肥大细胞及肠嗜铬细胞在肠易激综合征患者肠道的表达及意义初探
2011-08-07汪斌,韩真
汪 斌,韩 真
(1.铜陵市人民医院 消化内科,安徽 铜陵 244000;2.皖南医学院附属弋矶山医院 消化内科,安徽 芜湖 241001)
肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)是指一组包括腹痛、腹胀、排便习惯和大便性状异常,持续存在或反复发作而未见形态学和生化异常改变[1~4]的症侯群。研究结果显示发病可能与肠道动力、内脏感觉过敏、胃肠激素、肠道感染和心理等因素有关[5~7]。目前 IBS是一种全球性疾病,人群患病率较高,且有逐年增加的趋势。研究表明,胃肠黏膜肥大细胞(mast cell,MC)毗邻肠神经系统,MC可以通过各种介质作用于肠道神经元和平滑肌细胞,经常与其他功能性肠病有症状重叠[8],作为免疫系统中的重要细胞成分之一,MC与胃肠运动、胃肠感觉关系密切[9],MC在这两个系统的信息传递中起着重要作用,5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)是一种广泛存在于中枢神经系统和胃肠道的神经递质。研究发现体内90%的5-HT是在肠道合成,主要存在于胃肠道黏膜内的肠嗜铬细胞(enterochromaffin cell,EC细胞)中。从而使EC细胞成为了人们关注的新领域。本文初探IBS患者肠道黏膜MC和EC的变化及意义。
1 资料和方法
选择2005年6月~2010年6月在我院消化科门诊及住院的IBS患者共56例,其中男27例,女29例。上述病例经临床和实验室检查,排除胃肠道器质性疾病。对照组共25例,为健康体检者或结肠息肉切除术后复查者,男19例,女6例。均无IBS样症状及其他器质性疾病者。
1.1 标本采集 检查前1周内未服用影响肠道动力药及其他药物,不改变正常生活习惯。IBS患者及对照组均行结肠镜检查,肠道黏膜标本取自回盲部、升结肠、降结肠、乙状结肠和直肠,应用甲苯胺蓝改良染色法和免疫组织化学染色法分别对MC和EC进行染色,并应用彩色病理图像分析软件及免疫组化分析软件进行分析。
1.2 试剂 甲苯胺蓝染色剂(国药集团上海化学试剂有限公司)、二氨基联苯胺DAB显色剂(编号AR1022)、多聚赖氨酸抗体稀释液(编号AR1016)、苏木素染色剂(编号AR0005)(均由武汉博士德生物有限公司提供)。一抗:即用型兔抗人5-HT多克隆抗体、即用型鼠抗人嗜铬细胞单克隆抗体(福州迈新生物技术开发有限公司);DAB显色剂试剂盒(福州迈新生物技术开发有限公司);0.01MPBS磷酸盐缓冲液(福州迈新生物技术开发有限公司);图像分析仪、超薄切片机、Olympus-BX60光学显微镜(病理科)。
1.3 免疫组化检测 MC甲苯胺蓝改良染色[10,11]:石蜡切片脱蜡至水(二甲苯20~30 min、无水酒精、95%、85%、75%酒精各1 min、清水1~2 min)→入甲苯胺蓝液(甲苯胺蓝0.5 g,蒸馏水加至100 ml)染色5 h(常温)→脱水→冰醋酸液(冰醋酸0.5 ml,蒸馏水99.5 ml)分化→清水洗2 min,冷风吹干→二甲苯透明→中性树胶封片。
EC染色:同一个石蜡包埋的结肠黏膜标本作4 μm连续切片,分别用兔抗人5-HT多克隆抗体和鼠抗人嗜铬细胞单克隆抗体进行免疫组化染色,观察EC细胞形态。每次实验以PBS缓冲液替代一抗作为阴性对照。
1.4 结果分析及判定 在Olympus-BX60光学显微镜下,每张切片随机连续计数5个互不重叠的视野(×400)内阳性细胞个数,取其平均值。
2 结果
光镜下MC胞浆被染成紫红色,胞核呈蓝色,细胞呈圆形、梭形,小细胞胞浆少,边界清楚,大细胞胞浆多,边界不清。脱颗粒者胞膜破裂有颗粒涌出,细胞不规则,未脱颗粒者胞膜完整、胞质均匀。结果显示,IBS患者回盲部、升结肠、降结肠及乙状结肠黏膜固有层MC密度(图1、2)较对照组显著增多(P<0.05);直肠黏膜MC密度无明显改变,IBS组和对照组结肠MC计数结果见表1。结肠黏膜肠嗜铬细胞形态多样,正常对照组EC细胞为圆形,体积较小,其颜色基本为淡黄色或棕黄色,极个别为咖啡色。IBS组EC细胞多为锥形或近似菱形,细胞形态饱满,体积较大(图3、4),其颜色多为咖啡色和黑色。大多数细胞内充满5-HT阳性的分泌颗粒。IBS组和对照组结肠EC阳性细胞计数结果见表2。回盲部、升结肠、降结肠及乙状结肠IBS组和正常对照组EC细胞有显著性差异(P<0.05);而在直肠没有显著性差异(P >0.05)。
表1 IBS组及对照组MC数的比较(±s)
表1 IBS组及对照组MC数的比较(±s)
组别 回盲部 升结肠 降结肠 乙状结肠 直肠5 ±1.7正常组 7.9 ±1.70 6.1 ±1.53 5.19 ±1.29 6.9 ±1.35 5.25 ±2.4 t值 20.00 16.81 16.84 2.31 1.07 P值IBS 组 19.9 ±2.77 14.7 ±2.34 13.7 ±2.37 6.05 ±1.60 4.7<0.01 <0.01 <0.01 <0.01 >0.05
表2 IBS组及对照组EC阳性细胞计数的比较(±s)
表2 IBS组及对照组EC阳性细胞计数的比较(±s)
组别 回盲部 升结肠 降结肠 乙状结肠 直肠4.16 ±0.73正常组 5.18 ±1.17 7.39 ±2.50 3.98 ±1.25 3.52 ±0.59 3.97 ±1.13 t值 65.89 16.56 13.54 2.67 0.91 P值IBS 组 25.98 ±1.37 20.31 ±3.52 12.33 ±2.96 4.05 ±0.91<0.01 <0.01 <0.01 <0.01 >0.05
3 讨论
肥大细胞是一种重要的免疫和分泌细胞,参与多种生理和病理生理过程,在胃肠生理及相关疾病中,肥大细胞具有重要的生理作用,动物实验发现,肥大细胞参与应激诱导大鼠肠功能紊乱的调节[12]。因此,推测肥大细胞在内脏致敏过程中具有重要作用。肥大细胞受刺激后,其释放产物增加,引起临床症状的病理生理机制可能是[13]:①通过黏膜组胺H1受体位点改变肠道肌电活动。②分泌致痛化学介质组胺、前列腺素等或间接改变肠道初级感觉神经元的感觉阈值来诱发腹痛等症状。③IBS症状的诱发因素有心理压力、肠道感染和食物过敏,多解释为激活肥大细胞所致。
EC细胞内所含的5羟色胺(5-HT)是一种广泛存在于胃肠道的神经递质,还是一种免疫调节因子,具有多种生物学功能。DePonti等[14]发现EC分泌的5-HT可促进胃肠道运动,使移行性复合运动(MMC)出现次数增多,并可导致内脏痛觉过敏。国内外学者曾提出肠嗜铬细胞分泌5-HT与神经系统、胃肠道感觉运动等存在不同程度的相关性[15]。近年来研究发现,在血中或肠黏膜下5-HT的分泌增高[16],是影响其发病的重要因素之一。
本研究观察肠黏膜MC及EC细胞数量及分布,证实IBS病人的MC及EC细胞数量较正常对照组肠黏膜明显增多(P<0.05)。说明IBS病人结肠黏膜MC及EC细胞数量增加与功能活跃与IBS相关,其原因可能为:①肠道EC细胞释放的5-HT能通过增强胃肠道和中枢神经系统之间神经投射的灵敏性,产生内脏高敏感性。②肠道EC细胞表面存在多种神经递质受体。③EC细胞还可能通过免疫机制参与IBS疾病过程[17]。这就为从更深层次上理解EC在IBS发病中的作用提供了一定的依据。
研究结果为IBS治疗提供了理论依据。提示肥大细胞膜稳定剂和以改变5-HT信号为目的的治疗剂为IBS的治疗提供了一个新的、有效的方法。
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