成年双峰驼支气管树及黏膜免疫屏障特征的研究

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaochushang
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支气管树是机体与外界环境进行气体交换的重要通道,也是维持肺形态的基本支架。支气管黏膜相关淋巴组织(Bronchus-associated lymphoid tissue,BALT)是分布于支气管黏膜的淋巴组织,是可接受抗原刺激的重要黏膜免疫诱导部位。多聚免疫球蛋白A(dIgA)和IgG分别经其受体多聚免疫球蛋白受体(polymeric immunoglobulin receptor,pIgR)和新生儿Fc受体(neonatal Fc receptor,FcRn)跨膜转运后,可依附于杯状细胞等分泌的黏液层,形成第一道和第二道黏膜免疫屏障。为系统研究双峰驼的支气管树及黏膜免疫屏障特点,本研究将12峰成年(2?7岁)健康双峰驼分成肺导气部研究组和肺呼吸部研究组(每组6峰,雌雄各半),通过解剖学、组织学、免疫组织化学、图像分析及统计学方法,进行了以下4方面的研究:(1)对双峰驼肺及其支气管树的结构特点进行了系统观察后,对各支气管管腔面积及上皮内杯状细胞分布密度进行了统计和分析。结果表明,双峰驼肺由左前叶、左后叶、右前叶、右后叶和副叶构成,但缺乏中叶,且前叶较窄小,后叶较发达,几乎相当于4倍前叶,副叶则比前叶更小。支气管树为不对称二分叉,由分别来自背侧、腹侧、外侧和内侧方向的段支气管系统构成,且高于气管杈约3个气管环处向右有一气管支气管分支。支气管上皮为致密的假复层纤毛柱状上皮,其内包含有丰富的杯状细胞,然而,随着支气管分支不断向后延伸,各支气管的管腔面积显著减小(p<0.05),上皮逐渐转化为单层上皮,其内杯状细胞的分布密度也明显降低(p<0.05)。(2)对BALT在双峰驼各支气管分支,以及各肺叶呼吸部的分布特点及形态表现进行了系统观察。结果表明,双峰驼BALT以孤立淋巴滤泡和滤泡聚合体两种形式存在,且以前者为主。发育较好的BALT还具有生发中心和滤泡相关上皮。BALT沿支气管树散布于整个肺,且其分布密度从气管向后呈升高趋势,至细支气管最为密集,之后呈下降趋势,在终末细支气管周围、呼吸性细支气管周围、肺间质内可偶见。然而,在支气管导气部,BALT主要分布于黏膜固有层,也可在黏膜下层、肌层下、黏膜下腺及软骨周围分布。(3)对双峰驼各支气管分支黏膜IgA+和IgG+细胞的分布特征进行了全面观察和统计分析。结果表明,双峰驼各支气管,特别是支气管导气部,其黏膜固有层内均散布有IgA+和IgG+细胞,且同一区域IgA+细胞的分布密度略高于IgG+细胞,但差异并不显著(p>0.05)。此外,随着支气管分支不断向后延伸,相应支气管黏膜固有层内IgA+和IgG+细胞的分布密度均显著降低(p<0.05),且从同一肺叶同时分出的同一等级的不同支气管分支,管腔面积较大者IgA+和IgG+细胞的分布密度显著高于管腔面积较小者(p<0.05)。(4)对双峰驼支气管树各分支,以及各肺叶呼吸部的pIgR和FcRn表达特征进行了系统观察和分析。结果表明,pIgR主要表达于支气管上皮纤毛细胞,且黏膜下腺浆液性细胞、Ⅱ型肺泡细胞及Clara细胞也有表达,但在杯状细胞、Ⅰ型肺泡细胞和黏膜下腺黏液性细胞并不表达。FcRn则主要高表达于上皮纤毛细胞和基细胞,且在Ⅰ型肺泡细胞、Clara细胞、黏膜下腺浆液性细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞和肺泡巨噬细胞也有表达,但在杯状细胞、Ⅱ型肺泡细胞和黏膜下腺黏液性细胞并不表达。另外,随着双峰驼支气管分支不断向后延伸,上皮纤毛细胞对pIgR和FcRn的表达量均显著降低(p<0.05),且从同一肺叶同时分出的同一等级的不同支气管分支,管腔面积较大者上皮纤毛细胞对pIgR和FcRn的表达量显著高于管腔面积较小者(p<0.05)。本研究证明,双峰驼的支气管树及黏膜免疫屏障具有以下特征:(1)双峰驼肺脏形态与马的相似,但支气管分支更接近于反刍动物的。(2)BALT主要散布于双峰驼支气管导气部,且细支气管作为肺换气前,监测、捕获和识别相关抗原的最后“关卡”,是BALT最核心的分布区域。(3)IgA+和IgG+细胞主要散布于双峰驼支气管导气部各分支黏膜固有层,且同一区域IgA+细胞的分布密度略高于IgG+细胞,但差异并不显著(p>0.05),提示SIgA是保护支气管黏膜的主要屏障,而IgG是另一重要屏障。(4)双峰驼支气管上皮纤毛细胞是pIgR和FcRn的主要表达位点,且黏膜下腺浆液性细胞、Clara细胞、Ⅱ型肺泡细胞(仅表达pIgR)及Ⅰ型肺泡细胞(仅表达FcRn)也有表达,该特征有利于促进SIgA和IgG通过上皮纤毛细胞的跨膜转运而在整个支气管树黏膜上形成完整保护屏障。(5)随着双峰驼支气管分支不断增多,支气管黏膜固有层内IgA+和IgG+细胞的分布密度、支气管上皮纤毛细胞对pIgR和FcRn的表达水平及支气管上皮杯状细胞分布密度,均与相应支气管的管腔面积呈正相关,提示支气管导气部(特别是气管、支气管等管腔较大者)是SIgA和IgG分子产生的关键部位。本研究为进一步探讨双峰驼下呼吸道黏膜免疫调节功能奠定了基础。
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