劉曉東,彭利蘭,龍征榮,李桂蘭
(黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 凱里 556000)
結(jié)腸是大腸的一部分,是重要的消化和排泄器官,參與體內(nèi)纖維和水分的消化和吸收。杯狀細(xì)胞亦稱杯細(xì)胞,僅見于哺乳動物進(jìn)行黏液分泌的單細(xì)胞腺,主要以單個(gè)散在形式分布在消化道、呼吸道等管道的黏膜上皮及其相關(guān)導(dǎo)管上皮內(nèi)[1]。最新研究表明,小鼠和大鼠結(jié)腸黏膜上皮的動力模型與小腸相似,其杯狀細(xì)胞由位于結(jié)腸腺底部的干細(xì)胞在向表面遷移的過程中增殖,它能分泌黏液,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收[2]。
多年來,人們對不同部位杯狀細(xì)胞的形態(tài)功能及其與疾病的關(guān)系給予了足夠的重視,由于它是重要的免疫相關(guān)細(xì)胞,所分泌的黏液對腸上皮起潤滑保護(hù)作用,且有研究表明杯狀細(xì)胞可能在腸黏膜損傷后的重建過程中起關(guān)鍵作用,因此一定數(shù)量的杯狀細(xì)胞對維持黏膜屏障結(jié)構(gòu)不可或缺[3]。近年研究還發(fā)現(xiàn),杯狀細(xì)胞可能涉及黏膜修復(fù)、黏膜免疫、腫瘤發(fā)生等多方面生理和病理過程。因此正確掌握常規(guī)狀態(tài)下杯狀細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和數(shù)量變化,對于了解其功能有很大幫助。
1.1 主要儀器及試劑 萊卡石蠟切片機(jī),光學(xué)顯微鏡(OLMPUS),光學(xué)顯微照相儀(Nikon ECLIPSE 50i),數(shù)顯恒溫箱,電子天平;酒精,甲苯,石蠟,蛋白膠,二甲苯,中性樹脂膠,10%福爾馬林,蘇木精,伊紅。
1.2 實(shí)驗(yàn)動物及日糧 健康懷孕雌鼠12 只,購于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物生理實(shí)驗(yàn)室,日糧組成:玉米、豆餅、豆粕、魚粉、磷酸氫鈣、硫酸銅、各種維生素、微量元素、添加劑等,其配方含量和營養(yǎng)水平符合實(shí)驗(yàn)小鼠的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3 方法
1.3.1 動物飼養(yǎng)管理 將12 只健康懷孕雌鼠分籠飼養(yǎng),溫度控制在18~22 ℃,濕度控制在50%~60%,人為制造晝夜交替。自由飲水,每日喂料兩次,定期更換飲水和墊料,幼鼠于20 日齡斷乳后按雌雄分籠飼養(yǎng)。
1.3.2 結(jié)腸組織HE 染色 隨機(jī)取6、9、13、17、22、28 日齡小白鼠,用電子天平分別稱重,并用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù),分析組間個(gè)體差異顯著性。分別將個(gè)體差異不顯著的4只小白鼠頸椎脫臼處死,解剖,完整取出各只小白鼠的結(jié)腸,按常規(guī)取腸組織l~2 節(jié),用100 mL/L 中性福爾馬林溶液固定。對每組4只小白鼠的結(jié)腸組織進(jìn)行常規(guī)HE染色。
1.3.3 組織學(xué)觀察 在100倍光鏡下觀察結(jié)腸的大體結(jié)構(gòu),400 倍光鏡下觀察結(jié)腸黏膜、黏膜下層、肌層、漿膜的形態(tài)和分布情況。將每組4只小白鼠的切片分別在400 倍視野中任取3 個(gè)視野,用愛譜圖像處理分析軟件4.0 進(jìn)行杯狀細(xì)胞計(jì)數(shù),并測量結(jié)腸黏膜和肌層在發(fā)育過程中的厚度。每組的杯狀細(xì)胞計(jì)數(shù)和黏膜、肌層厚度各測量3 次,用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù),取平均值,并分析各組間的差異是否顯著,分析杯狀細(xì)胞的數(shù)量變化以及黏膜、肌層厚度的變化,最后把杯狀細(xì)胞的數(shù)量變化通過柱狀圖分析出來。兩組之間差異不顯著用相同字母表示(P>0.05),差異顯著用不同字母表示(P<0.05)。
2.1 小鼠結(jié)腸胚后發(fā)育的形態(tài)變化 HE染色后光鏡下觀察可見結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞排列整齊,上皮層和固有層界限清楚,柱狀細(xì)胞呈高柱狀,胞核為橢圓形,靠近細(xì)胞基部,杯狀細(xì)胞呈高腳杯狀,上部膨大,下部細(xì)窄,呈典型的高腳狀,無縱紋緣,僅有一層很薄的細(xì)胞膜散在于柱狀細(xì)胞之間,上皮細(xì)胞輪廓清晰,染色鮮明,呈正常生長更新狀態(tài)。
6 日齡時(shí),結(jié)腸黏膜上皮由2~3 層細(xì)胞構(gòu)成,腸腔不明顯,呈裂隙狀,略向腸腔隆起,無明顯指狀絨毛突起,形態(tài)學(xué)上未見典型的杯狀細(xì)胞。9日齡時(shí),形成明顯的皺褶,黏膜表面覆蓋單層柱狀上皮,近根部為復(fù)層柱狀上皮,見一些杯狀樣、囊狀和梨形的空泡,腸絨毛很短。13 和17 日齡時(shí)明顯看到很多杯狀樣的空泡細(xì)胞形成,22 和28 日齡可見黏膜上皮明顯增厚,空泡樣細(xì)胞密集。
2.2 黏膜和肌層的厚度變化以及杯狀細(xì)胞的數(shù)目變化 從表1可知,隨著日齡的增長,小白鼠結(jié)腸的排泄功能逐漸增強(qiáng),黏膜和肌層的厚度在不斷增加,6 日齡的黏膜厚度與9 日齡存在顯著差異(P<0.05),而肌層厚度在這兩日齡不存在顯著差異(P<0.05)。黏膜厚度和肌層厚度在22日齡增加的幅度最大,與17 日齡存在顯著差異(P<0.05),在28日齡時(shí),黏膜厚度是6日齡的近1倍,肌層厚度是6 日齡的2 倍多。同時(shí),杯狀細(xì)胞的數(shù)量不斷增加,6日齡時(shí)杯狀細(xì)胞的數(shù)目最少,與9日齡的數(shù)目存在顯著差異(P<0.05)。13日齡時(shí)結(jié)腸杯狀細(xì)胞數(shù)目不斷增多,比6日齡多出1倍。28日齡時(shí)杯狀細(xì)胞的數(shù)目最多,與22日齡相比存在顯著差異(P<0.05),且28 日齡比22 日齡的數(shù)目多出1倍,比6日齡的數(shù)目多出5倍(P<0.05)。
表1 結(jié)腸黏膜和肌層的厚度變化以及杯狀細(xì)胞的個(gè)數(shù)變化
小白鼠是目前藥學(xué)、醫(yī)學(xué)及生物學(xué)等科學(xué)研究中常選的實(shí)驗(yàn)動物材料之一,結(jié)腸是自然條件下實(shí)驗(yàn)動物最易感染和產(chǎn)生病變的器官之一,因此研究小白鼠結(jié)腸的胚后發(fā)育很有必要。
有文獻(xiàn)指出,小白鼠于胚胎第11 d 出現(xiàn)盲腸,后腸末端原開口于泄殖腔,隨著泄殖腔的分隔,于第14 d 背部演變?yōu)閱为?dú)的結(jié)腸和直腸,而腸上皮的分化開始于胚胎第15 d,呈現(xiàn)一定規(guī)律的頭尾梯度分化程序,首先是上皮通過細(xì)胞增殖,形成向腸腔的不規(guī)則突起,上皮內(nèi)出現(xiàn)空泡等[4]。哺乳動物腸黏膜上皮是機(jī)體代謝最為活躍的場所,腸黏膜上皮細(xì)胞終身進(jìn)行著不間斷的自我更新,位于腸道隱窩部位的腸黏膜上皮干細(xì)胞保持著旺盛的增殖分化能力,凋亡脫落及受損壞死的細(xì)胞與干細(xì)胞增殖、分化之間保持著動態(tài)平衡。本實(shí)驗(yàn)觀察顯示,在小白鼠1~28日齡的生長發(fā)育過程中,其結(jié)腸的腸黏膜、杯狀細(xì)胞、黏膜下層、肌層、漿膜結(jié)構(gòu)隨著日齡的增長不斷分化完成,6 日齡杯狀細(xì)胞的數(shù)量稀少,9 日齡有所增加,22日齡時(shí)增長緩慢,到28日齡時(shí)排列密集,數(shù)量明顯增多。黏膜和肌層隨日齡的增長不斷增厚,十分明顯。
通過統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)處理后得出小白鼠在6日齡時(shí)杯狀細(xì)胞的數(shù)目最少,與9 日齡的數(shù)目存在顯著差異,13 日齡時(shí)結(jié)腸不斷分化,杯狀細(xì)胞數(shù)目不斷增多,比6 日齡多出1 倍。28 日齡時(shí)杯狀細(xì)胞的數(shù)目最多,與22 日齡相比存在顯著差異,且28日齡比22日齡的數(shù)目多出1倍,比6日齡的數(shù)目多出5倍。28日齡時(shí)杯狀細(xì)胞的結(jié)構(gòu)明顯,數(shù)量密集,可見細(xì)胞內(nèi)含有大量黏液,由于黏液有助于糞便排泄,說明小白鼠在這個(gè)時(shí)間段結(jié)腸已發(fā)育成熟,排泄功能完善。
綜上所述,隨著日齡的增長,結(jié)腸的杯狀細(xì)胞在不斷增多,腸黏膜和上皮厚度在不斷增加,結(jié)腸的排泄功能和腸黏膜屏障功能也在不斷增強(qiáng)。