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间质性膀胱炎膀胱黏膜组织病理和超微病理的相关研究

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导读间质性膀胱炎膀胱黏膜组织病理和超微病理的相关研究
75o Tianjin Med J,Sep 2010,Vol 38 No 9 间质性膀胱炎膀胱黏膜组织病理和超微病理的相关研究 张卫史刚刚韩瑞发 摘要目的:探讨间质性膀胱炎(Ic)膀胱黏膜上皮组织病理学与超微病理的改变与特征。方法:收集16例女性 Ic患者的膀胱黏膜标本为Ic组,16例女性输尿管结石患者标本为对照组。Ic患者临床表现主要为尿频、尿急、膀胱 充盈后疼痛及排尿后疼痛减轻,尿常规与尿培养阴性,盆腔症状评分(PUF)均在15分以上,钾离子试验阳性,膀胱镜 检查可见膀胱黏膜多发性球状出血点。采用普通光镜和透射电镜的方法观察膀胱黏膜上皮和黏膜肥大细胞浸润及脱 颗粒情况。结果:光镜下Ic患者膀胱黏膜上皮发生断裂或缺失,黏膜有大量肥大细胞浸润,肥大细胞计数同正常对照 组比较差异有统计学意义(P<O.05);电镜下Ic患者膀胱黏膜伞状细胞发生缺失或者相邻伞状细胞间连接缺失,肥 大细胞大部分呈脱颗粒状态,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05 o结论:膀胱黏膜上皮通透性增加及膀胱黏 膜肥大细胞增多和激活在Ic的发病中起着重要的作用。 关键词 膀胱炎,间质性黏膜输尿管结石肥大细胞细胞膜通透眭病理学,临床显微镜检查,电子,透射 Study on Pathogenesis and UItramicr0pathOgenesis in Patients with Interstitial Cystitis ZHANG Wei,SHI Ganggang,HAN Ruifa The SecondHospitla ofTianjinMedical University,TianjinInstitute ofUrologic Surgery,Tianjin,300211,China Abstract Objective:To observe the histopathological and uhramicropathological characteristics of bladder mucosa in patients with interstitial cystitis(IC).Methods:Bladder mucosal specimens were harvested from 16 patients with IC and 16 normal controls.Two groups were matched in gender and age.Patients with IC were characterized by bladder pain,urinary rfe— quency and pelvic pain associated with dyspareunia.They were negative in urinalysis and urine culture.The patients were di. agnosed according to the national institute of diabetes and digestive and kidney diseases(NIDDK1 criteria.All patients had the pelvic pain and urinary/frequency(PUF1 scores>l 5,potassium sensitivity test(PST)positive and glomerulations in cystoscopy. Biopsy was observed through light microscope and transmission electron microscope in two groups.Results:There were re- gions which appeared to be detached through light microscope in bladder mucosa of IC patients.There were a large number of mast cells infiltrating in mucosa layer observed through light microscope in IC patients,which was signiifcantly different eom— pared with that of control groups(P<0.05).There were regions between cells in which portions of adjacent umbrella ceils ap— peared to be detached in bladder mucosa of IC patients.Mast cell degranulation was observed by electron microscope in IC group.which was signiifcantly different compared with that of control groups fP<0.05).Conclusion:It plays an important role in the pathogenesis of IC that increased bladder epithelial permeability and activated mast cells in bladder mucosa of IC pa— tients. Key words cystitis,interstitial mUCOUS membrane ureteral calculi mast cells cell membrane permeability pathology,clinical microscopy,electron,transmission 间质性膀胱炎(interstitial cystitis,IC)发病机制 1对象与方法 复杂,研究表明Ic同膀胱黏膜通透性增加、膀胱壁 1.1研究对象收集我院2006年3月—2007年12月住院 肥大细胞浸润有关f11。目前关于膀胱黏膜通透性增 的女性Ic患者16例,平均年龄(51.3 ̄10-2)岁,符合美国糖 加的研究多集中在膀胱黏膜上皮的氨基葡聚糖 尿病、消化及肾病协会(NIDDK)制定的Ic诊断标准。其中伴 (g1ycosaminoglycan,GAG)层,对黏膜上皮全层的研 有类风湿性关节炎和干燥综合征1例,曾患甲状腺功能亢进 究较少,对膀胱壁肥大细胞浸润的研究也多为光镜 2例。患者均有不同程度的尿频、尿急及膀胱区疼痛,尿细菌 下观察,电镜下研究较少。本研究通过光镜和电镜 培养阴性,尿脱落细胞检测阴性。膀胱镜下可见黏膜层变薄、 黏膜密布曲张血管,膀胱扩张后可见多个肾小球样出血点, 的方法观察IC患者膀胱黏膜上皮和黏膜肥大细胞 天津市卫生局科技基金资助项目(项目编号:o6Kz32) 浸润及脱颗粒情况,并与对照组进行比较,为IC发 作者单位:30021 l天津医科大学第二医院泌尿外科 病机制和治疗的研究提供理论依据。 通讯作者E—mail:han—mifa@hotmail.corn 天津医药2010年9月第38卷第9期 75i 按盆腔疼痛和尿急/尿频症状评分(PUF评分)均在15分以 上,钾离子试验阳性。16例女性输尿管结石患者作为对照 组,无膀胱源性疾病、免疫疾病及感染疾病史,平均年龄 (53.1 ̄9.6)岁。2组年龄比较差异无统计学意义( 0.535,P= 0.597)。标本获取均经研究对象知情同意。 1.2方法Ic患者在膀胱扩张时取活检,对照组在行输尿 管镜碎石时取活检,10%福尔马林固定,石蜡包埋,全部蜡块 均行4 m连续切片行HE染色,常规膀胱黏膜上皮的病理 组织学检查,并且每例标本随机抽取l0个高倍视野( ̄400) 观察并计平均肥大细胞数。受检者均膀胱壁取活检,标本用 冷生理盐水冲洗后,应用锐利刀片在石蜡板上将其分为1 mm 大小,迅速置入预冷的2.5%戊二醛磷酸盐缓冲液,4 oC 冰箱冷藏预固定备检,l%锇酸后固定,梯度丙酮脱水,环氧 树脂包埋,半薄切片定位,超薄切片对照组及IC组分别观察 图3 IC平滑肌变性,炎细胞浸润(HE×4oo) 2.2光镜下膀胱黏膜肥大细胞表达情况IC组、 对照组肥大细胞计数分别为(16.425 ̄4.104)个/HP 和(2.669 ̄1.362)个/HP,2组比较差异有统计学意 义(t:12.724,P<0.05),见图4、5。 标本28例及54例,醋酸铀一柠檬酸铅双重电子染色,日本 HITACH一700透射电镜观察并拍照,研究膀胱黏膜上皮超微 病理的改变与特征。 1.3统计学分析采用SPSS 15.0软件进行分析。计量资料 比较应用2组独立样本资料的t检验,计数资料比较应用 检验,P<0.05为差异有统计学意义。 2结果 2.1光镜下IC患者膀胱壁形态改变Ic患者光镜 图4 IC组黏膜肥大细胞聚集(HEx400) 下病理改变包括膀胱黏膜上皮剥脱或溃疡形成、固 有膜肉芽组织形成、固有膜出血及各种急慢性炎症 细胞浸润。其中可见黏膜层肥大细胞浸润;肥大细 胞体积较大,圆形或椭圆形,胞核较小,圆形,见图 1~3 图5正常膀胱黏膜肥大细胞(HEx400) 2.3透射电镜下膀胱黏膜上皮细胞特征 正常膀 胱黏膜上皮从上至下依次由伞状细胞、中间细胞和 基底细胞组成,自下而上细胞不断分化成熟,基底 图1 IC膀胱黏膜上皮脱落(HEx400) 细胞核受压,表层细胞核变圆,细胞间通过皱襞结 构和桥粒相连。有的中间细胞还通过半桥粒同基底 膜相连。基底细胞受挤胞浆和胞核变皱缩,其通过 半桥粒同基底膜相连,见图6、7。 Ic膀胱黏膜上皮伞状细胞间紧密连接被破坏, 但还有正常伞状细胞的最表面结构和胞膜下的梭 形小泡;伞状细胞的电子密度减低,缺乏正常的细 胞浆密度,这种形态的细胞缺乏胞膜下的梭形小 图2 IC黏膜大量慢性炎细胞浸润(HEx400) 泡;伞状细胞相互分离,缺乏细胞间连接,伞状细胞 752 结构颗粒;而脱颗粒肥大细胞表现为颗粒变大、电 子密度减低、颗粒间相互融合、颗粒与胞膜融合、空 泡形成,有些空泡内可见不同电子密度的残余物质。 对照组膀胱黏膜组织中多数肥大细胞未脱颗 粒,对照组28例标本中20例未脱颗粒,其胞浆含 有丰富圆形颗粒,颗粒内为组织胺等炎性介质,仅 见少量颗粒分泌后残留的空泡小囊。IC组肥大细胞 图6正常膀胱黏膜上皮细胞可见基底膜(电镜×12 000) 大部分为脱颗粒状态,IC 54例标本中42例出现脱 颗粒,胞浆可见大量颗粒分泌后残留的空泡小囊, 仅见少量未分泌的充满内容物的颗粒。2组肥大细 胞脱颗粒情况比较差异有统计学意义( =1 8.762, P<0.05)。见图10~12。 图7正常伞状细胞间的连接复合体结构(电镜x42 000) 失去了表面的皱襞变得平滑;伞状细胞缺失,可见 其下的中间细胞,中间细胞和基底细胞出现了空泡 和水肿;在有些区域上皮细胞缺失,见结缔组织,见 图8、9。 图10正常对照肥大细胞(未脱颗粒,电镜×15 000) 图1l lC肥大细胞(部分脱颗粒,电镜x15 000) 图8 Ic膀胱黏膜上皮细胞间隙增宽(电镜x8 000) 图12 lC肥大细胞(大部分脱颗粒,电镜x15 000) 图9 IC伞状细胞(右侧),中间细胞(左侧)(电镜x40 000) 3讨论 2.4透射电镜下膀胱黏膜肥大细胞比较 电镜下 3.1 IC膀胱黏膜上皮通透性增加 正常膀胱黏膜 正常肥大细胞大小基本一致,胞浆内多为高电子密 度颗粒,表面可见微绒毛,无空泡形成,不见指纹样 可以维持低的通透性,保持尿液和血液之间的高电 化学梯度,构成血尿屏障。而这种屏障功能包括膀 天津医药2010年9月第38卷第9期 753 胱壁最表层的GAG和其下的黏膜上皮细胞,尤其 是伞状细胞。相邻细胞间由桥粒,粘连小带和紧密 连接组成连接复合体。 Ic黏膜上皮的GAG层缺失,同时其下还存在 黏膜上皮的缺失,导致有害物质渗透至膀胱壁,造 成接触性损伤和炎症,致患者出现疼痛 。光镜下可 见黏膜上皮部分或全部的缺失,黏膜下层的结缔组 活出现在80%的IC患者【 。本研究显示IC标本在 透射电镜下肥大细胞多呈脱颗粒激活状态。正常肥 大细胞多含高密度颗粒,激活的肥大细胞可见颗粒 密度减低及空泡形成,同时也发现颗粒中有不同电 子密度的物质,可能肥大细胞正处于脱颗粒过程 中,表明肥大细胞脱颗粒需较长时间。 间质性膀胱炎存在黏膜上皮尤其伞状细胞的 形态改变和缺失是膀胱黏膜上皮通透性增加的重 织暴露,电镜下可见伞状细胞间出现裂隙或缺失、 细胞内局部不对称单位膜变成了对称单位膜、细胞 内梭形小泡减少。这些表现可能同症状的严重程度 有关。 由于膀胱黏膜屏障功能缺失,尿液中化学物质 容易通透到膀胱壁,尤其是钾离子,可以使膀胱壁 的伤害性痛觉神经纤维去极化,导致逼尿肌的收 缩,出现尿频、尿急和尿痛症状。临床上通过向膀胱 内灌注透明质酸、肝素等来增加膀胱黏膜的保护 层,患者症状可获得不同程度改善_31。防止有害物质 的渗透,关键是要修复膀胱黏膜上皮细胞,尤其是 伞状细胞。正常膀胱黏膜试验性损伤可在5 d内完 全修复 ,而Ic却持续存在。最近研究显示构成膀 胱黏膜紧密连接复合体的相关蛋白在Ic中表达异 常,该研究提示抗增殖因子(antiproliferative factor, APF)可能抑制膀胱黏膜屏障相关蛋白的产生,导致 黏膜渗透性增加,引起ICISl。 3.2 IC膀胱黏膜肥大细胞增加并激活 肥大细胞 是多功能免疫细胞,激活的肥大细胞通过脱粒释放 介质发挥I型超敏反应;肥大细胞在宿主对病原微 生物的防御反应以及机体的免疫调节中也发挥着 重要作用[61。许多研究表明IC患者膀胱壁肥大细胞 增多,可作为Ic的诊断指标。进一步研究表明,在 IC患者逼尿肌和黏膜层的肥大细胞同对照组相比 显著增加用。Peeker等[81的研究表明,同对照组相比 溃疡型IC膀胱黏膜层肥大细胞数量有6~l0倍的 增加,非溃疡型有2倍的增加,与本研究基本一致。 电镜下可以更好地识别激活的肥大细胞唧。在 透射电镜下肥大细胞有3种颗粒:(1)高电子密度 颗粒。(2)低电子密度颗粒呈网状结晶结构。(3)有 些颗粒内同时含有不同电子密度的内容物。Tufts大 学电镜研究表明,Ic患者同对照组相比肥大细胞数 量增加并激活,伴细胞质颗粒释放的肥大细胞的激 要原因,同时黏膜层还有肥大细胞的增多和激活, 两者在Ic的发病中有着重要的作用。 参考文献 [1】Abrams PH,Cardozo L,Fall M,et a1.The standardization of terminolo・ gy of lower urinary tract function:repo ̄from the standardisation Sub—committee of the International Continence Society[J].Neurourol Urodyn,2002,21(2):167—178. 【2]Parsons CL.The role of the urinary epithelium in the pathogenesis of interstitial cystitis/prostatitis/urethritis[J].Urology,2007,69(4 Supp1): 9—16. 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