胎儿肾小球毛细血管的发生及发育的扫描电镜观察

胎儿肾小球毛细血管的发生及发育的扫描电镜观察 胎儿肾小球毛细血管的发生及发育的扫描 电镜观察 第l7卷第2期 1996年4月 湖北医科大学 ActaAcademiaeMedicinaeHubei V0【.17.No2 Apt.1996 .i,,/) 胎儿肾小球毛细血管的发生及发育的扫描电镜观察 尺, 摘要应用微血管铸型扫描电镜(SEm)~g察了I5倒20,38周胎儿肾小球毛细血管发生及发育的 形态学变化.结果显示:20--38周胎儿的肾脏内皮质肾小球生长发育较好,肾小球大小无明显变化.但 其毛细血管形态显示了一定的差异.外皮质肾小球发育较差.在胎儿早期(5十月)较多初缀肾小球的 入球小动脉发出的毛细血管呈向前开放5一l0支数量不等的小采起或弯曲成指状排列.部分肾动脉分 支形成的终末血管(入球小动脉)呈光精而叉膨太的盲端或结节”状. 随着肾小球毛细血管发育.毛细 血管棒数量增多,肾小球发育接近球形.近足月时处于初期发育的肾 小球较少发现.肾小球的3种类 型是由肾小球毛细血管早期发育所决定.其毛细血管来源于肾入球 动脉形成的各级分支.以芽生形式形 成. 主题词肾小球/组织学和解剖学;血管/超徽结构;血管/胚眙学;胎儿 中图分类号R322.6 运用微血管铸型结合SEM观察对肾小球 毛细血管构筑的研究已有不少报导,但对肾小 球毛细血管的发生和发育研究较少.本文应用 该对胎儿肾小球毛细血管发生及发育的形 态学变化进行观察,旨在为基础和临床医学. 特别是对新生儿肾功能低下的认识及某些肾脏 疾病发病机理提供形态学资料. 1材料和方法 1.1材料选用妊娠20,38周(5个月至近 足月龄引产和流产胎儿I5例.其中5月龄胎 儿5例,6月龄4倒,7月龄3例,8月龄2 例,9月龄1例. I.2方法胎儿引出体外后3,4h内应用甲 基而烯酸甲醋(9份)和而烯酸甲酯(1份) 混合树酯沿降主动脉插管灌注铸型.20%HCI 衡蚀.冲洗好的铸型样本干燥后,选取肾脏内 外皮质微血管铸型样率粘附于金属样本台上. Eiko.IB3型离子镀膜仪疃金,HitachS-450型 SEM观察加速电压2O,25kV.摄取不同 月份胎儿肾小球照片,并测定200个内皮质肾 小球直径,肾小球直径取最大值. 2结果 胎儿肾脏肾小球分布于肾皮质.外皮质肾 小球发育较差,内皮质较为成熟,有些在同一 区域肾小球发育状况及大小和形态各异.在5 月龄的胎儿肾脏外皮质肾小球较多处于初级状 态,肾入球动脉发出向前开放的5,lO支长短 不一,粗细不等且互不吻合的指状毛细血管, 其外观如”花瓣”状,形态学特征酷似菊花型 肾小球.部分肾动脉发出的各级血管分支形成 的终末血管呈光滑而叉膨大的盲端或”结节” 状外观(图1)在发育晚期8月龄的胎儿肾 脏外皮质仍有不同矸三态发育较差的肾小球,有 些肾小球仪为肾入球动隙分支开三成5,l0支数 量:等的小突起状?【L管芽(图2);有的在其 初级分支基础上再继续发出次级舒支和出现: 同程度弯曲的【f『L管袢;发育更进一步的肾小球 其形苍已接近眯讦;,?毛细皿管粗细不一, 宽节1:等-…肌动脉Pl=状毛细血管.毛细血 静f排列稀疏n数较少,有较多的指状毛细 血管出耻,部分毛细血管出观吻台清楚可见. 云啪 垒熊篙 湖北医科大学第17卷 其形态学特征与混合型肾小球相同(图3. 4).在近足月龄胎儿肾外皮质肾小球多发育较 成熟.呈球型.排列密集,部分肾小球近乎重 叠在一起(图5),而处于初级发育的肾小球 较步发现. 胎儿肾脏内皮质肾小球发育较好,根据其 外形结合肾小球毛细血管吻合状态可分为球 型,菊花型及二者特征兼有的混合型3型,其 中球型肾小球占多数,测量2O,38周(5个 月至近足月龄)胎儿内皮质较为成熟的200个 球型肾小球平均直径(m,三?s)按月龄5 至近足月排列分别为:173.85?34.47, 171.71?27.14.182.58?21.29.179.91? l7.23,163.91?26.41,结果显示肾小球随年 龄增长其大小变化差异无显着性(P>0.05). 但其肾小球毛细血管显示了一定程度的年龄性 改变,妊娠5月胎儿肾小球毛细血管多粗细不 规则,部分以毛细血管窦形式存在,毛细血管 袢数量相对较少,发育较为成熟的肾小球较 少;6月龄胎儿内皮质肾小球毛细血管粗细不 一 ,动脉性毛细管窦仍然存在;7月龄胎儿肾 小球毛细血管较均匀而光滑.动脉性窦状毛细 血管较少发现(图6);在近足月胎儿内皮质 肾小球毛细血管发育较为成熟,部分发育已接 近成熟状态,其毛细血管均匀光滑.且毛细血 管之间间隙在SEM观察下较为明显.各级毛 细血管之间的吻合清楚可见(图7).但在所 观察的不同月鸯争胎儿肾脏肾小球未发现其毛细 血管呈明显分叶状态. 3讨论 胎儿肾小球分布于肾皮质垒层.但其发育 状态各异,在内皮质者发育较成熟.而在外皮 质肯发育相对较差,与Lewis等报导一 致[.J,但与成年肾脏皮堰深浅层的肾小球 形态,大小和结构无显着差异则有所不同j. 内皮质肾小球毛细血管构筑根据外形结合毛细 血管吻合状态可分为球型,菊花型及二者特征 兼有的混合型.胎儿肾脏球型肾小球直径接近 人的肾小球正常值(150,250pm)范围J, 而大鼠在生后第10d,发育最好的肾小球仅为 成熟鼠的肾小球的一半大_4J.观察5个月至近 足月龄(2O,38周)胎儿肾小球大小变化与 Souster[等运用光镜切片图像分析所揭示的结 果相似,即内皮质肾小球保持同一形态,大小 至出生相接近,其形态变化与其发育时期功能 低而恒定有关.对肾小球毛细血管构筑和外形 结构的观察结果,提示人胎儿发育至7月龄 时.其肾脏内皮质肾小球毛细血管发育已比较 成熟,至近足月时部分发育接近成熟状态.为 体外生命活动必需的泌尿功能结构作好了准 备. 肾小球毛细血管起源问题至今尚无明确结 论.目前有两种观点:其一是由肾内问充质实 心细胞团分化形成.并非由肾动脉的分支延续 而来,Reeves等【运用电镜研究早期肾小 球发育认为肾小球血管发源于内陷在肾小体中 的问充质细胞团形成裂隙;我国亦有学者 对l4,28同胎儿肾脏进行研究认为肾小球毛 细血管由肾内间充质直接分化形成后,与肾动 脉形成的细小分支相吻合而沟通,并非由肾动 脉分支形成的毛细血管直接延伸而成.第二种 观点认为肾小球毛细血管起源于穿入肾小体腔 内从邻近间充质而来的一支或多支血管,Hay 等[研究幼犬发现肾小球毛细血管来源于其 先前存在的血管形成内皮芽,而后进行管道 化;Osathanonth[等观察进入韧级肾小体的 外部血管,其中部变宽.而后出现窗孔,转变 成毛细血管;Kazimierczak?运用电镜对大鼠 肾小球毛细血管赶生和发育进行研究,其结果 支持第二件观点.本实验结果征实肾小球毛细 血管分支均来源于肾动脉各级分支形成的入球 第2期际国华,等胎儿肾小球毛细血管的发生及发育的扫描电镜观 察 小动脉,多数在入球小动脉形成膨大末端分裂 成3,lO支数量不等,长短不一,弯曲程度不 同的毛细血管芽(小突起);部分肾动脉分支 (入球小动稠()呈光滑而又膨大的盲端或”结 节”外观,其结果与Evan等[]-”描述的极 其相似.因此本研究进一步支持第二种观点. 认为肾小球毛细血管均来自肾入球小动脉,以 芽生形式形成球形毛细血管簇.业已证明l1, 中胚层早期胚胎发育时.血管形成是在成血管 细胞分化后,通过原先的血管细胞增生和磨 大,而以发芽形式产生新的血管.组织损伤后 血管的再生和修复也以芽生形式形成lj.这 些都有助于说明血管可以以芽生形式形成. 在观察胎儿肾小球发育变化时,值得一提 的是我们发现在5月龄胎儿肾脏有两例较为特 殊的肾小球(图8,9),一例双出球动脉从血 管极离开肾小球,并排紧贴在一起走行,其管 径大小一致,而与之相对应的入球小动脉较 粗;另一例双出球动脉互相缠绕在一起走行离 开肾小球.而与之相对应的入球动脉也为双 支.值得注意的是以上两个肾小球明显大于其 它相应发育时期的肾小球.我们推测可能由两 个肾小球发育过程中未分裂所造成.这种多支 出,入球小动稠(是由先天发育所形成,无特殊 生理意义,进一步支持MurakamiIt4J观点.关 于出,入球小动脉起始部位于微血管铸型 SEM观察下,环形狭窄较明显,国内外学者 认为该处是括约肌所在部位,可能对凋控肾小 球内的微循环和肾的泌尿功能有重要意义”, 但这一王见彖在眙儿发育时期.其肾小球出,入 球小动脉起始部位压迹不i显,可能与肾小球 泌尿功能低下,平滑肌发育:完营肓关. 参考文献 metanephrc~JAnat,1958;92:84. 2LewisOJ.Thevasculm”arrangemcnatofmanmalain renalglomerulus?revealedbyastudyofitsdevelop— mcnt.JAnat,i958;92:433. 3EvanAP,St~>zkelJA,toemkerV,etalDevc1. opmentoftheintrarenalvascularsystemofthepuppy kidneyAnatRec,1979;i94:187 4Kazimi~ezak』.Astudybyscanning(SEM)and tranamiaaion(TEM)electronmicroocopyofthe glom~~ularcapillariesindevelopingrstkidneyCell TissueRes,1980:212;24l 5曹玉纯,吴淑兰,王仲涛,等.对胎儿肾脏研究: 光镜及透射电镜观察.解剖,i981;12: 3I6. 6上海第一医学院主编组织学.北京:人民卫生 出版杜.i98i,786,787. 7SousterLP,EmeryJL.Thesizesofrenalglomeruli infatuaeaandinfantsJAnat,i980;130:595 8ReevesW,CaulfieldJP,FarquharMGDifferentia— tionofepithelialfootproeesse~andfiltrationslits IabInvest,i978:39:90 9HayDA,EvanAPMaturationoftheglomerular visceralepitheliumandcapillaryendntheliuminthe puppykidneyAnatRec.i979;193:1 i0G~athanondhV.PotterELDevelopmentofhu— mal~,kidneyasshownbymicrodissectlonArch Path,1966;82:403 11EdwardsJG.Thedevelopmcmtoftheefferentartrir oleinthehumanmetanephmsAnatRec.i951; i09:495 12B1oomW.FawccttDWATextbookofHistology. 10thEd.Philadelphia—Imdon_T??:WB SoundersCompany.1975,69 13冀向东鄂征.对家免皮管透明窗内微血管损伤 与修复的霉骚研究.解剖学杂志.1992:i5: 34 MicrovaseularDevelopmentofHumanFetalRenalGlomerulusa SEMStudyofVascularCasts ChertGuohua,ChertXichang,ZhangYouyun (DepartmentofHumanAnatomy,BasicMedicalCollege,Hubei MedicalUniversity,Wuhan430071,China) Abstract Themicrovasculardevelopmentofrenalglomerulusof15humanfetusesagedbetween5, 9months(20, 38w)wasstudiedwiththereplicaSEMmethodofmethaycrylatecorrosion’CaStS 0fvesse1.Theglomerulusintheinnercortexweredifferentiatedbetterthanthoseclosertothe renalsurface.Theglomerulioftheoutercortexconsistedofasingledilatedvesse1.orafew prc,cesses—likevesselformedbythebranchesoftheafferentarterioles.Thecapillarieswere patentintheleast.developedglomeruli.AscapiliariesofglomeruIideVcIoped,glomeruliposs’ esedanincreasinglylargernumberofcapillaryloopsandcapillarytuftassumedasphericalas’ pect.ourobservationsdidsuggestthatglomerularcapillariesoriginatefrompre’existingvessels’ afferentarteriolethatformedendotbelialbudsandlaterbecamecanalized.Int heinnercor’ tex.glomerulialmostremained缸 thesamesite5to9months.Butglomerularcapillaries showedobviouschangesinappearence? MeSHkidneyglomerulus/AH;bloodvessels/UL;bloodvessels/EM;fetus