妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜通透性的变化
作者：张卫社 刘绛仙 曾庆善
单位：410008 长沙，湖南医科大学附属湘雅医院妇产科(张卫社，刘绛仙)；湖南医科大学电镜室(曾庆善)
关键词：显微镜检查；电子；子宫；肌；平滑；细胞膜渗透性；妊娠末期
中华妇产科杂志990106 【摘要】 目的 研究不同临产状态子宫平滑肌细胞膜通透性的变化，与分娩发动的关系。方法 18例妊娠38～41周的孕妇分为未临产、将临产、已临产3组，每组6例，用镧示踪法分别标记子宫体及子宫下段平滑肌，用透射电镜(TEM)进行观察。结果 妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜允许镧(La3+)进入细胞内并沉积在线粒体上。镧标记阳性例数:未临产组，子宫下段明显高于子宫体部；将临产组，子宫上、下段比较无明显差异；已临产组，子宫体部明显高于子宫下段；子宫体之间相比，未临产组与将临产组无明显差异，已临产组则显著高于前二组；子宫下段之间相比，未临产组显著高于将临产与已临产组，将临产与已临产组则无明显差异。且3组标记程度亦不同，前2组镧沉积在平滑肌细胞内体积较大的线粒体上，而已临产组则标记了细胞内所有线粒体的内、外膜及脊上。结论 妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜通透性的变化，尤其是子宫体部平滑肌细胞膜通透性的升高，与分娩的自然发动有密切关系。
, 百拇医药
The Permeability of the Cell Membrane in the Human Uterine Smooth Muscle at Term Pregnancy ZHANG Weishe, LIU Jiangxian, ZENG Qingshan. Xiang Ya Hospital of Hunan Medicial University, Changsha 410008
【Abstract】 Objective To study the changes of the permeability of the uterine smooth muscle cell membrane at the various stages of labor, and comparing with the onset of labor. Methods 18 women (38 to 41 gestational weeks) were divided into three groups: late pregnancy not in labor, prelabor, active labor, and six cases in each group. The myometrium tissues in the corpus and lower segment of the uterus were studied by the Lanthanum tracing method under transmission electron microscopy (TEM). Results Lanthanum entered into the smooth muscle cells, deposited in the mitochondria. The positive rates of the smooth muscle cells of lower segment by lanthanum tracing were markedly higher than that of corpus in late pregnancy group (P<0.05), the difference were not found between lower segment and corpus in prelabor group (P>0.05). The positive rates in corpus were significant higher than that of lower site in the active labor group (P<0.05); Comparing corpus to corpus, the positive rates were not significantly different between late pregnancy and prelabor group (P>0.05), then in active labor group it were markedly higher than those in the other two groups (P<0.05, respectively); but in lower segment, the positive rates in late pregnancy group were significant higher than that in prelabor and active labor group (P<0.05 respectively), no difference was found between prelabor and active labor (P>0.05). The lanthanum deposition in the late pregnancy and prelabor groups was mainly showed in larger mitochondria within the smooth muscle cell while in active labor group, it laid on the outer and inner membrane and cristae of all the mitochondria. Conclusion The permeability of uterine smooth muscle cell membrane at term, pregnancy increases, especiany in uterine corpus, which showed a close correlation with the onset of labor.
, 百拇医药
【Key words】 Microscopy, electron Uteius Muscle, smooth Cell membrane permeability Pregnancy trimester, third
目前，分娩发动的原因仍不清楚，我们已从缝隙连接(GJS)的角度探讨了平滑肌细胞同步收缩的结构基础[1]。而平滑肌收缩活动的动力则主要是能量供应，虽然贮能能力在孕期有所增加[2]，仍需不断地补充才能保证充足的能量供应。而这种能量的补充功能是通过细胞膜来完成。因此，我们研究了不同临产状态下子宫平滑肌细胞膜通透性的变化，以探讨其与分娩发动的关系。
材料与方法
一、资料分组
收集了我院1995年3月～1996年7月剖宫产手术标本18例，分未临产、将临产、已临产3组，每组6 例。其分组标准是：(1)未临产组：胎心-宫缩监护仪示无宫缩，肛查宫口未开，无临产征兆。(2)将临产组：胎心-宫缩监护仪示不规则宫缩，每间隔5～10分钟宫缩20秒，宫口未开，已见红。(3)已临产组：宫缩自然发作，宫缩规则，每间隔2～3分钟宫缩30秒，宫口扩张≥5 cm。
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上述标本除已临产组有2例在宫口扩张5 cm时曾用催产素外，其余标本在手术前均未用任何药物。均为妊娠38～41周，单活胎、初产，无合并症的孕妇，平均年龄27.5岁，胎龄按末次月经与B超结果两项计算一致而确定。
二、方法
1.取材：每例孕妇在择期或急症剖宫产时、胎盘娩出前，宫体及全身未用宫缩剂前分别取子宫体部及子宫下段子宫平滑肌组织0.5 cm×0.3 cm×0.2 cm。子宫下段为宫壁横切口上缘中部肌组织，子宫体部则从宫底前壁正中纵行切取肌组织。取标本后于子宫体部立即注射催产素20 U，取材部位均未见明显出血。
2.标本制作：子宫体与子宫下段平滑肌组织分别制样。组织块快速用双面刀片切成1 mm×1 mm×1 mm的小块两条， 迅速浸入4%硝酸镧与5%戊二醛混合液中(1∶1),固定1小时,4℃过夜(前固定), 4%硝酸镧与0.2 mol/L二甲砷酸钠缓冲液(1∶1)的混合液漂洗10分钟，共3次,再入1%锇酸、2%硝酸镧固定1小时(后固定) ,含镧冲洗液洗10分钟，共3次,以后步骤同TEM常规制样,详见文
, 百拇医药
献[3]。
3.计量标准：以观察到平滑肌细胞中镧沉积为阳性，无镧沉积为阴性。
4.统计学方法：采用四格表确切概率计算法。
结果
一、3组子宫平滑肌细胞镧标记阳性例数比较
镧标记阳性例数,组内比较：未临产组子宫下段平滑肌明显高于宫体部(P<0.05)，将临产组子宫体部与子宫下段比较，差异无显著性(P>0.05)，已临产组子宫体部明显高于子宫下段(P<0.05)；组间比较：宫体之间相比，未临产组与将临产组之间，差异无显著性(P>0.05)，已临产组则显著高于将临产组及未临产组(P均<0.05)；子宫下段之间相比，未临产组显著高于将临产组及已临产组(P均<0.05)，将临产组与已临产组之间，差异无显著性(P>0.05)。见表1。
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表1 3组子宫平滑肌细胞镧标记阳性例数比较 组别
例数
子宫体
子宫下段
阳性例数
阴性例数
阳性例数
阴性例数
未临产组
6
0
6
4
, http://www.100md.com
2
将临产组
6
2
4
2
4
已临产组
6
6
0
2
4
二、3组标记部位的差异
, 百拇医药
未临产组及将临产组可见镧沉积在胞浆内体积较大的线粒体的外膜上，已临产组则沉积在胞浆内所有线粒体的内膜、外膜及脊上。
三、3组子宫体部子宫下段平滑肌细胞膜通透性的变化特点
未临产组宫体部镧标记阳性例数为0，将临产组则增至2例，已临产组则剧增到6例。从而表明从未临产组演变为将临产组时，子宫体部膜通透性是缓慢增加的，而从将临产组发展到已临产组，膜通透性急剧升高，在很短的时间内达到顶峰。子宫下段平滑肌细胞镧标记的阳性例数从未临产、将临产、已临产3组依次为4例、2例、2例。表明下段平滑肌细胞膜通透性则是妊娠晚期达顶峰，将临产时有所下降，到已临产时则稳定在将临产的水平。讨论
一、妊娠晚期不同临产状态的子宫平滑肌细胞膜通透性的改变
镧作为细胞膜通透性改变的示踪剂应用已久[3，4]，本研究首次应用镧作示踪剂了解妊娠晚期不同临产状态的子宫平滑肌细胞膜通透性变化，它从细胞与外环境交换的变化来探讨分娩发动的原因。补充了国外学者用荧光黄细胞内注射法了解细胞之间交换的变化[5]。本研究结果显示，妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜允许直径为4 nm的镧进入细胞内沉积在线粒体上，而且随临产状态不同，其沉积的阳性例数亦不同，尤以已临产组宫体标记阳性例数最高，达100%，且标记了胞浆中所有线粒体的内、外膜及内脊上，明显高于未临产组、将临产组子宫体部平滑肌细胞膜的通透性。同时，我们的研究结果亦表明子宫体部平滑肌细胞膜的通透性从未临产组到将临产组是缓慢增加的，而从将临产组演变为已临产组则是急剧增加。提示宫体部细胞膜通透性的急剧增加是在临产前极短的时间内出现的，与分娩的自然发动有密切的关系。
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子宫下段平滑肌膜通透性变化规律则与体部不同，未临产组显著大于将临产、已临产组，将临产组与已临产组比较，差异无显著性，提示子宫下段平滑肌膜通透性的升高是在临产前完成的。将临产时有所下降，临产后则维持在该水平，也表明了下段的成熟是分娩发动的基础，临产后子宫下段主动协助，以保证宫体部平滑肌的能量供应。
二、妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜通透性升高的机理
细胞膜的通透性有赖于细胞膜转运物质的能力[6]，本研究中作为示踪剂的镧，在溶液中以La3+形式存在，能进入平滑肌细胞内必定是以泵的形式实现的。有学者报道[7]，La3+与Ca2+相似，在LLC-PK1细胞系以La3+/Ca2+交换的形式进入细胞内，在小鼠临产时其子宫平滑肌上组成钙通道的亚单位增加了20倍[8]。人类临产时La3+是否亦通过Ca2+通道， 以La3+/Ca2+交换的方式进入细胞内，还有待进一步的研究证实。La3+进入平滑肌细胞内沉积在线粒体上，与线粒体外膜允许相对分子质量<10 000的物质自由通过(La3+离子量138.9)，其内膜含有丰富的Ca2+结合位点[3]，通过La3+/Ca2+交换的方式结合到Ca2+结合位点上[8]。
, http://www.100md.com
本研究显示，宫体部细胞膜通透性的升高与分娩发动有密切关系，可望通过进一步的研究探索膜通透性升高的机理及调节因素，为成功地诱发分娩探索出一条新途径。
参考文献
[1] 张卫社，刘绛仙，曾庆善.妊娠晚期人子宫平滑肌细胞膜缝隙连接的计量分析.中华妇产科杂志 1998, 33: 213-215.
[2] Susan W. Uterine contraction and physiological mechanisms of modulation. Am J Physiol, 1993, 264:1-8.
[3] 张淑安,唐外星,刘大冲，等. 镧盐块染技术在急性脑缺血与再灌注模型中的应用.湖南医科大学学报， 1989,14：31-33.
[4] 小川和朗，中根一穗主编.组织细胞化学技术.第1版. 广州：中山大学出版社， 1991.161-166.
, http://www.100md.com
[5] Nobuyoshi S, Tabb T, Garfield RE. Studies of connexin 43 and cell-to-cell coupling in cultured human uterine smooth muscle. Am J Obstet Gynecol, 1992, 167:1267-1277.
[6] 张镜如主编.生理学. 第4版. 北京：人民卫生出版社，1997.11-17.
[7] Xiao Huizha, Morrison GH. Ion microscopy evidence that La3+ releases Ca2+ from Golgi complex in LLC-PK1 cells. Am J Physiol, 1995, 269:923.
[8] TezuKa N, Ali M, Chwalisz K, et al. Changes in Transcripts encoding calcium channel subunits of rat myometrium during pregnancy. Am J Physiol, 1995, 269:1008-1012.
(收稿：1998-05-06 修回：1998-09-16), 百拇医药
单位：410008 长沙，湖南医科大学附属湘雅医院妇产科(张卫社，刘绛仙)；湖南医科大学电镜室(曾庆善)
关键词：显微镜检查；电子；子宫；肌；平滑；细胞膜渗透性；妊娠末期
中华妇产科杂志990106 【摘要】 目的 研究不同临产状态子宫平滑肌细胞膜通透性的变化，与分娩发动的关系。方法 18例妊娠38～41周的孕妇分为未临产、将临产、已临产3组，每组6例，用镧示踪法分别标记子宫体及子宫下段平滑肌，用透射电镜(TEM)进行观察。结果 妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜允许镧(La3+)进入细胞内并沉积在线粒体上。镧标记阳性例数:未临产组，子宫下段明显高于子宫体部；将临产组，子宫上、下段比较无明显差异；已临产组，子宫体部明显高于子宫下段；子宫体之间相比，未临产组与将临产组无明显差异，已临产组则显著高于前二组；子宫下段之间相比，未临产组显著高于将临产与已临产组，将临产与已临产组则无明显差异。且3组标记程度亦不同，前2组镧沉积在平滑肌细胞内体积较大的线粒体上，而已临产组则标记了细胞内所有线粒体的内、外膜及脊上。结论 妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜通透性的变化，尤其是子宫体部平滑肌细胞膜通透性的升高，与分娩的自然发动有密切关系。
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The Permeability of the Cell Membrane in the Human Uterine Smooth Muscle at Term Pregnancy ZHANG Weishe, LIU Jiangxian, ZENG Qingshan. Xiang Ya Hospital of Hunan Medicial University, Changsha 410008
【Abstract】 Objective To study the changes of the permeability of the uterine smooth muscle cell membrane at the various stages of labor, and comparing with the onset of labor. Methods 18 women (38 to 41 gestational weeks) were divided into three groups: late pregnancy not in labor, prelabor, active labor, and six cases in each group. The myometrium tissues in the corpus and lower segment of the uterus were studied by the Lanthanum tracing method under transmission electron microscopy (TEM). Results Lanthanum entered into the smooth muscle cells, deposited in the mitochondria. The positive rates of the smooth muscle cells of lower segment by lanthanum tracing were markedly higher than that of corpus in late pregnancy group (P<0.05), the difference were not found between lower segment and corpus in prelabor group (P>0.05). The positive rates in corpus were significant higher than that of lower site in the active labor group (P<0.05); Comparing corpus to corpus, the positive rates were not significantly different between late pregnancy and prelabor group (P>0.05), then in active labor group it were markedly higher than those in the other two groups (P<0.05, respectively); but in lower segment, the positive rates in late pregnancy group were significant higher than that in prelabor and active labor group (P<0.05 respectively), no difference was found between prelabor and active labor (P>0.05). The lanthanum deposition in the late pregnancy and prelabor groups was mainly showed in larger mitochondria within the smooth muscle cell while in active labor group, it laid on the outer and inner membrane and cristae of all the mitochondria. Conclusion The permeability of uterine smooth muscle cell membrane at term, pregnancy increases, especiany in uterine corpus, which showed a close correlation with the onset of labor.
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【Key words】 Microscopy, electron Uteius Muscle, smooth Cell membrane permeability Pregnancy trimester, third
目前，分娩发动的原因仍不清楚，我们已从缝隙连接(GJS)的角度探讨了平滑肌细胞同步收缩的结构基础[1]。而平滑肌收缩活动的动力则主要是能量供应，虽然贮能能力在孕期有所增加[2]，仍需不断地补充才能保证充足的能量供应。而这种能量的补充功能是通过细胞膜来完成。因此，我们研究了不同临产状态下子宫平滑肌细胞膜通透性的变化，以探讨其与分娩发动的关系。
材料与方法
一、资料分组
收集了我院1995年3月～1996年7月剖宫产手术标本18例，分未临产、将临产、已临产3组，每组6 例。其分组标准是：(1)未临产组：胎心-宫缩监护仪示无宫缩，肛查宫口未开，无临产征兆。(2)将临产组：胎心-宫缩监护仪示不规则宫缩，每间隔5～10分钟宫缩20秒，宫口未开，已见红。(3)已临产组：宫缩自然发作，宫缩规则，每间隔2～3分钟宫缩30秒，宫口扩张≥5 cm。
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上述标本除已临产组有2例在宫口扩张5 cm时曾用催产素外，其余标本在手术前均未用任何药物。均为妊娠38～41周，单活胎、初产，无合并症的孕妇，平均年龄27.5岁，胎龄按末次月经与B超结果两项计算一致而确定。
二、方法
1.取材：每例孕妇在择期或急症剖宫产时、胎盘娩出前，宫体及全身未用宫缩剂前分别取子宫体部及子宫下段子宫平滑肌组织0.5 cm×0.3 cm×0.2 cm。子宫下段为宫壁横切口上缘中部肌组织，子宫体部则从宫底前壁正中纵行切取肌组织。取标本后于子宫体部立即注射催产素20 U，取材部位均未见明显出血。
2.标本制作：子宫体与子宫下段平滑肌组织分别制样。组织块快速用双面刀片切成1 mm×1 mm×1 mm的小块两条， 迅速浸入4%硝酸镧与5%戊二醛混合液中(1∶1),固定1小时,4℃过夜(前固定), 4%硝酸镧与0.2 mol/L二甲砷酸钠缓冲液(1∶1)的混合液漂洗10分钟，共3次,再入1%锇酸、2%硝酸镧固定1小时(后固定) ,含镧冲洗液洗10分钟，共3次,以后步骤同TEM常规制样,详见文
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献[3]。
3.计量标准：以观察到平滑肌细胞中镧沉积为阳性，无镧沉积为阴性。
4.统计学方法：采用四格表确切概率计算法。
结果
一、3组子宫平滑肌细胞镧标记阳性例数比较
镧标记阳性例数,组内比较：未临产组子宫下段平滑肌明显高于宫体部(P<0.05)，将临产组子宫体部与子宫下段比较，差异无显著性(P>0.05)，已临产组子宫体部明显高于子宫下段(P<0.05)；组间比较：宫体之间相比，未临产组与将临产组之间，差异无显著性(P>0.05)，已临产组则显著高于将临产组及未临产组(P均<0.05)；子宫下段之间相比，未临产组显著高于将临产组及已临产组(P均<0.05)，将临产组与已临产组之间，差异无显著性(P>0.05)。见表1。
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表1 3组子宫平滑肌细胞镧标记阳性例数比较 组别
例数
子宫体
子宫下段
阳性例数
阴性例数
阳性例数
阴性例数
未临产组
6
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将临产组
6
2
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已临产组
6
6
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二、3组标记部位的差异
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未临产组及将临产组可见镧沉积在胞浆内体积较大的线粒体的外膜上，已临产组则沉积在胞浆内所有线粒体的内膜、外膜及脊上。
三、3组子宫体部子宫下段平滑肌细胞膜通透性的变化特点
未临产组宫体部镧标记阳性例数为0，将临产组则增至2例，已临产组则剧增到6例。从而表明从未临产组演变为将临产组时，子宫体部膜通透性是缓慢增加的，而从将临产组发展到已临产组，膜通透性急剧升高，在很短的时间内达到顶峰。子宫下段平滑肌细胞镧标记的阳性例数从未临产、将临产、已临产3组依次为4例、2例、2例。表明下段平滑肌细胞膜通透性则是妊娠晚期达顶峰，将临产时有所下降，到已临产时则稳定在将临产的水平。讨论
一、妊娠晚期不同临产状态的子宫平滑肌细胞膜通透性的改变
镧作为细胞膜通透性改变的示踪剂应用已久[3，4]，本研究首次应用镧作示踪剂了解妊娠晚期不同临产状态的子宫平滑肌细胞膜通透性变化，它从细胞与外环境交换的变化来探讨分娩发动的原因。补充了国外学者用荧光黄细胞内注射法了解细胞之间交换的变化[5]。本研究结果显示，妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜允许直径为4 nm的镧进入细胞内沉积在线粒体上，而且随临产状态不同，其沉积的阳性例数亦不同，尤以已临产组宫体标记阳性例数最高，达100%，且标记了胞浆中所有线粒体的内、外膜及内脊上，明显高于未临产组、将临产组子宫体部平滑肌细胞膜的通透性。同时，我们的研究结果亦表明子宫体部平滑肌细胞膜的通透性从未临产组到将临产组是缓慢增加的，而从将临产组演变为已临产组则是急剧增加。提示宫体部细胞膜通透性的急剧增加是在临产前极短的时间内出现的，与分娩的自然发动有密切的关系。
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子宫下段平滑肌膜通透性变化规律则与体部不同，未临产组显著大于将临产、已临产组，将临产组与已临产组比较，差异无显著性，提示子宫下段平滑肌膜通透性的升高是在临产前完成的。将临产时有所下降，临产后则维持在该水平，也表明了下段的成熟是分娩发动的基础，临产后子宫下段主动协助，以保证宫体部平滑肌的能量供应。
二、妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜通透性升高的机理
细胞膜的通透性有赖于细胞膜转运物质的能力[6]，本研究中作为示踪剂的镧，在溶液中以La3+形式存在，能进入平滑肌细胞内必定是以泵的形式实现的。有学者报道[7]，La3+与Ca2+相似，在LLC-PK1细胞系以La3+/Ca2+交换的形式进入细胞内，在小鼠临产时其子宫平滑肌上组成钙通道的亚单位增加了20倍[8]。人类临产时La3+是否亦通过Ca2+通道， 以La3+/Ca2+交换的方式进入细胞内，还有待进一步的研究证实。La3+进入平滑肌细胞内沉积在线粒体上，与线粒体外膜允许相对分子质量<10 000的物质自由通过(La3+离子量138.9)，其内膜含有丰富的Ca2+结合位点[3]，通过La3+/Ca2+交换的方式结合到Ca2+结合位点上[8]。
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本研究显示，宫体部细胞膜通透性的升高与分娩发动有密切关系，可望通过进一步的研究探索膜通透性升高的机理及调节因素，为成功地诱发分娩探索出一条新途径。
参考文献
[1] 张卫社，刘绛仙，曾庆善.妊娠晚期人子宫平滑肌细胞膜缝隙连接的计量分析.中华妇产科杂志 1998, 33: 213-215.
[2] Susan W. Uterine contraction and physiological mechanisms of modulation. Am J Physiol, 1993, 264:1-8.
[3] 张淑安,唐外星,刘大冲，等. 镧盐块染技术在急性脑缺血与再灌注模型中的应用.湖南医科大学学报， 1989,14：31-33.
[4] 小川和朗，中根一穗主编.组织细胞化学技术.第1版. 广州：中山大学出版社， 1991.161-166.
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[5] Nobuyoshi S, Tabb T, Garfield RE. Studies of connexin 43 and cell-to-cell coupling in cultured human uterine smooth muscle. Am J Obstet Gynecol, 1992, 167:1267-1277.
[6] 张镜如主编.生理学. 第4版. 北京：人民卫生出版社，1997.11-17.
[7] Xiao Huizha, Morrison GH. Ion microscopy evidence that La3+ releases Ca2+ from Golgi complex in LLC-PK1 cells. Am J Physiol, 1995, 269:923.
[8] TezuKa N, Ali M, Chwalisz K, et al. Changes in Transcripts encoding calcium channel subunits of rat myometrium during pregnancy. Am J Physiol, 1995, 269:1008-1012.
(收稿：1998-05-06 修回：1998-09-16), 百拇医药