大鼠側(cè)腦室脈絡(luò)叢及叢上細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的電鏡觀察

侯永革，王保芝，王金立，王俊峰，崔 芳，孟 麗 (.河北省石家莊市第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，河北 石家莊 0500;.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室，河北 石家莊05007;.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所電鏡實(shí)驗(yàn)中心，河北 石家莊05007)

·論著·

大鼠側(cè)腦室脈絡(luò)叢及叢上細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的電鏡觀察

侯永革1，王保芝2*，王金立2，王俊峰2，崔 芳3，孟 麗3
(1.河北省石家莊市第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，河北 石家莊 050011;2.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室，河北 石家莊050017;3.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所電鏡實(shí)驗(yàn)中心，河北 石家莊050017)

目的探討大鼠側(cè)腦室脈絡(luò)叢及叢上細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。方法選用成年雄性SD大鼠5只，在深度麻醉下通過(guò)主動(dòng)脈灌注醛類固定液，取側(cè)腦室脈絡(luò)叢組織制備樣品，進(jìn)行掃描電鏡和透射電鏡觀察。結(jié)果掃描電鏡觀察顯示，側(cè)腦室脈絡(luò)叢表面由平行方式形成的皺襞或脊組成，上皮細(xì)胞游離面可見(jiàn)大量微絨毛；脈絡(luò)叢表面可見(jiàn)許多叢上細(xì)胞，其胞體帶有偽足樣突起。透射電鏡觀察顯示，脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞下為有孔型毛細(xì)血管，上皮細(xì)胞之間為縫隙連接；脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞內(nèi)有豐富的線粒體和分泌囊泡；叢上細(xì)胞的細(xì)胞體和偽足狀突起內(nèi)，可見(jiàn)次級(jí)溶酶體或吞噬體。結(jié)論大鼠側(cè)腦室脈絡(luò)叢及叢上細(xì)胞的細(xì)微和超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為深入研究其生理和病理意義，提供了形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。

脈絡(luò)叢；側(cè)腦室;細(xì)胞結(jié)構(gòu)；大鼠

10.3969/j.issn.1007-3205.2014.09.002

腦室內(nèi)的脈絡(luò)叢，尤其是側(cè)腦室脈絡(luò)叢，是產(chǎn)生腦脊液(cerebrospinalfluid,CSF)的主要場(chǎng)所，也是血-腦屏障的部位所在。脈絡(luò)叢的結(jié)構(gòu)改變，會(huì)直接影響腦脊液的產(chǎn)生，從而造成腦脊液循環(huán)障礙[1]。因此，研究脈絡(luò)叢的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于闡明脈絡(luò)叢在腦脊液的產(chǎn)生及循環(huán)中的作用具有重要意義。但是，有關(guān)脈絡(luò)叢微觀結(jié)構(gòu)的報(bào)道目前尚少。本研究觀察大鼠側(cè)腦室脈絡(luò)叢及叢上細(xì)胞的細(xì)微和超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以期為探討其功能提供形態(tài)學(xué)依據(jù)，報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：選用成年雄性SD大鼠5只，10月齡，體質(zhì)量250～300g，由河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。動(dòng)物經(jīng)主動(dòng)脈插管灌注固定取材，用于電鏡組織樣品的制備。

1.2 方法

1.2.1 主動(dòng)脈灌注組織內(nèi)固定：用6%水合氯醛(0.5mL/100g，天津市永大化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心)腹腔注射深度麻醉后的大鼠，仰臥位固定于手術(shù)臺(tái)上，自劍突下沿胸骨兩側(cè)旁開(kāi)1.0cm向上剪開(kāi)胸腔及心包，充分暴露心臟及升主動(dòng)脈，將灌注針插入左心室并送至升主動(dòng)脈內(nèi)，并用止血鉗固定；首先經(jīng)升主動(dòng)脈快速灌注溫生理鹽水約100mL，然后用3%多聚甲醛(天津市永大化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心)和1%戊二醛(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)混合固定液(4℃，pH=7.4)200mL灌注，組織內(nèi)灌注固定2h。

1.2.2 掃描電鏡樣品制備和觀察：血管灌注組織內(nèi)固定后，開(kāi)顱取腦，并從側(cè)腦室切取帶有脈絡(luò)叢的腦組織，置于2.5%戊二醛溶液中浸泡固定3h，放置于4℃冰箱內(nèi)保存、備用。組織樣品經(jīng)30%～100%梯度乙醇脫水，叔丁醇置換及凍結(jié)、升華干燥、金離子鍍膜后，將樣品黏貼于樣品托上，進(jìn)行掃描電鏡(日本HitachiS-3500N型)觀察、攝像，加速電壓20kV。

1.2.3 透射電鏡樣品制備和觀察：經(jīng)醛類固定液固定的標(biāo)本，修切組織塊后置于1%鋨酸進(jìn)行組織后固定，行30%～100%梯度丙酮脫水、丙酮-樹(shù)酯(Epon-812)置換和包埋；樹(shù)酯包埋的組織塊經(jīng)半薄切片觀察，確定包含所需組織后，進(jìn)行超薄切片；將超薄切片置于200目銅網(wǎng)上，經(jīng)醋酸鈾和檸檬酸鉛重金屬電子染色后，進(jìn)行透射電鏡(日本HitachiH-7500 型)觀察、攝像，加速電壓80kV。

2 結(jié) 果

2.1 掃描電鏡觀察：大鼠側(cè)腦室脈絡(luò)叢表面，呈現(xiàn)以前后平行方式排列的皺襞或嵴樣形態(tài)，這些皺襞或嵴的密度不一。脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞輪廓清晰，大小基本一致，直徑7～11μm。各個(gè)脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞之間排列緊密，其游離面(腦室面)形狀不規(guī)則，呈圓形、橢圓形或多角形(圖1)。在高倍鏡下觀察，可見(jiàn)大量微絨毛密布在脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞的游離面，微絨毛的外形不規(guī)則，呈多樣化，有些脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞的微絨毛中，可見(jiàn)到少量纖毛。脈絡(luò)叢表面(腦室面)可見(jiàn)散在分布的叢上細(xì)胞；這些叢上細(xì)胞匍匐在微絨毛表面，叢上細(xì)胞形似蜘蛛，胞體呈橢圓形，可見(jiàn)從胞體上發(fā)出的偽足樣突起(圖2)。

2.2 透射電鏡觀察：大鼠側(cè)腦室脈絡(luò)叢有3種成分清晰可見(jiàn)。一是位于中心部位的有孔型毛細(xì)血管，窗孔分布不均，孔徑大小不一，約50nm，孔上有一厚約6nm的隔膜封閉；毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞間連接松散，細(xì)胞間隙開(kāi)放。內(nèi)皮細(xì)胞的胞核呈橢圓形，異染色質(zhì)豐富。非胞核的部分胞質(zhì)很薄，含有少量的細(xì)胞器。二是毛細(xì)血管的周圍間隙(血管周隙)，含有大量的疏松結(jié)締組織和散在的間質(zhì)細(xì)胞。三是最外層的脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞，上皮細(xì)胞為單層立方形，排列緊密，核呈圓形或橢圓形，常位于細(xì)胞基底部；核內(nèi)常染色質(zhì)豐富，少見(jiàn)異染色質(zhì)，核仁明顯，呈偏位。上皮細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)含有豐富的線粒體，形狀不規(guī)則，多圍繞胞核分布；粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和游離核糖體較多，還可見(jiàn)較多的分泌囊泡以及少量的初級(jí)及次級(jí)溶酶體。在上皮細(xì)胞的游離面，帶有密集而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微絨毛，其頂端多膨大為球形和棒狀的小泡，內(nèi)含均質(zhì)狀物質(zhì)。上皮細(xì)胞基底面的質(zhì)膜，常折疊形成很多質(zhì)膜內(nèi)褶，細(xì)胞外有一層完整的基膜。相鄰上皮細(xì)胞之間有縫隙連接，近游離緣有緊密連接封閉(圖3)。透射電鏡觀察到脈絡(luò)叢上細(xì)胞，叢上細(xì)胞及伸出的偽足狀突起，匍匐于微絨毛上。叢上細(xì)胞的胞質(zhì)電子密度較高，細(xì)胞核較大，常呈偏位。在叢上細(xì)胞內(nèi)，?？梢?jiàn)到初級(jí)溶酶體、次級(jí)溶酶體或吞噬體(圖4)。

3 討 論

腦室脈絡(luò)叢由富含血管的軟膜與室管膜直接相貼，突入腦室而形成皺襞或絨毛樣結(jié)構(gòu)[2]，是集腦脊液產(chǎn)生、分泌及轉(zhuǎn)運(yùn)為一體的脈絡(luò)組織結(jié)構(gòu)[3]。研究[4]表明，90%腦脊液由脈絡(luò)叢產(chǎn)生，是腦內(nèi)非常有效的解毒系統(tǒng)。脈絡(luò)叢結(jié)構(gòu)和功能的完整性，是維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的關(guān)鍵。因此，積極研究脈絡(luò)叢的細(xì)微和超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于深入探討脈絡(luò)叢的功能，可提供形態(tài)學(xué)依據(jù)。

本研究透射電鏡觀察顯示，脈絡(luò)叢由3種結(jié)構(gòu)成分組成。以有孔型毛細(xì)血管為中心，周圍包繞疏松的結(jié)締組織，外表襯覆脈絡(luò)叢上皮。脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞游離面(腦室面)有許多微絨毛，具有活躍的分泌功能，是產(chǎn)生腦脊液的主要結(jié)構(gòu)。相鄰上皮細(xì)胞頂部之間緊密連接，堵塞細(xì)胞間隙，被認(rèn)為是血-腦屏障的主要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[5-7]。

大鼠脈絡(luò)叢毛細(xì)血管為有孔型毛細(xì)血管，孔徑大小不一，約50nm，孔上有一層菲薄的隔膜；脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞間連接松散，可見(jiàn)較大的間隙，游離面可見(jiàn)大量微絨毛結(jié)構(gòu)，均有助于小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。有研究[8]表明，大部分水、電解質(zhì)、葡萄糖等小分子物質(zhì)，可通過(guò)脈絡(luò)叢細(xì)胞的皺褶樣基底膜和頂端密集的絨毛，從血液轉(zhuǎn)移到腦脊液。脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞之間存在縫隙連接，通透性大，有助于大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。另外，脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞內(nèi)存在豐富的線粒體。眾所周知，線粒體是為細(xì)胞提供能量的細(xì)胞器，線粒體豐富也提示這類細(xì)胞是高耗能的細(xì)胞，可能與大量的離子主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，維持腦脊液內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)定有密切關(guān)系。

脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞和叢上細(xì)胞內(nèi)，均有大量囊泡樣結(jié)構(gòu)、豐富的溶酶體。由此推測(cè)，脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞，尤其是叢上細(xì)胞，具有旺盛的吞噬作用。有研究[9]表明，循環(huán)中的單核細(xì)胞可通過(guò)脈絡(luò)叢血管進(jìn)入結(jié)締組織間隙，變成巨噬細(xì)胞，這些巨噬細(xì)胞穿越脈絡(luò)叢上皮進(jìn)入腦室，因匍匐于脈絡(luò)叢稱叢上細(xì)胞。因此有學(xué)者[10]認(rèn)為，叢上細(xì)胞是由循環(huán)中的單核細(xì)胞在脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞間滲出與變形遷移而成。本研究透射電鏡觀察顯示，叢上細(xì)胞內(nèi)含有大量溶酶體甚至吞噬體，形態(tài)多變并伸出偽足樣突起，具有吞噬細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征，可能吞噬腦室內(nèi)的微粒、蛋白或其他代謝產(chǎn)物。

綜上所述，脈絡(luò)叢及叢上細(xì)胞的細(xì)微和超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提示，它們?cè)谀X脊液的產(chǎn)生和腦脊液內(nèi)有害物質(zhì)的清除中，發(fā)揮重要作用；這為進(jìn)一步研究脈絡(luò)叢及叢上細(xì)胞在不同生理和病理狀態(tài)下的變化，提供了形態(tài)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。(本文圖見(jiàn)封二)

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(本文編輯：趙麗潔)

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《河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)》編輯部

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

河北省衛(wèi)生廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目(20120044)

侯永革(1966-)，男，河北行唐人,河北省石家莊市第一醫(yī)院副主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，從事神經(jīng)內(nèi)科疾病診治研究。

*通訊作者

R322.811

A

1007-3205(2014)09-0997-03