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美寶胃腸膠囊維持胚胎小白鼠小腸組織植塊存活及重新組合成粘膜組織

美寶集團(tuán)中心實(shí)驗(yàn)室 徐榮祥,王運(yùn)平,范然,王建虹,林海
 
圖5 培養(yǎng)第50天。圖5A為對(duì)照組,圖5B為實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組中的小腸組織細(xì)胞或細(xì)胞克隆已經(jīng)死亡,實(shí)驗(yàn)組中顯示的是兩塊小腸粘膜組織。

圖5A
圖5B
圖6 培養(yǎng)第85天。圖6A為對(duì)照組,圖6B為實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組中的小腸組織細(xì)胞或細(xì)胞克隆已經(jīng)死亡,實(shí)驗(yàn)組中顯示的是一塊小腸粘膜組織。
圖6A
圖6B
圖7 培養(yǎng)第90天。圖7A為對(duì)照組,圖7B為實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組中的小腸組織細(xì)胞或細(xì)胞克隆已經(jīng)死亡,實(shí)驗(yàn)組中顯示的是大量的分散生長的小腸組織細(xì)胞。

圖7A
圖7B
圖8 培養(yǎng)第97天。圖8A為對(duì)照組,圖8B為實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組中的小腸組織細(xì)胞或細(xì)胞克隆已經(jīng)死亡,實(shí)驗(yàn)組中顯示的是一塊由細(xì)胞連接起來的片狀結(jié)構(gòu)。
圖8A
圖8B
  四.討 論

  GIC可使離體腸粘膜細(xì)胞在培養(yǎng)液中重新連接組合成粘膜組織

  現(xiàn)在一般均采用Trowell法進(jìn)行體外小腸粘膜組織的器官型培養(yǎng),此法從人體或動(dòng)物經(jīng)口腔取材,取材部位為十二指腸遠(yuǎn)端和空腸近端,將取出的粘膜(不可能是純粹的粘膜組織,應(yīng)該還包括粘膜下層、肌層等等,這與我們的做法一致),將粘膜放在金屬網(wǎng)格上,然后粘膜連同網(wǎng)格一起置于多孔培養(yǎng)板中央的孔,其它孔中置入無菌生理鹽水浸泡過的無菌紗布以便保持濕度,蓋好,置入一個(gè)密閉容器中,通95%的氧氣和5%的,37培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。這是目前通用的方法。但此法有明顯的缺點(diǎn),即方法較為繁瑣,取材量有限,一般每次不能多于10塊活組織,多了容易引起胃腸道出血,取材量受到限制,我們現(xiàn)在采用的方法對(duì)其進(jìn)行了很大的簡化,直接從新處死的胚胎動(dòng)物體內(nèi)獲得無菌小腸粘膜組織,取材過程極容易控制量,也容易控制部位,特別方便快捷。

  由于體外培養(yǎng)目前還沒有適宜的人工合成培養(yǎng)基,現(xiàn)有的報(bào)道體外培養(yǎng)的小腸粘膜組織維持存活時(shí)間較短,不管是用RPMI-1640培養(yǎng)基(附加葡萄糖、胰島素、谷氨酰胺和胎牛血清),還是用Trowell培養(yǎng)基(附加胎牛血清),細(xì)胞均最多存活24~48小時(shí),之后就會(huì)出現(xiàn)退化和死亡,一般很難超過48小時(shí),培養(yǎng)基中如果不加血清,時(shí)間更短,6~12小時(shí)會(huì)退化壞死,由于植塊存活時(shí)間短,給實(shí)驗(yàn)者提供的檢測時(shí)間也很短,使多項(xiàng)目檢測不可能,只能檢測那些用藥之后立即就出現(xiàn)的反應(yīng),長期效應(yīng)無法觀察,使實(shí)驗(yàn)受到了很大限制。而在本實(shí)驗(yàn)中我們使用的含有GIC細(xì)胞高級(jí)培養(yǎng)基直接打破了現(xiàn)有培養(yǎng)基方面的限制,可以長期培養(yǎng)離體腸粘膜組織,可以長期在光鏡下直接觀察GIC對(duì)粘膜生長的影響。

  本實(shí)驗(yàn)中,GIC對(duì)腸粘膜組織的細(xì)胞保護(hù)作用也得到了明顯體現(xiàn);對(duì)于培養(yǎng)過程中觀察到的片狀粘膜組織,之所以能存在很久時(shí)間,并且其內(nèi)的細(xì)胞生長良好,是GIC對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的正常代謝產(chǎn)生了影響,細(xì)胞外基質(zhì)是維系細(xì)胞相互連接的基礎(chǔ)。

  為什么胃粘膜能夠在這種環(huán)境中長期生長呢?有兩個(gè)原因:一是GIC是營養(yǎng)豐富的細(xì)胞培養(yǎng)基及良好的細(xì)胞保護(hù)劑,另一個(gè)是腸道粘膜組織中有粘膜上皮干細(xì)胞,GIC啟動(dòng)了干細(xì)胞,使干細(xì)胞得以較長時(shí)間地生長。

  對(duì)于第一個(gè)問題的解釋:

  GIC有效成分中含有的亞油酸是細(xì)胞必需的脂肪酸,是構(gòu)成細(xì)胞生物膜不可缺少的組分,是皮膚、粘膜及深層組織損傷后進(jìn)行修復(fù)的重要材料;有效成分中含有的多種氨基酸如蛋氨酸、半胱氨酸、精氨酸、亮氨酸以及多種脂類物質(zhì)、維生素、微量元素,為腸粘膜細(xì)胞的生長提供了豐富的營養(yǎng);有效成分還具有抗病原微生物作用,對(duì)多種細(xì)菌、病毒、真菌、原生物都有較強(qiáng)的抑制作用,同時(shí)具有抗炎作用;藥物中的有效成分還可以促進(jìn)細(xì)胞的能量代謝,蛋白質(zhì)及核酸合成和生物膜轉(zhuǎn)運(yùn)等功能;緩慢釋放,使細(xì)胞持續(xù)得到穩(wěn)定的營養(yǎng)供應(yīng)

  GIC的抗氧化作用表現(xiàn)為抗自由基、穩(wěn)定細(xì)胞膜。自由基是廣泛存在于各種化學(xué)反應(yīng)中的活潑基團(tuán),倘若其產(chǎn)生過量,從而引發(fā)所謂的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),則將導(dǎo)致細(xì)胞膜多不飽和脂肪酸的脂質(zhì)過氧化,所產(chǎn)生的大量脂質(zhì)過氧化物會(huì)損傷細(xì)胞膜及細(xì)胞內(nèi)的大分子蛋白質(zhì)與核酸,對(duì)細(xì)胞造成損傷。有效成分中維生素E的抗自由基功能是由于其自身結(jié)構(gòu)具有還原性,進(jìn)而捕捉自由基從而阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),起到對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用,而其自身則經(jīng)過維生素C和含硫氨基酸的再生而還原或轉(zhuǎn)變?yōu)轷惢衔。大量維生素E的存在可使細(xì)胞處于流動(dòng)性高、通透性嚴(yán)密的狀態(tài)。這除了可保護(hù)膜上大量的多不飽和脂肪酸不被氧化外,還與其可以保護(hù)膜蛋白的活性結(jié)構(gòu)有關(guān)。

  對(duì)于第二個(gè)問題的解釋:

  腸道粘膜組織中有粘膜上皮干細(xì)胞,在合適條件下能夠長期生長,GIC有能力啟動(dòng)干細(xì)胞使之活化。腸道粘膜的上皮組織來源于上皮干細(xì)胞(epithelial stem cell), 用-胸腺嘧啶脫氧核苷(-TdR)標(biāo)記放射自顯影法觀察瞬間標(biāo)記后的腸腺細(xì)胞發(fā)現(xiàn),上皮干細(xì)胞位于或靠近腸隱窩的部位。為了維持動(dòng)態(tài)平衡,這些干細(xì)胞不斷轉(zhuǎn)化為短暫繁殖細(xì)胞并向中段移動(dòng),最后要么分化為具有吸收功能的刷狀緣上皮細(xì)胞,要么分化為腸道內(nèi)分泌細(xì)胞。分化后的細(xì)胞最后死亡并且從腸絨毛上脫落下來并進(jìn)入腸腔,任何干細(xì)胞都具有生長繁殖的能力,它們是一群分化較低的細(xì)胞,這是干細(xì)胞與分化細(xì)胞明顯的不同,體外培養(yǎng)中最容易增殖的正常細(xì)胞是干細(xì)胞,干細(xì)胞屬于未分化細(xì)胞,盡管脫離了體內(nèi)生長的微環(huán)境,但仍然具有較強(qiáng)的增殖能力?梢詳嘌杂捎贕IC具有激活表皮干細(xì)胞的能力,對(duì)粘膜干細(xì)胞也應(yīng)該有相應(yīng)的激活能力。

  至于生長的細(xì)胞的性質(zhì),我們認(rèn)為一定是粘膜細(xì)胞,主要原因有兩個(gè):一是因?yàn)樯掀じ杉?xì)胞在體外有較強(qiáng)的增殖功能,這已經(jīng)為許多研究結(jié)果所證實(shí),腸壁其它細(xì)胞均不具備這種能力,本實(shí)驗(yàn)所用的標(biāo)本中,除粘膜細(xì)胞外,數(shù)量最多的應(yīng)該是腸壁的平滑肌細(xì)胞,平滑肌細(xì)胞在體外可進(jìn)行有限的增殖,但不能長期增殖。本實(shí)驗(yàn)完全可以排除平滑肌細(xì)胞生長的可能性,因?yàn)榕囵B(yǎng)自始至終未曾發(fā)現(xiàn)形態(tài)呈條形或梭形、排列呈束狀的平滑肌細(xì)胞生長。再次,目前還沒有發(fā)現(xiàn)平滑肌干細(xì)胞,這也是平滑肌在體外不易長期生長的重要原因。其它細(xì)胞如粘膜下層疏松結(jié)締組織中的動(dòng)脈、靜脈、淋巴管、神經(jīng)纖維和粘膜下神經(jīng)叢等組織的細(xì)胞能如此生長的可能性極小。第二個(gè)原因是優(yōu)勢(shì)生長的問題,當(dāng)某種細(xì)胞特別容易生長的時(shí)候,其它細(xì)胞的生長就會(huì)受到一定程度的抑制或者完全被抑制,本實(shí)驗(yàn)中腸粘膜細(xì)胞在生長中占優(yōu)勢(shì)或絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

參 考 文 獻(xiàn)

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