认识你的间质,一个新发现的“器官”

这些充满液体的空间是在身体的结缔组织中发现的

鉴于人们对人体解剖学的了解如此之多,你可能不会想到医生会在当今时代发现新的身体部位。但现在,研究人员表示他们做到了:他们发现了一种以前从未见过的组织中充满液体的空间网络。

根据今天(3月27日)发表在《科学报告》杂志上的一项新研究,这些充满液体的空间是在全身的结缔组织中发现的,包括皮肤表面之下;衬在消化道、肺和泌尿系统内;以及肌肉周围。

以前,研究人员认为这些组织层是致密的胶原蛋白“壁”——一种在结缔组织中发现的坚固的结构蛋白。但新的发现表明,这种组织与其说是“壁”,不如说更像是“开放的、充满液体的公路”,该研究的共同高级作者、纽约大学朗格尼医学院的病理学教授尼尔·泰斯博士说。泰斯说,该组织包含相互连接、充满液体的空间,这些空间由厚厚的胶原蛋白“束”格子支撑。


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研究人员表示,这些充满液体的空间被遗漏了几十年,因为它们没有出现在研究人员用来窥视细胞世界的标准显微镜载玻片上。当科学家为这些载玻片准备组织样本时,他们会用化学物质处理样本,将它们切成薄片并染色以突出关键特征。但是,这种固定过程会排干液体,并导致新发现的充满液体的空间塌陷。

研究人员没有使用此类载玻片,而是使用一种新的成像技术发现了这些充满液体的空间,该技术使他们能够在显微镜水平上检查活组织。

研究人员将这种充满液体的空间网络称为器官——间质。但是,这是一种非官方的区别;为了使身体部位正式成为器官,需要随着更多研究人员对其进行研究而形成共识,泰斯告诉《生命科学》。他还补充说,这些充满液体的空间的存在也应该得到其他小组的证实。

抛开官方的命名,这些发现可能对包括癌症研究在内的各种医学领域产生影响,泰斯说。例如,这些发现似乎解释了为什么侵入该组织层的癌肿瘤可以扩散到淋巴结。研究人员表示,这种情况发生的原因是这些充满液体的空间是称为淋巴液的来源,并排入淋巴系统。(淋巴液是一种含有抵抗感染的白细胞的液体。)

一个新的器官?

人体大约 60% 是。大约三分之二的水存在于细胞内部,但另外三分之一在细胞外部,被称为“间质”液。尽管研究人员已经知道各个细胞之间存在液体,但关于更大、相互连接的间质(其中组织内存在充满液体的空间)的想法在文献中仅含糊地描述过,泰斯说。他说,这项新研究通过显示组织内这些结构化的、充满液体的空间,扩展了间质的概念,并且是第一个将间质定义为自身器官的研究。

这项新工作是基于使用一种相对较新的技术,称为“基于探头的共聚焦激光内窥镜检查术”或 pCLE。该工具将内窥镜与激光和分析反射荧光模式的传感器结合在一起,使研究人员能够微观地观察活组织。

早在 2015 年,该研究的两名作者——当时都在纽约市西奈山-贝斯以色列医疗中心的戴维·卡尔-洛克博士和彼得罗斯·贝尼亚斯博士在使用这项技术时,在检查患者的胆管是否发生癌细胞扩散时发现了一些异常之处。根据报告,他们在该组织层中发现了一系列相互连接的空腔,这些空腔与任何已知的解剖结构都不匹配。当病理学家从该组织中制作载玻片时,这些空腔消失了——这个谜团后来被发现是载玻片制作过程的结果。

在新研究中,研究人员首先在接受胰腺和胆管切除手术的癌症患者身上使用了 pCLE。成像技术确实显示了结缔组织中充满液体的空间。当组织样本从体内取出时,它们被迅速冷冻,这使得充满液体的空间保持开放,以便研究人员可以在显微镜下观察它们。

后来,研究人员在从身体其他部位(在没有患癌症的人身上)采集的其他结缔组织样本中看到了这些相同的充满液体的空间,泰斯说。“我看到的组织越多,我就越意识到它无处不在,”他说。

研究人员认为,这些充满液体的空间可能充当减震器,以在日常功能中保护组织,研究人员说。

泰斯指出,可能已经有很多关于这个充满液体的空间的信息;只是研究人员“不知道他们在看什么”。事实上,研究人员计划对科学文献进行回顾,“了解我们关于这个[身体部位]的所有知识,但我们不知道我们知道它,”泰斯说。

新问题

耶鲁大学医学院消化疾病科主任迈克尔·纳撒尼森博士说,这项研究中提出的观点似乎是一个“全新的概念”,他没有参与这项研究。“从他们提供的证据来看,他们很可能是正确的,”纳撒尼森告诉《生命科学》。

纳撒尼森说,以前,医生对间质空间的理解有些模糊。他们知道这是一个存在于细胞外部的液体的空间,但没有人完全解释这意味着什么。他说,这项新研究在试图定义它方面“做得很好”。

这些发现与纳撒尼森及其同事在2011 年发表的一项研究中观察到的结果一致。当时,纳撒尼森及其同事观察到一个黑暗纤维网络,但他们无法弄清楚它到底是什么。“我很高兴他们证实了我们的印象,即这个网络存在”,并且能够对其进行定义,纳撒尼森说。

纳撒尼森说,这项新发现“使我们能够提出我们在事先甚至不知道要问的各种问题”。例如,这个区域是否会在疾病中发生改变,或者在驱动疾病中发挥作用,他说。

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