毛細胞
| A+醫(yī)學百科 >> 毛細胞 |
毛細胞為感受聲波刺激的感覺上皮細胞。分有內(nèi)、外毛細胞，內(nèi)毛細胞在內(nèi)柱細胞的內(nèi)側(cè)排成一列，外毛細胞有3～5列。內(nèi)、外毛細胞的底端分別由內(nèi)指和外指細胞承托著，并與螺旋神經(jīng)節(jié)細胞的周圍突，形成突觸聯(lián)系。毛細胞的上面有一膠質(zhì)蓋膜，近年來，在掃描電鏡下已證實，毛細胞上的纖毛是插入蓋膜膠質(zhì)內(nèi)，螺旋器即隨膜螺旋板而擺動。
毛細胞的培養(yǎng)
實驗以小白鼠為對象，利用組織培養(yǎng)的方法，觀測新霉素對前庭毛細胞破壞的超微結(jié)構(gòu)特征及毛細胞數(shù)定量分析，探討培養(yǎng)條件下毛細胞破壞后能否再生及再生細胞的形態(tài)特征及時間過程。
一、材料和方法
1. 取材：生后15 d的昆明鼠60只，雌雄兼用，上海醫(yī)科大學實驗動物中心提供。動物斷頭，75%乙醇中浸5 min，置冷Hank液的培養(yǎng)皿中，于解剖顯微鏡下，分離耳蝸，打開前庭，取出橢圓囊，打開頂部，移去耳石膜。
2. 組織培養(yǎng)：培養(yǎng)皿底涂鼠尾膠，培養(yǎng)液2 ml（Medium-199+10%胎牛血清），每皿3個培養(yǎng)物，置37℃ 5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。實驗組使用含1 mmol/L新霉素培養(yǎng)液2 ml，24 h后棄原培養(yǎng)液，用無新霉素的Medium-199液漂洗后用含10%胎牛血清的Medium-199培養(yǎng)液2 ml，置培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，48 h更換一半培養(yǎng)液。100個標本分別培養(yǎng)1、2、3、4(各15個標本)和5、20 d(各20個標本)。對照組不使用新霉素，20個標本培養(yǎng)20 d。
3. 電鏡觀察：分別按常規(guī)制作標本，在S-520型掃描電鏡和JEM1200EX透射電鏡下觀察、攝片。
4. 統(tǒng)計學方法： 實驗組5、20 d組微紋區(qū)的毛細胞數(shù)比較采用t檢驗。
毛細胞的培養(yǎng)結(jié)果及其討論
二、結(jié)果
1. 形態(tài)學的變化：掃描電鏡見正常毛細胞呈有序排列，由支持細胞分隔，I型毛細胞表面積大，靜纖毛多而長，II型毛細胞表面積較小，靜纖毛少、短；微紋區(qū)為穿越橢圓囊中央的毛細胞條帶區(qū)，多為I型毛細胞，外周為I型與II型毛細胞相間排列。新霉素對毛細胞破壞以微紋區(qū)最嚴重，并向外擴展，24 h后見損傷毛細胞靜纖毛紊亂、融合、倒伏、脫落，2 d的表皮板尚存留(圖1)，5 d表皮板完全消失，由支持細胞所替代(圖2)；細胞頂面擴大，布滿微絨毛，該區(qū)毛細胞基本消失。20 d后毛細胞破壞區(qū)域，出現(xiàn)了叢狀、表面積小的細短靜纖毛或伴較長動纖毛的不成熟毛細胞(圖3)，類似于發(fā)育期間的靜纖毛束及鳥類毛細胞再生時靜纖毛的表現(xiàn)，與II型毛細胞相似，該區(qū)I型毛細胞幾乎不存在。透射電鏡檢查可見正常微紋區(qū)毛細胞靜纖毛粗、長，微絲密度較高，表皮板厚，小根明顯；再生毛細胞靜纖毛細、短，微絲密度低，表皮板及小根不明顯(圖4)。
2. 定量分析：正常培養(yǎng)20 d微紋區(qū)平均2000μm毛細胞數(shù)為(59.3±2.7)個(±s，下同)，大部分為I型毛細胞，平均(52.8±1.9)個，200 μm II型毛細胞為(6.5±1.1)個。實驗組5 d與20 d微紋區(qū)毛細胞數(shù)分別為0.9±0.16（統(tǒng)計18個標本）和4.3±0.48（統(tǒng)計18個標本），t檢驗，P＜0.001。
三、討論
本組實驗對新霉素致橢圓囊微紋區(qū)靜纖毛束的損傷及恢復進行觀察。體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)微紋區(qū)毛細胞在耳毒性藥物作用后開始破壞、消失，5 d時損傷達到最大程度，該區(qū)毛細胞基本消失，20 d時，該區(qū)有新的不成熟靜纖毛出現(xiàn)。新增的不成熟靜纖毛的毛細胞是否為表面結(jié)構(gòu)損傷的毛細胞經(jīng)修復所致，而非再生結(jié)果？本組實驗顯示：耳毒藥引起的損害表現(xiàn)退變的毛細胞體內(nèi)有大量空泡形成，細胞間的緊密連接擴大，該過程先于靜纖毛消失，提示毛細胞在靜纖毛消失前已嚴重破壞，且只有在發(fā)育階段的毛細胞才有修復靜纖毛的能力。因此，新出現(xiàn)的呈現(xiàn)不成熟靜纖毛的毛細胞非損傷毛細胞的修復所致，而是毛細胞再生。
本組結(jié)果顯示毛細胞破壞后為支持細胞所代替，以后出現(xiàn)新的毛細胞，提示支持細胞可能是再生毛細胞的前體細胞。有研究發(fā)現(xiàn)部分不成熟的毛細胞無H標記，推測這些毛細胞是直接經(jīng)支持細胞轉(zhuǎn)化而來，而未經(jīng)有絲分裂。本組實驗顯示毛細胞破壞區(qū)域由支持細胞占據(jù)，這些支持細胞是分裂增生或原有的無法證實。 圖1 新霉素作用后2d組織培養(yǎng)的小白鼠橢圓囊微紋區(qū)掃描電鏡相。紊亂、倒伏的靜纖毛；↑融合的靜纖毛；△存留表皮板。×4 000 圖2 新霉素作用后5d組織培養(yǎng)的小白鼠橢圓囊微紋區(qū)掃描電鏡相。表皮板消失，支持細胞頂面擴大(S)，毛細胞消失。×4 000 圖3 新霉素作用后組織培養(yǎng)20d的小白鼠橢圓囊微紋區(qū)掃描電鏡相。再生毛細胞(△)有不成熟的靜纖毛?！? 000 圖4 透射電鏡觀察。a正常細胞微絲密度高，表皮板厚，有小根(↑)；b再生毛細胞微絲密度低，表皮板及小根不明顯(▲)×5 000
毛細胞的最新研究成果
北京時間3月31日消息,英國科學家在實驗室里用干細胞培育出了內(nèi)耳毛細胞，為耳聾患者恢復聽力帶來了希望。
英國謝菲爾德大學的研究人員已經(jīng)通過人類干細胞培育出了聽力所必須的這種復雜的毛細胞和神經(jīng)細胞。他們發(fā)現(xiàn)能使用人類流產(chǎn)胎兒內(nèi)耳的干細胞培育出極其有用的毛細胞?？茖W家們希望，他們能使用這種細胞為耳聾患者進行細胞移植，取代神經(jīng)性耳聾患者已受損的毛細胞和神經(jīng)細胞。神經(jīng)性耳聾是最常見的耳聾之一，占耳聾患者總數(shù)的90%，患神經(jīng)性耳聾的患者超過600萬人。
對神經(jīng)性耳聾患者來說，目前唯一方法是植入人工電子耳蝸，但是，這些電子裝置并不能恢復所有聽力。負責這項研究的馬希洛.里維塔說：“賦予我們聽力的毛細胞和神經(jīng)細胞只在胚胎發(fā)育期生成。一旦受損或者失去就無法再生。再生或者取代那些受損的毛細胞和神經(jīng)細胞的治療需要顯而易見。”
研究人員從流產(chǎn)胎兒的耳蝸獲取干細胞。對那些出生后不久就失去聽力——這就是我們的身體不能修復損傷的原因——的患者來說，這些干細胞擁有轉(zhuǎn)變?yōu)樗麄冎犉鞯哪芰?。里維塔和他的研究組發(fā)現(xiàn)，他們能在實驗室培育這些干細胞并把它們培育成毛細胞。
現(xiàn)在，他們正在對動物進行測試，看移植這些細胞是否能恢復聽力。他還希望能通過其他干細胞來源如骨髓培育干細胞。但是，他警告說在人類患者能移植干細胞恢復聽力之前可能需要至少10年的時間。他說：“在短期內(nèi)，這些細胞還為我們提供了研究人類聽力的良好模式以及新療法對患者的可能效果?！?/p>
毛細胞的作用是把聲音轉(zhuǎn)化為送給大腦的電子刺激。在聲波經(jīng)過的時候，這些看起來從細胞表面長出的小毛會動起來，這種運動會把電子信號經(jīng)由神經(jīng)傳給大腦。英國皇家國家失聰人士研究所生物醫(yī)學研究主任拉斐.霍爾默博士說：“目前還沒有恢復永久性聽力損失的療法，因此，這種方法對數(shù)百萬失聰者來說有著潛在的重要性?！?/p>
| 關于“毛細胞”的留言： |  訂閱討論RSS
|
|
目前暫無留言 | |
| 添加留言 | |