他山之石小鼠内耳壶腹超微结构研究

中华耳鼻咽喉头颈外科杂志

年5月第55卷第5期

杨立军李丽娟刘涛张玉卓王利伟沈鹏

医院耳鼻咽喉科

目的：通过观察小鼠内耳壶腹超微结构，探讨其生理及病理意义。

材料和方法

1

实验动物和设备

清洁级昆明小鼠，雌雄不限，由首都医科大学实验动物部提供[实验动物许可证号：SCXK(京)-]，其中年轻小鼠(2月龄)和老龄鼠(12月龄)各10只。观察设备采用日立s-扫描电镜。

2

扫描电镜标本制作

小鼠3.5%水合氣醛0.1ml/10g腹腔注射麻醉，断头处死后在解剖显微镜下(德国LEICAMZ95)迅速取出骨迷路，在耳蜗处开窗，4C下3%戊二醛溶液固定2h。解剖显微镜下剥离骨迷路，获取三个半规管壶腹，置于4oC下3%戊二醛溶液中固定2h备用。

解剖显微镜下在嵴帽顶处小心剖开壶腹，用磷酸盐缓冲液(pH=7.4)冲洗3次，1%锇酸固定1h，再用磷酸盐缓冲液冲洗3次，50%、70%、80%、90%乙醇系列脱水(各10min)，%0乙醇脱水2次，每次10min，二氧化碳临界点干燥。

为了观察壶腹嵴纤毛间的结构以及嵴帽与壶腹侧壁之间的结构，在制备电镜标本的过程中，我们将壶腹的外壁与壶腹嵴帽仔细分离。将制备的壶腹标本充分展开贴附到载物台的导电胶上，充分暴露壶腹结构。将标本放入镀膜机进行喷金。

3

扫描电镜观察

喷金后将标本放人扫描电镜进行观察和照相。我们用不同放大倍数观察了壶腹嵴的两侧壁(椭圆囊侧和管侧)以及嵴帽结构，对壶腹嵴两侧的壶腹腔也进行了观察。

前期研究中我们在椭圆囊斑和球囊斑发现了纤毛间耳石的存在，因此在本研究中我们仔细观察了壶腹嵴纤毛间结构。

结果

不同年龄小鼠壶腹超微结构基本结构一致，实验中仅发现二者壶腹嵴侧面的表面耳石存在细微差异，我们会在描述共同特征的同时对不同年龄小鼠间存在的差异加以说明。

01

壶腹嵴毛细胞纤毛及纤毛间结构

分离嵴帽与壶腹壁之间的连接，去掉嵴帽后可以暴露壶腹嵴的毛细胞，纤毛清晰可见。相对于椭圆囊和球囊斑毛细胞纤毛，壶腹嵴毛细胞的纤毛要长一些，虽然表面上观察有些欠规则，但每一个毛细胞的纤毛束按同样规则排列。

在不同的毛细胞纤毛束之间可以看到耳石结构，同椭圆囊和球囊纤毛间耳石形态相似，有一较平坦的底部朝向嵴帽，黏附在嵴帽无结构的胶质层上，另一端则朝向壶腹嵴毛细胞和支持细胞表面(图1A~C)。

圈1小鼠壶腹嵴毛细胞纤毛层描电镜所见

A：分高嵴帽与壶腹壁后，可见毛细胞纤毛(红箭头)及其表面附着的无结构胶质层，在表面的纤毛间隐约可见纤毛间耳石存在(蓝箭头)；

B：观察胶质层脱落较多的区域，可见明显的耳石结构存在(蓝箭头)，呈颗粒状排列，之间有毛细胞纤毛穿出(红箭头)；

C：进一步放大可以更加清晰地看到纤毛间耳石状态(蓝箭头)及其黏附的纤毛及胶质，在耳石的间隙可以看到深部毛细胞頂端(红箭头)

嵴帽的边缘可以看到毛细胞纤毛顶端以及纤毛覆盖的纤毛间耳石，大部分耳石表面覆盖有胶质及纤毛，但少部分表面呈游离状态没有纤毛附着，甚至有的表面没有胶质覆盖(图2A、B)。

图2小鼠壶嵴腹峪帽边缘结构扫描电镜所见

A：峪帽的边缘可以看到壶腹峪的椭圆囊侧壁(蓝箭头)、毛细胞纤毛顶端(黑箭头)以及纤毛覆盖的纤毛间耳石(白箭头)，部分耳石未被纤毛覆盖，顶端游离于壶腹腔内(红箭头)；

B：放大后可见部分耳石表面覆盖有胶质蓝箭头)，有的表面没有覆盖胶质(红箭头)

02

嵴帽和壶腹外侧壁之间连接处的超微结构

分离嵴帽和壶腹外侧壁之间的连接相对比较容易，我们将分离后的壶腹外侧壁呈皮瓣样向外展开，便于与嵴帽进行连续观察。

我们发现嵴帽与壶腹外侧壁之间的连接不是很紧密，在连接的缝隙之间可以观察到很多纤细的晶体样颗粒物，在分离的嵴帽表面(图3)和壶腹外侧壁上(图4)均有分布。

图3小鼠壶腹嵴帽扫描电镜所见

A：嵴帽与壶腹壁分离后可以看到无结构胶质层植盖毛细胞纤毛顶端，表面布满筑粒状物，可以看到部分裸露的纤毛间耳石(蓝筑头)；

B、C：取颗粒物均匀的区域放大后，可见大量纤细的晶体样颗粒物，形状较规则，排列无明显规律性，黏附于胶质层表面或部分埋于胶质层中；

D：进一步放大后，可见纤细的晶体样颗粒物也并不完全一致，有的表面较光滑，有的还有更小的晶体结构附着，呈棘刺状(蓝箭头)

图4小鼠嵴帽顶处的壶腹壁扫描电镜所见

A：掀起的壶腹嵴顶处的壶腹壁瓣，与壶腹嵴处的壶腹型相连续，并外展；

B、C：放大后可见瓣的表面被覆胶质及颗粒物，壁细胞形态不是很清晰，颗粒物比较密集，基本上呈单层分布；

D：进一步放大，可见颗粒物形态与崎帽表面的纤细的晶体样颗粒物类似(应该是同种物质被人为分离后形成的)

03

壶腹嵴椭圆囊侧及管侧超微结构

壶腹嵴的椭圆囊侧壁放大到一定倍数时可以看到表面呈脑回状，布满隆起与凹陷，并可以观察到在这些隆起与凹陷表面黏附着很多纤细的晶体样颗粒物，形状与嵴帽表面的颗粒相似，主要集中在壶腹嵴侧壁的中上部(图5A~C)。

图5小鼠壶腹嵴椭圆囊侧和半规管侧壁扫描电镜所见

A：壶腹嵴椭圆囊侧壁近底部尚可以辨认出上皮细胞的形态(蓝箭头)，接近嵴帽处的侧壁楷皱变深，细胞形态难以辨认，呈现沟回状(红箭头)；

B、C：进一步放大后可以看到壶腹嵴侧壁沟回上布满纤细的品体样颗粒物，同嵴帽表面纤细的品体样颗粒物形态基本一致，黏附或部分埋于壶腹嵴璧上

老龄小鼠不同个体之间颗粒的分布密度并不相同(图5D)。

D：另外一只同龄小鼠的壶腹嵴椭圆囊侧壁标本，可见沟回较浅，颗粒物较少

不同年龄的小鼠颗粒物被覆的胶质层存在差异，年轻小鼠的胶质层明显比老龄小鼠厚(图5E)。

E：年轻小鼠壶腹嵴椭圆囊侧壁标本，可见颗粒物被较厚的胶质包裹，形态不是很明显

壶腹嵴管侧壁相对于椭圆囊侧壁较垂直于底部的壶腹壁，表面同样布满纤细的晶体样颗粒物，但沟回不如椭圆囊侧壁明显(图5F)。

F：壶腹崎半规管侧壁超微结构，表面相对较平坦，同样也有大量纤细的晶体样颗粒物黏附，形态与椭阳囊侧壁相同

04

壶腹腔管侧与椭圆囊侧超微结构

壶腹腔管侧壁有较多形状不规则的颗粒物沉着，越靠近壶腹嵴基底部的腔壁颗粒物越多(图6A、B)。

图6小鼠壶腹椭圆囊侧和半规管侧壁扫描电镜所见

A、B:壶腹管侧近壶腹峪底壁处，能够看到模糊的整细胞轮廓，表面被覆大量的颗粒物，形状不规则，大小与壶腹嵴侧壁及嵴帽上的纤细的品体样颗粒物相似，黏附于细胞表面

壶腹腔椭圆囊侧壁则显得比较光滑，很少看到颗粒物沉着，可以较清晰地看到壶腹壁上皮细胞的六边形轮廓(图6C、D)。

C、D：壶腹椭圆囊侧壁t也有类似颗粒物，但数量明较较少，收细胞轮廓较清晰

讨论

内耳壶腹是前庭感受器的一部分，大部分眩晕疾病的发生都与壶腹及其内部结构相关，比如嵴帽型耳石症和“轻嵴帽”，而像管石症也是因为影响到了壶腹嵴才产生症状，所以对壶腹及其内部结构的深人研究，有助于探索现在仍处于假说中的多种眩晕疾病的发病机制。

本研究主要发现了纤毛间耳石和表面耳石的存在，这些耳石能够增加壶腹嵴和嵴帽的质量，增加壶腹嵴及嵴帽的惯性，有利于在头部旋转时感知旋转性刺激，同时还发现了壶腹嵴及嵴帽的一些结构特点。

虽然是在小鼠中观察到的现象，但可以用来尝试解释临床上遇到的某些耳源性眩晕，特别是“轻嵴帽”和嵴帽型耳石症的发病机制和转归。当然确切的结构特征还有待于在人体标本上进行验证。

本

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