妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜缝隙连接的计量分析.doc

妊娠晚期子宫平滑肌细胞膜缝隙连接的计量分析中华妇产科杂志 1998年第4期第0卷 论著作者：张卫社刘绛仙曾庆善单位：410008 长沙，湖南医科大学附属湘雅医院(张卫社，刘绛仙)；湖南医科大学电镜室(曾庆善)关键词：显微镜检查；电子；子宫；肌；平滑；妊娠末期【摘要】目的研究不同临产状态时子宫平滑肌细胞膜缝隙连接(GJS)的变化，并探讨其与分娩发动的关系。方法18例孕3841周的剖宫产孕妇，分为未临产、将临产、已临产3组，每组6例，在行剖宫产时，胎盘娩出前，取宫体及下段子宫平滑肌组织，用透射电镜及镧示踪法对每例标本宫体与子宫下段平滑肌细胞GJS长度、面积分别进行计量分析。结果GJS的长度、面积，在已临产组增加，在宫体部及其下段均明显高于未临产组及将临产组(P均0.05)；未临产组与将临产组比较，宫体及其下段GJS长度、面积均无差异。在已临产组，宫体部GJS面积显著大于子宫下段(P0.05)，长度相比，差异无显著性(P0.05)；未临产及将临产两组GJS长度、面积相比，差异均无显著性(P0.05)。结论子宫各部平滑肌细胞GJS长度、面积的增加与分娩的自然发动、宫缩强度有密切关系。 Morphometric Analysis of Gap Junctions of the Cell Membrane in Human Uterine Smooth Muscle at Term Zhang Weishe, Liu Jiangxian, Zeng Qingshan. *Xiang Ya Hospital of HuNan Medical University, Chang Sha 410008【Abstract】ObjectiveTo study the changes of the gap junctions (GJS) in the uterne smooth muscle cells at various stages of labor, and its relationship with the onset of labor. Methods18 women (38 to 41 gestational weeks) were divided into three groups: not-in-labor, pre-labor, active in labor and six cases in each group. The uterine myometrium tissues were observed by transmission electron microscopy (TEM) and lanthanum tracing method.ResultsThe lengths and areas of GJS in uterine corpus and lower segment in the active in labor group were significantly larger than that of the other 2 groups, but there was no significant difference between the not-in-labor and pre-labor groups. The area but not the lengths of GJS in corpus was significant larger than that in the lower segment in the active in labor group. ConclusionThe great increase of length and areas of GJS in all parts of the uterine smooth muscle was closely correlated with onset of labor.【Key words】Microscopy, electron UterusMuscle, smoothsPregnancy trimester, third目前，分娩动因仍不清楚，孕晚期的各种引产方法皆存在失败的可能，早产的预防及治疗亦缺少针对性，而国外文献已证实，子宫下段平滑肌细胞膜缝隙连接(GJS)的大量增加与分娩发动有密切关系1，2。为此，我们研究了不同临产状态时子宫体部、下段平滑肌细胞间GJS的变化，以期从平滑肌细胞结构探讨分娩发动的原因，为计划分娩、预防及治疗早产提供理论基础。资料与方法一、资料来源及分组收集1996年3月1996年10月我院剖宫产手术分娩者18例，分未临产、将临产、已临产3组，每组6例。其分组标准是：(1)未临产组：胎心-宫缩监护仪示无宫缩，肛查宫口未开，宫颈Bishop评分3分，无临产征兆。(2)将临产组：监护仪示不规则宫缩，每510分钟1次，每次1530秒，宫口未开，宫颈Bishop评分5分，已见红。(3)已临产组：自然规律宫缩，宫口扩张5 cm。除已临产组有2例在宫口扩张5 cm时加用催产素外，其余在手术前均未用任何药物。均为妊娠3841周，单活胎、初产，无内外科合并症，平均年龄27.5岁，胎龄按末次月经与B超两项计算一致而确定。二、方法1.取材：每例孕妇在择期或急症剖宫产时、胎盘娩出前，宫体及全身未用宫缩剂前，分别取宫体及下段子宫平滑肌组织0.5cm0.3cm0.2cm。下段为宫壁横切口上缘中部肌组织，体部则从宫底前壁正中纵行切取肌组织。取标本后宫体立即注射催产素20 U，取材部位均未见明显出血。2.标本制作：宫体与下段平滑肌分别制样。手术切下的组织块快速用双面刀片切成1mm1mm1mm的小块两条，按文献3方法行镧示踪制样。3.计量方法：每例标本宫体与下段平滑肌分别行GJS长度、面积计量。在H-600型日立电镜下放大10 000，随机摄取纵、横各截面30个不重复的平滑肌细胞，按文献2的方法进行GJS长度、面积的测量。4.统计方法：以微米(m)为长度单位，将上述所测结果换算成每个平滑肌细胞(纵、横切面等份)的GJS长度、面积均值进行统计计算。同组宫体与下段GJS比较，采用差值t检验；非同组宫体之间、下段之间则用Student t检验。结果一、妊娠晚期子宫平滑肌细胞间GJS的形成3组子宫标本均可观察到GJS形成，镧盐未示踪时GJS呈五层结构，镧盐示踪时镧盐充填GJS间隙，电子密度增大。二、各组GJS长度的变化已临产组子宫下段、宫体部的平滑肌细胞GJS长度的均值，均显著长于将临产组及未临产组(P均0.05)；将临产组与未临产组比较，差异均无显著性(P均0.05)。组内比较，3组宫体部平滑肌细胞GJS长度均值与子宫下段相比，差异均无显著性(P均0.05)。见表1。表1各组子宫体部、下段平滑肌细胞GJS长度(m, s)组别例数子宫体部子宫下段未临产组61.3160.6441.3930.586将临产组61.5630.7771.6000.890已临产组62.9330.9272.5541.060三、各组GJS面积的变化已临产组子宫下段、宫体部平滑肌细胞GJS面积的均值，均显著大于将临产组及未临产组(P均0.05)；将临产组与未临产组比较，差异均无显著性(P均0.05)。组内比较，已临产组宫体部平滑肌细胞GJS面积的均值显著大于子宫下段(P0.05)，其它两组相比，差异无显著性(P均0.05)。见表2。表2各组子宫体部、下段平滑肌细胞GSJ面积(m2, s)组别例数子宫体部子宫下段未临产组60.0260.0130.0280.012将临产组60.0310.0150.0320.017已临产组60.1470.0460.0760.032已临产组4例宫缩正常者与2例宫缩乏力者，宫体部GJS的长度、面积相比，差异有显著性(P0.05)，下段差异无显著性(P0.05)。见表3。表3已临产组宫缩正常与宫缩乏力者子宫体部、下段平滑肌细胞GJS长度、面积比较(s)类别例数子宫体部子宫下段长度(m)面积(m2)长度(m)面积(m2)宫缩正常43.4130.9400.16230.0472.6861.1700.07860.014宫缩乏力21.9730.8420.11640.0382.3131.0100.07080.029讨论一、GJS的功能GJS是相邻的平滑肌细胞之间形成的直径为1.52nm的亲水性管道，允许分子量8002000的小分子物质及离子在相邻细胞间自由交换。这些经GJS通道直接传递的物质，可以是小分子的氨基酸、葡萄糖、磷酸肌酸等供能物质；也可以是Ca+、K+等参与平滑肌收缩活动的离子成分；亦可以是细胞间代谢次级信使cAMP、三磷酸肌醇、Ca+等参与平滑肌细胞之间信息传递、代谢调节的第二信使。此外，GJS处电阻仅为正常平滑肌细胞膜电阻的1/101/200。由于GJS的上述特点，GJS不仅使平滑肌细胞肌电兴奋的传导速度提高了近百倍，而且使其胞浆互通，形成结构上的合胞体46。二、GJS与分娩发动的关系本研究结果显示，子宫体部、子宫下段平滑肌细胞GJS长度、面积的明显增加均发生在已临产组，与Kilarski等2报道的细胞膜GJS在不同临产阶段的变化规律相似。而在将临产组，GJS仍与未临产组呈相似的水平，而分娩过程与应用催产素对细胞膜GJS影响甚微1；动物实验亦显示，GJS的组成单位连接蛋白，是在临产前几天在胞浆中合成并贮存的，当其转运至细胞膜经磷酸化后聚集成斑，形成GJS5，而且其mRNA含量亦在产时剧增7，所有这些都表明，GJS的大量形成可能是在自然临产前极短的时间内完成的。子宫体部平滑肌细胞GJS的变化规律完全与子宫下段相似。分娩的过程中子宫是作为一个整体进行活动的4。它各部GJS的变化亦应随临产状态不同而有所变化。因此，在自然临产前极短的时间内，子宫各部的平滑肌细胞间均形成了大量的GJS，借GJS提供的细胞间通道，子宫各部相邻的平滑肌细胞彼此胞浆互通，形成了组织结构上的合胞体，使妊娠晚期不固定的兴奋点产生的兴奋几乎在同一时间内传导至子宫体各部，诱发子宫平滑肌同步收缩，启动分娩。因此GJS的明显增加是分娩自然发动的结构基础。抑制GJS的增加可成功的治疗早产5，当GJS尚未大量形成时进行各种引产，有可能在一定程度上因“细胞通讯”低下而导致引产失败。三、GJS与宫缩强度的关系子宫收缩强度受多方面因素的影响5，我们的研究结果表明，子宫收缩的强度与宫体部平滑肌细胞GJS的长度、面积有密切关系。可能与GJS长度、面积增大，细胞间信息、能量的交换频率加快，使临产后平滑肌细胞的活动更协调、能量供应更平衡有关。从而提示宫体部GJS长度、面积是影响宫缩自然强度的一个较重要的指标，为产力的预测提供了一种新的监测手段。同时我们的结果也验证了子宫下段为被动扩张部分，它扩张的难易度主要受细胞间纤维组织降解程度的影响8。本研究利用镧示踪技术显示GJS，大大增加了测量的客观性和准确性，而且为测量工作提供了极大的便利。参考文献1CiRay HN, Guner H, Hakansson H, et al. Morphometric analysis of gap junctions in non-pregnant and term pregnant human myometrium. Acta Obstet Gynecol Scand, 1995, 74:497-499.2Kilarski WM, Rezapour MR, Backslrom T, et al. Morphometric analysis of gap junction density in human myometrium at term. Acta Obstet Gynecol Scand, 1994, 73:377-380.3张淑安，唐外星，刘大冲，等.镧盐快染技术在急性脑缺血与再灌流模型中的应用.湖南医科大学学报，1989，14：31-34.4成令忠主编.组织学.第2版.北京：人民卫生出版社，1993.188-190.5Garfield RE, Yallampalli MC, Izumi H. Role of gap junctions and nitric oxide in control of myometrial contractillty. Semin Perinatol, 1995, 19:41-44.6Susan W. Uterine contraction and physiological mechanisms of modulation. Am J Physiol, 1993, 264:1-5.7Albrecht JL, Atal NS, Tadro