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目的:随着生物医学和遗传工程技术的发展,蛋白质及多肽类药物的种类和数量日益增多,临床应用越来越广泛,相应的制剂学研究也日益受到重视。临床上常用的蛋白质及多肽类药物,如血管紧张素抑制剂、心房肽激素、脑啡肽、人生长激素,免疫调节药物如集落刺激因子,代谢性调节药物如胰岛素等。这些药物大多为内源性物质,药物作用强、不良反应小、很少引起过敏反应;但是,与传统的小分子药物相比,此类药物的稳定性差、体内半衰期短、不易透过生物膜、脂溶性差、口服生物利用度低,特别是此类药物经口服后,会受到胃肠道酶的破坏,以及肝脏的首过消除作用。
因此,目前多采用传统的皮下、肌内或静脉注射的给药途径。传统的皮下、肌内或静脉注射给药方法,对于需要终身使用药物替代治疗的患者来说,将会带来极大的痛苦和不便。因此,近年来非口服给药方法,如皮肤和直肠、鼻腔、眼、口腔、气道、阴道等粘膜给药途径,受到越来越多的重视,并得到广泛的研究。与此同时,相应的制剂学和给药方式,以及药物的吸收促进剂等探讨,也极大的促进了非口服给药途径的研究与进展。
采用口腔或舌下含服的给药方式,是目前最为方便和最易被大多数患者所接受的;特别是舌下含服给药途径,越来越受到重视。已有许多研究表明,在配合使用吸收促进剂的情况下,给予胰岛素舌下滴剂,可以明显降低实验大鼠的血糖。本文旨在通过对大鼠舌粘膜和粘膜下层结构特点的观察,为多肽类药物跨舌粘膜吸收的途径和能力,提供结构基础方面的证据。方法:选用健康成年SD大鼠,雌雄不限,体质量为150~200g,随机分成三组,采用腹腔注射2%戊巴比妥钠溶液(30~35 mg/kg)麻醉。
一组切取整舌,经OCI、包埋后,置于液氮内冷冻,恒冷切片机连续切片(片厚5μm),切片经二甲砷酸缓冲液配制的4%多聚甲醛固定20min,经双蒸馏水清洗3次,各5min,按顺序滴加5’-核苷酸酶和碱性磷酸酶反应孵育液,反应后充分清洗,水性封片剂封片;相邻组织切片均进行HE染色,与酶组织化学染色切片对照观察。
二组经左心室温生理盐水冲洗后,灌注3%多聚甲醛和1%戊二醛混合固定液,行组织内固定后,再切取整舌用于扫描电镜的样品制备,标本置于2%单宁酸溶液中,做组织导电处理,经1%锇酸溶液后固定,梯度乙醇脱水、叔丁醇冻结真空升华干燥、真空离子镀膜仪镀金后,用扫描电镜观察、拍照。
三组用于透射电镜样品制备,于低温操作台上,切取新鲜舌,将靠近舌根处的舌腹侧组织,置于3%多聚甲醛和l%戊二醛混合固定液中,浸泡固定;修成1mm×2mm×3 mm的组织块,经0.01mmol/L酸盐缓冲液充分清洗,先后置于2%单宁酸和1%锇酸溶液中,行导电处理和组织后固定各2h,梯度乙醇脱水,丙酮置换,Epon-812树脂浸透和包埋。部分组织块做半薄切片,用美蓝染色和光镜观察,确认组织块内,包含有舌腹侧粘膜和粘膜下层。修切组织块以适于超薄切片,超薄切片载于200目铜网上,经醋酸铀和枸橼酸铅电子染色后,用透射电镜观察和摄像。另外,将已经酶组织化学双重染色的组织切片,用梯度乙醇脱水,叔丁醇置换,置于烤箱干燥后,应用扫描电镜,进行二次电子图像(SEI)和背散射电子图像(BEI)的观察和慑像。
结果:HE染色切片的光镜观察显示,舌腹侧面可分为粘膜层、粘膜下层和肌层,各层境界清楚。粘膜层的细胞呈多层排列,游离面有一层无细胞结构的角质层,越靠近基底层,细胞数目越多;粘膜下层的结构比较疏松,可见数目众多的管腔结构,管腔的大小和形状不一。在肌层内,可见横行或纵形的肌束,其间也可见到管腔性结构,形态同粘膜下管腔结构相似。舌背侧面可分为粘膜层和肌层;但是,粘膜层表面可见大量的舌乳头,其结构贯穿粘膜层;缺乏粘膜下层,但粘膜基底层较厚;肌层特点与舌腹侧的结构相似。
酶双重染色观察显示,相邻组织切片的层次及各层结构,与HE染色切片的结构相似;但是,可明显区分管腔结构,淋巴管呈现深褐色5-Nase阳性反应;血管呈现深蓝色ALP阳性反应;在酶染组织切片上,淋巴管壁被染成深褐色,管壁薄,管腔较大;然而,与之伴行的血管则被染成深蓝色,管壁较厚,管腔较小。
扫描电镜观察显示,舌背侧粘膜表面,可见大量的舌乳头。丝状乳头均匀分布,排列整齐而密集,乳头直径大小不等,呈笋形,基底部呈花瓣状;在丝状乳头之间,还可见散在的菌状乳头,菌状乳头呈磨菇形或半球形,散布于丝状乳头之间,直径约100μm,其高度略低于丝状乳头,表层上皮呈鳞片状,形成一隆起的半球状或微凹的浅碟,中央有一圆形的味孔;在菌状乳头的周围,还可见到较浅的环沟。在舌腹侧粘膜,上皮细胞呈扁平状,细胞之间结合较紧密,但仍可见到大小不等的缝隙,有的粘膜上皮从表面剥离,细胞边界清楚,形状较规整,呈四边形或多边形状,上皮细胞表面,带有密集的微嵴。在舌的两侧缘,腹侧面与背侧面分界清楚,形态差异较大。酶染组织切片的扫描电镜观察显示,二次电子图像和背散射电子图像,均能分辨舌粘膜的各层组织结构。在淋巴管的内皮,由于有重金属铅的反应产物沉积,电子密度较高;所以,淋巴管呈现明亮的背散射电子图像。在舌腹侧和背侧的粘膜层、粘膜下层以及肌层内,均存在淋巴管;但是,各层结构内淋巴管的多少和管径不同,其中,在舌腹侧粘膜下层和肌层内,淋巴管较多、管径较大。同时,在舌乳头内,也可见到明亮的背散射电子图像。
透射电镜观察表明,舌内毛细血管的管壁较厚,内皮外有周细胞,内皮细胞之间的连接为紧密连接,没有开放性间隙存在,在血管内皮外,还有一层较厚而完整的基膜。然而,舌内毛细淋巴管仅由一层内皮细胞构成,管腔较大而且不规则,内皮外无周细胞,缺乏毛细血管那样的紧密连接,多呈重叠型连接,存在开放性间隙,管壁外缺乏基膜。毛细淋巴管的内皮,借助锚丝样结构,与周围的结缔组织纤维相连。
结论:1、形态学观察表明,大鼠舌腹侧与舌背侧的粘膜形态,存在较大的差异,可能与功能有关;2、在舌腹侧的粘膜下层和肌层内以及舌背侧的粘膜层和肌层内,均存在丰富的血管和淋巴管;3、各部内毛细淋巴管的数量大于毛细血管,毛细血管内皮细胞之间为连续型紧密连接,毛细淋巴管内皮细胞之间为开放型重叠连接;4、舌的结构特点提示,毛细淋巴管的管径和通透性,远远大于毛细血管,舌下含服多肽类药物的吸收途径,可能更易通过淋巴系统,然后进入血液循环。