高原成人颈动脉体的光镜观察和体视学研究
作者：卜凤珍 屠道同 程仲谋 才仁卓玛
单位：青海红十字医院病理科(西宁 810000)
关键词：高海拔；成年人；颈动脉体
中国病理生理杂志990325
摘 要 目的：研究高原成人颈动脉体的形态特征。方法：对28例不同海拔高度无明显呼吸和循环系统疾病成人死者的颈动脉体(CB)进行光镜观察，并用Weibel建立的正测试格点计数法，对其主细胞和支持细胞进行体视学研究。结果：高原组主细胞和支持细胞的体密度(Vv)、面密度(Sv)和面数密度(NA)明显高于平原组(P<0.01 或 P<0.05)，比表面(δ)明显低于平原组(P<0.01 或 P<0.05)。结论：高原成人CB主细胞和支持细胞明显增生，表现为数量增多，体积增大，且随着海拔高度增加而增加。
, 百拇医药
Light microscopic observation and stereologic
study of carotid bodies at high altitude
BU Feng-Zhen, TU Dao-Tong, CHENG Zhong-Mou, CAIREN Zhou-Ma
Department of Pathologic, Qinghai Red Cross Hospital, Xining (810000)
Abstract AIM:To study the morphologic features of carotid bodies of adult at hight altitude.MEHTODS：Light microscopic observation of carotid bodies of 28 adult cadavers at different sea levels were performed.No important respiratory and circulatory diseases were found in these cases.We also used Weibel's point counting method to do stereologic statistics analysis of chief cells and sustentacular cells.RESULTS：The volume density(Vv),surface density(Sv) and numerical density on area(NA) of chief cells and sustentacular cells and high altitude group was higher than sea level group(P<0.01 or P<0.05)，the specific surface(δ) at high altitude group was lower than sea level group(P<0.01 or P<0.05).CONCLUSION：Significant proliferation of chief cells and sustentacular cells of adult carotid bodies at high altitude,the cells not only increases in number,but also in size,it was observed that increase of aforementioned cells has postitive relevance with height of sea level.
, 百拇医药
MeSH Altitude; Adult; Carotid body
自从1926年De Castro发现颈动脉体(carotid body，CB)对缺氧的敏感性以来[1]，低氧环境下CB形态和功能的改变引起了国内外学者的重视，文献报道也较多[3～7]，但多为动物实验材料，人体的研究材料较少。尤其对高原成人CB的体视学(或称形态计量学)研究，经文献检索国内外尚未见到。本文应用体视学研究方法[2]，对不同海拔成人CB进行了光镜观察及统计分析，为研究高原生理学及病理生理学提供了CB形态学改变的客观数据指标。
材料与方法
材料来自上海、南京和青海不同地区公检法系统尸体解剖，选择18～71岁之间无呼吸和循环系统疾病的尸者共28例。男25例，女3例；汉族23例，藏族3例，回族2例，其中意外伤亡21例，急性胰腺炎3例，中毒4例，均为急死。按海拔高度分为：(1)平原组5例(海拔<20m)，在上海和南京取材；(2)中度高原组12例(海拔2200～2870m),世居7例，移居5例(移居1～20年)，在西宁、格尔木、倒淌河等地取材；(3)高原组11例(海拔3100～4080 m)，世居5例，移居6例(移居2～20年)，在甘德、天峻等地取材。于死后10 h～6 d取其颈动脉分叉为中心上下1～2 cm的双侧颈动脉，其中一侧固定于10%福尔马林中(另一侧备做电镜)。尔后在放大镜下分离出CB，石腊连续切片，切片厚度4 μm，HE染色，每例取不同切面3～5张切片做光镜观察，400倍光镜下不同视野摄像3～5张，照片放大3口 寸。取平原组及中度高原组各50张，高原组46张，用Weibel建立的正方测试格点计数法[2]，在Gundersen方网测试格下测其明细胞、暗细胞、固缩核细胞和支持细胞的体密度(volume density，Vv)、面密度(surface density，Sv)、比表面(specific surface，δ)和面数密度(numerical density on area，NA)。最后进行统计学处理分析。
, 百拇医药
结果
(一)光镜观察：CB由实质和间质组成。实质细胞有两种主要类型，即主(Ⅰ型)细胞和支持(Ⅱ型)细胞。主细胞有3种不同形态：明细胞数量最多，细胞体积较大，类圆形，胞界不十分清楚，直径约12 μm左右，胞浆淡染，嗜酸性，含有大小不等的空泡。核圆或卵圆形，直径7 μm左右，染色淡。暗细胞胞界清楚，圆或类圆形，胞浆嗜酸性更深，核园或卵圆形，染色质较致密，往往偏位。固缩核细胞胞界清楚，圆或类圆形，胞浆嗜酸淡染，具有园而深嗜硷性的核，染色质均质状，且偏离中央。支持细胞包绕在主细胞周围，形态不规则，有胞浆突起，胞质少，核扁园形，染色较深。间质有丰富的毛细血管、结缔组织和神经，将实质细胞分为大小不同的小叶，(图1、图2)。
Fig 1 Histological structure of adult CB at sea level.
Light cell.Dark cell.∧Sustentacular cell HE×400
, 百拇医药
图1 平原成人颈动脉体的组织学结构
(二)体视学观察结果：
1.主细胞：明细胞：高原组CB明细胞Vv、Sv、NA均明显高于平原组和中度高原组，δ明显低于平原组和中度高原组，均有非常显著差异(P<0.01)(表1)。表明高原组明细胞数量增加，体积增大，(图2)。
Fig 2 Significant proliferation of chief cell and sustentacular cells of adult CB at high altitude.▲Solid contration nucleus cell HE×400
图2 高原成人颈动脉体主细胞和支持细胞明显增生
, 百拇医药
暗细胞：中度高原组CB暗细胞Vv、Sv和NA明显高于平原组和高原组(P<0.01或P<0.05)。高原组暗细胞δ明显低于平原组和中度高原组(P<0.01)(表2)。表明中度高原组暗细胞增生，数量增多。高原组暗细胞体积增大,图2。
固缩核细胞：三组CB固缩核细胞各参数之间均无显著差异(表3)。因细胞数量少δ经统计学处理无明显意义。
2.支持细胞：高原组和中度高原组CB支持细胞Vv和Sv明显高于平原组，δ显著低于平原组，(P<0.01或P<0.05)。高原组支持细胞NA也高于平原组(P<0.05)(表4)。表明高原组支持细胞增生，数量增多，体积增大(图2)。
表1 三组颈动脉体明细胞参数的比较
Tab 1 Comparison of some parameters of light cells of CB in three groups (
±s) Group
, 百拇医药
n
n△
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
δ(μm2/μm3)
NA(/μm2)
SL
5
50
4.19±1.48
0.0283±0.0088
, 百拇医药
0.6749±0.1847
0.0014±0.0005
MHA
12
50
5.92±3.46
0.0319±0.0354
0.0379±0.1874**
0.0018±0.0008
HA
11
46
, 百拇医药
24.44±11.87**＃＃
0.0766±0.0812**＃＃
0.0313±0.0864**＃＃
0.0062±0.0025**＃＃
n=number of case; n△=numbre of photograph; SL=sea level group; MHA=median high altitude group; HA=high altidude group; **P<0.01，vs SL group； ＃＃ P<0.01，vs MHA group表2 三组颈动脉体暗细胞参数的比较
Tab 2 Comparison of some parameters of dark cells of CB in three groups (
±s) Group
, 百拇医药
n
nΔ
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
δ(μm2/μm3)
NA(/μm2)
SL
5
50
1.42±0.75
0.0086±0.0094
, http://www.100md.com
0.6058±0.1909
0.0004±0.0006
MHA
12
50
2.85±1.24**
0.0159±0.0174**
0.5585±0.1429**
0.0008±0.0012*
HA
11
, 百拇医药
46
1.42±0.94＃＃
0.0065±0.0874＃＃
0.4601±0.1810**＃＃
0.0004±0.0006＃
*P<0.05，**P<0.01， vs SL group；＃P<0.05，＃＃P<0.01， vs MHA group表3 三组颈动脉体固缩核细胞参数的比较
Tab 3 Comparison of some parameters of solid contration of nucleus cells of CB in three groups (
±s) Group
, 百拇医药
n
n△
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
NA(μm2)
SL
5
50
0.09±0.26
0.0011±0.0027
0.0001±0.0002
, 百拇医药
MHA
12
50
0.08±0.24
0.0010±0.0025
0.0001±0.0002
HA
11
46
0.20±0.47
0.0020±0.0047
0.0001±0.0003
, http://www.100md.com
讨论
CB是一主要的外周化学感受器，对血浆氧和二氧化碳分压的改变以及H+的含量十分敏感，并通过神经体液反射性调节心血管及呼吸功能，改善肺血流灌注，促进机体对缺氧的适应，又可防止肺动脉高压的形成和高原肺水肿的发生[6]。长期低氧刺激可引起CB体积增大已被国内外不少学者所证实[3，5，7]，其原因除了血管增生、扩张外[3]，主要是实质细胞增生所致[5]。
明细胞是成熟的主细胞，是执行功能的主要阶段。从表1可以看出，高原成人CB明细胞比平原组和中度高原组数目增加，体积增大，且随着海拔高度增加而增加，呈正相关，与以前多数学者的观察结果相一致。
暗细胞曾被有些学者称为“暗仓”或“储备”细胞，并有向明细胞过渡阶段的细胞[5]。我们认为暗细胞是新生的主细胞，即主细胞的幼稚阶段。从表2可以看出，中度高原组暗细胞明显增生，数目最多。这可能是中度高原低氧刺激即可引起暗细胞大量增生，但中度高原低氧不十分严重，新生的主细胞(即暗细胞)无需迅速转变成明细胞执行功能，出现了暗细胞滞留现象。因而表现为中度高原组暗细胞数不但明显多于平原组，也明显多于高原组。高原低氧刺激固然有暗细胞增生，但由于高原严重低氧的刺激致使暗细胞迅速向明细胞过渡执行其功能，因而表现为高原组暗细胞体积大于平原组和中度高原组，但数量没有中度高原组多。
, 百拇医药
表4 三组颈动脉体支持细胞参数的比较
Tab 4 Comparison of some parameters of sustentacular cells of CB in three groups (
±s) Group
n
n△
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
δ(μm2/μm3)
NA(μm2)
, 百拇医药
SL
5
50
1.59±0.65
0.0166±0.0179
1.0385±0.5708
0.0009±0.0014
MHA
12
50
3.83±2.02**
0.0295±0.0331*
, http://www.100md.com
0.7718±0.3060**
0.0018±0.0027
HA
11
46
6.19±2.89**
0.0375±0.0401**
0.6052±0.2184**#
＃0.0025±0.0037*
, 百拇医药
*P<0.05，**P<0.01,vs SL group; ＃P<0.05，vs MHA group
固缩核细胞数量最少，是退变衰老的主细胞，三组各参数之间无明显差异。
从表4可以看出，高原组和中度高原组CB支持细胞数量增加。支持细胞曾被命名为“间质性细胞”、“外膜细胞”。多数学者认为支持细胞浆内不含电子致密核心囊泡[3]，少数学者认为罕见电子致密核心囊泡[5]。支持细胞究竟仅起填充、支持作用，或有某种特殊功能，为什么高原低氧环境下亦呈增生状态，有待进一步研究。
参考文献
1 Jacquaz JA. Respiratory physiology. Hemisphere Publishing CO. London, 1979.300～330.
, 百拇医药
2 薜大海，杨风乡.颈动脉体的形态计量学方法.青海医学院学报，1992，13(3)：148.
3 Laidler P，Kay JM. A quantitative morphological study of the carotid bodies of rats living at a stimulated altitude of 4300 metres. J Path, 1975, 117:183.
4 Laidler P,Kay JM.The effect of chronic hypoxia on the number and nuclear diameter of type 1 cell in the carotid bodies of rats. Am J Path, 1975, 79:311.
5 屠道同，卜同珍，程仲谋.高原人的颈动脉体形态学研究.高原医学杂志，1992，2(2)：20.
6 乔人立综.颈动脉体化学感受器在慢性缺氧性肺动脉高压中的作用.国外医学呼吸系统分册，1987，3：126.
7 杨风乡，薜大海.高原低氧大鼠颈动脉体的体视学研究.青海医学院学报，1993， 4：145.
1997年7月4日收稿，1997年12月24日修回, 百拇医药
单位：青海红十字医院病理科(西宁 810000)
关键词：高海拔；成年人；颈动脉体
中国病理生理杂志990325
摘 要 目的：研究高原成人颈动脉体的形态特征。方法：对28例不同海拔高度无明显呼吸和循环系统疾病成人死者的颈动脉体(CB)进行光镜观察，并用Weibel建立的正测试格点计数法，对其主细胞和支持细胞进行体视学研究。结果：高原组主细胞和支持细胞的体密度(Vv)、面密度(Sv)和面数密度(NA)明显高于平原组(P<0.01 或 P<0.05)，比表面(δ)明显低于平原组(P<0.01 或 P<0.05)。结论：高原成人CB主细胞和支持细胞明显增生，表现为数量增多，体积增大，且随着海拔高度增加而增加。
, 百拇医药
Light microscopic observation and stereologic
study of carotid bodies at high altitude
BU Feng-Zhen, TU Dao-Tong, CHENG Zhong-Mou, CAIREN Zhou-Ma
Department of Pathologic, Qinghai Red Cross Hospital, Xining (810000)
Abstract AIM:To study the morphologic features of carotid bodies of adult at hight altitude.MEHTODS：Light microscopic observation of carotid bodies of 28 adult cadavers at different sea levels were performed.No important respiratory and circulatory diseases were found in these cases.We also used Weibel's point counting method to do stereologic statistics analysis of chief cells and sustentacular cells.RESULTS：The volume density(Vv),surface density(Sv) and numerical density on area(NA) of chief cells and sustentacular cells and high altitude group was higher than sea level group(P<0.01 or P<0.05)，the specific surface(δ) at high altitude group was lower than sea level group(P<0.01 or P<0.05).CONCLUSION：Significant proliferation of chief cells and sustentacular cells of adult carotid bodies at high altitude,the cells not only increases in number,but also in size,it was observed that increase of aforementioned cells has postitive relevance with height of sea level.
, 百拇医药
MeSH Altitude; Adult; Carotid body
自从1926年De Castro发现颈动脉体(carotid body，CB)对缺氧的敏感性以来[1]，低氧环境下CB形态和功能的改变引起了国内外学者的重视，文献报道也较多[3～7]，但多为动物实验材料，人体的研究材料较少。尤其对高原成人CB的体视学(或称形态计量学)研究，经文献检索国内外尚未见到。本文应用体视学研究方法[2]，对不同海拔成人CB进行了光镜观察及统计分析，为研究高原生理学及病理生理学提供了CB形态学改变的客观数据指标。
材料与方法
材料来自上海、南京和青海不同地区公检法系统尸体解剖，选择18～71岁之间无呼吸和循环系统疾病的尸者共28例。男25例，女3例；汉族23例，藏族3例，回族2例，其中意外伤亡21例，急性胰腺炎3例，中毒4例，均为急死。按海拔高度分为：(1)平原组5例(海拔<20m)，在上海和南京取材；(2)中度高原组12例(海拔2200～2870m),世居7例，移居5例(移居1～20年)，在西宁、格尔木、倒淌河等地取材；(3)高原组11例(海拔3100～4080 m)，世居5例，移居6例(移居2～20年)，在甘德、天峻等地取材。于死后10 h～6 d取其颈动脉分叉为中心上下1～2 cm的双侧颈动脉，其中一侧固定于10%福尔马林中(另一侧备做电镜)。尔后在放大镜下分离出CB，石腊连续切片，切片厚度4 μm，HE染色，每例取不同切面3～5张切片做光镜观察，400倍光镜下不同视野摄像3～5张，照片放大3口 寸。取平原组及中度高原组各50张，高原组46张，用Weibel建立的正方测试格点计数法[2]，在Gundersen方网测试格下测其明细胞、暗细胞、固缩核细胞和支持细胞的体密度(volume density，Vv)、面密度(surface density，Sv)、比表面(specific surface，δ)和面数密度(numerical density on area，NA)。最后进行统计学处理分析。
, 百拇医药
结果
(一)光镜观察：CB由实质和间质组成。实质细胞有两种主要类型，即主(Ⅰ型)细胞和支持(Ⅱ型)细胞。主细胞有3种不同形态：明细胞数量最多，细胞体积较大，类圆形，胞界不十分清楚，直径约12 μm左右，胞浆淡染，嗜酸性，含有大小不等的空泡。核圆或卵圆形，直径7 μm左右，染色淡。暗细胞胞界清楚，圆或类圆形，胞浆嗜酸性更深，核园或卵圆形，染色质较致密，往往偏位。固缩核细胞胞界清楚，圆或类圆形，胞浆嗜酸淡染，具有园而深嗜硷性的核，染色质均质状，且偏离中央。支持细胞包绕在主细胞周围，形态不规则，有胞浆突起，胞质少，核扁园形，染色较深。间质有丰富的毛细血管、结缔组织和神经，将实质细胞分为大小不同的小叶，(图1、图2)。
Fig 1 Histological structure of adult CB at sea level.
Light cell.Dark cell.∧Sustentacular cell HE×400, 百拇医药
图1 平原成人颈动脉体的组织学结构
(二)体视学观察结果：
1.主细胞：明细胞：高原组CB明细胞Vv、Sv、NA均明显高于平原组和中度高原组，δ明显低于平原组和中度高原组，均有非常显著差异(P<0.01)(表1)。表明高原组明细胞数量增加，体积增大，(图2)。
Fig 2 Significant proliferation of chief cell and sustentacular cells of adult CB at high altitude.▲Solid contration nucleus cell HE×400
图2 高原成人颈动脉体主细胞和支持细胞明显增生
, 百拇医药
暗细胞：中度高原组CB暗细胞Vv、Sv和NA明显高于平原组和高原组(P<0.01或P<0.05)。高原组暗细胞δ明显低于平原组和中度高原组(P<0.01)(表2)。表明中度高原组暗细胞增生，数量增多。高原组暗细胞体积增大,图2。
固缩核细胞：三组CB固缩核细胞各参数之间均无显著差异(表3)。因细胞数量少δ经统计学处理无明显意义。
2.支持细胞：高原组和中度高原组CB支持细胞Vv和Sv明显高于平原组，δ显著低于平原组，(P<0.01或P<0.05)。高原组支持细胞NA也高于平原组(P<0.05)(表4)。表明高原组支持细胞增生，数量增多，体积增大(图2)。
表1 三组颈动脉体明细胞参数的比较
Tab 1 Comparison of some parameters of light cells of CB in three groups (
±s) Group, 百拇医药
n
n△
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
δ(μm2/μm3)
NA(/μm2)
SL
5
50
4.19±1.48
0.0283±0.0088
, 百拇医药
0.6749±0.1847
0.0014±0.0005
MHA
12
50
5.92±3.46
0.0319±0.0354
0.0379±0.1874**
0.0018±0.0008
HA
11
46
, 百拇医药
24.44±11.87**＃＃
0.0766±0.0812**＃＃
0.0313±0.0864**＃＃
0.0062±0.0025**＃＃
n=number of case; n△=numbre of photograph; SL=sea level group; MHA=median high altitude group; HA=high altidude group; **P<0.01，vs SL group； ＃＃ P<0.01，vs MHA group表2 三组颈动脉体暗细胞参数的比较
Tab 2 Comparison of some parameters of dark cells of CB in three groups (
±s) Group, 百拇医药
n
nΔ
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
δ(μm2/μm3)
NA(/μm2)
SL
5
50
1.42±0.75
0.0086±0.0094
, http://www.100md.com
0.6058±0.1909
0.0004±0.0006
MHA
12
50
2.85±1.24**
0.0159±0.0174**
0.5585±0.1429**
0.0008±0.0012*
HA
11
, 百拇医药
46
1.42±0.94＃＃
0.0065±0.0874＃＃
0.4601±0.1810**＃＃
0.0004±0.0006＃
*P<0.05，**P<0.01， vs SL group；＃P<0.05，＃＃P<0.01， vs MHA group表3 三组颈动脉体固缩核细胞参数的比较
Tab 3 Comparison of some parameters of solid contration of nucleus cells of CB in three groups (
±s) Group, 百拇医药
n
n△
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
NA(μm2)
SL
5
50
0.09±0.26
0.0011±0.0027
0.0001±0.0002
, 百拇医药
MHA
12
50
0.08±0.24
0.0010±0.0025
0.0001±0.0002
HA
11
46
0.20±0.47
0.0020±0.0047
0.0001±0.0003
, http://www.100md.com
讨论
CB是一主要的外周化学感受器，对血浆氧和二氧化碳分压的改变以及H+的含量十分敏感，并通过神经体液反射性调节心血管及呼吸功能，改善肺血流灌注，促进机体对缺氧的适应，又可防止肺动脉高压的形成和高原肺水肿的发生[6]。长期低氧刺激可引起CB体积增大已被国内外不少学者所证实[3，5，7]，其原因除了血管增生、扩张外[3]，主要是实质细胞增生所致[5]。
明细胞是成熟的主细胞，是执行功能的主要阶段。从表1可以看出，高原成人CB明细胞比平原组和中度高原组数目增加，体积增大，且随着海拔高度增加而增加，呈正相关，与以前多数学者的观察结果相一致。
暗细胞曾被有些学者称为“暗仓”或“储备”细胞，并有向明细胞过渡阶段的细胞[5]。我们认为暗细胞是新生的主细胞，即主细胞的幼稚阶段。从表2可以看出，中度高原组暗细胞明显增生，数目最多。这可能是中度高原低氧刺激即可引起暗细胞大量增生，但中度高原低氧不十分严重，新生的主细胞(即暗细胞)无需迅速转变成明细胞执行功能，出现了暗细胞滞留现象。因而表现为中度高原组暗细胞数不但明显多于平原组，也明显多于高原组。高原低氧刺激固然有暗细胞增生，但由于高原严重低氧的刺激致使暗细胞迅速向明细胞过渡执行其功能，因而表现为高原组暗细胞体积大于平原组和中度高原组，但数量没有中度高原组多。
, 百拇医药
表4 三组颈动脉体支持细胞参数的比较
Tab 4 Comparison of some parameters of sustentacular cells of CB in three groups (
±s) Groupn
n△
Vv(%)
Sv(μm2/μm3)
δ(μm2/μm3)
NA(μm2)
, 百拇医药
SL
5
50
1.59±0.65
0.0166±0.0179
1.0385±0.5708
0.0009±0.0014
MHA
12
50
3.83±2.02**
0.0295±0.0331*
, http://www.100md.com
0.7718±0.3060**
0.0018±0.0027
HA
11
46
6.19±2.89**
0.0375±0.0401**
0.6052±0.2184**#
＃0.0025±0.0037*
, 百拇医药
*P<0.05，**P<0.01,vs SL group; ＃P<0.05，vs MHA group
固缩核细胞数量最少，是退变衰老的主细胞，三组各参数之间无明显差异。
从表4可以看出，高原组和中度高原组CB支持细胞数量增加。支持细胞曾被命名为“间质性细胞”、“外膜细胞”。多数学者认为支持细胞浆内不含电子致密核心囊泡[3]，少数学者认为罕见电子致密核心囊泡[5]。支持细胞究竟仅起填充、支持作用，或有某种特殊功能，为什么高原低氧环境下亦呈增生状态，有待进一步研究。
参考文献
1 Jacquaz JA. Respiratory physiology. Hemisphere Publishing CO. London, 1979.300～330.
, 百拇医药
2 薜大海，杨风乡.颈动脉体的形态计量学方法.青海医学院学报，1992，13(3)：148.
3 Laidler P，Kay JM. A quantitative morphological study of the carotid bodies of rats living at a stimulated altitude of 4300 metres. J Path, 1975, 117:183.
4 Laidler P,Kay JM.The effect of chronic hypoxia on the number and nuclear diameter of type 1 cell in the carotid bodies of rats. Am J Path, 1975, 79:311.
5 屠道同，卜同珍，程仲谋.高原人的颈动脉体形态学研究.高原医学杂志，1992，2(2)：20.
6 乔人立综.颈动脉体化学感受器在慢性缺氧性肺动脉高压中的作用.国外医学呼吸系统分册，1987，3：126.
7 杨风乡，薜大海.高原低氧大鼠颈动脉体的体视学研究.青海医学院学报，1993， 4：145.
1997年7月4日收稿，1997年12月24日修回, 百拇医药