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        從肺腸上皮組織細(xì)胞變化分析肺與大腸相表里的內(nèi)涵

        2014-11-21 12:18:06劉曉燕郭霞珍
        世界中醫(yī)藥 2014年8期
        關(guān)鍵詞:空腸大腸上皮

        劉 聲 劉曉燕 郭霞珍

        (1首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科,北京,100029;2北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,北京,100029)

        “肺與大腸相表里”是中醫(yī)臟象學(xué)中最為重要的理論之一。肺與大腸通過經(jīng)絡(luò)的聯(lián)系,構(gòu)成了臟腑陰陽表里兩經(jīng)的絡(luò)屬關(guān)系;在生理功能上緊密聯(lián)系,病變上也相互影響[1-2]?,F(xiàn)代組織胚胎學(xué)發(fā)現(xiàn)肺、大腸的上皮組織均來源于原腸胚之內(nèi)胚層,其中肺來自于內(nèi)胚層前段;腸來自于內(nèi)胚層中、后段;同時(shí)認(rèn)為上皮組織及細(xì)胞又是二者的主要功能單位,是最能代表消化道和呼吸道功能的單位,因此被作為研究的重點(diǎn)[3]。本實(shí)驗(yàn)利用形態(tài)學(xué)和流式細(xì)胞分析技術(shù),從上皮組織細(xì)胞形態(tài)和增殖凋亡動(dòng)靜兩方面對(duì)人胚胎發(fā)育各個(gè)時(shí)期的“肺”與“大腸”上皮細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察,以期能為中醫(yī)理論中肺與大腸相互關(guān)系提供借鑒與參考。另外,膀胱亦發(fā)育于內(nèi)胚層,且在水液代謝功能上與肺有密切聯(lián)系,因此,設(shè)為對(duì)照組。

        1 材料與方法

        1.1 胚胎肺腸及膀胱來源 選擇胎齡9周至出生前,自愿終止妊娠病例,經(jīng)人工流產(chǎn)或水囊引產(chǎn)獲得引產(chǎn)的人胚胎,置4℃冰箱存放,待制備。來自于平谷中醫(yī)院,并經(jīng)過倫理委員會(huì)審查。按人肺胚胎的發(fā)育過程分為腺狀期(9~16周)、小管期(17~24周)和原始肺泡形成期(25 周至出生)[4]。

        1.2 器官組織的處理 操作均在無菌細(xì)胞室內(nèi)超凈臺(tái)上進(jìn)行。分別用碘酒、酒精消毒胚胎胸、腹部皮膚,自臍帶上方行橫切口,打開胸、腹部。

        1.2.1 組織及細(xì)胞形態(tài)觀察 1)取出肺臟,經(jīng)生理鹽水洗三遍,一側(cè)肺(實(shí)驗(yàn)中取左側(cè))橫斷切成厚約1 mm組織塊,立即投入4%多聚甲醛溶液固定,乙醇脫水,石蠟包埋,HE染色,觀察組織細(xì)胞形態(tài)。另一側(cè)肺(右側(cè))備用。2)取出整腸,截取結(jié)腸前段,經(jīng)生理鹽水洗三遍,橫斷切成長(zhǎng)約0.5 cm的腸段,取其中1~2段投入4%多聚甲醛溶液固定,乙醇脫水,石蠟包埋,切片4 μm,HE染色,觀察組織細(xì)胞形態(tài)。其余備用。3)膀胱組織處理同腸。

        1.2.2 細(xì)胞懸液制備 取備用肺、結(jié)腸組織,刮取黏膜上皮,剪成1 mm2大小的組織塊,胰酶消化,離心純化,在加有10%小牛血清的培養(yǎng)液中培養(yǎng),獲得原代上皮細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液,70%冷乙醇固定,PI染色,流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞增值、凋亡,并計(jì)算增值率與凋亡指數(shù),作為評(píng)價(jià)細(xì)胞生物學(xué)特性的依據(jù)。

        1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件SPSS處理。結(jié)果采用(±s)形式表示,上皮組織免疫組化表達(dá)組間比較采用方差分析;組間增值率與凋亡指數(shù)比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 不同時(shí)期肺、腸及膀胱上皮細(xì)胞形態(tài)

        2.1.1 9~16周胚胎肺、腸上皮細(xì)胞形態(tài) 肺與腸上皮均由柱狀上皮細(xì)胞構(gòu)成,而膀胱上皮由多層立方和扁平上皮細(xì)胞構(gòu)成。

        2.1.2 17~24周胚胎肺、腸及膀胱上皮組織及細(xì)胞形態(tài) 肺上皮主要由單層立方上皮細(xì)胞[5]。腸表面覆蓋單層柱狀上皮,有指狀絨毛突。膀胱上皮由多層立方和扁平上皮細(xì)胞構(gòu)成。這一期肺的上皮組織轉(zhuǎn)化為立方上皮組織,腸仍為柱狀上皮組織,膀胱未變。

        2.1.3 25周后胚胎肺、腸及膀胱上皮組織及細(xì)胞形態(tài) 肺:肺實(shí)質(zhì)內(nèi)細(xì)胞呈扁平,鄧錦波[6]等電鏡下觀察認(rèn)為為Ⅰ型和Ⅱ型扁平上皮細(xì)胞,腸表面覆蓋單層柱狀上皮,有指狀絨毛突。膀胱仍由上皮由多層立方和扁平上皮細(xì)胞構(gòu)成。這一期肺的上皮組織轉(zhuǎn)化為Ⅰ型和Ⅱ型扁平上皮,腸仍為柱狀上皮,膀胱未變。

        2.2 不同時(shí)期肺、腸及膀胱上皮細(xì)胞增殖、凋亡檢測(cè)第一期肺與空腸、回腸、結(jié)腸、膀胱出現(xiàn)明顯的增殖峰,而直腸增殖峰較之不明顯;G1前凋亡峰肺、空腸、回腸、結(jié)腸均不明顯,膀胱明顯增高,直腸次之。

        圖1 第一期各器官組織形態(tài)(HE)

        1)第一期肺與空腸、回腸、結(jié)腸上皮組織細(xì)胞增殖凋亡水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與直腸、膀胱存在的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如表1、圖1所示。

        2)第二期空腸、回腸、結(jié)腸、膀胱出現(xiàn)明顯的增殖峰,而肺增殖峰較之不明顯;G1前凋亡峰肺、空腸、回腸、結(jié)腸均不明顯,膀胱明顯增高,直腸次之。第二期肺與空腸、回腸、結(jié)腸、直腸、膀胱上皮組織細(xì)胞增殖水平有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如表2、圖2所示。

        圖2 第二期各器官組織形態(tài)(HE)

        3)第三期空腸、回腸、結(jié)腸、膀胱出現(xiàn)明顯的增殖峰,而肺增殖峰較之不明顯;G1前凋亡峰膀胱仍明顯較高,肺、空腸、回腸、結(jié)腸直腸次之。第三期肺與空腸、回腸、結(jié)腸、直腸、膀胱上皮組織細(xì)胞增殖凋亡水平差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如表3、圖3所示。

        圖3 第三期各器官組織形態(tài)(HE)

        3 討論

        細(xì)胞的凋亡和增殖活動(dòng)在器官形態(tài)發(fā)生中都是必不可少的重要組成部分。細(xì)胞的凋亡與增殖行為在胚胎器官的發(fā)育過程中廣泛存在[6-7],細(xì)胞分裂增殖和細(xì)胞凋亡之間的動(dòng)態(tài)平衡,可維持組織細(xì)胞群落的穩(wěn)定,以及維持機(jī)體的正常發(fā)育和自身穩(wěn)定。細(xì)胞增殖是細(xì)胞新生的過程,細(xì)胞凋亡則是細(xì)胞正常退化、死亡的過程。這種看來截然相反的兩個(gè)行為,在胚胎器官發(fā)育過程中卻同時(shí)存在,并且增殖活躍的同時(shí)出現(xiàn)凋亡的活躍,反之亦然。它們相互影響,相互制約,很好地維持著動(dòng)態(tài)的平衡,精細(xì)地調(diào)控著器官發(fā)育,在保證胚胎器官形態(tài)的正常發(fā)生、發(fā)展及初步形成三階段中起著十分重要的作用。

        表1 第一期各器官增殖與凋亡指數(shù)(±s)

        表1 第一期各器官增殖與凋亡指數(shù)(±s)

        注:與肺相比,*P<0.05,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

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        表2 第二期各器官增殖與凋亡指數(shù)(±s)

        表2 第二期各器官增殖與凋亡指數(shù)(±s)

        注:與肺相比,*P<0.05,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

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        表3 第三期各器官增殖與凋亡指數(shù)(±s)

        表3 第三期各器官增殖與凋亡指數(shù)(±s)

        注:與肺相比,*P<0.05,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

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        另外,胚胎發(fā)育過程發(fā)生的細(xì)胞增殖與凋亡,并不是隨機(jī)出現(xiàn)的,而是發(fā)生在胚胎發(fā)育過程特定部位和特定時(shí)間,并有著嚴(yán)格的時(shí)空程序的[8-9],9 ~16周是胚胎肺與大腸由胚芽發(fā)展為器官雛形的關(guān)鍵時(shí)期,可以定義為兩器官的發(fā)生時(shí)期。喉氣管憩室在反復(fù)分支的同時(shí),支氣管樹呼吸部發(fā)育,由柱狀上皮形成管壁厚而管腔狹窄的上皮性支氣管樹。與此同時(shí),各腸段雛形基本出現(xiàn),內(nèi)襯由單層柱狀上皮構(gòu)成的腸黏膜[10]。因此,通過對(duì)比胚胎發(fā)育早期肺與大腸的主要功能細(xì)胞-上皮細(xì)胞的增殖與凋亡,可以明確胚胎肺與大腸發(fā)生時(shí)相上的同一性;并加上對(duì)比兩器官發(fā)育早期上皮組織細(xì)胞形態(tài)特征,以期能為肺與大腸組織發(fā)生上的同源性提供例證,并能為中醫(yī)理論中肺與大腸相互關(guān)系提供借鑒與參考;為現(xiàn)代研究手段運(yùn)用于中醫(yī)學(xué)研究提供思路;探索一條從組織發(fā)生學(xué)角度對(duì)臟象本質(zhì)進(jìn)行認(rèn)識(shí)的重要途徑。

        本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:胚胎早期(9~16周胎齡),“肺”與“空腸、回腸、結(jié)腸”在上皮組織及細(xì)胞形態(tài)一致,上皮細(xì)胞增殖、凋亡的生物學(xué)特性差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);胚胎中期(17~23周)、胚胎晚期(24周至出生)“肺”與“腸”上皮組織及細(xì)胞形態(tài)不一致,上皮細(xì)胞增殖、凋亡的生物學(xué)特性有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

        綜合以上可以看出,從組織形態(tài)與增殖凋亡的細(xì)胞生物學(xué)特性層面分析,胚胎發(fā)育早期肺與腸在組織發(fā)生學(xué)上無差異。因此,胚胎早期的“無差異”可以為“肺”與“空腸、回腸、結(jié)腸”同源發(fā)生提供一定的依據(jù)。另外,“肺與大腸相表里”的成體肺腸相關(guān)雖主要是功能之間的相互聯(lián)屬,但可能與其原始的同源性相關(guān)。

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