微血管發(fā)生的掃描電鏡觀察

微血管發(fā)生的掃描電鏡觀察【摘要】目的探討胎生大鼠晶體后緣血管膜微血管生成及形成的各種方式，尋求研究血管生成及形成調(diào)節(jié)因素的最佳方法。方法使用胎生19日及生后3日、6日的Albino大鼠各20只，取出晶體，用H-500掃描電鏡觀察。結(jié)果大鼠晶體血管膜血管發(fā)生方式：單向芽生方式；雙向芽生方式；膠原及周皮細(xì)胞介導(dǎo)的芽生方式；血管母細(xì)胞誘導(dǎo)的芽生方式；芽生芽的方式。結(jié)論大鼠晶體血管膜是一極好的研究血管發(fā)生的實(shí)驗(yàn)材料。

【關(guān)鍵詞】微血管生成微血管形成芽生血管母細(xì)胞

【Abstract】ObjectiveToexplorethewaysofmicroangiogenesisandcapillaryformationthatlieintunicavasculosaofcrystalposteriorborderofviviparitalrat.WealsotriedtofindthebestmethodforstudyfactorsofcontrolmicroangiogenesisandcapillaryWeusedviviparitalnineteen-day’sAlbinoratandthreedaysandsixdaysafterbirth，twentyofeachsorts.WeobservedthecrystalsunderH-500scanningelectronTheproducingwaysoftunicavasculosamicroangiogenesisofrat’scrystal：(1)single-directionalgermination；(2)bi-directionalgermination；(3)collagenandpericytemediatedgermination；(4)angioblastinductedgermination；(5)germThetunicavasculosaofrat’scrystalisagoodmaterialtostudyangiogenesis.

【Keywords】microangiogenesiscapillaryformationgerminationangioblast

血管發(fā)生在許多生物過程中起著非常重要的作用，如生物體的生長發(fā)育、創(chuàng)傷愈合、腫瘤發(fā)生、浸潤與轉(zhuǎn)移等。

血管生成與血管形成是兩個(gè)不同概念。血管生成是指活體組織內(nèi)原先存在的血管以內(nèi)皮細(xì)胞芽生方式生成新生血管。血管形成是胚胎時(shí)期有內(nèi)皮細(xì)胞前體，也稱內(nèi)皮祖細(xì)胞或血管母細(xì)胞逐漸增生為條索狀，最后形成血管。腫瘤內(nèi)血管形成兩種方式都存在。

腫瘤瘤體內(nèi)有血管存在后，不僅是腫瘤生長突然加速，也開始了浸潤和轉(zhuǎn)移的生物學(xué)行為。因此抑制腫瘤血管形成已經(jīng)成為治療惡性腫瘤新途徑。研究腫瘤血管生成及形成過程，始終苦于沒有連續(xù)觀察的目的物。經(jīng)典的方法是用雞胚卵黃囊膜的血管進(jìn)行研究，哺乳動(dòng)物還沒有發(fā)現(xiàn)有理想的可供連續(xù)觀察的研究方法。

胎生時(shí)期，哺乳動(dòng)物由頸內(nèi)動(dòng)脈向眶內(nèi)玻璃體發(fā)出分支，形成玻璃體動(dòng)脈，抵達(dá)晶體后緣，開始了血管生成及血管形成，并形成血管膜來營養(yǎng)晶體［1］。從胎生的不同時(shí)期的晶體血管膜可以觀察到血管形成的全過程，為腫瘤抑制血管形成研究提供最佳的研究途徑。本研究利用描述電鏡觀察，旨在揭示血管生成及形成的全過程及形態(tài)學(xué)的不同特點(diǎn)。

1材料和方法

使用胎生19日及生后3日、6日的Albino大鼠各20只，戊巴比妥腹腔注射麻醉，以PBS水經(jīng)左心洗凈心血管內(nèi)的血液，當(dāng)右心耳切口處流出清亮液體時(shí)，在灌注3%磷酸緩沖的戊二醛溶液，體視顯微鏡下取出眼球，稍經(jīng)戊二醛固定后，用眼科剪仔細(xì)剖開并去除球后壁，注意勿傷及晶體后緣。然后投入6N鹽酸并振蕩加溫水解片刻，充水水洗，利用叔丁醇冰凍干燥法干燥，白金鍍膜，掃描電鏡觀察。

2結(jié)果

本研究從晶體血管膜上觀察到了以下5種形態(tài)各異的生長方式：(1)單向芽生方式：是由原位的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生，突破基板形成芽狀。有的血管芽頂端形成依附于晶體的翼狀基質(zhì)，有的血管芽頂端有放射狀排列的膠原并固定于晶體。(2)雙向芽生方式：相鄰的兩血管相向生芽，在對接處可有玻璃體細(xì)胞及其衍生的周皮細(xì)胞牽拉覆蓋。(3)膠原及周皮細(xì)胞介導(dǎo)的芽生方式：相鄰的兩血管間先有粗大的膠原牽拉，周皮細(xì)胞再拉長胞體沿此膠原束向?qū)?cè)攀緣移動(dòng)，形成間橋，內(nèi)皮細(xì)胞再在周皮細(xì)胞牽引下向?qū)?cè)增生成芽。有時(shí)血管靠的太近，可直接由周皮細(xì)胞搭橋，對側(cè)血管壁向下凹陷形成窩，以利于周皮細(xì)胞抵達(dá)后嵌入，形成穩(wěn)固的周皮細(xì)胞性間橋，便于芽生。(4)血管母細(xì)胞參與的芽生方式：血管網(wǎng)間常見有多突的，星狀的血管母細(xì)胞，它們伸出2個(gè)或2個(gè)以上的細(xì)胞長突搭在鄰近和血管壁上。長突抵達(dá)處，立即有周皮細(xì)胞覆蓋于抵達(dá)點(diǎn)，有時(shí)甚至可見該種細(xì)胞伸出超出本胞體十?dāng)?shù)倍的長突抵達(dá)遠(yuǎn)處的血管。胞體及其長突上亦有周皮細(xì)胞附著，新生血管繼而沿其長突和胞體形成。(5)芽生芽的方式：在眾多血管源性細(xì)胞長突伸進(jìn)原過程中，從其側(cè)面又形成新芽伸向鄰近的血管。有趣的是，先形成的芽尚未抵達(dá)彼端，周皮細(xì)胞已在彼端等待覆蓋聯(lián)接的空隙。上述種種方式交互存在。見圖1～4。

圖110μm×1600單向芽生方式，頂端有翼狀基質(zhì)，新形成血管接頭處有周皮樣細(xì)胞及玻璃體細(xì)胞覆蓋

圖210μm×1650對向芽生方式，并對接，并以周皮樣細(xì)胞，牽拉覆蓋

圖310μm×2000膠原及周皮樣細(xì)胞介導(dǎo)的芽生方式

圖410μm×1600血管母細(xì)胞參與的芽生方式

3討論

胎生時(shí)期頸內(nèi)動(dòng)脈所發(fā)出的血管分支有一支進(jìn)入眶內(nèi)形成玻璃體動(dòng)脈，玻璃體動(dòng)脈反復(fù)分支后抵達(dá)晶體后緣，形成有密集血管網(wǎng)的晶體血管膜［2］。玻璃體內(nèi)沒有靜脈，血液通過玻璃體邊緣晶體外血管系回心。血管膜在胚胎期營養(yǎng)晶體并使之不斷長大，血管膜在個(gè)體出生前后萎縮蛻化消失。胎生不同時(shí)期可觀察到血管從生成、形成到蛻化的不同形態(tài)，是研究血管新生的最佳樣板。

血管生長的芽生方式是人們的通常認(rèn)識(shí)，但各種芽生方式不同表現(xiàn)報(bào)道不多。本文觀察到的不同芽生方式，體現(xiàn)了生物組織血管發(fā)育的演進(jìn)過程。此外芽生形成的血管網(wǎng)，在早期，尚可見到血管母細(xì)胞也參予血管形成，二者同時(shí)進(jìn)行，以往還甚少報(bào)道。

在上述的各種芽生方式中，血管周皮細(xì)胞積極參與其中。其中，兩相向芽生的新生血管即將對接時(shí)，周皮細(xì)胞要么牽拉兩芽頂，要么復(fù)蓋裂隙處，起修補(bǔ)作用。其二，在芽生血管即將抵達(dá)另一血管外壁時(shí)，周皮細(xì)胞介于兩者之間起牽拉及導(dǎo)向作用。其三，周皮細(xì)胞可合成并分泌細(xì)胞間粘拉物質(zhì)，即可補(bǔ)充新生血管內(nèi)皮細(xì)胞間質(zhì)，又可固定兩相向新生血管的芽頂。本研究觀察到周皮細(xì)胞近處有薄層翼狀物及排泄小泡可以佐證。周皮細(xì)胞的來源可有多種可能。Nakayasu采用H3-胸腺嘧啶標(biāo)記法，研究角膜血管新生過程，發(fā)現(xiàn)周皮細(xì)胞也結(jié)合了H3-胸腺嘧啶，并分泌多種基底膜物質(zhì)，認(rèn)為周皮細(xì)胞參與血管形成［3］。本研究見到周皮細(xì)胞可能來自玻璃體細(xì)胞，也可能來自血管母細(xì)胞，而后者是否來自局部的干細(xì)胞尚待研究。血管生成及形成與局部細(xì)胞外基質(zhì)，炎性細(xì)胞以及許多肽生長因子的分泌有關(guān)。本文見到芽生血管頂端有放射狀排列的膠質(zhì)以及局部形成的薄層翼片狀物，可能是血管生成的先驅(qū)物質(zhì)，對血管生成有導(dǎo)向作用。Mcauslan等提出基質(zhì)中纖維黏膜蛋白有促內(nèi)皮細(xì)胞增殖的作用［4］。特別是Ⅳ型膠元能介導(dǎo)含層黏膜蛋白培養(yǎng)基里內(nèi)皮細(xì)胞的增生。本文以三維結(jié)構(gòu)的方式看到此種現(xiàn)象。此外，在血管生芽的前期有周皮樣細(xì)胞生成，似乎證明周皮細(xì)胞也有強(qiáng)烈誘導(dǎo)血管生成的作用。此外，本研究在血管膜中看到了血管母細(xì)胞參與血管形成，兩種方式同在，似乎未見報(bào)道。

腫瘤內(nèi)血管形成后，腫瘤生長加速并開始浸潤和轉(zhuǎn)移。近年的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤生長最活躍的邊緣區(qū)，其血管形成也最密集［5］。眾多研究也發(fā)現(xiàn)了血管生成及形成的始動(dòng)因子是血管生成因子，如VEGF及其受體家族、FGF家族及其受體、Ang和Tie受體家族等［6］。腫瘤浸潤與轉(zhuǎn)移又與基質(zhì)金屬蛋白酶表達(dá)過多有關(guān)，而組織型金屬蛋白酶抑制物對其又有抑制作用。眾多的研究都在腫瘤晚期的組織中進(jìn)行觀察不可能有連續(xù)動(dòng)態(tài)的表述，本研究提供了血管形成機(jī)制，以及抑制血管形成研究的有效目的物，對調(diào)節(jié)腫瘤血管形成的研究將十分有意義。

【參考文獻(xiàn)】

1Boevemorphogenesisofthecaninelents，hyaloidsystem，andvitreousRecord，1988，220-435.

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3張偉.角膜新生血管形成研究新進(jìn)展.國外醫(yī)學(xué)·眼科學(xué)分冊，1991，14-232.

4Mchuslanendothelialasatransducerofsignalsformigrationandphysil，1980，104-178.