先天性巨结肠症中肠胶质细胞异常发育的研究报告

作者及发表信息
本研究由山东大学齐鲁医学院齐鲁医院的Tingting Zhou、Wei Liu、Xiaofang Yu等团队完成，通讯作者为AiWu Li（邮箱：liaiwuxie@aliyun.com）。论文于2021年11月5日发表在《Frontiers in Pediatrics》期刊的“Pediatric Surgery”专栏，标题为《Aberrant development of enteric glial cells in the colon of Hirschsprung’s disease》，DOI号为10.3389/fped.2021.746274。

学术背景
先天性巨结肠症（Hirschsprung’s disease, HSCR）是一种因胚胎期神经嵴细胞迁移缺陷导致的肠道神经系统（Enteric Nervous System, ENS）发育异常疾病，表现为远端结肠缺乏神经节细胞，引发肠动力障碍。肠胶质细胞（Enteric Glial Cells, EGCs）是ENS的重要组成部分，通过分泌神经营养因子（如胶质细胞源性神经营养因子，GDNF）支持神经元存活与功能。然而，EGCs在HSCR中的发育异常及其与神经元缺失的因果关系尚不明确。本研究旨在探究HSCR患者不同肠段（无神经节段、过渡段、扩张段及近端正常段）中EGCs的分布与形态变化，及其与神经元发育的关联。

研究流程与方法
1. 样本收集与分组
- 研究对象为35例HSCR患儿（男23例，女12例，平均年龄16.15±28.54个月），手术切除的结肠标本分为四组：无神经节段（Aganglionic segment）、过渡段（Transitional segment）、扩张段（Dilated segment）及近端正常段（Proximal segment）。每组样本量≥500mg，部分固定于4%多聚甲醛，其余剥离黏膜后冻存于-80℃。

1. 分子生物学分析

   • Western Blot（WB）：检测EGCs标志物胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和S100钙结合蛋白β（S100β）的表达水平。
     
   • 实时荧光定量PCR（RT-qPCR）：分析GFAP和S100β的mRNA表达，以GAPDH为内参，采用2−ΔΔCt法计算相对表达量。
     
   • 免疫荧光（IF）与免疫组化（IHC）：通过双标染色（GFAP/S100β与神经元标志物HuC/HuD共染）观察EGCs与神经元在肌间神经节中的空间分布关系，ImageJ软件定量荧光强度。
     

2. 数据统计

   • 使用GraphPad Prism 8.0进行单因素方差分析（ANOVA），p<0.05视为显著差异。
     

创新方法
- 首次系统比较HSCR患儿不同肠段EGCs的蛋白与基因表达差异，结合形态学（IF/IHC）与定量分析（WB/RT-qPCR），多维度验证EGCs发育异常。

主要结果
1. EGCs标志物表达递减趋势
- WB与RT-qPCR显示，GFAP和S100β的蛋白及mRNA表达从近端正常段向无神经节段显著递减（p<0.05），过渡段与扩张段呈中间水平，提示EGCs功能受损与病变严重程度相关。

1. EGCs形态异常与神经元发育缺陷共存

   • IF染色发现，无神经节段几乎无EGCs与神经元阳性信号；过渡段与扩张段的EGCs形态不规则，神经元排列紊乱；近端正常段EGCs环绕神经元形成完整神经节。IHC进一步证实，无神经节段GFAP/S100β阳性颗粒缺失，过渡段颗粒稀疏且分布异常。
     

2. EGCs与神经元的空间共定位

   • 定量分析显示，EGCs（GFAP+/S100β+）与神经元（HuC/HuD+）的荧光强度在近端正常段显著高于病变段（p<0.001），支持EGCs对神经元的结构与功能支持作用。
     

结论与意义
1. 科学价值
- 首次证实HSCR患儿病变肠段存在EGCs发育异常，表现为标志物表达下调及形态畸变，且与神经元缺陷同步发生。这为ENS发育机制提供了新视角，即EGCs异常可能是HSCR的早期事件，而非单纯继发于神经元缺失。

1. 临床应用潜力
   
   • 通过检测手术切缘的EGCs标志物（如GFAP/S100β），可优化手术范围评估，减少术后并发症（如肠炎）。研究还提示，未来或可通过靶向EGCs功能修复（如GDNF补充疗法）改善残留肠段的神经功能。
     

研究亮点
1. 重要发现
- 揭示了EGCs在HSCR中的梯度性发育异常，填补了该领域对胶质细胞作用的认知空白。
2. 方法创新
- 整合多组学技术（蛋白/基因/形态学），建立EGCs与神经元关联的定量模型。
3. 临床启示
- 提出EGCs作为HSCR诊断与治疗的新靶点，为个体化手术方案提供理论依据。

其他价值
- 研究得到中国国家自然科学基金（81873846、82071682）支持，数据已公开共享，符合伦理审批（KYLL-2018(KS)-092）。团队建议未来探索EGCs调控ENS发育的具体分子通路，以推动转化医学研究。

（全文约2000字）