四.討 論
GIC可使離體腸粘膜細(xì)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(jìn)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(yuǎn)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(diǎn),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(jìn)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(xì)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(shí)驗(yàn)者提供的檢測時間也很短,使多項(xiàng)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(shí)驗(yàn)受到了很大限制。而在本實(shí)驗(yàn)中我們使用的含有GIC細(xì)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(shí)驗(yàn)中,GIC對腸粘膜組織的細(xì)胞保護(hù)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(xì)胞生長良好,是GIC對細(xì)胞外基質(zhì)的正常代謝產(chǎn)生了影響,細(xì)胞外基質(zhì)是維系細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)基及良好的細(xì)胞保護(hù)劑,另一個是腸道粘膜組織中有粘膜上皮干細(xì)胞,GIC啟動了干細(xì)胞,使干細(xì)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(xì)胞必需的脂肪酸,是構(gòu)成細(xì)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(jìn)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(xì)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(xì)菌、病毒、真菌、原生物都有較強(qiáng)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(jìn)細(xì)胞的能量代謝,蛋白質(zhì)及核酸合成和生物膜轉(zhuǎn)運(yùn)等功能;緩慢釋放,使細(xì)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(xì)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(tuán),倘若其產(chǎn)生過量,從而引發(fā)所謂的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),則將導(dǎo)致細(xì)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(xì)胞膜及細(xì)胞內(nèi)的大分子蛋白質(zhì)與核酸,對細(xì)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(jìn)而捕捉自由基從而阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),起到對機(jī)體的保護(hù)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(xì)胞處于流動性高、通透性嚴(yán)密的狀態(tài)。這除了可保護(hù)膜上大量的多不飽和脂肪酸不被氧化外,還與其可以保護(hù)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(xì)胞,在合適條件下能夠長期生長,GIC有能力啟動干細(xì)胞使之活化。腸道粘膜的上皮組織來源于上皮干細(xì)胞(epithelial
stem cell), 用-胸腺嘧啶脫氧核苷(-TdR)標(biāo)記放射自顯影法觀察瞬間標(biāo)記后的腸腺細(xì)胞發(fā)現(xiàn),上皮干細(xì)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(xì)胞不斷轉(zhuǎn)化為短暫繁殖細(xì)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(xì)胞,要么分化為腸道內(nèi)分泌細(xì)胞。分化后的細(xì)胞最后死亡并且從腸絨毛上脫落下來并進(jìn)入腸腔,任何干細(xì)胞都具有生長繁殖的能力,它們是一群分化較低的細(xì)胞,這是干細(xì)胞與分化細(xì)胞明顯的不同,體外培養(yǎng)中最容易增殖的正常細(xì)胞是干細(xì)胞,干細(xì)胞屬于未分化細(xì)胞,盡管脫離了體內(nèi)生長的微環(huán)境,但仍然具有較強(qiáng)的增殖能力。可以斷言由于GIC具有激活表皮干細(xì)胞的能力,對粘膜干細(xì)胞也應(yīng)該有相應(yīng)的激活能力。
至于生長的細(xì)胞的性質(zhì),我們認(rèn)為一定是粘膜細(xì)胞,主要原因有兩個:一是因?yàn)樯掀じ杉?xì)胞在體外有較強(qiáng)的增殖功能,這已經(jīng)為許多研究結(jié)果所證實(shí),腸壁其它細(xì)胞均不具備這種能力,本實(shí)驗(yàn)所用的標(biāo)本中,除粘膜細(xì)胞外,數(shù)量最多的應(yīng)該是腸壁的平滑肌細(xì)胞,平滑肌細(xì)胞在體外可進(jìn)行有限的增殖,但不能長期增殖。本實(shí)驗(yàn)完全可以排除平滑肌細(xì)胞生長的可能性,因?yàn)榕囵B(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(xì)胞生長。再次,目前還沒有發(fā)現(xiàn)平滑肌干細(xì)胞,這也是平滑肌在體外不易長期生長的重要原因。其它細(xì)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(xì)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(dāng)某種細(xì)胞特別容易生長的時候,其它細(xì)胞的生長就會受到一定程度的抑制或者完全被抑制,本實(shí)驗(yàn)中腸粘膜細(xì)胞在生長中占優(yōu)勢或絕對優(yōu)勢。
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