列的动物数量较少，没有在分子层面探究括约肌再生机制，研究过程也没有进行随机化、盲法和设置假手术对照组。不过，这些不足也为后续研究指明了方向。

这项研究意义非凡，它让我们清楚地认识到不同品种猪在括约肌再生能力上的差异，为未来选择合适的动物模型进行尿失禁研究提供了重要依据。只有选对了动物模型，我们才能更准确地研究尿失禁的治疗方法，说不定在不久的将来，就能找到更有效的治疗尿失禁的办法，让那些被尿失禁困扰的人们摆脱烦恼。