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编号:10279087
人胎儿脑膜淋巴孔的发现及其图像分析*
http://www.100md.com 《解剖学报》 1998年第1期
     作者:李继承 石元和 陈肖波** 宓开鸿陈汉民*** 沈 毅 周吉林

    单位:浙江医科大学淋巴学研究室 杭州 310031;** 浙江省人民医院,***杭州大学生物系

    关键词:淋巴孔;脑膜;间皮;淋巴引流;人胎儿

    解剖学报980121

     摘 要 应用扫描电镜和计算机图像处理技术,对人胎儿软脑膜和硬脑膜进行了研

    究。首次发现人软脑膜和硬脑膜有淋巴孔。脑膜淋巴孔位于脑膜间皮细胞之间,为圆

    形或椭圆形,直径为0.33~2.98μm。脑膜淋巴孔是脑膜上的一种固定存在的结构,呈
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    散在或簇状分布。硬脑膜淋巴孔分布密度大于软脑膜(P<0.01),两者均呈正态分布。

    统计结果表明,硬脑膜和软脑膜淋巴孔的直径均数分别是1.34μm和0.88μm;密度均

    数分别为381.55个/0.1mm2和195.06个/0.1mm2。脑膜淋巴孔可能是脑的前淋巴管系统的

    一个组成部分。由于脑没有淋巴管,但存在淋巴引流,而脑的淋巴引流主要由前淋巴

    管系统承担,所以,脑膜淋巴孔可能与保持脑的正常生理功能有关,并参与脑脊液循

    环和脑组织液的吸收。

    中枢神经系统尚未证明有淋巴管,但存在淋巴引流。大脑的淋巴引流对于维持脑
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    的正常生理功能,防止“淋巴瘀积性脑病”有重要意义[1]。目前,有些学者2[24]认为,脑的淋巴引流主要由前淋巴系统(prelymphatic system)完成。该系统起始于大脑血管外

    膜中的组织间隙,分别到达鼻腔粘膜、筛板粘膜、中耳粘膜等处的毛细淋巴管,最终

    汇入颈深淋巴管,具有引流脑淋巴的特殊功能。有关脑淋巴的引流途径,虽在动物研

    究中已有一些证据,但确实的形态结构还没有证实[5,6]。本研究首次发现人胎儿脑膜存

    在淋巴孔,并探讨了脑膜淋巴孔的意义,为进一步研究脑的淋巴引流提供了新的研究

    途径。
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    材料和方法

    1.材料

    取4例因故临床水囊引产人胎儿大脑顶叶和颞叶部位的软脑膜和硬脑膜,胎龄24~

    30周。

    2.扫描电镜制样

    2.5%戊二醛(0.1mol/L磷酸缓冲液,pH7.2)和1%锇酸双重固定,2%单宁酸溶液导电

    处理,梯度乙醇脱水,醋酸异戊酯置换。HCP-2型临界点干燥仪干燥;IB-5型离子溅射

    仪喷金;HitachiS-570 扫描电镜观察。

    3.电子计算机图像处理
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    3.1 计算机图像处理系统组成:本实验采用电镜与计算机联机数字图像处理系统。

    该系统由摄像机、A/D、IBM PC/AT 和64级灰度伪彩色的高分辨率多扫描彩色显示器

    (包括VGA适配卡)及应用软件组成。

    3.2 系统的主要技术指标:(1)系统的灵敏度为0.25Lux;(2)图像分辨率为512×512×8

    bits(正常状态)和256×256×8bits(增强采样状态);(3)图像采集时间为20S/帧,显示图像

    为64级灰度或256种伪彩色。

    结 果

    人胎儿软脑膜和硬脑膜间皮游离面的微绒毛较短,分布稀疏。相邻间皮细胞的界
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    限不清。脑膜淋巴孔位于间皮细胞之间,为圆形或卵圆形,孔径大小不一(图1),直径

    为0.33~2.98μm。脑膜淋巴孔多为散在分布,但也呈簇状排列(图2)。偶尔也发现脑膜

    淋巴孔密集存在,似筛孔状排列(图1,3)。这种筛孔状的密集分布方式,以硬脑膜处多

    见。脑膜间皮常发出粗的或细丝状的胞质突起,横跨脑膜淋巴孔(图4)。有时可见脑膜

    间皮的微绒毛突入淋巴孔,并从孔中伸出至脑膜间的游离面(图5)。有些脑膜淋巴孔深

    面有较为密集的细丝状结缔组织纤维(图6)。经方差分析,硬脑膜和软脑膜淋巴孔的平

    均直径分别是1.34±0.68μm2和0.88±0.35μm,两者有明显区别(P<0.01),见附表。
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    应用扫描电镜计算机图像系统测试,硬脑膜和软脑膜淋巴孔的密度分别为91~546

    个/0.1mm2和182~624个/0.1mm2,平均密度分别为381.55±129.40个/0.1mm2和195.06±

    116.89个/0.1mm2,两者均呈正态分布。硬脑膜淋巴孔的分布密度明显大于软脑膜

    (P<0.01)(图7)。

    图7 人胎硬脑膜淋巴孔和软脑膜淋巴孔的分布密度

    Fig.7 Averagedistributiondensity of the meningeal stomata in dura materand piamater of
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    human fetuses.

    附表 人胎脑膜淋巴孔的图像处理和统计分析

    Table The computerimage processing and analysis for the cerebral meningeal stomatain dura

    mater and pia mater of human feutses

    分组

    group

    例数

    nmuber

    均数

, http://www.100md.com     mean (μm)

    标准误

    标准差

    中位数

    medican

    (μm)

    变异系数

    coefficient

    of variation

    最大值
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    max

    (μm)

    最小值

    min

    (μm)

    硬脑膜*

    dura mater*

    23

    1.34

    0.12

    0.68

    1.18

, 百拇医药     31.34

    2.98

    0.55

    软脑膜

    pia mater

    20

    0.88

    0.08

    0.35

    0.90

    42.10

    1.65

    0.33
, 百拇医药
    *P<0.01

    讨 论

    正常脑脊液中的少量蛋白质和病理状态下脑脊液中的大量蛋白质,主要经脑室脉

    络丛和细胞摄取加以清除。而从脑的淋巴引流排出的蛋白质数量较少[1]。但是,脑的

    淋巴引流对于维持脑的正常生理功能有极为重要作用。Fldi等[1]在实验中把动物颈部淋

    巴管结扎,结果导致淋巴瘀积性脑病,病理检查发现,有脑水肿、脑细胞损伤和坏死。

    据此,他们认为,尽管大脑无淋巴管,但存在淋巴引流。颅内的淋巴和组织液可借脑

    的前淋巴管系统与颈部淋巴管沟通,承担脑的淋巴引流。Maillot指出[6],对脑脊液循
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    环和重吸收的研究,试图证实脑脊液的重吸收途径,但至今尚无令人信服的结果。他

    认为,脑脊液的引流可能有3条途径,即(1)上行途径(颅蛛网膜下腔途径);(2)淋巴途

    径;(3)静脉途径。然而,除前者外,后两条途径仍有许多疑问。首先,淋巴系统与蛛

    网膜下腔的联系一无所知;其次,虽然静脉引流无确切证据,但是注入到椎管内的药

    物很快以高浓度出现在静脉系统的事实,提示从脑脊液到静脉系统之间有一种直捷通

    道的存在。本研究首先发现人脑膜间皮细胞上有淋巴孔,它位于脑膜间皮,呈簇状或

    散在分布于硬脑膜和软脑膜上,其平均孔径分别为1.34±0.68μm和0.88±0.35μm;平
, 百拇医药
    均分布密度分别为381.55±129.40个/0.1mm2和195.06±116.89个/0.1mm2。脑膜淋巴孔是

    脑膜上的一个固有结构,可能与脑的淋巴引流和脑脊液的重吸收有关。Zhang等[5]在用

    印度墨汁注射到动物脑实质和蛛网膜下腔的实验中,研究了脑组织液和脑脊液的引流

    途径,发现碳粒有三种去向:(1)碳粒在脑实质内扩散,并进入附近的血管周隙;(2)碳

    粒被脑膜血管周围细胞吞噬;(3)进入蛛网膜下腔内的碳粒,出现在鼻淋巴管和颈淋巴

    结。他强调,尽管大脑组织液沿血管周隙到脑脊液并进入鼻淋巴管的途径,已在动物研

, 百拇医药     究中有一些证据,但真正的形态学结构仍未阐明。脑膜淋巴孔的发现,为研究脑淋巴的

    转归提供了新的资料。

    Bradbury等[7]认为,颅内细胞外通路在功能上似淋巴管,但在形态上管壁无内皮细

    胞,故称为“前淋巴管”(prelymphatics)。Leeds[3]指出,尽管大脑无明确淋巴管通路,但脑脊液可借前淋巴管引流到颈部淋巴管。王怀经等[8]的研究也表明,在颈内动脉

    血管外膜中,存在这种前淋巴管,并认为前淋巴管的功能是引流大脑的淋巴。我们认

    为,脑膜淋巴孔可能是脑的前淋巴管系统的一个组成部分,在脑脊液循环中有重要作
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    用,并参与脑的正常生理功能。

    收稿1996-12 修回 1997-04

    本文图1~6见下图

    * 国家自然科学基金资助课题(No.39470704)

    图 版 说 明

    图1人胎儿硬脑膜扫描电镜图。脑膜间皮细胞上的淋巴孔(▲)呈散在或簇状分布

    ×2 100

    图2 软脑膜间皮细胞上呈簇状分布的脑膜淋巴孔(▲)。脑膜淋巴孔大小不一,呈圆形或

    椭圆形 ×3500
, 百拇医药
    图3 人胎儿硬脑膜扫描电镜图。间皮上呈筛孔样分布的脑膜淋巴孔×12 000

    图4 在脑膜淋巴孔的下方,有一些细丝状横跨的结缔组织纤维(↑) ×2 500

    图5 人胎儿硬脑膜扫描电镜图。在脑膜淋巴孔内,可见间皮细胞的微绒毛(▲) ×5 000

    图6 人胎儿软脑膜扫描电镜图。在脑膜淋巴孔下有密集的结缔组织纤维(↑) ×8 000

    Explanationof figures

    Fig.1 Scanning electronmicrograph of human dura mater.The cerebral meningeal stomata

    (arrowheads)were scattered or clustereddistributed. ×2 100
, 百拇医药
    Fig.2 The clustered distrubuted meningeal stomata(arrowheads)inhuman pia mater were round

    or oval-shaped. ×3 500

    Fig.3 A scanning electron micrograph of human dura mater.Thedistribution of the meningeal

    stomata were like the cribriform plate. ×12 000

    Fig.4 Some filament-like connective tissue fibres(arrow)wereobserved under the stomata in
, 百拇医药
    human dura mater. ×2 500

    Fig.5 Scanning electron micrograph of human dura mater.Somemicrovilli(arrowhead)of the

    mesothelial cells were found in thecerebral meningeal stomata. ×5 000

    Fig.6 Scanning electron micrograph of human pia mater.There weredense connective tissue

    fibres(arrow)in the base of the stomata. ×8 000

    参 考 文 献
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    [1] FldiM.Prelymphatic-lymphatic drainage of the brain.Am HeartJ,1977,93(1):121

    [2] Casley-Smith JR,Fldi-Borcsok E,Fldi M.The prelymphaticpathways of the brain as

    revealed by cervical lymphatic obstructionand the passage of particles.Brit J Exp Path,1976,57(2):179

    [3] Leeds SE,Kong AK,Wise BL.Alternative pathways for drainage ofcerebrospinal fluid in

    the canine brain.Lymphology,1989,22(3):144
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    [4] Wang HJ,Casley-Smith JR.Drainage of the prelymphatic of thebrain via the adventitia of

    the vertebral artery.ActaAnat,1989,134(1):67

    [5] Zhang ET,Richards HK,Kida S,et al.Directional andcompartmentalised drainage of

    interstitial fluid and cerebrospinal fluidfrom the rat brain.Acta Neuropathol,1992,83(5):233

    [6] Maillot C.The perispinal spaces-constitution,organization andrelations with the cerebros-
, 百拇医药
    pinal fluid(CSF).JNeuroradiol,1991,18(1):18

    [7] Bradbury MWB,Cerr HF,Westrop RJ.Drainage of cerebralinterstital fluid into deep

    cervical lymphatics of the rabbit.Am JPhysiol,1981,249(4):F329

    [8] 王怀经,栾铭箴,张宵涛等.大鼠颈内动脉系的脑淋巴管前淋巴系统.解剖学报,1994,25(2):113

    THEDISCOVERY OF THE HUMAN FETUS

    CEREBRAL MENINGEAL STOMATA AND
, 百拇医药
    THEIR IMAGE PROCESSING

    LiJicheng,Shi Yuanhe,Chen Xiaobo*,MiKaihong,Chen Hanmin**,Shen Yi,Zhou Jilin

    (Department ofLymphology,Zhejiang Medical University,Hangzhou,*The People's Hospital of Zhejiang Province;** Department ofBiology,Hangzhou University)

    The human fetus dura mater and pia materwere studied by using a scanning electron
, 百拇医药
    microscopy and a computer image processing system(C.I.P.).Thecerebral meningeal stomata

    are located on the mesothelium of the cerebral meninges.They areround or oval in shape with

    diameters of 0.33-2.98μm.The cerebral meningeal stomataare stable in structures,and scatt-

    ered or clustered together.Their density in the dura mater isgreater than that in the pia mater
, 百拇医药
    (P<0.01),and they are regularlydistributed.The statistical analysis showed that the stomata

    diameter and distribution density in the dura mater are 1.34μm and381.55/0.1mm2;while

    in the pia mater they are 0.88μm and 195.06/0.1mm2,respectively.Thecerebral meningeal

    stomata are probably part of the cerebral prelymphaticsystem,which undertakes the cerebral
, 百拇医药
    lymph drainage because there are no lymphatic vessels in thebrain although there is lymph

    drainage.Thus,we suggest that the cerebral meningeal stomatamight involve in maintaining the

    physiological function of the brain as part of the cerebrospinalfluid(CSF)which absorbs the

    cerebral intersitital fluid. KEY WORDS Lymphatic stoma;Cerebralmeninx;Mesothelium;Lymphatic drainage;

    Human fetus

    ____________________

    △Department of Lymphology,Zhejiang MedicalUniversity,353 Yan An Road,Hangzhou 310031,China, 百拇医药(李继承 石元和 陈肖波** 宓开鸿陈汉民*** 沈 毅 周吉林)