從肺腸上皮組織細胞變化分析肺與大腸相表里的內涵

劉 聲 劉曉燕 郭霞珍

(1首都醫科大學附屬北京中醫醫院腫瘤科，北京，100029;2北京中醫藥大學基礎醫學院，北京，100029)

“肺與大腸相表里”是中醫臟象學中最為重要的理論之一。肺與大腸通過經絡的聯系，構成了臟腑陰陽表里兩經的絡屬關系;在生理功能上緊密聯系，病變上也相互影響[1－2]。現代組織胚胎學發現肺、大腸的上皮組織均來源于原腸胚之內胚層，其中肺來自于內胚層前段;腸來自于內胚層中、后段;同時認為上皮組織及細胞又是二者的主要功能單位，是最能代表消化道和呼吸道功能的單位，因此被作為研究的重點[3]。本實驗利用形態學和流式細胞分析技術，從上皮組織細胞形態和增殖凋亡動靜兩方面對人胚胎發育各個時期的“肺”與“大腸”上皮細胞進行實驗觀察，以期能為中醫理論中肺與大腸相互關系提供借鑒與參考。另外，膀胱亦發育于內胚層，且在水液代謝功能上與肺有密切聯系，因此，設為對照組。

1 材料與方法

1.1 胚胎肺腸及膀胱來源 選擇胎齡9周至出生前，自愿終止妊娠病例，經人工流產或水囊引產獲得引產的人胚胎，置4℃冰箱存放，待制備。來自于平谷中醫院，并經過倫理委員會審查。按人肺胚胎的發育過程分為腺狀期(9～16周)、小管期(17～24周)和原始肺泡形成期(25 周至出生)[4]。

1.2 器官組織的處理 操作均在無菌細胞室內超凈臺上進行。分別用碘酒、酒精消毒胚胎胸、腹部皮膚，自臍帶上方行橫切口，打開胸、腹部。

1.2.1 組織及細胞形態觀察 1)取出肺臟，經生理鹽水洗三遍，一側肺(實驗中取左側)橫斷切成厚約1 mm組織塊，立即投入4%多聚甲醛溶液固定，乙醇脫水，石蠟包埋，HE染色，觀察組織細胞形態。另一側肺(右側)備用。2)取出整腸，截取結腸前段，經生理鹽水洗三遍，橫斷切成長約0.5 cm的腸段，取其中1～2段投入4%多聚甲醛溶液固定，乙醇脫水，石蠟包埋，切片4 μm，HE染色，觀察組織細胞形態。其余備用。3)膀胱組織處理同腸。

1.2.2 細胞懸液制備 取備用肺、結腸組織，刮取黏膜上皮，剪成1 mm2大小的組織塊，胰酶消化，離心純化，在加有10%小牛血清的培養液中培養，獲得原代上皮細胞，制成細胞懸液，70%冷乙醇固定，PI染色，流式細胞儀檢測細胞增值、凋亡，并計算增值率與凋亡指數，作為評價細胞生物學特性的依據。

1.3 統計學分析 運用數理統計軟件SPSS處理。結果采用(±s)形式表示，上皮組織免疫組化表達組間比較采用方差分析;組間增值率與凋亡指數比較采用t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同時期肺、腸及膀胱上皮細胞形態

2.1.1 9～16周胚胎肺、腸上皮細胞形態 肺與腸上皮均由柱狀上皮細胞構成，而膀胱上皮由多層立方和扁平上皮細胞構成。

2.1.2 17～24周胚胎肺、腸及膀胱上皮組織及細胞形態 肺上皮主要由單層立方上皮細胞[5]。腸表面覆蓋單層柱狀上皮，有指狀絨毛突。膀胱上皮由多層立方和扁平上皮細胞構成。這一期肺的上皮組織轉化為立方上皮組織，腸仍為柱狀上皮組織，膀胱未變。

2.1.3 25周后胚胎肺、腸及膀胱上皮組織及細胞形態 肺:肺實質內細胞呈扁平，鄧錦波[6]等電鏡下觀察認為為Ⅰ型和Ⅱ型扁平上皮細胞，腸表面覆蓋單層柱狀上皮，有指狀絨毛突。膀胱仍由上皮由多層立方和扁平上皮細胞構成。這一期肺的上皮組織轉化為Ⅰ型和Ⅱ型扁平上皮，腸仍為柱狀上皮，膀胱未變。

2.2 不同時期肺、腸及膀胱上皮細胞增殖、凋亡檢測第一期肺與空腸、回腸、結腸、膀胱出現明顯的增殖峰，而直腸增殖峰較之不明顯;G1前凋亡峰肺、空腸、回腸、結腸均不明顯，膀胱明顯增高，直腸次之。

圖1 第一期各器官組織形態(HE)

1)第一期肺與空腸、回腸、結腸上皮組織細胞增殖凋亡水平差異無統計學意義;與直腸、膀胱存在的差異有統計學意義。如表1、圖1所示。

2)第二期空腸、回腸、結腸、膀胱出現明顯的增殖峰，而肺增殖峰較之不明顯;G1前凋亡峰肺、空腸、回腸、結腸均不明顯，膀胱明顯增高，直腸次之。第二期肺與空腸、回腸、結腸、直腸、膀胱上皮組織細胞增殖水平有統計學意義。如表2、圖2所示。

圖2 第二期各器官組織形態(HE)

3)第三期空腸、回腸、結腸、膀胱出現明顯的增殖峰，而肺增殖峰較之不明顯;G1前凋亡峰膀胱仍明顯較高，肺、空腸、回腸、結腸直腸次之。第三期肺與空腸、回腸、結腸、直腸、膀胱上皮組織細胞增殖凋亡水平差異具有統計學意義。如表3、圖3所示。

圖3 第三期各器官組織形態(HE)

3 討論

細胞的凋亡和增殖活動在器官形態發生中都是必不可少的重要組成部分。細胞的凋亡與增殖行為在胚胎器官的發育過程中廣泛存在[6－7]，細胞分裂增殖和細胞凋亡之間的動態平衡，可維持組織細胞群落的穩定，以及維持機體的正常發育和自身穩定。細胞增殖是細胞新生的過程，細胞凋亡則是細胞正常退化、死亡的過程。這種看來截然相反的兩個行為，在胚胎器官發育過程中卻同時存在，并且增殖活躍的同時出現凋亡的活躍，反之亦然。它們相互影響，相互制約，很好地維持著動態的平衡，精細地調控著器官發育，在保證胚胎器官形態的正常發生、發展及初步形成三階段中起著十分重要的作用。

表1 第一期各器官增殖與凋亡指數(±s)

表1 第一期各器官增殖與凋亡指數(±s)

注:與肺相比，*P＜0.05，有統計學意義。

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表2 第二期各器官增殖與凋亡指數(±s)

表2 第二期各器官增殖與凋亡指數(±s)

注:與肺相比，*P＜0.05，有統計學意義。

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表3 第三期各器官增殖與凋亡指數(±s)

表3 第三期各器官增殖與凋亡指數(±s)

注:與肺相比，*P＜0.05，有統計學意義。

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另外，胚胎發育過程發生的細胞增殖與凋亡，并不是隨機出現的，而是發生在胚胎發育過程特定部位和特定時間，并有著嚴格的時空程序的[8－9]，9 ～16周是胚胎肺與大腸由胚芽發展為器官雛形的關鍵時期，可以定義為兩器官的發生時期。喉氣管憩室在反復分支的同時，支氣管樹呼吸部發育，由柱狀上皮形成管壁厚而管腔狹窄的上皮性支氣管樹。與此同時，各腸段雛形基本出現，內襯由單層柱狀上皮構成的腸黏膜[10]。因此，通過對比胚胎發育早期肺與大腸的主要功能細胞－上皮細胞的增殖與凋亡，可以明確胚胎肺與大腸發生時相上的同一性;并加上對比兩器官發育早期上皮組織細胞形態特征，以期能為肺與大腸組織發生上的同源性提供例證，并能為中醫理論中肺與大腸相互關系提供借鑒與參考;為現代研究手段運用于中醫學研究提供思路;探索一條從組織發生學角度對臟象本質進行認識的重要途徑。

本實驗結果表明:胚胎早期(9～16周胎齡)，“肺”與“空腸、回腸、結腸”在上皮組織及細胞形態一致，上皮細胞增殖、凋亡的生物學特性差異無統計學意義(P＞0.05);胚胎中期(17～23周)、胚胎晚期(24周至出生)“肺”與“腸”上皮組織及細胞形態不一致，上皮細胞增殖、凋亡的生物學特性有統計學意義(P＜0.05)。

綜合以上可以看出，從組織形態與增殖凋亡的細胞生物學特性層面分析，胚胎發育早期肺與腸在組織發生學上無差異。因此，胚胎早期的“無差異”可以為“肺”與“空腸、回腸、結腸”同源發生提供一定的依據。另外，“肺與大腸相表里”的成體肺腸相關雖主要是功能之間的相互聯屬，但可能與其原始的同源性相關。

[1]王仲霞，劉汶.“肺與大腸相表里”的理論及臨床研究進展[J].北京中醫，2006，7(25):438－440.

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[3]韓國棟.“肺與大腸相表里”理論中西醫結合研究進展[J].天津中醫，1995(4):45－47.

[4]陳鑰，杜江，封志純.不同胎齡人胚肺支氣管肺泡灌洗液表面活性物質蛋白 A_D 的變化[J].實用兒科雜志，2005，20(10):978－980.

[5]Crisera CA，Maldonado TS，Longaker MT，et al.Defective fibrob－ last growth factor signaling allows for nonbranching growth of the respiratory derived fistula tract in esophageal atresia with t racheoe－sophageal fistula[J].J Pediatr Surg，2000，35(10):1421－1425.

[6]鄧錦波，程建華.人胚胎肺發生的光鏡和電鏡觀察[J].江西醫學院學報，1993，33(2):13－17.

[7]曾小川，汪維偉.小鼠胚胎十二指腸上皮的體視學研究[J].世界華人消化雜志，2000，8(5):542－545.

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[9]劉斌，高英茂.人體胚胎學[M].北京:人民衛生出版社，1995:272－274.

[10]鄧錦波，程建華.人胚胎肺發生的光鏡和電鏡觀察[J].江西醫學院學報，1993，33(2):13－17.