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编号:10279085
小白鼠甲状腺滤泡上皮细胞发育的组织化学与立体计量学研究
http://www.100md.com 《解剖学报》 1998年第1期
     作者:于新宇 孙长滨 王士平*

    单位:大连大学医学院组织学胚胎学教研室,大连116622;*新疆医学院组织学胚胎学教研室

    关键词:甲状腺滤泡上皮细胞;发育;组织化学;立体计量学;小白鼠

    解剖学报980123

     摘 要 对BALB/c小白鼠甲状腺滤泡上皮细胞从胚胎14d(E14d)至成年期的发育过

    程,进行了组织化学与立体计量学研究。结果表明:(1)E14d~15d,细胞排列成不规

    则的团和索状。E16d~E17d,细胞围成原始的甲状腺滤泡。E18d,滤泡腔内出现PAS

    反应阳性胶体,成熟的甲状腺滤泡结构基本形成。(2)胚胎期滤泡上皮细胞核较大,核/质比大于1.0,分裂像易见。出生后21d,核/质比稳定在0.35,滤泡上皮细胞形态结
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    构接近成年期状态。(3)E16d,AcP、ATPase、MAO 和SDH 均呈阳性反应,随后酶活性

    逐步增强,至生后21d均达强阳性反应。

    有关甲状腺发生、发育和分化的研究,国内外已有不少文献报道[14],但关于甲

    状腺滤泡上皮细胞的系统发育规律未见介绍。本研究的目的是观察小白鼠甲状腺滤泡

    上皮细胞从胚胎期至成年各个发育阶段的变化,结合立体计量学和组织化学技术,探

    讨其发育分化的规律。

    材料和方法

    选取60只健康的成年BALB/c小白鼠,雌雄各半,分别进行交配,以雌鼠出现阴栓
, 百拇医药
    时作为胚胎0d。于胚胎第14、15、16、17、18、19d分别取其颈胸段;生后第1、7、14、21、28d及成年(生后3个月)取其颈段,各期均取8例。所取材料分别制作石蜡切片

    和冰冻切片。

    1.石蜡包埋切片

    1.1 苏木精-伊红(HE)染色:10%福尔马林固定,连续切片(厚5μm),观察细胞形

    态结构,选取E14d\,E16d\,E18d,生后1、7、14、21、28d及成年期的连续切片各5张,油镜下摄片,照片放大8倍。每张照片上随机选取10个细胞,用测试方格点计数法[5]分别计数胞核落点数(胞核体密度)和胞质落点数(胞质体密度),并计算出每个时期胞

    核体密度、胞质体密度均数值及核/质比值。对各期测量结果进行方差分析。
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    1.2 PAS反应:Carnoy液(4℃)固定,连续切片(厚5μm),McManus法染色[6],观

    察胶体和胶体小滴。对照采用淀粉酶消化法以区分细胞质内胶体小滴和糖原。

    2.恒冷箱冰冻切片

    所取材料不经固定,直接放入美国产AO型恒冷箱冰冻切片机内(-30℃),做连续切

    片(厚8μm),分别进行下列4种酶组织化学染色:偶氮偶联法显示酸性磷酸酶(AcP),对

    照采用氟化钠抑制;铅法显示腺苷三磷酸酶(ATPase),对照采用去除底物孵育;四唑盐

    (NBT)法显示单胺氧化酶(MAO),对照采用安非它明(amphetamine)抑制;四唑盐(NBT)
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    法显示琥珀酸脱氢酶(SDH),对照采用去除底物孵育。上述各种酶染色方法见文献[6]

    结 果

    1.形态学观察

    E14d,甲状腺由不规则排列的细胞团、索组成,细胞呈圆形或多边形,胞核较大,核仁清楚,异染色质较少,分布于核膜内表面,分裂像易见(图1)。E15d,细胞排列成

    不规则团状,分裂像易见(图2),细胞形态结构与E14d相似。E16d,腺体外侧部出现由

    细胞围成的原始滤泡,这种滤泡体积较大,呈球形,滤泡腔内含有嗜中性致密物质,但未见胶体出现。滤泡上皮细胞呈圆形或卵圆形,胞核较大,分裂像易见(图3)。E17d,腺体中央也出现原始滤泡。E18d,滤泡结构遍布整个腺体,滤泡腔中出现均质状胶体,HE染色呈淡粉红色;滤泡上皮细胞呈单层立方形,核较大,圆形,位于中央,异染色
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    质致密呈块状分布于核膜内表面,分裂像少见(图4)。出生后,滤泡体积增大,滤泡腔

    内胶体增多,嗜酸性染色增强。生后21d(图5)。滤泡上皮细胞形态结构接近成年期状

    态。

    2.立体计量学分析

    从表1可见,从E14d至生后21d,胞核体密度呈下降趋势,胞质体密度呈上升趋势,核质比逐渐减小。(1)胚胎期胞核、胞质体密度变化:E14d与E16d之间均无显著性差异

    (P>0.05);E16d与E18d之间有显著性差异(P<0.05);E14d与E18d之间有显著性差异

    (P<0.05)。胚胎期核/质比大于1.0。(2)出生后至成年期胞核、胞质体密度变化:1d与7d
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    之间有极显著性差异(P<0.01);7d与14d之间有极显著性差异(P<0.01);14d与21d之间

    有极显著性差异(P<0.01);21d与28d之间、28d与成年期之间及21d与成年期之间均无

    显著性差异(P>0.05)。生后7d时核/质比小于1.0,随后继续下降,于21d时稳定在0.35。

    表1滤泡上皮细胞体密度的测量值(%,)

    Table 1 Values of volume density of the follicularepithelialcells(%,)
, 百拇医药
    时期 date

    细胞核 N

    细胞质 C

    核/质比 N/C ratio

    胚胎14d 14th day of embryo

    63.48±3.24

    36.52±3.24

    1.74

    胚胎16d 16th day of embryo

    62.86±4.17

    37.14±4.17
, 百拇医药
    1.69

    胚胎18d 18th day of embryo

    58.55±3.48

    41.45±3.48

    1.41

    生后1d 1st day after birth

    57.98±3.13

    42.02±3.13

    1.38

    生后7d 7th day after birth

    44.43±2.65
, 百拇医药
    56.57±2.65

    0.79

    生后14d 14th day after birth

    34.88±1.43

    65.12±1.43

    0.54

    生后21d 21st day after birth

    25.82±2.67

    74.18±2.67

    0.35

    生后28d 28th day after birth
, 百拇医药
    25.74±2.92

    74.26±2.92

    0.35

    成年期 adulthood

    25.68±1.33

    74.32±1.33

    0.35

    E14d:E16d P>0.05;E16d:E18dP<0.05;E14d:E18d P<0.05;E18:1dP>0.05;

    1d:7d P<0.01;7d:14d P<0.01;14d:21d P<0.01;21d:28d P>0.05;21d:adultP>0.05
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    表2滤泡上皮细胞酶活性变化

    Table 2 Changes ofenzymatic activities of thefollicular epithelial cells

    时期 date

    酸性磷酸酶

    AcP

    三磷酸腺苷酶

    ATPase

    单胺氧化酶

    MAO

    琥珀酸脱氢酶

    SDH
, 百拇医药
    胚胎14d 14th day of embryo

    ±

    ±

    0

    0

    胚胎15d 15th day of embryo

    +

    ±

    ±

    ±

    胚胎16d 16th day of embryo

    +~++
, 百拇医药
    +

    +

    +

    胚胎17d 17th day of embryo

    +~++

    +

    +

    +

    胚胎18d 18th day of embryo

    +~++

    +~++

    +~++

, 百拇医药     +~++

    胚胎19d 19th day of embryo

    +~++

    +~++

    +~++

    +~++

    生后1d 1st day after birth

    ++

    ++

    ++

    ++

    生后7d 7th day after birth
, 百拇医药
    ++~+++

    ++

    ++

    ++

    生后14d 14th day after birth

    +++

    ++~+++

    ++~+++

    +++

    生后21d 21st day after birth

    +++

    +++
, 百拇医药
    +++

    +++

    生后28d 28th day after birth

    +++

    +++

    +++

    +++

    成年期 adulthood

    +++

    +++

    +++

    +++

, 百拇医药     注 0 阴性;±弱阳性;+ 阳性;++中等阳性;+++强阳性;

    0 negative; ±weakpositive; + positive;++ moderate positive; +++ strong positive;

    3.组织化学观察

    3.1 PAS 反应E14d~E17d,滤泡上皮细胞胞质和滤泡腔内均未见有PAS反应阳性物

    质出现。E18d,滤泡腔内出现PAS反应阳性胶体,滤泡上皮细胞胞质顶部可见1~2个

    PAS 反应阳性胶体小滴(图6)。对照结果:胶体和胶体小滴不被淀粉酶所消化。

    3.2 酶组织化学染色
, 百拇医药
    3.2.1 AcP E14d,滤泡上皮细胞胞质酶活性较弱(±);E15d,酶反应略有增强(+);

    E16d~E19d,酶反应较明显增强(+~++)(图7)。出生后酶活性持续增强。生后14d,滤

    泡上皮细胞胞质顶部和侧部充满粗大、密集的酶反应产物(+++),胞质其他区域略少

    (图8)。

    3.2.2 ATPaseE14d~E15d,滤泡上皮细胞质膜呈弱阳性反应(±);E16d,酶反应产

    物开始集中分布在细胞基底部质膜(+);E18d~E19d,酶活性有明显增强(+~++)(图9)。

    生后酶活性仍持续增强,至21d时,细胞基底部质膜呈强阳性反应(+++)(图10)。
, 百拇医药
    3.3.3 MAO E15d,滤泡上皮细胞胞质内出现细小、稀疏的酶反应产物(±);E16d,酶活性较前增强(+);E18d,胞质内酶反应产物较明显增多(+~++)(图11)。出生后酶活

    性持续增强至生后21d,酶反应产物集中分布在胞质顶部和侧部(+++),胞质其他区域

    略少(图12)。

    3.3.4 SDH E15d,滤泡上皮细胞胞质内出现细小、稀疏的酶反应产物(±);E16d,酶反应产物较前增多(+)(图13);E18d~E19d,酶反应较明显增强(+~++)。出生后酶活

    性持续增强(++)。生后14d时,酶反应产物集中分布在胞质顶部和侧部(+++),胞质其他

    区域略少(图14)。
, 百拇医药
    对照:各期对照组酶反应均为阴性。

    各时期滤泡上皮细胞酶活性变化见表2。

    讨 论

    滤泡是甲状腺具有的一种独特结构,同时也是甲状腺结构与功能的基本单位。有

    关滤泡的发生和形成,一些学者作了观察和研究[13],认为滤泡的形成首先是细胞分

    泌胶体,胶体在细胞间聚集并相互融合,之后再由细胞包围胶体形成滤泡。本研究观

    察到,E16d~E17d,在腺体外侧和中央相继出现由细胞围成的滤泡结构,滤泡上皮细

    胞间及滤泡腔内均未见PAS 反应阳性胶体出现。这表明,此时期的滤泡为不具有功能
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    的原始滤泡。E18d,滤泡上皮细胞呈单层立方形,滤泡腔开始出现PAS 反应阳性胶

    体,表明此时期滤泡是结构和功能均已成熟的滤泡;这与俞慧珠等[4]的观察结果基本

    一致。本研究认为,滤泡的形成首先是细胞主动围成原始滤泡结构,然后再由滤泡上

    皮细胞向滤泡腔内分泌胶体。

    细胞核/质比是衡量和反映细胞发育分化特征的一个重要指标。胚胎期,滤泡上皮

    细胞胞核较大,胞质相对较少,核/质比大于1.0;同时核分裂像易见,表现出细胞增殖

    旺盛的特点。出生后随着细胞不断地发育,胞质相对增多,核/质比逐渐减小;至生后
, 百拇医药
    21d,核体密度和胞质体密度趋于稳定,核/质比稳定在0.35,与成年期之间无显著性差

    异(P>0.05)。这表明,生后21d时滤泡上皮细胞形态结构分化已接近成熟状态。

    在滤泡上皮细胞胞质的顶部,同时存在两种含有甲状腺球蛋白的颗粒[7,8]:一种是

    细胞新合成的膜包分泌颗粒,体积较小,颗粒内的甲状腺球蛋白被分泌到滤泡腔内贮

    存而形成胶体;另一种是细胞从滤泡腔重新吸收到胞质内的胶体小滴,胶体小滴体积

    较大,在光镜下可观察到。胶体小滴与溶酶体融合后被分解形成甲状腺激素(T3、T4)。

    E18d,滤泡腔内出现PAS 反应阳性胶体,滤泡上皮细胞胞质顶部也同时出现PAS反应
, 百拇医药
    阳性胶体小滴,这表明此时滤泡上皮细胞已具有重吸收胶体和产生甲状腺激素的功能。

    细胞酶活性直接反映细胞功能分化的程度。AcP参与甲状腺球蛋白的合成和甲状腺

    激素的形成,并影响细胞的分泌活动[7]。甲状腺球蛋白的合成必须有碘离子参加,滤

    泡上皮细胞基底部质膜上有ATPase,该酶具有碘离子泵作用,可将碘离子转运至细胞

    内[9];碘离子在细胞内的氧化激活是以H2O2为供体,而H2O2系由MAO催化酪胺水解所

    产生[10]。碘离子的转运、氧化激活和结合等一系列过程都是耗能的,其能量供应依靠
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    有氧氧化。SDH是有氧氧化过程中的关键酶,它的活性直接关系到三羧酸循环能否进

    行。E16d,上述各酶均显示出阳性反应,这表明此时滤泡上皮细胞已具有合成甲状腺

    球蛋白的功能,是功能分化的开始。随后酶活性逐步增强,至生后21d均达强阳性,并

    保持至成年期。表明生后21d时滤泡上皮细胞的功能已基本成熟。

    收稿1996-11 修回 1997-07

    本文图1~14见下图

    图 版 说 明
, 百拇医药
    图1E14d,细胞排列成团和索状,核分裂像易见(三角).HE 标尺示40μm

    图2 E15d,细胞呈团状排列,核分裂像易见(三角).HE 标尺示40μm

    图3 E16d,腺体外周部出现原始滤泡结构(三角),核分裂像易见(箭头).HE 标尺示40μm

    图4 E18d,滤泡腔出现胶体,成熟的滤泡结构形成.HE 标尺示40μm

    图5 生后21d,示滤胞上皮细胞和滤泡结构.HE 标尺示40μm

    图6 E18d,示胶体(箭头)和胶体小滴(三角).PAS染色标尺示100μm

    图7 E19d,示滤泡上皮细胞胞质AcP反应产物.偶氮偶联法染色标尺示40μm
, 百拇医药
    图8 生后14d,滤泡上皮细胞胞质的顶部和侧部AcP反应产物密集.偶氮偶联法染色

    标尺示20μm

    图9 E18d,示滤泡上皮细胞基底部底膜(三角)ATPase反应产物.铅法染色标尺示40μm

    图10 生后21d,示滤泡上皮细胞基底部底膜(三角)ATPase反应产物.铅法染色

    标尺示40μm

    图11 E18d,示滤泡上皮细胞胞质MAO反应产物.四唑盐法染色标尺示40μm

    图12 生后21d,滤泡上皮细胞胞质的顶部和侧部MAO 反应产物密集.四唑盐法染色

    标尺示40μm
, 百拇医药
    图13 E16d,示滤泡上皮细胞胞质SDH 反应产物.四唑盐法染色标尺示40μm

    图14 生后14d,滤泡上皮细胞胞质的顶部和侧部SDH反应产物密集.四唑盐法染色

    标尺示20μm

    Explanationof figures

    Fig.1 On the 14th day ofembryo,the follicular epithelial cells are arranged in clustersand

    cords.The mitoses(arrowheads)can beobserved.HE Bar=40μm

    Fig.2 On the 15th day of embryo,the follicular epithelial cellsare arranged in clusters and
, 百拇医药
    the mitosis(arrowhead)can be observed.HEBar=40μm

    Fig.3 On the 16th day of embryo,the primary thyroidfollicles(arrowheads) appear around

    the peripheral region of the gland.Themitoses(arrows)can be observed.HE Bar=40μm

    Fig.4 On the 18th day of embryo,there are colloids in thefollicular lumen and the mature

    thyroid follicles are formed.HE Bar=40μm
, 百拇医药
    Fig.5 Showing the follicular epithelial cells and the thyroidfollicles on the 21st day after

    birth.HE Bar=40μm

    Fig.6 Showing the colloids(arrows)and colloiddroplets(arrowheads)on the 18th day of

    embryo.PAS method. Bar=100μm

    Fig.7 Showing the reaction products of AcP in the cytoplasm offollicular epithelial cells on

    the 19th day of embryo.Azo-Couplingmethod.Bar=40μm
, http://www.100md.com
    Fig.8 On the 14th day after birth,the reaction products of AcPare mainly found in the apical

    and lateral cytoplasm of follicularepithelial cells.Azo-Coupling method.Bar=20μm

    Fig.9 Showing the reaction products of ATPase on the basalmembrane(arrowheads)of

    follicular epithelial cells on the 18thday of embryo.Lead method Bar=40μm

    Fig.10 Showing the reaction products of ATPase on the basalmembrane(arrowheads)of
, 百拇医药
    follicular epithelial cells on the 21stday after birth.Lead method Bar=40μm

    Fig.11 Showing the reaction products of MAO in the cytoplasm offollicular epithelial cells

    on the 18th day of embryo.Tetrazoliummethod.Bar=40μm

    Fig.12 On the 21st day after brith,the reaction products of MAOare mainly found in the apical

    and lateral cytoplasm of follicularepithelial cells.Tetrazolium method.Bar=40μm
, 百拇医药
    Fig.13 Showing the reaction products of SDH in the cytoplasm offollicular epithelial cells on

    the 16th day of embryo.Tetrazoliummethod.Bar=40μm

    14 On the 14th day after birth,the reaction products of SDH aremainly found in the apical and

    lateral cytoplasm of follicular epithelialcells. Tetrazolium method.Bar=20μm

    参 考 文 献
, 百拇医药
    [1] Remy L,BechetM,Cataldo C.The role of intracellular lumin in thyroid cells forfollicle

    morphogenesis in virto.J UltrastructRes,1977,11(61):243

    [2] Kameda Y.Immunocytochemical studies on differentiation of thethyroid gland in rabbit

    fetuses and chickembryos.Histochemistry,1984,26(80):23

    [3] 许龄秀.鸡胚甲状腺的形态及功能分化.解剖学报,1984,15(4):400
, 百拇医药
    [4] 俞慧珠,叶百宽.小白鼠胚胎发生.北京:科学出版社,1985:106

    [5] 郑富盛.细胞形态立体计量学.北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1990:6-12

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    1984:265

    [9] Fujita H,Nanba H.Fine structural localization of ATPase inthe guinea-pig thyroid.Histoche-

    mistry,1974,16(58):301

    [10] 章燕程.甲状腺的分化发生和甲状腺激素的生物合成.国外医学,内分泌学分册,1981,1(4):185

    STEREOLOGICALAND HISTOCHEMICAL STUDIES ON THE

    DEVELOPMENT OF THE MOUSE THYROID

    FOLLICULAR EPITHELIAL CELLS
, 百拇医药
    Yu Xinyu,Sun Changbin,Wang Shiping*

    (Department ofHistology and Embryology,Dalian University MedicalCollege,Dalian,*Department of Hisology and Embryology, Xinjiang Medical College)

    The development of BALB/c mouse thyroidfollicular epithelial cells from the 14th day of

    embryo to adulthood were studied by means of stereologic andhistochemical methods under
, http://www.100md.com
    light microscope.The results are as follows:(1)During the 14-15thdays of embryo,the cells

    were arranged in irregular clusters and cords.During the 16-17thdays of embryo,the primary

    thyroid follicles were formed.On the 18th day of embryo,therewere PAS-positive colloids in

    the follicle lumens and the mature thyroid follicles wereformed.(2)During the embryonic stage,the nuclei were large,with the N/C ratio >1.0,and mitoses were oftenobserved.By the 21st
, 百拇医药
    day after birth,the N/C ratio began to stabilize at 0.35 and themorphology of the cells nearly

    approached to that of the adulthood.(3)On the 16th day ofembryo,AcP,ATPase,MAO and

    SDH showed positive reactions and then the activities of theenzymes enhanced gradually.By

    the 21st day after birth,all the enzymes exhibited strongpositive reactions. KEY WORDS Thyroid follicularepithelial cell;Development;Histochemistry;

    Stereology;Mouse

    _______________________

    △Department of Histology andEmbryology,Dalian University Medical College,Dalian 116622,China, http://www.100md.com