神经肌肉接头在肠神经元发育异常病变肠段中的分布
作者：施诚仁 杜勇 张文竹 宋家其
单位：200092 上海第二医科大学附属新华医院小儿外科(施诚仁、杜勇、宋家其)；病 理科(张文竹)
关键词：肠神经元发育异常症；发育不良；神经肌肉接头；免疫组织化学
上海学报Shanghai Medical Journal1999年4月 第22卷 第4期 1999 【摘要】 目的 应用两种神经肌肉接头的重要标记物— — 突触导素(SY)和神经细胞粘附分子(NCAM)，对肠神经元发育异常症神经肌肉接头分布模式进 行免疫组化的研究。 方法 分别取30例先天性无神经节细胞症(HD)、3例肠神经节发育不良(N ID)、2例肠神经节细胞减少症(HYPG)及1例神经节细胞未发育(IMG)的病变肠壁全层作为病变 组，取其正常的结肠壁全层作为对照组，采用免疫组化的方法对这两组肠壁的SY及NCAM分布 方式进行光镜检查。 结果 正常组粘膜下神经丛和肌间神经丛有大量SY和少量NCAM染色的神 经纤维，粘膜肌层、环肌和纵肌层有丰富的突触。HD病人组粘膜肌层、环肌和纵肌层SY染色 的神经纤维及突触数量在狭窄段则明显稀少，NCAM染色的神经纤维数量明显增多；3例NID中 ，1例的粘膜肌层、环肌和纵肌层SY染色神经纤维数量减少明显，1例纵肌层和1例粘膜肌层 无SY染色活性；在神经节细胞减少症组的肌间丛和肌层中只有少数神经肌肉接头。 结论 神经肌肉接头在肠神经元发育异常症中呈异常分布可能是肠神经 发育异常症重要的发病机制，并可能是此类疾病肠运动障碍的原因之一。
, 百拇医药
Distribution of neuromuscular junctions in the bowel affected by mal -development of intestinal innervation SHI Chengren, DU Yong, ZHANG Wenzhu, et al. Department of Pediatric Surgery, Xinhua Hospital, Shanghai Second Medical Univ ersity, 200092
【Abstract】 Objective By using two important n euromuscular junction markers-synaptophysin(SY) and neural cell adhesion molec ule (NCAM) to investigate immunohistochemically the innervation pattern in maldl elopment of intestinal innervation. Methods Full-thickness bowel specimens were obtained from the affected and normal intestinal segments of 30 patients with aganglionosis, 3 wit h NID, 2 with hypoganglionosis(HYPG), and 1 immature ganglia(IMG). Using immunoh ischemistry for light microscopy, we compared the pattern of the distribution of SY and NCAM in bowel of HD, NID, HYPG and IMG with that from normal controls. Results In normal bowel, SY immunoreactivity was abundant and N C AM immunoreactivity was sparse in the muscularis mucosae, circular and longit udinal muscle layers. In HD, there were sparse SY positive synapses within the c ircular and longitudinal muscle layers in the aganglionodsis sengment. Howev er, of the speicmens from NID, there was absence of SY in muscularis muconsae, ci rcular and longitudinal muscle layers in one; no immunoreactivity in the longitu dinal muscle layers in another and no immunoreactivity in the muscularis mucosa e in the other. In HYPG, these were a few neuromuscular junctions in the myenter ic plexuses and muscle layers.Conclusion Abnormal distribution of neuromuscular junctions in the mal-developed intestinal innervation may explain the bowel dysmotility see n in these patients.(Shanghai Med J, 1999,22∶214-216)
, 百拇医药
【Key words】 Intestinal innervation Mal-de velopment Neuromuscular junctioin Immunohistochemical
先天性肠神经元发育异常的发病机制尚未明确，目前公认的学说是胚胎期神经嵴细胞向肠壁 迁移，并进一步在肠壁中定居、分化、成熟时某(些)环节发生障碍。作为神经元控制肠道功 能的最后枢纽，神经肌肉接头(NMJ)形成需要神经元和平滑肌细胞同步、正常的发育，神经 元和肠壁平滑肌细胞中任何一方发育异常都将造成神经肌肉接头异常，从而导致肠运动障碍 [1]。神经肌肉接头是化学性突触联系的一种，突触导素(SY)是突触囊泡膜表面特 有蛋白[2]，神经细胞粘附因子(NCAM)是位于细胞表面的糖蛋白，在胚胎发育阶段 介导细胞与细胞之间的识别，在神经肌肉系统协调发展中有突出作用[3]。本课题 采用免疫组化的方法半定量检测肠壁SY，NCAM特异性反映各类型肠神经元发育异常神经肌肉 接头的状况，探讨神经肌肉接头分布和先天性肠神经元发育异常发病机制间的关系。
, 百拇医药
材料和方法
1997年10月～1998年12月在我院行手术治疗并经病理证实(HE染色，乙酰胆碱脂酶染色等)为 无神经节细胞症(HD)30例，男25例，女5例；年龄4个月到9岁，2例为长段 型，28例普通型；以及神经节细胞发育不良(NID)3例，神 经节细胞减少症(HYPG)1例，神经节细胞未成熟(IMG) 2例，6例均为男性，年龄6个月至8岁。分布取病变段和正常段(手术切除近端有神经节细胞) 标本，分别作石蜡切片的HE染色和冰冻切片的SY和NCAM免疫组化染色。免疫组化染色用S-P 法，AEC显色，显微镜下观察肠壁染色情况，SY染色呈浅棕色为阳性，NCAM染色呈深棕黄色 为阳性。
结 果
观察各标本粘模肌层、环肌层、纵肌层SY以及NCAM染色神经纤维的数量，以-、+、++和+++ 分别表示染色为阴性、神经纤维数量少量、中等和丰富，分别见表1、2。
, 百拇医药
讨 论
先天性肠神经元发育异常症主要包括HD，HYPG，IMG，NID等。Puri等[4， 5]报道这几种 病症均存在神经 肌肉接头不同程度的减少，由此推测神经肌肉头异常是肠神经元发育异常发生机制之一。
NMJ是化学性突触联系的一种，神经末梢和肠壁平滑肌细胞的连接是神经元控制肠道功 能的最后枢纽。神经肌肉接头的形成需要神经元和平
表1 肠壁SY蛋白分布模式图
n
粘膜肌层
环肌层
纵肌层
-
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+
++
+++
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++
+++
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+++
正常段
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HD病变段
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NID病变段
3
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1
HYPG病变段
2
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2
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IMG病变段
1
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1
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表2 肠壁NCAM蛋白分布模式图
n
粘膜肌层
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环肌层
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正常肠段
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滑肌细胞同步、正常的发育，神经末梢 在靶细胞周围基质提供的暗号导引下，精确地与靶细胞接触、连接。神经元和肠壁平滑肌细 胞中任何一方发育异常都将造成神经肌肉接头异常，从而导致肠运动障碍。神经肌肉接头的 形态和功能可以直接反映神经肌肉系统的协调状态，是评价肠神经节细胞和平滑肌细胞发育 的综合指标[6]。神经肌肉接头在成熟突触处是高度特异的，主要特征是神经末梢 有大量的突触囊泡，它们聚集在活动区。突触导素是突触囊泡膜表面特有蛋白，分子量38KD ，在脂质双分子层中形成六聚体的离子通道，可能是构成跨膜通道的一种成分，在神经递质 胞吐过程中起作用[2，7]。神经细胞粘附因子是位于细胞表面的糖蛋白，在胚胎 发育阶段介导细胞与细胞之间的识别，在神经肌肉系统协调发展中有突出作用。NCAM在发育 阶段呈高表达，提示平滑肌细胞仍处于增殖状态；当神经末梢和平滑肌细胞之间的突触联系 成熟建立后，NCAM的表达下降。神经肌肉接头的减少意味着肌肉组织NCAM的产生不能终止[8]。
, 百拇医药 本研究发现SY蛋白在神经元发育异常的肠壁肌层中有不同程度减少，且从环肌层到粘膜肌层 减少的程度递增，这一现象可能与胚胎期粘膜肌层的神经元细胞由环肌层的神经元细胞迁移 而来有关。关于NCAM蛋白在肠神经元发育异常中的分布至今仍存在不同的看法，Hanna等 [8]报道在无神经节细胞肠段中NCAM表达增加，他认为这反映了平滑肌细胞仍处于不 成熟的增殖状态，高表达的NCAM可能与平滑肌活动减少或神经损伤有关，因此导致病变肠管 蠕动功能的不协调；Kobayashi[9]的结论与此相反，他解释NCAM是神经组织成熟 的标志，它的减少可能由于肌层中神经节细胞的缺如，此外NCAM在神经细胞与肌肉细胞初次 接触中起重要作用，它的减少也可能与肠壁肌层中神经组织分布异常有关。本研究结果与Ro manska报道的结果基本吻合，NCAM是肠神经元处于增殖状态的标志。
至于NID、HYPG、IMG三种肠神经发育异常症，本研究发现它们的神经肌肉接头数量亦有不同 程度的减少，因病例数尚少，不能完全依赖于分析，但仍可以为这几种疾病的肠壁肌层虽 然有神经节细胞却依旧存在不同程度肠活动障碍的发生提供较好的解释。
, 百拇医药
综上所述，本研究结果提示，神经肌肉接头在肠神经元发育异常症中呈异常分布可能是肠神 经元发育异常症重要的发病机制，并可能是此类疾病肠运动障碍的原因之一。
参考文献
1 Kobayashi H, Hirakawa H, Puri P, et al. Is intestinal neuronal dyspol asia a disorder of the
neuromuscular junction? J Ped Surg, 1996, 31:575-579.
2 Wiedenmann B, Franke W. NID entification and localization of synaptophysin a nd interal membrane
, 百拇医药 glycoprotein of Mr. 38000 characteristic of presynptic vesic le. Brain Res, 1987, 404:169-179.
3 Romanska HM, Bishop AE, Brereton RJ, et al. Increase expression of neural cel l adhesion molecule
in the congenital aganglionosis. Gastroenterology, 1993, 105: 1104-1109.
4 Puri P, Fujimoto T, Ireland D, et al. Diagnosis of functional bowel disorders using monoclonal
, http://www.100md.com antibodies and electronmicroscopy. J Pediatr Surg, 1988,23:546 -554.
5 Yamatake A, Miyano T, Vrao M, et al. Distribution of neuromuscular junctions in the bowel affected by
hypoganglionosis. J Pediatr Gastroenterology and Nutr, 1992, 16,165-167.
6 Kobayashi H, Miyano T, Yamatake A, et al. Use of synaptophysin polyclonal ant ibody for the rapid
intraoperative immunohistochemical evaluation of functional bowel disorders. J Ped Surg, 1997,32:38-42.
, http://www.100md.com
7 Yamataka A, Miyano T, Urao M, et al. Hirschprung's disease: diagnosis using m onoclonal antibody
171B5. J Pediatr Surg, 1992,29:820-822.
8 Hanna M, Romanska MD. Idiopathic constipation is not associated with increase d NCAM expression
on intestinal muscle. Digestive Disease and Science, 1996, 41: 1298-1302.
9 Kobayuki H, O'Briain DS, Puri P, et al. Lack of expression of NADPH-diaphora se a nd neuronal cell
adhesion molecule(NCAM) in colonic muscle of patients with Hirs chsprung's disease. J Pediatr
Surg, 1994, 29:301-304.
收稿：1999-01-10, http://www.100md.com
单位：200092 上海第二医科大学附属新华医院小儿外科(施诚仁、杜勇、宋家其)；病 理科(张文竹)
关键词：肠神经元发育异常症；发育不良；神经肌肉接头；免疫组织化学
上海学报Shanghai Medical Journal1999年4月 第22卷 第4期 1999 【摘要】 目的 应用两种神经肌肉接头的重要标记物— — 突触导素(SY)和神经细胞粘附分子(NCAM)，对肠神经元发育异常症神经肌肉接头分布模式进 行免疫组化的研究。 方法 分别取30例先天性无神经节细胞症(HD)、3例肠神经节发育不良(N ID)、2例肠神经节细胞减少症(HYPG)及1例神经节细胞未发育(IMG)的病变肠壁全层作为病变 组，取其正常的结肠壁全层作为对照组，采用免疫组化的方法对这两组肠壁的SY及NCAM分布 方式进行光镜检查。 结果 正常组粘膜下神经丛和肌间神经丛有大量SY和少量NCAM染色的神 经纤维，粘膜肌层、环肌和纵肌层有丰富的突触。HD病人组粘膜肌层、环肌和纵肌层SY染色 的神经纤维及突触数量在狭窄段则明显稀少，NCAM染色的神经纤维数量明显增多；3例NID中 ，1例的粘膜肌层、环肌和纵肌层SY染色神经纤维数量减少明显，1例纵肌层和1例粘膜肌层 无SY染色活性；在神经节细胞减少症组的肌间丛和肌层中只有少数神经肌肉接头。 结论 神经肌肉接头在肠神经元发育异常症中呈异常分布可能是肠神经 发育异常症重要的发病机制，并可能是此类疾病肠运动障碍的原因之一。
, 百拇医药
Distribution of neuromuscular junctions in the bowel affected by mal -development of intestinal innervation SHI Chengren, DU Yong, ZHANG Wenzhu, et al. Department of Pediatric Surgery, Xinhua Hospital, Shanghai Second Medical Univ ersity, 200092
【Abstract】 Objective By using two important n euromuscular junction markers-synaptophysin(SY) and neural cell adhesion molec ule (NCAM) to investigate immunohistochemically the innervation pattern in maldl elopment of intestinal innervation. Methods Full-thickness bowel specimens were obtained from the affected and normal intestinal segments of 30 patients with aganglionosis, 3 wit h NID, 2 with hypoganglionosis(HYPG), and 1 immature ganglia(IMG). Using immunoh ischemistry for light microscopy, we compared the pattern of the distribution of SY and NCAM in bowel of HD, NID, HYPG and IMG with that from normal controls. Results In normal bowel, SY immunoreactivity was abundant and N C AM immunoreactivity was sparse in the muscularis mucosae, circular and longit udinal muscle layers. In HD, there were sparse SY positive synapses within the c ircular and longitudinal muscle layers in the aganglionodsis sengment. Howev er, of the speicmens from NID, there was absence of SY in muscularis muconsae, ci rcular and longitudinal muscle layers in one; no immunoreactivity in the longitu dinal muscle layers in another and no immunoreactivity in the muscularis mucosa e in the other. In HYPG, these were a few neuromuscular junctions in the myenter ic plexuses and muscle layers.Conclusion Abnormal distribution of neuromuscular junctions in the mal-developed intestinal innervation may explain the bowel dysmotility see n in these patients.(Shanghai Med J, 1999,22∶214-216)
, 百拇医药
【Key words】 Intestinal innervation Mal-de velopment Neuromuscular junctioin Immunohistochemical
先天性肠神经元发育异常的发病机制尚未明确，目前公认的学说是胚胎期神经嵴细胞向肠壁 迁移，并进一步在肠壁中定居、分化、成熟时某(些)环节发生障碍。作为神经元控制肠道功 能的最后枢纽，神经肌肉接头(NMJ)形成需要神经元和平滑肌细胞同步、正常的发育，神经 元和肠壁平滑肌细胞中任何一方发育异常都将造成神经肌肉接头异常，从而导致肠运动障碍 [1]。神经肌肉接头是化学性突触联系的一种，突触导素(SY)是突触囊泡膜表面特 有蛋白[2]，神经细胞粘附因子(NCAM)是位于细胞表面的糖蛋白，在胚胎发育阶段 介导细胞与细胞之间的识别，在神经肌肉系统协调发展中有突出作用[3]。本课题 采用免疫组化的方法半定量检测肠壁SY，NCAM特异性反映各类型肠神经元发育异常神经肌肉 接头的状况，探讨神经肌肉接头分布和先天性肠神经元发育异常发病机制间的关系。
, 百拇医药
材料和方法
1997年10月～1998年12月在我院行手术治疗并经病理证实(HE染色，乙酰胆碱脂酶染色等)为 无神经节细胞症(HD)30例，男25例，女5例；年龄4个月到9岁，2例为长段 型，28例普通型；以及神经节细胞发育不良(NID)3例，神 经节细胞减少症(HYPG)1例，神经节细胞未成熟(IMG) 2例，6例均为男性，年龄6个月至8岁。分布取病变段和正常段(手术切除近端有神经节细胞) 标本，分别作石蜡切片的HE染色和冰冻切片的SY和NCAM免疫组化染色。免疫组化染色用S-P 法，AEC显色，显微镜下观察肠壁染色情况，SY染色呈浅棕色为阳性，NCAM染色呈深棕黄色 为阳性。
结 果
观察各标本粘模肌层、环肌层、纵肌层SY以及NCAM染色神经纤维的数量，以-、+、++和+++ 分别表示染色为阴性、神经纤维数量少量、中等和丰富，分别见表1、2。
, 百拇医药
讨 论
先天性肠神经元发育异常症主要包括HD，HYPG，IMG，NID等。Puri等[4， 5]报道这几种 病症均存在神经 肌肉接头不同程度的减少，由此推测神经肌肉头异常是肠神经元发育异常发生机制之一。
NMJ是化学性突触联系的一种，神经末梢和肠壁平滑肌细胞的连接是神经元控制肠道功 能的最后枢纽。神经肌肉接头的形成需要神经元和平
表1 肠壁SY蛋白分布模式图
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粘膜肌层
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滑肌细胞同步、正常的发育，神经末梢 在靶细胞周围基质提供的暗号导引下，精确地与靶细胞接触、连接。神经元和肠壁平滑肌细 胞中任何一方发育异常都将造成神经肌肉接头异常，从而导致肠运动障碍。神经肌肉接头的 形态和功能可以直接反映神经肌肉系统的协调状态，是评价肠神经节细胞和平滑肌细胞发育 的综合指标[6]。神经肌肉接头在成熟突触处是高度特异的，主要特征是神经末梢 有大量的突触囊泡，它们聚集在活动区。突触导素是突触囊泡膜表面特有蛋白，分子量38KD ，在脂质双分子层中形成六聚体的离子通道，可能是构成跨膜通道的一种成分，在神经递质 胞吐过程中起作用[2，7]。神经细胞粘附因子是位于细胞表面的糖蛋白，在胚胎 发育阶段介导细胞与细胞之间的识别，在神经肌肉系统协调发展中有突出作用。NCAM在发育 阶段呈高表达，提示平滑肌细胞仍处于增殖状态；当神经末梢和平滑肌细胞之间的突触联系 成熟建立后，NCAM的表达下降。神经肌肉接头的减少意味着肌肉组织NCAM的产生不能终止[8]。
, 百拇医药 本研究发现SY蛋白在神经元发育异常的肠壁肌层中有不同程度减少，且从环肌层到粘膜肌层 减少的程度递增，这一现象可能与胚胎期粘膜肌层的神经元细胞由环肌层的神经元细胞迁移 而来有关。关于NCAM蛋白在肠神经元发育异常中的分布至今仍存在不同的看法，Hanna等 [8]报道在无神经节细胞肠段中NCAM表达增加，他认为这反映了平滑肌细胞仍处于不 成熟的增殖状态，高表达的NCAM可能与平滑肌活动减少或神经损伤有关，因此导致病变肠管 蠕动功能的不协调；Kobayashi[9]的结论与此相反，他解释NCAM是神经组织成熟 的标志，它的减少可能由于肌层中神经节细胞的缺如，此外NCAM在神经细胞与肌肉细胞初次 接触中起重要作用，它的减少也可能与肠壁肌层中神经组织分布异常有关。本研究结果与Ro manska报道的结果基本吻合，NCAM是肠神经元处于增殖状态的标志。
至于NID、HYPG、IMG三种肠神经发育异常症，本研究发现它们的神经肌肉接头数量亦有不同 程度的减少，因病例数尚少，不能完全依赖于分析，但仍可以为这几种疾病的肠壁肌层虽 然有神经节细胞却依旧存在不同程度肠活动障碍的发生提供较好的解释。
, 百拇医药
综上所述，本研究结果提示，神经肌肉接头在肠神经元发育异常症中呈异常分布可能是肠神 经元发育异常症重要的发病机制，并可能是此类疾病肠运动障碍的原因之一。
参考文献
1 Kobayashi H, Hirakawa H, Puri P, et al. Is intestinal neuronal dyspol asia a disorder of the
neuromuscular junction? J Ped Surg, 1996, 31:575-579.
2 Wiedenmann B, Franke W. NID entification and localization of synaptophysin a nd interal membrane
, 百拇医药 glycoprotein of Mr. 38000 characteristic of presynptic vesic le. Brain Res, 1987, 404:169-179.
3 Romanska HM, Bishop AE, Brereton RJ, et al. Increase expression of neural cel l adhesion molecule
in the congenital aganglionosis. Gastroenterology, 1993, 105: 1104-1109.
4 Puri P, Fujimoto T, Ireland D, et al. Diagnosis of functional bowel disorders using monoclonal
, http://www.100md.com antibodies and electronmicroscopy. J Pediatr Surg, 1988,23:546 -554.
5 Yamatake A, Miyano T, Vrao M, et al. Distribution of neuromuscular junctions in the bowel affected by
hypoganglionosis. J Pediatr Gastroenterology and Nutr, 1992, 16,165-167.
6 Kobayashi H, Miyano T, Yamatake A, et al. Use of synaptophysin polyclonal ant ibody for the rapid
intraoperative immunohistochemical evaluation of functional bowel disorders. J Ped Surg, 1997,32:38-42.
, http://www.100md.com
7 Yamataka A, Miyano T, Urao M, et al. Hirschprung's disease: diagnosis using m onoclonal antibody
171B5. J Pediatr Surg, 1992,29:820-822.
8 Hanna M, Romanska MD. Idiopathic constipation is not associated with increase d NCAM expression
on intestinal muscle. Digestive Disease and Science, 1996, 41: 1298-1302.
9 Kobayuki H, O'Briain DS, Puri P, et al. Lack of expression of NADPH-diaphora se a nd neuronal cell
adhesion molecule(NCAM) in colonic muscle of patients with Hirs chsprung's disease. J Pediatr
Surg, 1994, 29:301-304.
收稿：1999-01-10, http://www.100md.com