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大鼠侧脑室脉络丛及丛上细胞结构特点的电镜观察

2014-03-30侯永革王保芝王金立王俊峰河北省石家庄市第一医院神经内科河北石家庄0500河北医科大学基础医学院人体解剖学教研室河北石家庄05007河北医科大学基础医学研究所电镜实验中心河北石家庄05007

河北医科大学学报 2014年9期
关键词:脉络丛透射电镜侧脑室

侯永革,王保芝,王金立,王俊峰,崔 芳,孟 丽 (.河北省石家庄市第一医院神经内科,河北 石家庄 0500;.河北医科大学基础医学院人体解剖学教研室,河北 石家庄05007;.河北医科大学基础医学研究所电镜实验中心,河北 石家庄05007)

·论著·

大鼠侧脑室脉络丛及丛上细胞结构特点的电镜观察

侯永革1,王保芝2*,王金立2,王俊峰2,崔 芳3,孟 丽3
(1.河北省石家庄市第一医院神经内科,河北 石家庄 050011;2.河北医科大学基础医学院人体解剖学教研室,河北 石家庄050017;3.河北医科大学基础医学研究所电镜实验中心,河北 石家庄050017)

目的探讨大鼠侧脑室脉络丛及丛上细胞的结构特点。方法选用成年雄性SD大鼠5只,在深度麻醉下通过主动脉灌注醛类固定液,取侧脑室脉络丛组织制备样品,进行扫描电镜和透射电镜观察。结果扫描电镜观察显示,侧脑室脉络丛表面由平行方式形成的皱襞或脊组成,上皮细胞游离面可见大量微绒毛;脉络丛表面可见许多丛上细胞,其胞体带有伪足样突起。透射电镜观察显示,脉络丛上皮细胞下为有孔型毛细血管,上皮细胞之间为缝隙连接;脉络丛上皮细胞内有丰富的线粒体和分泌囊泡;丛上细胞的细胞体和伪足状突起内,可见次级溶酶体或吞噬体。结论大鼠侧脑室脉络丛及丛上细胞的细微和超微结构特点,为深入研究其生理和病理意义,提供了形态学基础。

脉络丛;侧脑室;细胞结构;大鼠

10.3969/j.issn.1007-3205.2014.09.002

脑室内的脉络丛,尤其是侧脑室脉络丛,是产生脑脊液(cerebrospinalfluid,CSF)的主要场所,也是血-脑屏障的部位所在。脉络丛的结构改变,会直接影响脑脊液的产生,从而造成脑脊液循环障碍[1]。因此,研究脉络丛的微观结构特点,对于阐明脉络丛在脑脊液的产生及循环中的作用具有重要意义。但是,有关脉络丛微观结构的报道目前尚少。本研究观察大鼠侧脑室脉络丛及丛上细胞的细微和超微结构特点,以期为探讨其功能提供形态学依据,报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物:选用成年雄性SD大鼠5只,10月龄,体质量250~300g,由河北省实验动物中心提供。动物经主动脉插管灌注固定取材,用于电镜组织样品的制备。

1.2 方法

1.2.1 主动脉灌注组织内固定:用6%水合氯醛(0.5mL/100g,天津市永大化学试剂开发中心)腹腔注射深度麻醉后的大鼠,仰卧位固定于手术台上,自剑突下沿胸骨两侧旁开1.0cm向上剪开胸腔及心包,充分暴露心脏及升主动脉,将灌注针插入左心室并送至升主动脉内,并用止血钳固定;首先经升主动脉快速灌注温生理盐水约100mL,然后用3%多聚甲醛(天津市永大化学试剂开发中心)和1%戊二醛(天津市科密欧化学试剂有限公司)混合固定液(4℃,pH=7.4)200mL灌注,组织内灌注固定2h。

1.2.2 扫描电镜样品制备和观察:血管灌注组织内固定后,开颅取脑,并从侧脑室切取带有脉络丛的脑组织,置于2.5%戊二醛溶液中浸泡固定3h,放置于4℃冰箱内保存、备用。组织样品经30%~100%梯度乙醇脱水,叔丁醇置换及冻结、升华干燥、金离子镀膜后,将样品黏贴于样品托上,进行扫描电镜(日本HitachiS-3500N型)观察、摄像,加速电压20kV。

1.2.3 透射电镜样品制备和观察:经醛类固定液固定的标本,修切组织块后置于1%锇酸进行组织后固定,行30%~100%梯度丙酮脱水、丙酮-树酯(Epon-812)置换和包埋;树酯包埋的组织块经半薄切片观察,确定包含所需组织后,进行超薄切片;将超薄切片置于200目铜网上,经醋酸铀和柠檬酸铅重金属电子染色后,进行透射电镜(日本HitachiH-7500 型)观察、摄像,加速电压80kV。

2 结 果

2.1 扫描电镜观察:大鼠侧脑室脉络丛表面,呈现以前后平行方式排列的皱襞或嵴样形态,这些皱襞或嵴的密度不一。脉络丛上皮细胞轮廓清晰,大小基本一致,直径7~11μm。各个脉络丛上皮细胞之间排列紧密,其游离面(脑室面)形状不规则,呈圆形、椭圆形或多角形(图1)。在高倍镜下观察,可见大量微绒毛密布在脉络丛上皮细胞的游离面,微绒毛的外形不规则,呈多样化,有些脉络丛上皮细胞的微绒毛中,可见到少量纤毛。脉络丛表面(脑室面)可见散在分布的丛上细胞;这些丛上细胞匍匐在微绒毛表面,丛上细胞形似蜘蛛,胞体呈椭圆形,可见从胞体上发出的伪足样突起(图2)。

2.2 透射电镜观察:大鼠侧脑室脉络丛有3种成分清晰可见。一是位于中心部位的有孔型毛细血管,窗孔分布不均,孔径大小不一,约50nm,孔上有一厚约6nm的隔膜封闭;毛细血管内皮细胞间连接松散,细胞间隙开放。内皮细胞的胞核呈椭圆形,异染色质丰富。非胞核的部分胞质很薄,含有少量的细胞器。二是毛细血管的周围间隙(血管周隙),含有大量的疏松结缔组织和散在的间质细胞。三是最外层的脉络丛上皮细胞,上皮细胞为单层立方形,排列紧密,核呈圆形或椭圆形,常位于细胞基底部;核内常染色质丰富,少见异染色质,核仁明显,呈偏位。上皮细胞的胞质内含有丰富的线粒体,形状不规则,多围绕胞核分布;粗面内质网和游离核糖体较多,还可见较多的分泌囊泡以及少量的初级及次级溶酶体。在上皮细胞的游离面,带有密集而结构复杂的微绒毛,其顶端多膨大为球形和棒状的小泡,内含均质状物质。上皮细胞基底面的质膜,常折叠形成很多质膜内褶,细胞外有一层完整的基膜。相邻上皮细胞之间有缝隙连接,近游离缘有紧密连接封闭(图3)。透射电镜观察到脉络丛上细胞,丛上细胞及伸出的伪足状突起,匍匐于微绒毛上。丛上细胞的胞质电子密度较高,细胞核较大,常呈偏位。在丛上细胞内,常可见到初级溶酶体、次级溶酶体或吞噬体(图4)。

3 讨 论

脑室脉络丛由富含血管的软膜与室管膜直接相贴,突入脑室而形成皱襞或绒毛样结构[2],是集脑脊液产生、分泌及转运为一体的脉络组织结构[3]。研究[4]表明,90%脑脊液由脉络丛产生,是脑内非常有效的解毒系统。脉络丛结构和功能的完整性,是维持中枢神经系统内环境相对稳定的关键。因此,积极研究脉络丛的细微和超微结构特点,对于深入探讨脉络丛的功能,可提供形态学依据。

本研究透射电镜观察显示,脉络丛由3种结构成分组成。以有孔型毛细血管为中心,周围包绕疏松的结缔组织,外表衬覆脉络丛上皮。脉络丛上皮细胞游离面(脑室面)有许多微绒毛,具有活跃的分泌功能,是产生脑脊液的主要结构。相邻上皮细胞顶部之间紧密连接,堵塞细胞间隙,被认为是血-脑屏障的主要结构基础[5-7]。

大鼠脉络丛毛细血管为有孔型毛细血管,孔径大小不一,约50nm,孔上有一层菲薄的隔膜;脉络丛上皮细胞间连接松散,可见较大的间隙,游离面可见大量微绒毛结构,均有助于小分子物质的转运。有研究[8]表明,大部分水、电解质、葡萄糖等小分子物质,可通过脉络丛细胞的皱褶样基底膜和顶端密集的绒毛,从血液转移到脑脊液。脉络丛上皮细胞之间存在缝隙连接,通透性大,有助于大分子物质的转运。另外,脉络丛上皮细胞内存在丰富的线粒体。众所周知,线粒体是为细胞提供能量的细胞器,线粒体丰富也提示这类细胞是高耗能的细胞,可能与大量的离子主动转运,维持脑脊液内的环境稳定有密切关系。

脉络丛上皮细胞和丛上细胞内,均有大量囊泡样结构、丰富的溶酶体。由此推测,脉络丛上皮细胞,尤其是丛上细胞,具有旺盛的吞噬作用。有研究[9]表明,循环中的单核细胞可通过脉络丛血管进入结缔组织间隙,变成巨噬细胞,这些巨噬细胞穿越脉络丛上皮进入脑室,因匍匐于脉络丛称丛上细胞。因此有学者[10]认为,丛上细胞是由循环中的单核细胞在脉络丛上皮细胞间渗出与变形迁移而成。本研究透射电镜观察显示,丛上细胞内含有大量溶酶体甚至吞噬体,形态多变并伸出伪足样突起,具有吞噬细胞的结构特征,可能吞噬脑室内的微粒、蛋白或其他代谢产物。

综上所述,脉络丛及丛上细胞的细微和超微结构特点提示,它们在脑脊液的产生和脑脊液内有害物质的清除中,发挥重要作用;这为进一步研究脉络丛及丛上细胞在不同生理和病理状态下的变化,提供了形态和结构基础。(本文图见封二)

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(本文编辑:赵丽洁)

重申对文后参考文献著录的要求

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《河北医科大学学报》编辑部

ELECTRONMICROSCOPICOBSERVATIONONSTRUCTURALFEATURESOFCHOROIDPLEXUSANDEPIPLEXUSCELLSINRATLATERALVENTRICLES

HOUYongge1,WANGBaozhi2*,WANGJinli2,WANGJunfeng2,CUIFang3,MENGLi3
(1.DepartmentofNeurology,theFirstHospitalofShijiazhuangCity,HebeiProvince,Shijiazhuang050011,China;2.DepartmentofHumanAnatomy,theSchoolofBasicMedicalSciences,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China;3.LaboratoryCenterofElectronMicroscopy,theSchoolofBasicMedicalSciences,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China)

ObjectiveThestudywastoexaminestructuralfeaturesofthechoroidplexusandepiplexuscellsoftheratlateralventricles.MethodsFiveadultmaleSDratswereanesthetizeddeeplywith6%chloralhydrateintra-peritonealcavityandaorticperfusionwith3%polyformaldehydeand1%glutaraldehyde,thesamplesofthechoroidplexuswerecollectedandobservedwithscanningelectronmicroscope(SEM)andtransmissionelectronmicroscope(TEM).ResultsSEMshowedthesurfaceofthechoroidplexusoftheratlateralventricleswasconstitutedbyfoldsorcrestsinakindofparallelway,thefreesurfaceofthecellspresentedmicrovilli.Therewerepseudopodialprojectionsonthesurfaceofepiplexuscells.TEMshowedthatfenestratedcapillariescanbeseeninchoroidplexussubepithelialcells,gapjunctionscanbeobservedbetweenepithelialcells,alotofmitochondriaandendocytosisbubblescanbeseenincytoplasmofepithelialcells.Therewerepseudopodialprojectionsonthesurfaceofepiplexuscells.Secondarylysosomecanbeseeninepiplexuscells.ConclusionThestudyshowedthatthefineandultra-structuralfeaturesofthechoroidplexusandepiplexuscellsoftheratlateralventriclesmayprovideamorphologicalbasisforfurtherresearchofthephysiologicalandpathologicalsignificance.

choroidplexus;lateralventricles;cellularstructures;rats

2014-04-02;

2014-05-09

河北省卫生厅重点科研项目(20120044)

侯永革(1966-),男,河北行唐人,河北省石家庄市第一医院副主任医师,医学硕士,从事神经内科疾病诊治研究。

*通讯作者

R322.811

A

1007-3205(2014)09-0997-03

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