・1O2・ 山西医科大学学报(J Shanxi Med Univ)2011年2月,42(2 小鼠胃体部黏膜内分泌细胞的超微结构及与主细胞、壁细胞的关系 宋励, 王彤 , 乔从进(山西医科大学组织胚胎学教研室,太原030001; 通讯作者,E-mail:wangtong4911 @hotmail.com) 摘要: 目的观察小鼠胃体部黏膜内分泌细胞的超微结构,及其与胃底腺主细胞、壁细胞的相互关系。 方法鼠胃体部黏膜在透射电镜下观察内分泌细胞及主细胞、壁细胞的超微结构。 结果取成年小 基本 根据胞质中颗粒超微结构的不同特点,将 内分泌细胞分为I、Ⅱ、Ⅲ型。三型细胞均可见与主细胞及壁细胞紧密相邻,内分泌细胞的胞膜局部呈“Q”型凹陷。 结论细胞也存在密切关系。胃体部内分泌细胞除以经典内分泌方式释放激素外,也可以旁分泌方式对周围细胞产生影响。 关键词:超微结构; 胃体部; 内分泌细胞;主细胞;壁细胞;透射电镜;小鼠 确认I型内分泌细胞即为肠嗜铬样细胞(enterochromafifn like cell,ECL细胞),推测ECL细胞除影响壁细胞泌酸外,在功能上与主 中图分类号:R329.2文献标志码:A文章编号:1007—6611(2011)02—0102—04 DOI:10.3969/J.ISSN.1007—6611.2011.02.002 Ultrastructure of endocrine cells in the mucosa of the body of stomach and its relations、vith chief cells and parietal cells in mice SONG Li,WANG Tong ,QIAO Cong-jin(Dept ofHistology and Embryology,Shanxi Medical Unwemi ̄,Taiyuan 030001,China; ’Corresponding author,E—mail:wangtong4911@hotmail.con) Abstract: Objective To observe the uhrastructure of endocrine cell in the mucosa of stomach and identify its relations with chief cells and parietal cells in mice. Methods 1'he mucosa of the adult mouse stomach was observed with the transmission electron microscope. Results The endocrine cells could be divided into three types,namely type I,Ⅱ,Ⅲbased on their uhrastructure of the secretory granules.All types of endocrine cells were in contact with the chief cells or parietal cells and the“n”一shaped invagination was observed on the endocrine cell membrane. Conclusion Type I endocrine cells could be basically confirmed as enteroehromaffin 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 he adtjacent cells. Key words: ultrastructure; body of stomach; endocrine ceils; chief cells;parietal ceils;transmission electron microscope; 胃体部黏膜存在多种内分泌细胞,对这些细胞 进行形态学研究,有助于揭示其分泌物的释放方式, 细胞功能活动,以及这些细胞与胃黏膜其他细胞之 间的关系。近年采用电镜观察内分泌细胞超微结构 的报道较少。尤其是对肠嗜铬样细胞(enterochro. mafifn like cell,ECL细胞),国内更缺乏形态学研究 资料¨ J。本室前期已采用光镜技术对ECL细胞 酮逐级脱水,环氧树脂618包埋,制作超薄切片,经 醋酸双氧铀、枸橼酸铅双重染色,在JEM.Cx100透 射电镜下观察内分泌细胞及主细胞、壁细胞的超微 结构。 2结果 2.1‘内分泌细胞和主细胞、壁细胞的超微结构特点 根据胞质中分泌颗粒超微结构的不同特点,将内 分泌细胞分为I、Ⅱ、Ⅲ型。I型内分泌细胞:胞质 内含大量分泌颗粒,按形态特点可分两类,一类颗粒 为泡状,内含一个不规则的、偏心的电子密度高的芯 (图1),颗粒膜与芯之间有很宽的空晕;另一类颗粒 膜完整,颗粒中有圆形、均质或不均质的芯,两者间 和其他内分泌细胞进行了研究 J,本次拟采用透 射电镜观察小鼠胃体黏膜内分泌细胞的超微结构及 其与主细胞、壁细胞的位置关系,为揭示内分泌细胞 与其他细胞之间的功能关系,进一步开展对临床某 些疾病的发病机制的研究提供形态学资料。 1材料与方法 形成清晰的窄隙。另外,胞质内还可见许多无致密 芯、有膜包被的空泡(图1)。Ⅱ型内分泌细胞分泌 颗粒电子密度不等,与颗粒膜之间有狭窄的空晕 (图2)。Ⅲ型内分泌细胞分泌颗粒大小不等,也可 分两类:一类颗粒电子密度较高、均质状,与颗粒膜 出生后45 d的正常雄性昆明小鼠2只,体重约 30 g,取材前禁食24 h,采用颈椎脱位法处死动物, 剖腹取新鲜胃体部黏膜约1 mm 大小,经2%戊二 醛(二甲砷酸钠配制,pH7.4),1%锇酸双重固定,丙 山西医科大学学报(J Shanxi Med Univ)2011年2月,42(2 ・103・ 之间可见狭窄间隙,有时在均质的颗粒中可见一电 子密度更高的芯(图3);另一类颗粒电子密度较低、 均质或不均质状,与颗粒膜之间可见较宽间隙。此 外,胞质中还可见许多有膜包被的空泡。 主细胞胞质内含大量粗面内质网,可见体积大、 圆形或卵圆形的分泌颗粒,颗粒的电子密度较高,呈 均质状,有膜包裹(图4)。壁细胞胞质内含大量线 粒体及表面光滑的小管泡(图3)。 图1 I型内分泌细胞(I)与主细胞(Ch),内含一偏心 的高电子密度芯的颗粒(f),内含一圆形芯的颗 粒(t)(×8 000) Fig 1 Type I endocrine cell(I)and chief cell(Ch).The granule contained a decentered electron dense core (f),or a round core(t)(×8 000) 图2 Ⅱ型内分泌细胞(Ⅱ)、主细胞(ch)及相邻内分泌 细胞之间的细胞连接(t)(×20 000) Fig 2 Type I1 endocirne cell(Ⅱ),chief cell(Ch)and the cell junction between aajacent endocrine cells(t) f×20 ooo) 图3 Ⅲ型内分泌细胞(Ⅲ)与壁细胞(P),内含一高电 子密度芯的颗粒(f),内含一低电子密度芯的颗 粒(t)(×10 000) Fig 3 TypeⅢendocirne cell(Ⅲ)and parietM cell(P). The granule contained an electron dense core(f), or a low electron density core(t)(×10 000) 图4 I型内分泌细胞(I)与主细胞(Ch)相邻一侧细 胞膜上的n型凹陷(t)(×20 000) Fig 4 The Q—shaped invagination(f)between type I en— docrine cell(I)and chief cell(Ch)(×20 000) 2.2 内分泌细胞与主细胞及壁细胞之间的相互关 系 各型内分泌细胞均可见与主细胞或壁细胞紧密 相邻。多见I型内分泌细胞与主细胞紧密相邻,二 者之间的细胞间隙狭窄(图4)。在I型内分泌细胞 的胞质内可见许多分泌颗粒靠近与主细胞相邻一侧 的细胞膜,有的颗粒甚至已与胞膜相接触(图1)。 此处I型内分泌细胞的细胞膜出现“Q”型凹陷,凹 向胞质内,与主细胞之间的细胞间隙中可见电子密 度低的物质(图4)。 ・104・ 山西医科大学学报(J Shanxi Med Univ)2011年2月,42(2 其他内分泌细胞胞质内可见分泌颗粒靠近或接 触与主细胞、壁细胞相邻一侧的细胞膜(图2、5)。 一此外,不同的内分泌细胞也可见彼此紧密相邻, 并可见细胞连接(图2)。镜下还可见到内分泌细胞 与毛细血管紧密相邻。 3讨论 个内分泌细胞与主细胞相邻处的细胞膜可见较大 的“Q”型凹陷,凹向胞质内,此处细胞间隙中可见电 子密度较高的分泌颗粒(图5)。电镜下还见到一个 内分泌细胞夹于两个壁细胞之间,内分泌细胞与壁 细胞之间的细胞间隙大部分模糊不清,可见细胞连 3.1 内分泌细胞的超微结构特征 胃体部(泌酸 部)黏膜内主要可见ECL细胞、肠嗜铬细胞(Entero— chromaffin cell,简称EC细胞)和生长抑素细胞(D 接。并且该内分泌细胞的细胞膜表面形成微绒毛, 微绒毛根部的胞质中可见分泌颗粒(图6)。 图5内分泌细胞(E)与主细胞(Ch)间Q型凹陷中的 分泌颗粒(f)(×20 000) Fig 5 The secretory granule in the n-shaped invagination (f)between endocrine cell(E)and chief cell (Ch)(×20 000) 图6内分泌细胞(E)与壁细胞(P)之间的细胞连接 (f),内分泌细胞表面的微绒毛(t)(×20 000) Fig 6 The cell junction(t)between endocrine cell(E)and parietal cell(P),the microvillus(t)on endocrine cell(×20 000) 细胞) ’卜 。电镜下内分泌细胞主要根据其分泌 颗粒的超微结构特点并配合免疫电镜技术进行分 类 J。据国外的研究报道,ECL细胞位于黏膜深 部,为闭合型内分泌细胞,胞质内含有两类颗粒,一 类为泡状,内含一个偏心的电子密度高的芯,颗粒膜 与芯之间有很宽的空晕;另一类颗粒为圆形、均质或 不均质状,膜完整,颗粒膜与颗粒芯之间有清晰的窄 隙。除分泌颗粒外,胞质中还可见大量胞质小泡,国 内外学者认为,这些胞质小泡可能用来储存组胺及 其他的分泌物 。由于ECL细胞的颗粒超微 结构特点明显,因此,可基本确认本实验所见的I型 内分泌细胞即为ECL细胞。另据文献报道,D细胞 的分泌颗粒大,呈圆形或卵圆形,颗粒中有电子密度 低的芯,芯与颗粒膜之间有狭窄的空晕。EC细胞的 分泌颗粒较小,形态多样,电子密度高,有的颗粒显 示双相内部结构,颗粒的中央有电子密度高的芯,芯 与颗粒膜之间可见电子密度低的均质状物质 J。 根据上述描述,本研究中所见的Ⅱ型内分泌细胞可 能为D细胞,所见的Ⅲ型内分泌细胞可能为EC细 胞。但由于在不同内分泌细胞中也会见到超微结构 特点相同的分泌颗粒,因此,确认本研究中所见的Ⅱ 型和Ⅲ型内分泌细胞是否为D细胞和EC细胞,尚 需进一步作免疫电镜技术的观察。 3.2 内分泌细胞与胃底腺主细胞、壁细胞的关系 ECL细胞是胃体部黏膜中数量最多的一种内分泌细 胞。国内外学者对ECL细胞的研究多集中在该细 胞与壁细胞的关系方面。我室前期研究发现,光镜 下小鼠胃黏膜中可见ECL细胞环抱相邻的壁细 胞 ,ECL细胞分泌的组胺对壁细胞分泌胃酸起着 至关重要的调节作用。根据“胃泌素细胞一ECL细 胞一壁细胞轴”学说,胃黏膜中的胃泌素细胞分泌 胃泌素,作用于ECL细胞上的CCK-2受体,激活 ECL细胞内组氨酸脱羧酶的活性,加快合成组胺; ECL细胞释放的组胺再作用于壁细胞上的H:受 体,激活壁细胞内腺苷酸环化酶,催化CAMP形成, 从而刺激胃酸分泌 8’m川。 山西医科大学学报(J Shanxi Med Univ)2011年2月,42(2 ・105・ 近年也有少数学者在研究中关注ECL细胞与 外,也见到内分泌细胞胞膜出现的“n”型凹陷,以及 相邻内分泌细胞间的细胞连接,因此我们认为,胃体 部内分泌细胞除以经典的内分泌方式释放激素外, 也可以旁分泌方式释放激素对周围细胞产生影响。 参考文献: [1] Kamoshida S,Saito E,Fuzuda S,et a1.Anatomical location of el1. terochromaffin—like(ECL)cells,parietla cells and chief cells in 胃底腺主细胞的关系。Kamoshida等对豚鼠胃黏膜 进行电镜观察发现,ECL细胞不仅与壁细胞相接触, 也与主细胞相接触,而且,与主细胞的接触频率明显 高于与壁细胞的接触频率…;另据我室前期研究发 现ECL细胞密集分布于小鼠胃黏膜下1/3处的上 皮内H J,而此处主细胞分布集中,提示ECL细胞与 主细胞之间在功能上可能存在密切的关系。有报道 发现,ECL细胞分泌的组胺对主细胞分泌胃蛋白酶 原也起着重要的调节作用。组胺刺激胃酸分泌,当 胃内酸度增高时胃蛋白酶原的分泌量也相应增高。 在活体狗生理学实验中,低浓度的组胺可以促进胃 蛋白酶原的释放¨, J。但也有研究报道,分离的主 细胞上未能发现H 受体,提示组胺并不能直接作 用于主细胞;ECL细胞的分泌产物除组胺外还有胰 抑素、胃钙素、Reg蛋白等,因此推测,ECL细胞刺激 主细胞分泌胃蛋白酶原可能是一种间接的调节作 用,或是通过分泌一些尚未确认的物质直接作用于 主细胞,影响主细胞的分泌功能¨ ’ 。近年一些学 者通过转基因小鼠及基因敲除小鼠的研究发现, ECL细胞可影响胃黏膜上皮中各种细胞的分 化¨ H』。组氨酸脱羧酶缺陷小鼠无黏膜内组胺合 成,其黏膜呈增生表型,壁细胞及主细胞数量增加; 主细胞分布广泛,从胃底腺的底部扩展至腺的全段 并在腺的颈部出现较多分化不成熟的主细胞¨ 。 这些研究结果提示ECL细胞可能通过调节主细胞 的分化及数量间接影响胃蛋白酶原的释放。据本实 验所见ECL细胞与主细胞的位置关系,以及ECL细 胞膜出现的“Q”型凹陷,提示它可能以胞吐的方式 将分泌颗粒中的物质排人细胞间隙,通过旁分泌的 方式作用于主细胞,但分泌颗粒中究竟是何种物质, 该物质以何种方式影响主细胞的功能尚有待进一步 探讨。 我室前期采用免疫组织化学技术对胃体部EC 细胞与D细胞进行观察,发现两种细胞都发出长突 起伸至邻近细胞之间,据此推测,这些细胞可通过旁 分泌方式释放激素影响周围细胞 ,o J。国外有学者 在电镜下观察G细胞和D细胞,发现其胞膜出现 “n”型凹陷,该凹陷与邻近细胞间可见分泌颗粒,其 电子密度稍低于胞质中分泌颗粒的电子密度,据此 认为这是内分泌细胞分泌物的分泌(胞吐)过程…。 本实验中,我们除观察到内分泌细胞邻近毛细血管 the stomach,demons ̄ated by immunocytochemistry and electron microscopy[J].J Gastorenterol,1999,34:315—320. 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