小鼠胃體部黏膜內(nèi)分泌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)及與主細(xì)胞、壁細(xì)胞的關(guān)系

宋 勵(lì)， 王 彤， 喬從進(jìn) (山西醫(yī)科大學(xué)組織胚胎學(xué)教研室， 太原 030001;通訊作者，E-mail:wangtong4911@hotmail.com)

小鼠胃體部黏膜內(nèi)分泌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)及與主細(xì)胞、壁細(xì)胞的關(guān)系

宋 勵(lì)， 王 彤*， 喬從進(jìn) (山西醫(yī)科大學(xué)組織胚胎學(xué)教研室， 太原 030001;*通訊作者，E-mail:wangtong4911@hotmail.com)

目的 觀察小鼠胃體部黏膜內(nèi)分泌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)，及其與胃底腺主細(xì)胞、壁細(xì)胞的相互關(guān)系。 方法 取成年小鼠胃體部黏膜在透射電鏡下觀察內(nèi)分泌細(xì)胞及主細(xì)胞、壁細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。 結(jié)果 根據(jù)胞質(zhì)中顆粒超微結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，將內(nèi)分泌細(xì)胞分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。三型細(xì)胞均可見與主細(xì)胞及壁細(xì)胞緊密相鄰，內(nèi)分泌細(xì)胞的胞膜局部呈“Ω”型凹陷。 結(jié)論 基本確認(rèn)Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞即為腸嗜鉻樣細(xì)胞(enterochromaffin like cell，ECL細(xì)胞)，推測(cè)ECL細(xì)胞除影響壁細(xì)胞泌酸外，在功能上與主細(xì)胞也存在密切關(guān)系。胃體部?jī)?nèi)分泌細(xì)胞除以經(jīng)典內(nèi)分泌方式釋放激素外，也可以旁分泌方式對(duì)周圍細(xì)胞產(chǎn)生影響。

超微結(jié)構(gòu); 胃體部; 內(nèi)分泌細(xì)胞; 主細(xì)胞; 壁細(xì)胞; 透射電鏡; 小鼠

胃體部黏膜存在多種內(nèi)分泌細(xì)胞，對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行形態(tài)學(xué)研究，有助于揭示其分泌物的釋放方式，細(xì)胞功能活動(dòng)，以及這些細(xì)胞與胃黏膜其他細(xì)胞之間的關(guān)系。近年采用電鏡觀察內(nèi)分泌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的報(bào)道較少。尤其是對(duì)腸嗜鉻樣細(xì)胞(enterochromaffin like cell，ECL細(xì)胞)，國(guó)內(nèi)更缺乏形態(tài)學(xué)研究資料［1－6］。本室前期已采用光鏡技術(shù)對(duì)ECL細(xì)胞和其他內(nèi)分泌細(xì)胞進(jìn)行了研究［5－7］，本次擬采用透射電鏡觀察小鼠胃體黏膜內(nèi)分泌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)及其與主細(xì)胞、壁細(xì)胞的位置關(guān)系，為揭示內(nèi)分泌細(xì)胞與其他細(xì)胞之間的功能關(guān)系，進(jìn)一步開展對(duì)臨床某些疾病的發(fā)病機(jī)制的研究提供形態(tài)學(xué)資料。

1 材料與方法

出生后45 d的正常雄性昆明小鼠2只，體重約30 g，取材前禁食24 h，采用頸椎脫位法處死動(dòng)物，剖腹取新鮮胃體部黏膜約1 mm3大小，經(jīng)2%戊二醛(二甲砷酸鈉配制，pH7.4)，1%鋨酸雙重固定，丙酮逐級(jí)脫水，環(huán)氧樹脂618包埋，制作超薄切片，經(jīng)醋酸雙氧鈾、枸櫞酸鉛雙重染色，在JEM-CX100透射電鏡下觀察內(nèi)分泌細(xì)胞及主細(xì)胞、壁細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。

2 結(jié)果

2.1 內(nèi)分泌細(xì)胞和主細(xì)胞、壁細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)胞質(zhì)中分泌顆粒超微結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，將內(nèi)分泌細(xì)胞分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞:胞質(zhì)內(nèi)含大量分泌顆粒，按形態(tài)特點(diǎn)可分兩類，一類顆粒為泡狀，內(nèi)含一個(gè)不規(guī)則的、偏心的電子密度高的芯(圖1)，顆粒膜與芯之間有很寬的空暈;另一類顆粒膜完整，顆粒中有圓形、均質(zhì)或不均質(zhì)的芯，兩者間形成清晰的窄隙。另外，胞質(zhì)內(nèi)還可見許多無致密芯、有膜包被的空泡(圖1)。Ⅱ型內(nèi)分泌細(xì)胞分泌顆粒電子密度不等，與顆粒膜之間有狹窄的空暈(圖2)。Ⅲ型內(nèi)分泌細(xì)胞分泌顆粒大小不等，也可分兩類:一類顆粒電子密度較高、均質(zhì)狀，與顆粒膜之間可見狹窄間隙，有時(shí)在均質(zhì)的顆粒中可見一電子密度更高的芯(圖3);另一類顆粒電子密度較低、均質(zhì)或不均質(zhì)狀，與顆粒膜之間可見較寬間隙。此外，胞質(zhì)中還可見許多有膜包被的空泡。

主細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)含大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，可見體積大、圓形或卵圓形的分泌顆粒，顆粒的電子密度較高，呈均質(zhì)狀，有膜包裹(圖4)。壁細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)含大量線粒體及表面光滑的小管泡(圖3)。

圖1 Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞(Ⅰ)與主細(xì)胞(Ch)，內(nèi)含一偏心的高電子密度芯的顆粒(↑)，內(nèi)含一圓形芯的顆粒(?)(×8 000)Fig 1 TypeⅠ endocrine cell(Ⅰ)and chief cell(Ch).The granule contained a decentered electron dense core(↑)，or a round core(?)(×8 000)

圖2 Ⅱ型內(nèi)分泌細(xì)胞(Ⅱ)、主細(xì)胞(Ch)及相鄰內(nèi)分泌細(xì)胞之間的細(xì)胞連接(↑)(×20 000)Fig 2 TypeⅡ endocrine cell(Ⅱ)，chief cell(Ch)and the cell junction between adjacent endocrine cells(↑)(×20 000)

圖3 Ⅲ型內(nèi)分泌細(xì)胞(Ⅲ)與壁細(xì)胞(P)，內(nèi)含一高電子密度芯的顆粒(↑)，內(nèi)含一低電子密度芯的顆粒(?)(×10 000)Fig 3 TypeⅢ endocrine cell(Ⅲ)and parietal cell(P).The granule contained an electron dense core(↑)，or a low electron density core(?)(×10 000)

圖4 Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞(Ⅰ)與主細(xì)胞(Ch)相鄰一側(cè)細(xì)胞膜上的Ω型凹陷(↑)(×20 000)Fig 4 The Ω-shaped invagination(↑)between type Ⅰ endocrine cell(Ⅰ)and chief cell(Ch)(×20 000)

2.2 內(nèi)分泌細(xì)胞與主細(xì)胞及壁細(xì)胞之間的相互關(guān)系 各型內(nèi)分泌細(xì)胞均可見與主細(xì)胞或壁細(xì)胞緊密相鄰。多見Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞與主細(xì)胞緊密相鄰，二者之間的細(xì)胞間隙狹窄(圖4)。在Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)可見許多分泌顆粒靠近與主細(xì)胞相鄰一側(cè)的細(xì)胞膜，有的顆粒甚至已與胞膜相接觸(圖1)。此處Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞的細(xì)胞膜出現(xiàn)“Ω”型凹陷，凹向胞質(zhì)內(nèi)，與主細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙中可見電子密度低的物質(zhì)(圖4)。

其他內(nèi)分泌細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)可見分泌顆粒靠近或接觸與主細(xì)胞、壁細(xì)胞相鄰一側(cè)的細(xì)胞膜(圖2、5)。一個(gè)內(nèi)分泌細(xì)胞與主細(xì)胞相鄰處的細(xì)胞膜可見較大的“Ω”型凹陷，凹向胞質(zhì)內(nèi)，此處細(xì)胞間隙中可見電子密度較高的分泌顆粒(圖5)。電鏡下還見到一個(gè)內(nèi)分泌細(xì)胞夾于兩個(gè)壁細(xì)胞之間，內(nèi)分泌細(xì)胞與壁細(xì)胞之間的細(xì)胞間隙大部分模糊不清，可見細(xì)胞連接。并且該內(nèi)分泌細(xì)胞的細(xì)胞膜表面形成微絨毛，微絨毛根部的胞質(zhì)中可見分泌顆粒(圖6)。

圖5 內(nèi)分泌細(xì)胞(E)與主細(xì)胞(Ch)間Ω型凹陷中的分泌顆粒(↑)(×20 000)Fig 5 The secretory granule in the Ω-shaped invagination(↑)between endocrine cell(E)and chief cell(Ch)(×20 000)

圖6 內(nèi)分泌細(xì)胞(E)與壁細(xì)胞(P)之間的細(xì)胞連接(↑)，內(nèi)分泌細(xì)胞表面的微絨毛(?)(×20 000)Fig 6 The cell junction(↑)between endocrine cell(E)andparietal cell(P)，the microvillus(?)on endocrine cell(×20 000)

此外，不同的內(nèi)分泌細(xì)胞也可見彼此緊密相鄰，并可見細(xì)胞連接(圖2)。鏡下還可見到內(nèi)分泌細(xì)胞與毛細(xì)血管緊密相鄰。

3 討論

3.1 內(nèi)分泌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特征 胃體部(泌酸部)黏膜內(nèi)主要可見ECL細(xì)胞、腸嗜鉻細(xì)胞(Enterochromaffin cell，簡(jiǎn)稱EC細(xì)胞)和生長(zhǎng)抑素細(xì)胞(D細(xì)胞)［2，7－9］。電鏡下內(nèi)分泌細(xì)胞主要根據(jù)其分泌顆粒的超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并配合免疫電鏡技術(shù)進(jìn)行分類［3］。據(jù)國(guó)外的研究報(bào)道，ECL細(xì)胞位于黏膜深部，為閉合型內(nèi)分泌細(xì)胞，胞質(zhì)內(nèi)含有兩類顆粒，一類為泡狀，內(nèi)含一個(gè)偏心的電子密度高的芯，顆粒膜與芯之間有很寬的空暈;另一類顆粒為圓形、均質(zhì)或不均質(zhì)狀，膜完整，顆粒膜與顆粒芯之間有清晰的窄隙。除分泌顆粒外，胞質(zhì)中還可見大量胞質(zhì)小泡，國(guó)內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為，這些胞質(zhì)小泡可能用來儲(chǔ)存組胺及其他的分泌物［2，4，8－10］。由于 ECL 細(xì)胞的顆粒超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)明顯，因此，可基本確認(rèn)本實(shí)驗(yàn)所見的Ⅰ型內(nèi)分泌細(xì)胞即為ECL細(xì)胞。另?yè)?jù)文獻(xiàn)報(bào)道，D細(xì)胞的分泌顆粒大，呈圓形或卵圓形，顆粒中有電子密度低的芯，芯與顆粒膜之間有狹窄的空暈。EC細(xì)胞的分泌顆粒較小，形態(tài)多樣，電子密度高，有的顆粒顯示雙相內(nèi)部結(jié)構(gòu)，顆粒的中央有電子密度高的芯，芯與顆粒膜之間可見電子密度低的均質(zhì)狀物質(zhì)［2，3］。根據(jù)上述描述，本研究中所見的Ⅱ型內(nèi)分泌細(xì)胞可能為D細(xì)胞，所見的Ⅲ型內(nèi)分泌細(xì)胞可能為EC細(xì)胞。但由于在不同內(nèi)分泌細(xì)胞中也會(huì)見到超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相同的分泌顆粒，因此，確認(rèn)本研究中所見的Ⅱ型和Ⅲ型內(nèi)分泌細(xì)胞是否為D細(xì)胞和EC細(xì)胞，尚需進(jìn)一步作免疫電鏡技術(shù)的觀察。

3.2 內(nèi)分泌細(xì)胞與胃底腺主細(xì)胞、壁細(xì)胞的關(guān)系ECL細(xì)胞是胃體部黏膜中數(shù)量最多的一種內(nèi)分泌細(xì)胞。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)ECL細(xì)胞的研究多集中在該細(xì)胞與壁細(xì)胞的關(guān)系方面。我室前期研究發(fā)現(xiàn)，光鏡下小鼠胃黏膜中可見ECL細(xì)胞環(huán)抱相鄰的壁細(xì)胞［7］，ECL細(xì)胞分泌的組胺對(duì)壁細(xì)胞分泌胃酸起著至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用。根據(jù)“胃泌素細(xì)胞－ECL細(xì)胞－壁細(xì)胞軸”學(xué)說，胃黏膜中的胃泌素細(xì)胞分泌胃泌素，作用于ECL細(xì)胞上的 CCK-2受體，激活ECL細(xì)胞內(nèi)組氨酸脫羧酶的活性，加快合成組胺;ECL細(xì)胞釋放的組胺再作用于壁細(xì)胞上的H2受體，激活壁細(xì)胞內(nèi)腺苷酸環(huán)化酶，催化CAMP形成，從而刺激胃酸分泌［8，10，11］。

近年也有少數(shù)學(xué)者在研究中關(guān)注ECL細(xì)胞與胃底腺主細(xì)胞的關(guān)系。Kamoshida等對(duì)豚鼠胃黏膜進(jìn)行電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，ECL細(xì)胞不僅與壁細(xì)胞相接觸，也與主細(xì)胞相接觸，而且，與主細(xì)胞的接觸頻率明顯高于與壁細(xì)胞的接觸頻率［1］;另?yè)?jù)我室前期研究發(fā)現(xiàn)ECL細(xì)胞密集分布于小鼠胃黏膜下1/3處的上皮內(nèi)［7］，而此處主細(xì)胞分布集中，提示ECL細(xì)胞與主細(xì)胞之間在功能上可能存在密切的關(guān)系。有報(bào)道發(fā)現(xiàn)，ECL細(xì)胞分泌的組胺對(duì)主細(xì)胞分泌胃蛋白酶原也起著重要的調(diào)節(jié)作用。組胺刺激胃酸分泌，當(dāng)胃內(nèi)酸度增高時(shí)胃蛋白酶原的分泌量也相應(yīng)增高。在活體狗生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，低濃度的組胺可以促進(jìn)胃蛋白酶原的釋放［1，12］。但也有研究報(bào)道，分離的主細(xì)胞上未能發(fā)現(xiàn)H2受體，提示組胺并不能直接作用于主細(xì)胞;ECL細(xì)胞的分泌產(chǎn)物除組胺外還有胰抑素、胃鈣素、Reg蛋白等，因此推測(cè)，ECL細(xì)胞刺激主細(xì)胞分泌胃蛋白酶原可能是一種間接的調(diào)節(jié)作用，或是通過分泌一些尚未確認(rèn)的物質(zhì)直接作用于主細(xì)胞，影響主細(xì)胞的分泌功能［1，3，12］。近年一些學(xué)者通過轉(zhuǎn)基因小鼠及基因敲除小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，ECL細(xì)胞可影響胃黏膜上皮中各種細(xì)胞的分化［13，14］。組氨酸脫羧酶缺陷小鼠無黏膜內(nèi)組胺合成，其黏膜呈增生表型，壁細(xì)胞及主細(xì)胞數(shù)量增加;主細(xì)胞分布廣泛，從胃底腺的底部擴(kuò)展至腺的全段并在腺的頸部出現(xiàn)較多分化不成熟的主細(xì)胞［14］。這些研究結(jié)果提示ECL細(xì)胞可能通過調(diào)節(jié)主細(xì)胞的分化及數(shù)量間接影響胃蛋白酶原的釋放。據(jù)本實(shí)驗(yàn)所見ECL細(xì)胞與主細(xì)胞的位置關(guān)系，以及ECL細(xì)胞膜出現(xiàn)的“Ω”型凹陷，提示它可能以胞吐的方式將分泌顆粒中的物質(zhì)排入細(xì)胞間隙，通過旁分泌的方式作用于主細(xì)胞，但分泌顆粒中究竟是何種物質(zhì)，該物質(zhì)以何種方式影響主細(xì)胞的功能尚有待進(jìn)一步探討。

我室前期采用免疫組織化學(xué)技術(shù)對(duì)胃體部EC細(xì)胞與D細(xì)胞進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)兩種細(xì)胞都發(fā)出長(zhǎng)突起伸至鄰近細(xì)胞之間，據(jù)此推測(cè)，這些細(xì)胞可通過旁分泌方式釋放激素影響周圍細(xì)胞［5，6］。國(guó)外有學(xué)者在電鏡下觀察G細(xì)胞和D細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)其胞膜出現(xiàn)“Ω”型凹陷，該凹陷與鄰近細(xì)胞間可見分泌顆粒，其電子密度稍低于胞質(zhì)中分泌顆粒的電子密度，據(jù)此認(rèn)為這是內(nèi)分泌細(xì)胞分泌物的分泌(胞吐)過程［1］。本實(shí)驗(yàn)中，我們除觀察到內(nèi)分泌細(xì)胞鄰近毛細(xì)血管外，也見到內(nèi)分泌細(xì)胞胞膜出現(xiàn)的“Ω”型凹陷，以及相鄰內(nèi)分泌細(xì)胞間的細(xì)胞連接，因此我們認(rèn)為，胃體部?jī)?nèi)分泌細(xì)胞除以經(jīng)典的內(nèi)分泌方式釋放激素外，也可以旁分泌方式釋放激素對(duì)周圍細(xì)胞產(chǎn)生影響。

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Ultrastructure of endocrine cells in the mucosa of the body of stomach and its relations with chief cells and parietal cells in mice

SONG Li，WANG Tong*，QIAO Cong-jin(Dept of Histology and Embryology，Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China;*Corresponding author，E-mail:wangtong4911@hotmail.com)

ObjectiveTo observe the ultrastructure of endocrine cell in the mucosa of stomach and identify its relations with chief cells and parietal cells in mice.MethodsThe mucosa of the adult mouse stomach was observed with the transmission electron microscope.ResultsThe endocrine cells could be divided into three types，namely type Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ based on their ultrastructure of the secretory granules.All types of endocrine cells were in contact with the chief cells or parietal cells and the“Ω”-shaped invagination was observed on the endocrine cell membrane.ConclusionTypeⅠendocrine cells could be basically confirmed as enterochromaffin like cells(ECL cells).It could be assumed that ECL cells not only could functionally exercise influence on the acid secretion from the parietal cells，but also have a close relation with the chief cells.Furthermore，the endocrine cells also have a paracrine effect on the adjacent cells.

ultrastructure;body of stomach;endocrine cells;chief cells;parietal cells;transmission electron microscope;mice

R329.2

A

1007 －6611(2011)02 －0102 －04

10.3969/J.ISSN.1007 －6611.2011.02.002

宋勵(lì)，女，1977－12生，碩士，講師，E-mail:springsl2002@163.com

2010－12－08］