胃黏液屏障与胃黏膜保护的研究进展
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叶震世, 任建林
胃黏液;屏障;胃黏膜保护,叶震世,任建林,通讯作者:,电话:,传真:,收稿日期:,接受日期:,摘要,关键词:,0引言,1胃黏液生理特征和胃黏膜保护,1.2胃黏液的稳
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叶震世, 任建林, 厦门大学附属中山医院消化内科, 厦门大学附属中山医院消化内科 福建省厦门市 361004
通讯作者: 任建林, 361004, 福建省厦门市湖滨南路201号. Jianlin.ren@xmzsh.com
电话: 0592-2292017 传真: 0592-2292017
收稿日期: 2005-09-20 接受日期: 2005-10-10
摘要
胃黏液屏障是指覆盖于胃黏膜上皮细胞表面的一层连续性凝胶层, 由糖蛋白、水、电解质、肽以及脂类组成. 胃黏液凝胶层呈一定的厚度变化, 黏蛋白多聚结构稳定, 具有较高的黏滞性和水不溶性. 能不断更新, 处于分泌和降解的动态平衡之中. 作为胃黏膜保护的第一道屏障, 胃黏液凝胶层具有润滑作用, 拮抗H+逆弥散和消化酶的消化作用, 参与对损伤因子的防御和损伤后修复. 其独特的生理特征和生理作用在胃黏膜保护中起重要的作用.
关键词: 胃黏液; 屏障; 胃黏膜保护
叶震世, 任建林. 胃黏液屏障与胃黏膜保护的研究进展. 世界华人消化杂志 2005;13(21):2578-2581
0 引言
胃黏液屏障是指覆盖于胃黏膜上皮细胞表面的一层凝胶层, 是由胃上皮细胞、贲门腺、幽门腺以及泌酸腺的颈黏液细胞共同分泌的. 具有较高的黏滞性和水不溶性, 和黏膜上皮细胞分泌的碳酸氢根离子构成了黏膜保护的第一道屏障. 胃黏液含有5%的糖蛋白和95%的水分, 包括糖蛋白、水、电解质、肽以及脂类. 其中黏蛋白多聚体相互重叠形成一层黏液凝胶层附着在黏膜上皮表面, 在正常生理条件下, 处于分泌和降解的动态平衡之中. 胃黏液合成和分泌以及黏液层厚度的变化受神经、体液、内分泌激素、局部刺激和食物、药物等多种因素的调节[1-3]. 现就胃黏液生理特征、生理作用在胃黏膜保护中作用的研究进展综述如下:
1 胃黏液生理特征和胃黏膜保护
1.1 胃黏液厚度 黏液凝胶层的厚度是评价胃黏液屏障保护功能的主要参数之一. 是黏液屏障的形态基础. 测量胃黏液凝胶层厚度的方法很多, 如冷冻切片、超声测定、微电极极裂隙灯辅助测定等. 因测量方法不同, 胃黏液凝胶层厚度的数值变化很大. 文献[4]指出用裂隙灯和厚度仪测量发现黏液凝胶层厚度为: 234±9 µm(豚鼠)、500±652 µm(人)、425±17 µm(狗)、166±10 µm(鼠); 用相差显微镜测量的结果是: 73±5 µm(鼠)、192±7 µm(人)和75±5 µm(蛙). Jordan et al[5]应用改良的Periodic acid Schiff/Alcian Blue 染色技术使黏液凝胶层原位显影后再测量其厚度, 这项技术第一次能够保存和显影完整的黏液凝胶层和其下面的黏膜层. 国内湛先保et al[6]采用厚片法测定大鼠胃壁黏液凝胶层的厚度, 具有取材简单、操作方便、直接测量、接近生理等优点. 不同部位、不同生理状态黏液凝胶的厚度各不相同, Svestlea et al[7]用敏感的PH微电极检测方法, 证实禁食24 h后, 大鼠的黏液凝胶层明显减少. 另有文献[8]报道, 在休眠条件下, 胃黏液的厚度无明显变化. 通过对大鼠标本的体内研究发现[9], 黏液凝胶层的厚度与表面上皮组织的细胞内酸化作用呈负相关, 这表明较厚的黏液凝胶层更能保护上皮细胞对氢离子的弥散. Atumal et al[10]提出在体内黏液凝胶层是连续的, 存在两类分泌类型的黏液层, 一层是较宽松的凝胶层, 可通过实验抽吸方法移去并快速再生, 与体内对食物的润滑作用和对微生物的束缚作用有关. 另一层是其下面黏附着于黏膜表面的坚固的凝胶层, 真正起稳定的保护屏障的作用. 这2层的比例在胃内不同部位是不同的, 在胃窦部坚固凝胶层厚154 µm, 而胃体则为80 µm. 根据此检测的黏液的总的厚度要比过去的体外研究报告的数值大. 由于黏液层厚占胃体腺厚的1/4-1/2, 占表面上皮层的约30倍. 因此, 能形成稳定的非流动层, 使离子要以团快的形式在其中扩散, 从而增加了黏液层的黏膜保护作用. 最近的研究提示胃黏液层的厚度并不受H pylori(cagA阳性或阴性)感染的影响[11].
1.2 胃黏液的稳定、连续性 黏蛋白的多聚结构决定了黏液结构的稳定性, 因此黏蛋白多聚体含量也是衡量胃黏液屏障保护功能的指标. 黏蛋白多聚体相互重叠、相互穿插形成一凝胶附着在黏膜上皮表面. 凝胶呈网状结构, 较疏松, 可容纳大量水分以及截留脂类、血浆蛋白、酶和离子等有机物. 黏液中黏蛋白多聚体含量和凝胶特性间呈线性关系, 糖蛋白多聚体含量下降, 黏液的凝胶状特性就改变而成为黏性液体. 当构成糖蛋白的多聚体共价结构裂开后, 可导致凝胶结构的萎陷. 文献[3]指出, 胃溃疡患者以含小分子的黏蛋白为多. 十二指肠溃疡患者黏蛋白分子则介于胃溃疡与正常人之间. 它们都含有同样的六氨基己糖结构, 且分子大小比例不因加入蛋白水解抑制因子而发生变化. 故可推测胃溃疡患者黏液的多聚体含量较小, 凝胶结构不稳定, 导致保护功能下降. 研究表明[12-14], 黏液层是连续的, 其连续性较黏液层厚度更重要, 因黏液层的厚度随部位而变化. 但较厚的黏液层才能保证连续性覆盖, 更有效地提供一个稳定的、非流动层来中和胃酸, 抵御胃蛋白酶.
1.3 胃黏液的更新 胃黏液凝胶层在正常生理状态下, 处在分泌和降解的动态平衡中. 分泌黏液的细胞具有强大的修复和更新能力, 平均3-5 d更新一次, 但黏液层的更新率较难测定, 测定胃液中糖蛋白的代谢产物如6-氨基己糖或N-乙酰神经氨酸只能间接反映其更新率. 文献[3]研究推测, 在保持黏液厚度不变, 如黏液层厚度为0.4 mm, 共同扩散率为1.75, 为保持上皮表面的pH为7, 而腔内pH为2, 则黏液层需达更新10次/s. 这提示了黏液的更新在胃黏膜保护的重要性. 当胃黏膜受各种有害因素作用(例如: 酒精、药物、细菌等)后, 上皮被破坏后细胞内黏液释放, 坏死的上皮细胞脱落于其表面的黏液中. 在损伤局部就由细胞碎片、黏液和血液成分等构成"黏液状帽". 这种黏液状帽的主要成份是纤维蛋白. 其主要作用是保护其基底膜免受酸的损害. 在黏膜损害周围, 胃小凹内健康细胞伸出板样足突, 沿裸露的基底膜向上皮剥脱面移动, 从而使损伤处再上皮化. 并且, 黏液状帽能使中和胃酸、稀释毒素的能力加强, 为黏膜的修复提供较好的环境.
2 胃黏液生理作用与黏膜保护
2.1 机械润滑作用 由于胃黏液具有很强的黏滞性, 使黏液凝胶层能黏附于胃黏膜上皮细胞表面, 具有润滑作用 ......
叶震世, 任建林, 厦门大学附属中山医院消化内科, 厦门大学附属中山医院消化内科 福建省厦门市 361004
通讯作者: 任建林, 361004, 福建省厦门市湖滨南路201号. Jianlin.ren@xmzsh.com
电话: 0592-2292017 传真: 0592-2292017
收稿日期: 2005-09-20 接受日期: 2005-10-10
摘要
胃黏液屏障是指覆盖于胃黏膜上皮细胞表面的一层连续性凝胶层, 由糖蛋白、水、电解质、肽以及脂类组成. 胃黏液凝胶层呈一定的厚度变化, 黏蛋白多聚结构稳定, 具有较高的黏滞性和水不溶性. 能不断更新, 处于分泌和降解的动态平衡之中. 作为胃黏膜保护的第一道屏障, 胃黏液凝胶层具有润滑作用, 拮抗H+逆弥散和消化酶的消化作用, 参与对损伤因子的防御和损伤后修复. 其独特的生理特征和生理作用在胃黏膜保护中起重要的作用.
关键词: 胃黏液; 屏障; 胃黏膜保护
叶震世, 任建林. 胃黏液屏障与胃黏膜保护的研究进展. 世界华人消化杂志 2005;13(21):2578-2581
0 引言
胃黏液屏障是指覆盖于胃黏膜上皮细胞表面的一层凝胶层, 是由胃上皮细胞、贲门腺、幽门腺以及泌酸腺的颈黏液细胞共同分泌的. 具有较高的黏滞性和水不溶性, 和黏膜上皮细胞分泌的碳酸氢根离子构成了黏膜保护的第一道屏障. 胃黏液含有5%的糖蛋白和95%的水分, 包括糖蛋白、水、电解质、肽以及脂类. 其中黏蛋白多聚体相互重叠形成一层黏液凝胶层附着在黏膜上皮表面, 在正常生理条件下, 处于分泌和降解的动态平衡之中. 胃黏液合成和分泌以及黏液层厚度的变化受神经、体液、内分泌激素、局部刺激和食物、药物等多种因素的调节[1-3]. 现就胃黏液生理特征、生理作用在胃黏膜保护中作用的研究进展综述如下:
1 胃黏液生理特征和胃黏膜保护
1.1 胃黏液厚度 黏液凝胶层的厚度是评价胃黏液屏障保护功能的主要参数之一. 是黏液屏障的形态基础. 测量胃黏液凝胶层厚度的方法很多, 如冷冻切片、超声测定、微电极极裂隙灯辅助测定等. 因测量方法不同, 胃黏液凝胶层厚度的数值变化很大. 文献[4]指出用裂隙灯和厚度仪测量发现黏液凝胶层厚度为: 234±9 µm(豚鼠)、500±652 µm(人)、425±17 µm(狗)、166±10 µm(鼠); 用相差显微镜测量的结果是: 73±5 µm(鼠)、192±7 µm(人)和75±5 µm(蛙). Jordan et al[5]应用改良的Periodic acid Schiff/Alcian Blue 染色技术使黏液凝胶层原位显影后再测量其厚度, 这项技术第一次能够保存和显影完整的黏液凝胶层和其下面的黏膜层. 国内湛先保et al[6]采用厚片法测定大鼠胃壁黏液凝胶层的厚度, 具有取材简单、操作方便、直接测量、接近生理等优点. 不同部位、不同生理状态黏液凝胶的厚度各不相同, Svestlea et al[7]用敏感的PH微电极检测方法, 证实禁食24 h后, 大鼠的黏液凝胶层明显减少. 另有文献[8]报道, 在休眠条件下, 胃黏液的厚度无明显变化. 通过对大鼠标本的体内研究发现[9], 黏液凝胶层的厚度与表面上皮组织的细胞内酸化作用呈负相关, 这表明较厚的黏液凝胶层更能保护上皮细胞对氢离子的弥散. Atumal et al[10]提出在体内黏液凝胶层是连续的, 存在两类分泌类型的黏液层, 一层是较宽松的凝胶层, 可通过实验抽吸方法移去并快速再生, 与体内对食物的润滑作用和对微生物的束缚作用有关. 另一层是其下面黏附着于黏膜表面的坚固的凝胶层, 真正起稳定的保护屏障的作用. 这2层的比例在胃内不同部位是不同的, 在胃窦部坚固凝胶层厚154 µm, 而胃体则为80 µm. 根据此检测的黏液的总的厚度要比过去的体外研究报告的数值大. 由于黏液层厚占胃体腺厚的1/4-1/2, 占表面上皮层的约30倍. 因此, 能形成稳定的非流动层, 使离子要以团快的形式在其中扩散, 从而增加了黏液层的黏膜保护作用. 最近的研究提示胃黏液层的厚度并不受H pylori(cagA阳性或阴性)感染的影响[11].
1.2 胃黏液的稳定、连续性 黏蛋白的多聚结构决定了黏液结构的稳定性, 因此黏蛋白多聚体含量也是衡量胃黏液屏障保护功能的指标. 黏蛋白多聚体相互重叠、相互穿插形成一凝胶附着在黏膜上皮表面. 凝胶呈网状结构, 较疏松, 可容纳大量水分以及截留脂类、血浆蛋白、酶和离子等有机物. 黏液中黏蛋白多聚体含量和凝胶特性间呈线性关系, 糖蛋白多聚体含量下降, 黏液的凝胶状特性就改变而成为黏性液体. 当构成糖蛋白的多聚体共价结构裂开后, 可导致凝胶结构的萎陷. 文献[3]指出, 胃溃疡患者以含小分子的黏蛋白为多. 十二指肠溃疡患者黏蛋白分子则介于胃溃疡与正常人之间. 它们都含有同样的六氨基己糖结构, 且分子大小比例不因加入蛋白水解抑制因子而发生变化. 故可推测胃溃疡患者黏液的多聚体含量较小, 凝胶结构不稳定, 导致保护功能下降. 研究表明[12-14], 黏液层是连续的, 其连续性较黏液层厚度更重要, 因黏液层的厚度随部位而变化. 但较厚的黏液层才能保证连续性覆盖, 更有效地提供一个稳定的、非流动层来中和胃酸, 抵御胃蛋白酶.
1.3 胃黏液的更新 胃黏液凝胶层在正常生理状态下, 处在分泌和降解的动态平衡中. 分泌黏液的细胞具有强大的修复和更新能力, 平均3-5 d更新一次, 但黏液层的更新率较难测定, 测定胃液中糖蛋白的代谢产物如6-氨基己糖或N-乙酰神经氨酸只能间接反映其更新率. 文献[3]研究推测, 在保持黏液厚度不变, 如黏液层厚度为0.4 mm, 共同扩散率为1.75, 为保持上皮表面的pH为7, 而腔内pH为2, 则黏液层需达更新10次/s. 这提示了黏液的更新在胃黏膜保护的重要性. 当胃黏膜受各种有害因素作用(例如: 酒精、药物、细菌等)后, 上皮被破坏后细胞内黏液释放, 坏死的上皮细胞脱落于其表面的黏液中. 在损伤局部就由细胞碎片、黏液和血液成分等构成"黏液状帽". 这种黏液状帽的主要成份是纤维蛋白. 其主要作用是保护其基底膜免受酸的损害. 在黏膜损害周围, 胃小凹内健康细胞伸出板样足突, 沿裸露的基底膜向上皮剥脱面移动, 从而使损伤处再上皮化. 并且, 黏液状帽能使中和胃酸、稀释毒素的能力加强, 为黏膜的修复提供较好的环境.
2 胃黏液生理作用与黏膜保护
2.1 机械润滑作用 由于胃黏液具有很强的黏滞性, 使黏液凝胶层能黏附于胃黏膜上皮细胞表面, 具有润滑作用 ......
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