圖5 培養(yǎng)第50天。圖5A為對照組,圖5B為實驗組。對照組中的小腸組織細胞或細胞克隆已經(jīng)死亡,實驗組中顯示的是兩塊小腸粘膜組織。
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圖6 培養(yǎng)第85天。圖6A為對照組,圖6B為實驗組。對照組中的小腸組織細胞或細胞克隆已經(jīng)死亡,實驗組中顯示的是一塊小腸粘膜組織。 |
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圖7 培養(yǎng)第90天。圖7A為對照組,圖7B為實驗組。對照組中的小腸組織細胞或細胞克隆已經(jīng)死亡,實驗組中顯示的是大量的分散生長的小腸組織細胞。
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圖8 培養(yǎng)第97天。圖8A為對照組,圖8B為實驗組。對照組中的小腸組織細胞或細胞克隆已經(jīng)死亡,實驗組中顯示的是一塊由細胞連接起來的片狀結(jié)構(gòu)。 |
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四.討 論
GIC可使離體腸粘膜細胞在培養(yǎng)液中重新連接組合成粘膜組織
現(xiàn)在一般均采用Trowell法進行體外小腸粘膜組織的器官型培養(yǎng),此法從人體或動物經(jīng)口腔取材,取材部位為十二指腸遠端和空腸近端,將取出的粘膜(不可能是純粹的粘膜組織,應(yīng)該還包括粘膜下層、肌層等等,這與我們的做法一致),將粘膜放在金屬網(wǎng)格上,然后粘膜連同網(wǎng)格一起置于多孔培養(yǎng)板中央的孔,其它孔中置入無菌生理鹽水浸泡過的無菌紗布以便保持濕度,蓋好,置入一個密閉容器中,通95%的氧氣和5%的,37培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。這是目前通用的方法。但此法有明顯的缺點,即方法較為繁瑣,取材量有限,一般每次不能多于10塊活組織,多了容易引起胃腸道出血,取材量受到限制,我們現(xiàn)在采用的方法對其進行了很大的簡化,直接從新處死的胚胎動物體內(nèi)獲得無菌小腸粘膜組織,取材過程極容易控制量,也容易控制部位,特別方便快捷。
由于體外培養(yǎng)目前還沒有適宜的人工合成培養(yǎng)基,現(xiàn)有的報道體外培養(yǎng)的小腸粘膜組織維持存活時間較短,不管是用RPMI-1640培養(yǎng)基(附加葡萄糖、胰島素、谷氨酰胺和胎牛血清),還是用Trowell培養(yǎng)基(附加胎牛血清),細胞均最多存活24~48小時,之后就會出現(xiàn)退化和死亡,一般很難超過48小時,培養(yǎng)基中如果不加血清,時間更短,6~12小時會退化壞死,由于植塊存活時間短,給實驗者提供的檢測時間也很短,使多項目檢測不可能,只能檢測那些用藥之后立即就出現(xiàn)的反應(yīng),長期效應(yīng)無法觀察,使實驗受到了很大限制。而在本實驗中我們使用的含有GIC細胞高級培養(yǎng)基直接打破了現(xiàn)有培養(yǎng)基方面的限制,可以長期培養(yǎng)離體腸粘膜組織,可以長期在光鏡下直接觀察GIC對粘膜生長的影響。
本實驗中,GIC對腸粘膜組織的細胞保護作用也得到了明顯體現(xiàn);對于培養(yǎng)過程中觀察到的片狀粘膜組織,之所以能存在很久時間,并且其內(nèi)的細胞生長良好,是GIC對細胞外基質(zhì)的正常代謝產(chǎn)生了影響,細胞外基質(zhì)是維系細胞相互連接的基礎(chǔ)。
為什么胃粘膜能夠在這種環(huán)境中長期生長呢?有兩個原因:一是GIC是營養(yǎng)豐富的細胞培養(yǎng)基及良好的細胞保護劑,另一個是腸道粘膜組織中有粘膜上皮干細胞,GIC啟動了干細胞,使干細胞得以較長時間地生長。
對于第一個問題的解釋:
GIC有效成分中含有的亞油酸是細胞必需的脂肪酸,是構(gòu)成細胞生物膜不可缺少的組分,是皮膚、粘膜及深層組織損傷后進行修復(fù)的重要材料;有效成分中含有的多種氨基酸如蛋氨酸、半胱氨酸、精氨酸、亮氨酸以及多種脂類物質(zhì)、維生素、微量元素,為腸粘膜細胞的生長提供了豐富的營養(yǎng);有效成分還具有抗病原微生物作用,對多種細菌、病毒、真菌、原生物都有較強的抑制作用,同時具有抗炎作用;藥物中的有效成分還可以促進細胞的能量代謝,蛋白質(zhì)及核酸合成和生物膜轉(zhuǎn)運等功能;緩慢釋放,使細胞持續(xù)得到穩(wěn)定的營養(yǎng)供應(yīng)。
GIC的抗氧化作用表現(xiàn)為抗自由基、穩(wěn)定細胞膜。自由基是廣泛存在于各種化學(xué)反應(yīng)中的活潑基團,倘若其產(chǎn)生過量,從而引發(fā)所謂的自由基鏈式反應(yīng),則將導(dǎo)致細胞膜多不飽和脂肪酸的脂質(zhì)過氧化,所產(chǎn)生的大量脂質(zhì)過氧化物會損傷細胞膜及細胞內(nèi)的大分子蛋白質(zhì)與核酸,對細胞造成損傷。有效成分中維生素E的抗自由基功能是由于其自身結(jié)構(gòu)具有還原性,進而捕捉自由基從而阻斷自由基鏈式反應(yīng),起到對機體的保護作用,而其自身則經(jīng)過維生素C和含硫氨基酸的再生而還原或轉(zhuǎn)變?yōu)轷惢衔。大量維生素E的存在可使細胞處于流動性高、通透性嚴密的狀態(tài)。這除了可保護膜上大量的多不飽和脂肪酸不被氧化外,還與其可以保護膜蛋白的活性結(jié)構(gòu)有關(guān)。
對于第二個問題的解釋:
腸道粘膜組織中有粘膜上皮干細胞,在合適條件下能夠長期生長,GIC有能力啟動干細胞使之活化。腸道粘膜的上皮組織來源于上皮干細胞(epithelial
stem cell), 用-胸腺嘧啶脫氧核苷(-TdR)標記放射自顯影法觀察瞬間標記后的腸腺細胞發(fā)現(xiàn),上皮干細胞位于或靠近腸隱窩的部位。為了維持動態(tài)平衡,這些干細胞不斷轉(zhuǎn)化為短暫繁殖細胞并向中段移動,最后要么分化為具有吸收功能的刷狀緣上皮細胞,要么分化為腸道內(nèi)分泌細胞。分化后的細胞最后死亡并且從腸絨毛上脫落下來并進入腸腔,任何干細胞都具有生長繁殖的能力,它們是一群分化較低的細胞,這是干細胞與分化細胞明顯的不同,體外培養(yǎng)中最容易增殖的正常細胞是干細胞,干細胞屬于未分化細胞,盡管脫離了體內(nèi)生長的微環(huán)境,但仍然具有較強的增殖能力?梢詳嘌杂捎贕IC具有激活表皮干細胞的能力,對粘膜干細胞也應(yīng)該有相應(yīng)的激活能力。
至于生長的細胞的性質(zhì),我們認為一定是粘膜細胞,主要原因有兩個:一是因為上皮干細胞在體外有較強的增殖功能,這已經(jīng)為許多研究結(jié)果所證實,腸壁其它細胞均不具備這種能力,本實驗所用的標本中,除粘膜細胞外,數(shù)量最多的應(yīng)該是腸壁的平滑肌細胞,平滑肌細胞在體外可進行有限的增殖,但不能長期增殖。本實驗完全可以排除平滑肌細胞生長的可能性,因為培養(yǎng)自始至終未曾發(fā)現(xiàn)形態(tài)呈條形或梭形、排列呈束狀的平滑肌細胞生長。再次,目前還沒有發(fā)現(xiàn)平滑肌干細胞,這也是平滑肌在體外不易長期生長的重要原因。其它細胞如粘膜下層疏松結(jié)締組織中的動脈、靜脈、淋巴管、神經(jīng)纖維和粘膜下神經(jīng)叢等組織的細胞能如此生長的可能性極小。第二個原因是優(yōu)勢生長的問題,當某種細胞特別容易生長的時候,其它細胞的生長就會受到一定程度的抑制或者完全被抑制,本實驗中腸粘膜細胞在生長中占優(yōu)勢或絕對優(yōu)勢。
參 考 文 獻
1. Trier J S. Organ
culture of mucosa of human small intestine. Methods in cell biology,
Academic Press Inc, 1980; Volume 21B, 365
2. 鄒仲之 陳東 尹昕。消化管。在“組織學(xué)”。成令忠 主編。北京:人民衛(wèi)生出版社,1981:1082
3. 郭燕世, 王玲, 王志均。油酸鈉對消炎痛引起小鼠胃粘膜損傷的保護作用。 北京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報 1987;3(9):161
4. 楊素娟,郭燕世。油酸對消炎痛引起的胃粘膜損傷大鼠胃粘液分泌的影響。 生理學(xué)報,1985; 37(6):532
5. 孫慶偉,滕敏昌,侯奕,等。江西醫(yī)藥, 1994;29(1):1
6. Kiprono PC, Kaberia
F, Keriko JM,et al. The in vitro anti-fungal and anti-bacterial
activities of beta-sitosterol from Senecio lyratus (Asteraceae).
Z Naturforsch [C], 2000; 55(5): 485
7. MacDonald H B.
Conjugated linoleic acid and disease prevention: a review of current
knowledge. Journal of the American College of Nutrition, 2000;19(20):111s
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