特洛細(xì)胞連接方式的研究進(jìn)展

汪麗，金慧玲，張汝芝

特洛細(xì)胞連接方式的研究進(jìn)展

汪麗，金慧玲，張汝芝

特洛細(xì)胞（telocytes，TC）是特殊的間質(zhì)細(xì)胞，近年來(lái)在哺乳動(dòng)物多種器官的結(jié)締組織中發(fā)現(xiàn)［1-3］。目前已對(duì) TC的超微結(jié)構(gòu)有了全面的認(rèn)識(shí)：胞體小，有著極長(zhǎng)而薄的突起，正常胞體含有 1 ～ 5 個(gè)突起，突起由薄節(jié)段和擴(kuò)張段交替形成串珠狀，能在透視電子顯微鏡下被顯著識(shí)別，但很難通過(guò)免疫組化來(lái)鑒定［1，3-4］。事實(shí)上，盡管 TC 某些檢測(cè)標(biāo)記呈陽(yáng)性，如 CD34、PDGFR-α、波形蛋白、c-kit、Sca-1 和 Oct 4，但是這些標(biāo)記在不同的器官和組織表達(dá)不同［5-7］，尚未發(fā)現(xiàn)TC 特異性的免疫標(biāo)記。目前普遍認(rèn)為，CD34/PDGFR-α 和CD34/波形蛋白的雙陽(yáng)性標(biāo)記適于鑒定 TC［8-10］。目前，TC相關(guān)研究在兩方面取得進(jìn)展：①形成網(wǎng)絡(luò)組織；②與同型或異型細(xì)胞及結(jié)締組織有密切的空間關(guān)系［11-12］。

1 特洛細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)

在器官和組織中，TC 彼此連接形成網(wǎng)絡(luò)［3-4，8-10，13-18］，大部分網(wǎng)絡(luò)是 3D 間質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，但在一些組織或器官中也可能是 2D。如胃腸道中，在黏膜下層、肌層及環(huán)形肌肉層之間的肌間神經(jīng)叢水平上，TC 形成 3D 網(wǎng)絡(luò)；而在黏膜肌層和環(huán)形肌層的黏膜下邊界，TC 與周圍的神經(jīng)束、血管、胃腺和腸腺形成連續(xù)的 2D 網(wǎng)絡(luò)［4，8］。較為特別的是，在心臟間質(zhì)，TC 用胞體和突起形成一個(gè)特定三維框架，并嵌入心肌細(xì)胞柱［19］。TC 在心肌組織發(fā)生的這種高效的行為，提示TC 可能參與心臟的三維結(jié)構(gòu)［13，18］。另外，在某些器官中，TC 與其他類型的細(xì)胞形成三維網(wǎng)絡(luò)，如腸道的 Cajal 間質(zhì)細(xì)胞（ICC）［10］和膀胱的肌成纖維細(xì)胞［9］，進(jìn)而形成更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。

2 特洛細(xì)胞的連接方式

細(xì)胞與細(xì)胞之間的連接主要有兩種類型：①相同類型細(xì)胞之間的連接稱為同型交聯(lián)，即 TC 通過(guò)突起彼此連接；②不同類型細(xì)胞之間的連接稱為異型交聯(lián)，即 TC 與相鄰的血管、神經(jīng)末梢和其他細(xì)胞的連接。TC 通過(guò)這兩種交聯(lián)方式形成三維網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)小分子的旁分泌或鄰分泌，或者通過(guò)脫落細(xì)胞囊泡（運(yùn)送重要的大分子，如RNAs、蛋白或microRNAs 的運(yùn)輸），參與正常狀態(tài)下或病理狀態(tài)下細(xì)胞間的信號(hào)傳遞。

2.1 同型交聯(lián)

同型交聯(lián)是細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)形成的基礎(chǔ)。這些交聯(lián)是由兩個(gè)相鄰的膜性細(xì)胞簡(jiǎn)單地接觸或在復(fù)雜的交界區(qū)接觸，并通過(guò)機(jī)械功能、信息交換和信號(hào)傳遞完成細(xì)胞間交流。相鄰兩個(gè)TC的細(xì)胞膜通過(guò)簡(jiǎn)單的嵌入進(jìn)行交聯(lián)（插入的空間約為200 nm）。TC 的突起與其他 TC 的突起平行或進(jìn)行回旋交織［20］（圖 1）。所有的 TC 都存在同型交聯(lián)，當(dāng)細(xì)胞間存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的同型交聯(lián)時(shí)稱為連接復(fù)合體。然而，TC的突起會(huì)根據(jù)器官的形狀發(fā)生改變。當(dāng)器官或組織發(fā)生擴(kuò)張時(shí)，突起通過(guò)維持細(xì)胞間黏附的區(qū)域，確保網(wǎng)絡(luò)的完整性和連續(xù)性。

2.1.1 同型交聯(lián)連接復(fù)合體的機(jī)械支持功能 研究發(fā)現(xiàn)，所有的TC都存在這類連接復(fù)合體［21-24］。利用透視電子顯微鏡和激光共聚焦掃描電鏡，已觀察到 TC 間的同型交聯(lián)：距離在10 ～ 30 nm，分為密切連接和納米連接；經(jīng)典的細(xì)胞-細(xì)胞連接（如縫隙連接）［25］；不典型的同型細(xì)胞連接（如點(diǎn)狀最小黏著、突起黏著、隱窩黏著、柄黏著）（圖 2）［26-28］。其中，點(diǎn)狀最小黏著和突起黏著通常連接重疊的突起，隱窩黏著和柄黏著有袖口樣外觀。在氣管和肺［24］、脈絡(luò)叢［29］、眼［30］也發(fā)現(xiàn)這些交聯(lián)。當(dāng)器官或組織發(fā)生延伸時(shí)，這種同型交聯(lián)的作用可使 TC 彼此牢固地黏附。

圖1 特洛細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)（細(xì)長(zhǎng)而薄的突起 1，與另一 TC 的突起 2 交織）［19］

圖2 TC 的同型交聯(lián)（A：點(diǎn)狀最小黏著；B：柄黏著；C：縫隙連接）［27］

2.1.2 同型交聯(lián)連接復(fù)合體有利于細(xì)胞間信息交換和信號(hào)傳遞 縫隙連接（圖 2C）是 TC 最具代表性的同型交聯(lián)［29-32］。連接處相鄰細(xì)胞膜高度平行，細(xì)胞間隙很窄，僅有2 ～ 3 nm，相鄰兩質(zhì)膜的柱狀顆粒由連接蛋白構(gòu)成，中央形成親水性孔道，允許細(xì)胞間小分子通過(guò)。這類連接允許物質(zhì)間信息交換和信號(hào)傳遞。從機(jī)械的角度來(lái)看，這種連接在相鄰細(xì)胞之間形成一個(gè)相對(duì)牢固的依附點(diǎn)，對(duì)細(xì)胞間交流尤為重要。

2.2 異型交聯(lián)

異型交聯(lián)即 TC 與其他類型的細(xì)胞之間的接觸。接觸方式包括點(diǎn)接觸、納米接觸和平面接觸（圖 3A）。細(xì)胞膜間的平均距離是 10 ～ 30 nm。

2.2.1 TC 和心臟細(xì)胞 研究表明，心臟組織中存在 TC和心臟細(xì)胞之間的聯(lián)系。在心源性壁龕，心外膜冠狀動(dòng)脈分支附近，TC 與固有的心肌干細(xì)胞通過(guò)形成黏著連接以及非典型連接，如點(diǎn)狀黏附和基質(zhì)突觸（圖 3B）相互交聯(lián)。TC和心肌細(xì)胞可形成同型交聯(lián)和異型交聯(lián)。經(jīng)典的黏著連接形成于上皮和間質(zhì)壁龕的干細(xì)胞及支持細(xì)胞間，并通過(guò)促進(jìn)中心體的正確定位控制細(xì)胞分區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)。TC 與心肌細(xì)胞在電子致密區(qū)通過(guò)點(diǎn)接觸連接。TC 與心肌細(xì)胞的胞間接觸，最常見(jiàn)的類型是基質(zhì)性突觸伴隨高電子密度納米結(jié)構(gòu)（平均長(zhǎng)約 15 nm）連接兩個(gè)相對(duì)的細(xì)胞膜。突觸間隙的平均寬度約 30 nm，細(xì)胞間接觸的平均長(zhǎng)度約為 5 μm［27］。此外，TC 還可以與心臟的內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞、雪旺細(xì)胞以及其他間質(zhì)細(xì)胞通過(guò)點(diǎn)或平面接觸［22，26］。

2.2.2 TC 和結(jié)締組織細(xì)胞 一些學(xué)者用基質(zhì)突觸來(lái)描述TC 和結(jié)締組織中細(xì)胞，如肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞、成纖維細(xì)胞之間的接觸［26，32-33］。這種接觸主要是由TC 的突起與結(jié)締組織細(xì)胞膜［9，24，34-35］的簡(jiǎn)單附著形成，基質(zhì)性突觸區(qū)域類似免疫突觸，通過(guò)細(xì)胞間分子相互作用范圍的距離定義。有時(shí)這種接觸也發(fā)生在 TC 胞體與相鄰細(xì)胞之間。TC 與內(nèi)皮細(xì)胞和周圍細(xì)胞之間也發(fā)現(xiàn)了這樣的接觸［22］。

圖3 TC 的異型交聯(lián)（A：納米接觸；B：基質(zhì)突觸）［26］

2.2.3 TC 和神經(jīng)末梢 在腸道［10］或膀胱［9］觀察到 TC 靠近神經(jīng)末梢。然而，通過(guò)透視電子顯微鏡，在 200 nm 內(nèi)沒(méi)有觀察到 TC 與神經(jīng)末梢有密切聯(lián)系。值得注意的是，在心肌間質(zhì)，TC 與雪旺細(xì)胞或神經(jīng)末梢有直接接觸或粘連。

3 特洛細(xì)胞與結(jié)締組織細(xì)胞外基質(zhì)的聯(lián)系

在膀胱中，TC 位于膀胱上皮的下方，TC 與結(jié)締組織之間的連接類似于肌成纖維細(xì)胞［9］，具有典型的纖維黏膜復(fù)合體的特點(diǎn)。TC與肌成纖維細(xì)胞建立簡(jiǎn)單的交聯(lián)，形成一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)［7， 9］。由于這種接觸的存在，以及 TC 位于排尿反射的感覺(jué)器區(qū)域，從而形成一個(gè)更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。這表明，TC與肌成纖維細(xì)胞可能作為一個(gè)系統(tǒng)，能夠在膀胱壁壓力發(fā)生任何變化時(shí)相互作用［9］。

4 小結(jié)

TC 通過(guò)與同型細(xì)胞之間的交聯(lián)產(chǎn)生機(jī)械支撐作用，當(dāng)器官或組織發(fā)生擴(kuò)張和延伸時(shí)，可確保 TC 網(wǎng)絡(luò)的完整性和連續(xù)性。同時(shí)，TC 能夠參與細(xì)胞間信息交流和信號(hào)傳遞，從而交換信息并傳播電信號(hào)。有趣的是，TC 還可與其他類型的細(xì)胞建立異型交聯(lián)，在結(jié)締組織中形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。從TC 與細(xì)胞外基質(zhì)和鄰近的神經(jīng)末梢及血管內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用可以推測(cè)，TC 參與維持組織（器官）的穩(wěn)態(tài)。這個(gè)假設(shè)可以從心臟組織得到有力支持，TC 在心肌間質(zhì)建立網(wǎng)絡(luò)，參與遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)。簡(jiǎn)而言之，TC 間質(zhì)系統(tǒng)是通過(guò)同型或異型細(xì)胞的交聯(lián)使來(lái)自血管、神經(jīng)、免疫系統(tǒng)以及間質(zhì)和干細(xì)胞的信息一體化。

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10.3969/j.issn.1673-713X.2016.05.014

233004 安徽，蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院皮膚性病科（汪麗、金慧玲）；215021，蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院皮膚性病科（張汝芝）

張汝芝，Email：zhangruzhi628@163.com

2016-07-12