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目的: 通常认为UES(UpperEsophagealSphincter,食管上括约肌)源性环咽切迹是UES的功能性障碍(功能性环咽切迹),本课题组研究证实食管入口处存在器质性的环咽切迹,发现器质性环咽切迹的出现可能与老龄化有关,并进行了相关的文献报道。本研究主要目的是在课题组前期研究的基础上,从主动性因素和被动性因素两方面着手来探明UES源性器质性环咽切迹的形成机制。 1.主动性因素方面—肌纤维性质:研究成年和老年比格犬咽、食管各段肌层中慢肌骨骼肌重链(MHC-Ⅰ)、快肌骨骼肌重链(MHC-Ⅱ)、平滑肌肌动蛋白(a-SMA)的分布特点,并进行比较,为研究器质性环咽切迹的形成机制提供形态学依据。 2.被动性因素方面—环甲,环杓关节构筑:研究环甲关节及环杓关节关节腔、关节囊的形态结构特点及这一构筑特点与其运动形式之间的关系。 方法: 1.主动性因素方面—肌纤维性质:取健康成年和老年比格犬咽食管标本各5例,采用免疫荧光化学双重标记法检测骨骼肌慢肌标志物慢肌肌球蛋白重链Ⅰ(myosinheavychain-Ⅰ,MHC-Ⅰ)、骨骼肌标志物快肌肌球蛋白重链Ⅱ(myosinheavychain-Ⅱ,MHC-Ⅱ)和平滑肌标志物a-平滑肌肌动蛋白(a-smoothmuscleactin,a-SMA)在成年和老年比格犬咽、食管各段肌层表达及空间分布关系。 2.被动性因素方面—环甲,环杓关节构筑:(1)环甲关节:利用大体解剖方法取38例喉部标本(中国人男性15例,女性5例;新西兰人男性11例,女性,7例。年龄范围57～95岁,平均年龄为74岁),去除环甲关节周围软组织,定义环状软骨板正中矢状面和甲状软骨板后缘及下角的长轴之间的角度为环甲角,利用ImageJ软件(NIH,USA)测量,并对喉标本左右侧、不同性别、不同人群的环甲角值差异进行统计学分析;取3例喉标本,利用微计算机断层扫描技术(Micro-CT)扫描系统和三维重建软件实现环甲关节的三维构建;之后将该3例标本脱钙、脱水、石蜡包埋后进行苏木素伊红(HE)和Van-Gieson(VG)染色。(2)环杓关节:利用大体解剖方法取26例喉部标本,其中男性15例,女性11例,年龄范围54～93岁(78.81±8.55岁),采用微计算机断层扫描技术(Micro-CT)扫描系统和三维重建软件实现其中10例环杓关节的三维构建;之后取扫描过的2例标本脱钙、脱水、石蜡包埋后进行苏木素伊红(HE)和Van-Gieson(VG)染色;取另外的16例标本制备环杓关节横断位(5例)、冠状位(2例)及矢状位(9例)的薄层塑化切片。 结果: 1.主动性因素方面—肌纤维性质:(1)MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ在成年比格犬下咽段和食管上端至贲门部肌层均有表达,但两者在各段肌层的表达强度不同,MHC-Ⅰ按由UES段、食管上段、食管下段、下咽段、至食管中段的顺序逐渐减弱,MHC-Ⅱ则相反;a-SMA阳性细胞在食管中段下份肌层最内侧开始有零星表达,至食管下段逐渐增多,于内层形成环形平滑肌层,部分平滑肌细胞由平滑肌层分出深入至外层纵行肌层中,包绕外层骨骼肌纤维束;因此成年比格犬下咽段、UES段、食管上段、食管中段肌层细胞性质主要为MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ阳性细胞,食管下段肌层细胞性质除了MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ阳性细胞,还存在大量a-SMA阳性细胞;(2)MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ在老年比格犬下咽段和食管上端至贲门部肌层亦均有表达,MHC-Ⅰ在各段肌层的表达强度均较成年犬弱,MHC-Ⅱ则相对增强;且在老年犬食管中段肌层出现了同时表达MHC-Ⅱ阳性并a-SMA阳性的细胞,MHC-Ⅰ阳性并a-SMA阳性的细胞,MHC-Ⅱ阳性、MHC-Ⅰ阳性并a-SMA阳性的细胞;老年犬食管下段肌层亦存在a-SMA阳性细胞,于最内层呈环形排列;因此老年犬下咽段、UES段、食管上段、食管下段肌层细胞性质均与成年犬差别不大,但在食管中段肌层老年犬存在共表达骨骼肌肌球蛋白与平滑肌肌动蛋白的细胞; 3.被动性因素—环甲,环杓关节的构筑:(1)环甲关节:(i)所有个体双侧环甲关节的关节面形态均存在不对称性;(ii)关节腔(环甲关节)亦存在不对称性,并且这一特性与环甲角紧密相关。(iii)所有个体喉的双侧环甲角没有相同的。(2)环杓关节:(i)环杓关节关节腔的面积远大于其关节面的面积;(ii)环杓关节后侧的关节囊非常强壮且富含弹性纤维,其向侧方延伸与环杓后肌肌腱融合共同附着于杓状软骨肌突;(iii)环杓关节上方及内侧有足够的空间,使得关节运动时杓状软骨可以离开环状软骨关节面。 结论:1.主动性因素方面—肌纤维性质:(1)分别明确了成年和老年比格犬咽、食管各段肌层MHC-Ⅱ、MHC-Ⅰ和a-SMA表达及空间分布特点;(2)成年与老年比格犬食管中段肌层细胞性质存在显著差异:老年比格犬食管中段肌层出现共表达骨骼肌肌球蛋白重链与a.平滑肌肌动蛋白的细胞;导致这一差异的原因值得进一步研究。 2.被动性因素方面—环甲,环杓关节的构筑:(1)环甲关节的不对称性:环甲角的不同可能导致了双侧环甲关节关节面的接触面积的不同,最终体现为环甲关节关节面及关节腔的不对称性。环甲角可以在活体的喉影像中观察和测量。因此本研究结果将为环甲关节影像学检查提供参考。(2)环杓关节:(i)环杓关节后侧关节囊是保持该关节稳定的首要被动性因素。(ii)在正常生理状态下杓状软骨除了沿环状软骨关节面做滑动、旋转及摇摆运动外,还离开环状软骨关节面在矢状位上做上下的“弹跳”运动;而且弹跳运动是环杓关节的主要运动形式。