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Nature子刊:人体组织中的interstitium真地是一种新器官?

来源:本站原创 2018-04-01 22:54

2018年4月1日/生物谷BIOON/---多年来,科学家们对组织进行固定并在显微镜下观察,以便更好地理解身体。在一项新的研究中,来自美国伊坎西奈山医学院和纽约大学医学院的研究人员利用一种新的体内显微镜技术证实人体间质(interstitium)---细胞之间的空间---要比在组织固定的载玻片中观察到的密集堆积的结缔组织更加类似于散布着液体的胶原蛋白束网络。相关研究结果于2018年3月27日在线发表在Scientific Reports期刊上,论文标题为“Structure and Distribution of an Unrecognized Interstitium in Human Tissues”。
图片来自Jill Gregory/Mount Sinai Health System。

已有新闻报道指出这种间质可能代表着体内的一种广泛分布的器官,它与淋巴系统之间的连接可能参与癌症转移。虽然没有参与这项研究的科学家们认为这种间质可能在人体中扮演着不同的角色,但他们不愿将它称为一种新的器官。

美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心病理学家Anirban Maitra(未参与这项研究)表示,“公正的说,组织学家和病理学家早就知道存在间质空间(interstitial space)并且它含有液体。关于它是一种迄今为止未被发现的器官也是迄今为止最大器官的观点似乎是一种延伸。”

Maitra说,“大多数生物学家不愿意将‘器官’的这个名字给予组织之间的含有液体的微观不均匀空间。若按照这种定义,腹腔和胸腔也应当是不连续的器官。”

根据论文共同作者、纽约大学医学院病理学家Neil Theise的说法,论文共同作者、伊坎西奈山医学院医师Petros Benias和David Carr-Locke利用探头型共聚焦激光显微内镜(probe-based confocal laser endomicroscopy, pCLE)技术评估患者的胆汁来分析癌症扩散,结果发现了一些意想不到的东西。这种技术允许探究人体内的活组织,而无需将组织固定在载玻片上。Benias和Carr-Locke注意到胆管组织呈现为一种网状结构(net-like pattern),这与之前描述的任何解剖结构并不相对应。

当Theise在显微镜下观察固定的胆管组织时,他没有观察到这种网状结构。但是,当这些研究人员观察了来自13例患者的新鲜冻存的活胆管时,他们发现这是一种延长的组织网格。在进一步详细研究后,他们确定这种组织网格由支撑着充满液体的空间的胶原蛋白束组成,并且不规则地排列着扁平细胞,这些扁平细胞产生两种标记物:一种是内皮细胞标记物和另一种是间充质细胞标记物。

Theise解释道,当制作固定组织载玻片时,组织会有一点点撕裂,因此人们认为这是人造假象(artifact)。事实证明,致密的结缔组织外观是人造假象。这些微小的裂缝实际上是对这种组织进行固定时将液体排出后留下的。

这些研究人员在皮肤、消化道和膀胱等人体其他部位中观察到了网状间质(net-like interstitium)。对似乎直接从间质空间转移到淋巴结的结肠癌、胃癌和皮肤癌进行的组织学检查结果提示着这种间质渗入淋巴系统。这些研究人员在这项研究中提出这种间质和淋巴系统之间的这种连接可能解释着一些肿瘤一旦到达这种充满液体的空间就会快速地转移。

Maitra写道,“我不怀疑这些空间是否可能成为癌细胞流向淋巴结的路径---它们很可能就是这样。这仍然需开展要进一步的实验来确切地证实这一点,不过它当然是可能发生的。”

美国达特茅斯学院盖泽尔医学院生物学家Radu Stan(未参与这项研究)表示,这项研究提出了一个很好的观点----考虑一下当前使用的显微技术在多大程度上揭示出体内真实发生的情形是比较重要的。他补充道,一种充满流体的网状结构的概念并不是“惊天动地的”,而且像这些研究人员所做的那样,对未固定的组织进行切片和成像观察是有局限性的,这是因为这些组织可能会撕裂并产生人造假象。

美国杜克大学医学院病理学家Xiaoyin“Sara”Jiang(未参与这项研究)表示,“这篇论文对正常组织中的‘前淋巴’或‘间质’空间的一种可能的新型微原子结构进行了有趣的描述。这些前淋巴空间或间质空间可能在组织的正常功能和肿瘤转移中发挥着作用。”她提醒道,这些发现仅限于少数患者,而且这些研究人员研究的大部分胆管外的组织都是固定在载玻片上的,而不是活的或新鲜冻存的。总的来说,这项研究为开展进一步研究和对其他组织进行pCLE观察打开大门。

Theise和同事们已正在研究小鼠的间质发育解剖学特征,并且正在更加深入地研究它在动物模型和人体的其他组织中的外观。未来的其他研究方向包括间质在癌症和肝脏疾病等疾病中的作用。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Petros C. Benias, Rebecca G. Wells, Bridget Sackey-Aboagye et al. Structure and Distribution of an Unrecognized Interstitium in Human Tissues. Scientific Reports, Published online: 27 March 2018, doi:10.1038/s41598-018-23062-6

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