殷于磊 盧 晨 余 波 杜 杰 肖 立 鄭松柏 (復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院,上海 200040)
胃黏膜由上皮、固有層、黏膜肌層構(gòu)成,含有賁門腺、胃底腺和幽門腺三種管狀外分泌腺體。在人體生長(zhǎng)發(fā)育成熟后,胃黏膜隨增齡而發(fā)生老化,了解胃黏膜老化的特點(diǎn)對(duì)正確認(rèn)識(shí)老年人上消化道疾病具有重要意義。
關(guān)于胃黏膜形態(tài)的增齡性改變?cè)性S多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究,Majumdar等〔1〕發(fā)現(xiàn),24月齡的大鼠較4月齡鼠的胃黏膜厚度高,但腺體高度降低32%,腺體密度也下降(腺體個(gè)數(shù)/cm3),且排列紊亂,腺腔大小不一,部分呈囊性擴(kuò)張,上皮細(xì)胞分泌功能降低,體積變小,胞質(zhì)內(nèi)分泌空泡消失,黏膜固有層和黏膜肌層結(jié)締組織大量增生伴有膠原化;Hollander等〔2〕在大鼠中也觀察到類似的現(xiàn)象;日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)老年小鼠胃竇腺周圍血管的基底膜增寬〔3〕;Hollander等認(rèn)為,固有層膠原組織增生是胃黏膜老化的基本病理改變,因?yàn)檫@些膠原化增厚的結(jié)締組織將上皮細(xì)胞與滋養(yǎng)脈管分隔開,影響氧及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散,從而導(dǎo)致腺體萎縮性變化和分泌功能降低,所以老化的胃黏膜厚度雖然增加,但腺體卻是萎縮的。
人體胃的增齡性改變?cè)幻枋鰹槲s性的,文獻(xiàn)報(bào)道老年人的萎縮性胃炎發(fā)病率增加,在80歲以上人群中發(fā)病率達(dá)50% ~70%〔4,5〕。但是,胃幽門螺桿菌(Hp)慢性感染的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)此產(chǎn)生了疑問。在人群中,Hp感染率隨著年齡的增長(zhǎng)而增高。據(jù)調(diào)查,有胃十二指腸疾病的老年人群中感染率超過(guò)70%,無(wú)癥狀的老年人群中約40% ~60%有Hp感染〔6〕。日本學(xué)者曾開展了一系列研究,主要針對(duì)Hp感染的長(zhǎng)期效應(yīng)和它在胃的老年性改變(如萎縮、腸化)中所起的作用。一項(xiàng)大型的多中心研究發(fā)現(xiàn),是Hp感染而非增齡本身引起萎縮性胃炎和腸化〔7〕。但是,在Hp陽(yáng)性個(gè)體中,萎縮和腸化隨年齡增長(zhǎng)而增加〔8〕。另兩個(gè)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)Hp陽(yáng)性病人中萎縮性胃炎、腸化和異型增生的發(fā)生率增加,因此認(rèn)為Hp慢性感染是預(yù)測(cè)胃萎縮發(fā)生的主要因素〔9,10〕。另外,據(jù) Kokkola報(bào)道,通過(guò)對(duì)有Hp感染的老年萎縮性胃炎病人的前瞻性隨訪,發(fā)現(xiàn)在根除Hp感染后,萎縮、腸化及炎癥均顯著好轉(zhuǎn)〔11〕。
1920年~1980年,曾多項(xiàng)研究報(bào)道認(rèn)為老年人胃酸分泌大幅下降,但Hp的發(fā)現(xiàn),使增齡、Hp、胃黏膜萎縮以及胃酸分泌功能之間的關(guān)系變得更為復(fù)雜。近來(lái)20年來(lái)的許多研究表明,泌酸功能沒有隨年齡增高改變,甚至有些報(bào)告認(rèn)為老年人胃酸分泌是增加的。日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)在Hp陰性個(gè)體中,增齡對(duì)于胃酸分泌沒有影響,在Hp陽(yáng)性個(gè)體中,胃酸分泌隨年齡增加而減少〔12〕。Lijima發(fā)現(xiàn),老年人胃酸分泌功能沒有減退,相反,在Hp陰性的個(gè)體中反而有上升現(xiàn)象〔13〕。
Hp感染造成泌酸減少有兩個(gè)原因:(1)胃體的萎縮性胃炎,(2)釋放的炎性介質(zhì)(IL-1β和TNF-α)會(huì)抑制壁細(xì)胞泌酸。另外劉懿等〔14〕對(duì)Hp陽(yáng)性胃炎患者殺菌治療前后胃壁細(xì)胞超微形態(tài)及質(zhì)子泵(H+-K+ATP酶)mRNA基因表達(dá)情況的研究發(fā)現(xiàn),Hp感染患者胃黏膜壁細(xì)胞分泌活性明顯降低。根除Hp感染后胃黏膜壁細(xì)胞形態(tài)及泌酸功能均得以恢復(fù)。H+-K+ATP酶RNA的基因表達(dá)較治療前升高,從而認(rèn)為Hp通過(guò)下調(diào)壁細(xì)胞H-K ATP酶亞基的mRNA基因表達(dá),而使得胃酸分泌減少。
壁細(xì)胞是泌酸細(xì)胞,它通過(guò)壁細(xì)胞頂部分泌小管膜上質(zhì)子泵(即H+-K+ATP酶)的質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)而實(shí)現(xiàn)其泌酸功能,H+-K+ATP酶由催化α亞單位和糖基化β亞單位構(gòu)成。α亞單位通過(guò)水解ATP為離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)提供能量,β亞單位則主要負(fù)責(zé)全酶的裝配。壁細(xì)胞受刺激分泌胃酸有兩條細(xì)胞內(nèi)通路,一條是細(xì)胞內(nèi)鈣離子增加,另一條通過(guò)組胺使細(xì)胞內(nèi)CAMP增加。Setsuko等發(fā)現(xiàn)老齡大鼠的H+-K+ATP酶蛋白表達(dá)減少,并且CAMP通路可能更易受到衰老的影響〔15〕。目前此方面報(bào)道不多。
另外,與胃酸密切相關(guān)的是胃蛋白酶,可能由于其在胃液中不穩(wěn)定,難以研究,這方面報(bào)道不多。Feldman曾報(bào)道老年人胃內(nèi)胃蛋白酶含量降低〔16〕。
正常時(shí),黏液細(xì)胞可分泌大量黏液,形成一松軟的凝膠層,覆蓋于黏膜表面,黏液細(xì)胞分泌的HCO-3也滲入到此凝膠層中,形成一層“黏液-碳酸氫鹽屏障”,此屏障加上胃黏膜表面的一層磷脂,共同構(gòu)成疏水性屏障,保護(hù)胃黏膜免受食物的摩擦損傷,并阻止胃黏膜細(xì)胞與高濃度的酸及胃蛋白酶直接接觸。另外,胃上皮細(xì)胞的頂端膜及細(xì)胞之間存在緊密連接,可阻止H+進(jìn)入黏膜層內(nèi)。緊密連接與黏液-碳酸氫鹽-磷脂屏障共同構(gòu)成胃黏膜屏障。其次胃黏膜能合成大量的前列腺素(PG),它們可抑制胃酸、胃蛋白酶原的分泌,刺激黏液和碳酸氫鹽分泌,擴(kuò)張黏膜下血管,增加血流,有助于維持胃黏膜的完整性和促進(jìn)受損胃黏膜的修復(fù)。此外,胃黏膜上皮是不斷更新的,這又給胃黏膜提供了進(jìn)一步的保護(hù)。正常情況下,黏膜的保護(hù)性因素與損傷性因素如胃酸、胃蛋白酶、Hp、非甾體類抗炎藥(NSAID)等處于平衡狀態(tài),平衡被打破時(shí)將出現(xiàn)糜爛、潰瘍等病變。
3.1 黏液-碳酸氫鹽-磷脂屏障 黏液-碳酸氫鹽-磷脂屏障是胃黏膜的第一道屏障,F(xiàn)arinati〔6〕等研究正常人的胃鏡下活檢標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)隨著年齡增加,胃體壁細(xì)胞數(shù)量增加,黏液細(xì)胞減少,壁細(xì)胞/黏液細(xì)胞比值逐漸上升〔17〕。Newton等發(fā)現(xiàn)老年人胃及十二指腸黏液層變薄〔18,19〕。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)隨年齡增長(zhǎng),黏液的性質(zhì)有所改變,且與Hp感染無(wú)關(guān)〔20〕。在人類的研究中有報(bào)道隨年齡增長(zhǎng),碳酸氫鹽分泌量減少〔21,22〕。在動(dòng)物試驗(yàn)中,未發(fā)現(xiàn)十二指腸的基礎(chǔ)碳酸氫鹽分泌量隨年齡增長(zhǎng)有所改變,但老年動(dòng)物分泌碳酸氫鹽中和酸刺激的能力下降〔23〕,這些改變的機(jī)制不明。
另外Hp感染和NSAIDS均可減低胃黏膜的疏水性,曾有學(xué)者報(bào)道老年人胃黏膜的疏水性有生理性下降〔24〕。
3.2 前列腺素 胃黏膜生理性前列腺素E刺激胃黏液和碳酸氫鹽分泌、增加黏膜血流、保護(hù)黏膜細(xì)胞,是維持黏膜防御與修復(fù)功能的重要因素。前列腺素由花生四烯酸合成,環(huán)氧合酶(COX)是其關(guān)鍵限速酶,它有兩個(gè)同工酶COX1和COX2。經(jīng)COX1合成的前列腺素為生理性的前列腺素E;而COX2合成的前列腺素與炎癥有關(guān)。正常老年人胃黏膜前列腺素含量下降〔25,26〕,研究發(fā)現(xiàn)老年大鼠體內(nèi) COX1 mRNA 表達(dá)降低而COX2表達(dá)不變,提示前列腺素減少可能與COX1活性降低有關(guān)〔27〕。在人體內(nèi)有否此現(xiàn)象尚需進(jìn)一步研究。
3.3 黏膜血流 黏膜血流給組織輸送營(yíng)養(yǎng),帶走廢物,無(wú)論對(duì)于維持正常的胃黏膜還是修復(fù)損傷黏膜都有很大意義。單純減少黏膜血流就足以引起潰瘍〔28〕,正常老年人胃黏膜前列腺素含量下降〔26,25〕,可能導(dǎo)致黏膜血流減少。在老年大鼠中,觀察到胃基礎(chǔ)血流量減少,并且受損傷后增加血流量的能力也減低〔29,30〕。這種現(xiàn)象背后的機(jī)制尚需進(jìn)一步探索。
胃黏膜處于不斷地更新中,正常情況下,細(xì)胞的丟失與增生是平衡的。傳統(tǒng)認(rèn)為,老化的胃黏膜增生活動(dòng)低下,但新近的一些研究似乎不支持這一觀點(diǎn)。有學(xué)者〔31~33〕用Fisher-344大鼠做實(shí)驗(yàn),觀察到老化伴隨著胃黏膜增生活動(dòng)的增加,而不是減少,觀察指標(biāo)包括細(xì)胞標(biāo)記指數(shù)(LI),即S期細(xì)胞數(shù);測(cè)定與增生相關(guān)的某些酶,如鳥甘酸脫羧酶(ODC)、胸腺嘧啶激酶(Thy-K)和酪氨酸激酶(Tyr-K),測(cè)定細(xì)胞膜的磷酸化酪氨酸蛋白和增殖期細(xì)胞核抗原(PCNA),測(cè)定與增生有關(guān)的原癌基因的信使核糖核酸的表達(dá)活性如c-myc、c-fos等。但是,這種黏膜增生活動(dòng)并不伴隨著器官的生長(zhǎng),不代表細(xì)胞數(shù)的增加,它沒有同時(shí)伴有黏膜生長(zhǎng)的提高〔34〕。這種現(xiàn)象是來(lái)自于細(xì)胞丟失增加或是由于細(xì)胞分裂周期的某個(gè)環(huán)節(jié)受到阻礙,尚需進(jìn)一步研究。
雖然老化的胃黏膜處于增生活躍狀態(tài),但其對(duì)于損傷的抵抗與修復(fù)卻處于劣勢(shì),老化的胃黏膜對(duì)損傷的修復(fù)能力降低了〔34〕,Gronbech和Lacy曾報(bào)道,老年大鼠對(duì)阿司匹林損害的反應(yīng)降低,損傷的恢復(fù)減慢〔35〕。胃黏膜損傷的修復(fù)有兩條途徑:(1)起始階段的快速修復(fù),小凹處的上皮細(xì)胞遷移并覆蓋在損傷區(qū)域,(2)隨后稍慢的過(guò)程由細(xì)胞分裂來(lái)代替丟失的細(xì)胞。這一過(guò)程的調(diào)節(jié)尚未明了,現(xiàn)在推測(cè)有多種激素和生長(zhǎng)因子如胃泌素,蛙皮素,EGF 家族參與胃黏膜增殖的調(diào)節(jié)〔36,37〕。EGF家族,尤其是 EGF和TGF-α有促有絲分裂的作用,能促進(jìn)損傷修復(fù)。Milani和Calabro發(fā)現(xiàn),在老年大鼠中,由這兩個(gè)因子引起細(xì)胞增生的通路受到損害〔38〕。
綜合大多數(shù)文獻(xiàn)觀點(diǎn),胃黏膜的增齡性改變主要在于防御機(jī)制的增齡性改變,如黏液、碳酸氫鹽分泌的減少,黏膜血流減少,黏膜內(nèi)前列腺素濃度降低以及黏膜修復(fù)能力的減弱;而老年人的泌酸能力似乎并沒有降低,同時(shí)老年人Hp感染率高,用藥機(jī)會(huì)多(尤其是非甾體類抗炎藥),這使得老年人的胃黏膜更脆弱,易患糜爛、潰瘍等酸相關(guān)性疾病。而老年胃黏膜常見的萎縮、腸化等病變,則可能是Hp慢性感染等環(huán)境因素引起的。
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