生物人工弥补术制成猪心瓣膜钙化变性之病理机转:...
生物人工弥补术制成猪心瓣膜钙化变性之
病理机转:...
第5期
枯暇q,亳电锻讫
电子显微’379’
6乙
@生物人工弥补术制成猪心瓣膜钙化变性之
11病理机转:高分辨电子显微镜之面观
李英雄周云英赖淑美
生物人工弥补术制成之猪心瓣膜常被用于做为人类心瓣膜之替代物.当病患心瓣膜因疾病
导致瓣膜功能损伤并发心机不全时,就以猪心瓣膜来置换.但植入人体内之猪心瓣膜经过数年后
就渐渐发生变性变化,功能开始受损,十年后之猪心瓣膜几因严重钙化变性而功能丧失,需再重
新置换.经多方面研究结果认为,引起植入人体内猪心瓣膜发生功能异常之原因为瓣膜组织之钙
化变性及胶原纤维损毁所致.尤以失养性钙化(dystrophiccalcification)
广被接受为最基本之主
因(14).虽然猪心瓣膜之组织化学及超微结构研究曾探讨过钙化变
性,但对引起钙化之真正病
理机转到今尚未完全清楚.因此,本篇目的在以高分辨电子显微镜来深入观察钙化之猪心瓣膜,
希望能提供一些钙化形态之新知,以更进一步了解钙化之病理机转.
研究材料得自于经开心手术取出之钙化猪心瓣膜共10个.这些瓣膜从植入人体心脏内到因
功能异常而被取出之时间为6—10年.取出之检体,部分是以传统电子显微镜常规技术来处理,
经过薄切片后,再染色.而部分检体,尤其是钙化组织则以研磨技术使成粉末,不经染色不论是
超薄切片或粉末标本都是置于铜同上来观察使用的仪器为高分辨扫描电子显微镜(Hitachi
S一900,最高分辨力为0.7nm)配置x一光微分析仪及高分辨透射电子显微镜(HitachiH-9000,最
高分辨力0.18nm).
在猪心瓣膜组织经x一光微分析确定为钙化沉积物而于扫描电子显微镜观察下成各种不同
形状,如球状,结节状,板状及片状.这些钙化物之尺度变化很大.最有趣的是结节状或球状钙化
物在高分辨扫描电子显微镜观察下发现是由许多尺度不一之小球聚合而成(图1).在透射电子
显微镜观察下,钙化沉积可发生于细胞内之小器官(organelles),胶原
纤维,组织间隙及由细胞排
出散布于组织间隙之小器官.其钙化形态及尺度变化很大.而最典型的针状钙化结晶体hydroxy—
apatites,常出现于小器官之
面及核心(图2).钙化球可存在于细胞内及组织间隙.在高分辨透
射电子显微镜观察下,钙化球内部之构造是由直径约为3.3nm之高电子密度之颗粒凝聚而成
(图3),在超高分辨观察钙化球之粉末检体可发现到直径约为0.33nm之高电子密度之原子尺度
点散布于钙化之母质中.此外,钙化球母质(calcificmatrix)亦常见到结晶结构,晶格间距为0.32
—
0.4nm,而晶格线上之原子尺度点(o.24×0.3)成四方形或六方阵排列(图4).
由以上之观察结果得知钙化过程可发生于细胞内及细胞外之小器官,胶原纤维及组织间隙
之母质.由于钙化位置之不同而形成之钙化形态及结晶状态亦有所差异.在这些组织结构中主
要成分为磷脂类,胶原蛋白及醣蛋白.由此推测这些大分子可提供钙化之核心基层物(nuckation
suhstrates)或在钙化过程中扮演结构或协调角色.
参考文献
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[归Ferrans.V.J.eta1.HumanPatho1.J987.J8:587595.
,38O?电子显微1992拒
围1:球状钙化物之高分辨扫描电子显微镜像显示出各种尺度不一
之小球.
圉2高分辨透射电子显微镜显示细胞小器官之表面散布着针状钙化
结晶体.
圉3:钙化球之高分辨透射电子显微镜像显示内部构造是由直萑
3.3m之颗粒凝聚而成.
图4:钙化球母质之高分辨透射电子显徽镜像显示结晶结构是由原
于尺度排列而成