文档介绍：Cajal间质细胞研究进展
摘要
西班牙神经解剖学家Cajal首次在消化道肌肉层观察并描述了Cajal间质细胞的形态结构, 发现他们在肠道内源性神经系统末梢发挥作用. 后来人们进一步研究发现, 他们是胃肠道起搏细胞, 胃肠动力障碍性疾病与他们的分布和形态学异常有关. 但在最近几年, 人们在腺体、脉管系统、泌尿生殖系统中陆续鉴定出此类Cajal间质细胞, 人们开始重视Cajal间质细胞在胃肠道以外器官和组织中的作用,?试图阐明他们的形态结构和生理功能.?这些细胞在形态学上与胃肠道Cajal间质细胞十分相似, 但也存在少量迥异之处, 他们很可能属于Cajal间质细胞新的亚型.?这些发现将会使人们对Cajal间质细胞产生新的认识, 同时也对Cajal间质细胞重新分类有着重要影响.
关键词: Cajal间质细胞; 慢波; 起搏点
1 形态和发育
ICC的形态 ICC主要分布在胃肠道自主神经末梢与平滑肌细胞之间, 形态结构存在一定差异. 一般的, 呈纺锤状或星状, 细胞核大, 圆形或卵圆形, 染色质分散, 核周胞质少, 一般有2-5个长的突起, 相互连接形成网络. ICC的超微结构特征为: 存在丰富的线粒体及中间丝, 滑面内质网发达, 高尔基体发育良好, 有内质网小泡和大量胞膜窖, 具有中型及细的微丝, 粗面内质网比较稀疏, 几乎没有微管和游离核糖体, 基板多不连续. 突起与平滑肌细胞之间存在大量的缝隙连接, 胞体与神经末梢紧密相连[1].
ICC的发育 Wallace et al[2]的发育情况, 发现9 , 11 wk ICC开始环绕肠肌丛神经节, 并建立紧密连接, 14 网络. 研究证实了C-发育过程中的重要作用. 胚胎期18 d, C-kit阳性前体细胞若失去C-kit信号, 则细胞发育为纵形肌细胞, 而一直接受C-kit信号通路持续刺激作用的细胞则持续表达C-kit, , 成为胃肠道起搏细胞. C-表型发育的必需因素, 网络的断裂或消失, 最终损害其正常生理功能. 发育成熟后, 若阻断C-细胞表型向平滑肌细胞表型转变. Torihashi et al[3]给出生后8 d的小鼠注射抗Kit的mAb(ACK2), 发现Kit受体被阻滞后, 几乎完全消失, 分布区域并没有发现细胞凋亡, 取而代之的是平滑肌表型细胞. 与纵形肌细胞由共同的C-kit阳性前体细胞发育而来, C-表型起着至关重要的作用, 会转化为平滑肌表型细胞. 因此C-发育的谱系、形态和功能, 出生后的细胞表型方面起着关键作用.
2 ICC与消化系统
后, 一直是研究的热点. 具有控制胃肠自主节律性运动的功能, 主要参与胃肠道慢波电位产生和传播, 他是胃肠道慢波的起搏细胞, 同时在推进电活动的传播以及介导神经信号传递中起着重要作用.
参与胃肠起博多数胃肠道区域在缺少外界刺激时, 会自发产生电活动和机械活动. 当观察胃肠道中平滑肌细胞电活动时, 可以探测到持续的去极化波(慢波)有规律释放, 产生[4]. ICC产生起搏电流是胃肠道肌肉活动的基础, , 在胃、, . Nakagawa et al [5]在野生型小鼠空肠内能明显记录到自上而下的肠蠕动波, 的突变型W/WV小鼠空肠内没有发现肠蠕动波, 是引起自发性肠蠕动的必需要素. ICC产生慢波的具体机制尚不完全清楚, 起搏是通过Ca2+通道产生非选择性电压依赖的Ca2+内向阳离子流[4], 除极化后触发慢波, 一旦达到阈电位后产生动作电位, 引起平滑肌收缩. 近来发现, Cl-通道也参与了胃肠道起搏活动, 他主要与静息膜电位以及慢波平台期兴奋性有关[6]. 由低阈值Ca2+电流提供足够的内向离子流激起起搏活动, 电压依赖性K+通道完成复极?-起搏的基本离子机制.
参与电活动的传播至少可以分为2个独立的类, 形成网络, 产生起搏电位; 沿着平滑肌细胞分布, 彼此之间形成紧密连接, 参与慢波的传播. 相连的平滑肌细胞传至远端肠道, 进而引起和调制胃肠平滑肌的自发节律性收缩. 网络, 残余的环行肌层没有慢波产生, 但慢波仍然存在于已切除的肌层中. Yanagida et al[7]研究发现, 网络的破坏有关, 术后24?h慢波和机械活动在吻合口处部分恢复. 降低细胞外Ca2+浓度或抑制电压依赖的Ca2+通道都会阻断慢波传播, 电压依赖的Ca2+内流是慢波传播的基础, 他可以促进慢波的有效传播[8]. 慢波电位引起胃肠道一定区域去极化, 当局部去极化达到阈电位时, 动作电位被激发, 网络向各个方向扩散, 其扩散的距离因受刺激的强弱程度而不同.
介导神经信号传递与胃肠道神经元之间存在紧密联系, 参与胃肠道神经信号的传递, 他是神经元与平滑肌细胞之间信号传输的纽带