膀胱Cajal間質(zhì)細(xì)胞（ICC）在膀胱起搏中的作用研究.pdf

1、膀胱肌組織能夠產(chǎn)生不受神經(jīng)系統(tǒng)控制的自發(fā)性動(dòng)作電位(如離體膀胱組織在多種神經(jīng)阻滯劑混合物作用下仍可發(fā)生自發(fā)收縮，在體膀胱可以發(fā)生不受抑制的興奮收縮等)，這提示我們特定情況下，膀胱可能被某種“潛在起搏點(diǎn)”所調(diào)控。 以往的觀點(diǎn)認(rèn)為這種自發(fā)性興奮起搏來(lái)源于逼尿肌細(xì)胞，但更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，逼尿肌細(xì)胞沒(méi)有自發(fā)性興奮的特點(diǎn)，無(wú)法擔(dān)當(dāng)膀胱起搏的任務(wù)。所以，尋找和確認(rèn)膀胱的起搏細(xì)胞成了亟待解決的問(wèn)題。 對(duì)胃腸道的研究發(fā)現(xiàn)，胃腸道肌肉的

2、蠕動(dòng)是由分布于其間的ICC細(xì)胞所發(fā)動(dòng)的。胃腸道的ICC細(xì)胞成群分布，常常交織成網(wǎng)狀，與神經(jīng)末梢，平滑肌有很多的結(jié)構(gòu)聯(lián)系，它們已被認(rèn)為是胃腸道蠕動(dòng)的起搏細(xì)胞。近年來(lái)，形態(tài)與胃腸道起搏細(xì)胞相似的ICC細(xì)胞在膀胱被發(fā)現(xiàn)，它被認(rèn)為有類似的起搏功能。 目前對(duì)膀胱的ICC細(xì)胞所做的研究工作尚處于起步階段，從取得的結(jié)果看，形態(tài)學(xué)研究較多，功能學(xué)研究較少，尤其對(duì)其是否是膀胱的起搏細(xì)胞闡釋不清，對(duì)它在膀胱運(yùn)動(dòng)中的地位缺乏系統(tǒng)論證。 本實(shí)驗(yàn)

3、目的在于考察膀胱的ICC細(xì)胞在膀胱運(yùn)動(dòng)中是否起到起搏作用。分為三個(gè)環(huán)節(jié)予以證明： 1.ICC細(xì)胞具有成為起搏細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，利用形態(tài)學(xué)方法研究ICC細(xì)胞的分布特點(diǎn)以及ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系； 2.ICC細(xì)胞具有成為起搏細(xì)胞的功能特征，利用對(duì)ICC細(xì)胞上起搏通道HCN和ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞信號(hào)通訊的研究，說(shuō)明ICC細(xì)胞具有產(chǎn)生起搏電流和將興奮傳遞給逼尿肌的能力； 3.ICC細(xì)胞的正常功能受到抑制后，

4、膀胱逼尿肌功能下降。應(yīng)用ICC細(xì)胞特異性阻斷劑Glivec，分別在細(xì)胞、組織、在體三個(gè)水平研究逼尿肌的功能的改變。另外，在完成對(duì)ICC細(xì)胞在膀胱運(yùn)動(dòng)中的起搏作用進(jìn)行論證后，我們進(jìn)一步對(duì)不穩(wěn)定膀胱中ICC細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能改變做了初步探索，研究逼尿肌不穩(wěn)定與ICC細(xì)胞改變間的關(guān)系。 主要的結(jié)果、結(jié)論如下： 1.建立了能有效觀察膀胱ICC樣細(xì)胞的免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法：采用改良的國(guó)外學(xué)者制備膀胱鋪片方法，通過(guò)c-KIT免疫組織化

5、學(xué)染色技術(shù)，證實(shí)在膀胱的粘膜下層和逼尿肌肌束邊緣存在有ICC細(xì)胞。 2.發(fā)現(xiàn)了ICC細(xì)胞的結(jié)構(gòu)分布特點(diǎn)：對(duì)ICC細(xì)胞的免疫熒光觀察發(fā)現(xiàn)ICC細(xì)胞呈現(xiàn)明顯的網(wǎng)絡(luò)狀分布，與胃腸道ICC網(wǎng)絡(luò)相似。 3.ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞之間結(jié)構(gòu)上存在密切聯(lián)系：免疫熒光雙標(biāo)發(fā)現(xiàn)，ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞相鄰，且有相互交錯(cuò)分布現(xiàn)象。透射電鏡發(fā)現(xiàn)，ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞之間具有細(xì)胞間電信號(hào)傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)--縫隙連接。這樣，ICC細(xì)胞具有了成為膀胱

6、起搏的結(jié)構(gòu)特征。 4.發(fā)現(xiàn)了ICC細(xì)胞上有可產(chǎn)生起搏電流的HCN陽(yáng)離子通道：采用c-Kit和HCN抗原的免疫熒光雙標(biāo)法，證明了c-Kit陽(yáng)性的ICC細(xì)胞上具有HCN離子通道抗原的表達(dá)，這樣ICC細(xì)胞上就具有可產(chǎn)生起搏電流的功能單位的存在。 5.ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞之間可以發(fā)生信號(hào)傳遞：熒光漂白實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ICC細(xì)胞可將熒光染料有效傳遞給相鄰的被漂白的逼尿肌細(xì)胞，這說(shuō)明ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞之間可以存在信號(hào)通訊。這也是IC

7、C細(xì)胞可以將興奮信號(hào)傳遞給逼尿肌細(xì)胞的功能基礎(chǔ)。 6.建立了特異性阻斷ICC細(xì)胞功能的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑豪脤?duì)細(xì)胞游離鈣的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，c-Kit阻斷劑Glivec主要影響ICC細(xì)胞的游離鈣波動(dòng)而對(duì)逼尿肌細(xì)胞沒(méi)有明顯影響，即Glivec作用靶點(diǎn)在ICC細(xì)胞上。這給我們提供了一個(gè)阻斷實(shí)驗(yàn)的模式，即選擇性阻斷ICC功能，觀察在ICC功能缺失的情況下，逼尿肌細(xì)胞功能的變化，從而考察ICC細(xì)胞在膀胱起搏中的作用。 7.在細(xì)胞、組織、在體水平

8、特異阻斷ICC細(xì)胞后逼尿肌發(fā)生功能改變：細(xì)胞水平阻斷使ICC細(xì)胞游離鈣波動(dòng)、ICC細(xì)胞與逼尿肌細(xì)胞之間的通訊受到明顯抑制；而在組織和在體水平的實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)，肌收縮的振幅(收縮力)明顯縮窄。這說(shuō)明ICC細(xì)胞在膀胱起搏中發(fā)揮著重要的作用。 8.不穩(wěn)定膀胱中的ICC細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和HCN陽(yáng)離子通道的表達(dá)發(fā)生了明顯改變：不穩(wěn)定膀胱中的ICC細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形態(tài)得到強(qiáng)化，而HCN陽(yáng)離子通道的表達(dá)是明顯增加的，這說(shuō)明ICC的改變有可能是膀胱功能改變