認識你的間質,一個新發現的“器官”

這些充滿液體的空間是在身體的結締組織中發現的

鑑於人們對人體解剖學的瞭解如此之多,你可能不會想到醫生會在當今時代發現新的身體部位。但現在,研究人員表示他們做到了:他們發現了一種以前從未見過的組織中充滿液體的空間網路。

根據今天(3月27日)發表在《科學報告》雜誌上的一項新研究,這些充滿液體的空間是在全身的結締組織中發現的,包括皮膚表面之下;襯在消化道、肺和泌尿系統內;以及肌肉周圍。

以前,研究人員認為這些組織層是緻密的膠原蛋白“壁”——一種在結締組織中發現的堅固的結構蛋白。但新的發現表明,這種組織與其說是“壁”,不如說更像是“開放的、充滿液體的公路”,該研究的共同高階作者、紐約大學朗格尼醫學院的病理學教授尼爾·泰斯博士說。泰斯說,該組織包含相互連線、充滿液體的空間,這些空間由厚厚的膠原蛋白“束”格子支撐。


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研究人員表示,這些充滿液體的空間被遺漏了幾十年,因為它們沒有出現在研究人員用來窺視細胞世界的標準顯微鏡載玻片上。當科學家為這些載玻片準備組織樣本時,他們會用化學物質處理樣本,將它們切成薄片並染色以突出關鍵特徵。但是,這種固定過程會排幹液體,並導致新發現的充滿液體的空間塌陷。

研究人員沒有使用此類載玻片,而是使用一種新的成像技術發現了這些充滿液體的空間,該技術使他們能夠在顯微鏡水平上檢查活組織。

研究人員將這種充滿液體的空間網路稱為器官——間質。但是,這是一種非官方的區別;為了使身體部位正式成為器官,需要隨著更多研究人員對其進行研究而形成共識,泰斯告訴《生命科學》。他還補充說,這些充滿液體的空間的存在也應該得到其他小組的證實。

拋開官方的命名,這些發現可能對包括癌症研究在內的各種醫學領域產生影響,泰斯說。例如,這些發現似乎解釋了為什麼侵入該組織層的癌腫瘤可以擴散到淋巴結。研究人員表示,這種情況發生的原因是這些充滿液體的空間是稱為淋巴液的來源,並排入淋巴系統。(淋巴液是一種含有抵抗感染的白細胞的液體。)

一個新的器官?

人體大約 60% 是。大約三分之二的水存在於細胞內部,但另外三分之一在細胞外部,被稱為“間質”液。儘管研究人員已經知道各個細胞之間存在液體,但關於更大、相互連線的間質(其中組織記憶體在充滿液體的空間)的想法在文獻中僅含糊地描述過,泰斯說。他說,這項新研究透過顯示組織內這些結構化的、充滿液體的空間,擴充套件了間質的概念,並且是第一個將間質定義為自身器官的研究。

這項新工作是基於使用一種相對較新的技術,稱為“基於探頭的共聚焦雷射內窺鏡檢查術”或 pCLE。該工具將內窺鏡與雷射和分析反射熒光模式的感測器結合在一起,使研究人員能夠微觀地觀察活組織。

早在 2015 年,該研究的兩名作者——當時都在紐約市西奈山-貝斯以色列醫療中心的戴維·卡爾-洛克博士和彼得羅斯·貝尼亞斯博士在使用這項技術時,在檢查患者的膽管是否發生癌細胞擴散時發現了一些異常之處。根據報告,他們在該組織層中發現了一系列相互連線的空腔,這些空腔與任何已知的解剖結構都不匹配。當病理學家從該組織中製作載玻片時,這些空腔消失了——這個謎團後來被發現是載玻片製作過程的結果。

在新研究中,研究人員首先在接受胰腺和膽管切除手術的癌症患者身上使用了 pCLE。成像技術確實顯示了結締組織中充滿液體的空間。當組織樣本從體內取出時,它們被迅速冷凍,這使得充滿液體的空間保持開放,以便研究人員可以在顯微鏡下觀察它們。

後來,研究人員在從身體其他部位(在沒有患癌症的人身上)採集的其他結締組織樣本中看到了這些相同的充滿液體的空間,泰斯說。“我看到的組織越多,我就越意識到它無處不在,”他說。

研究人員認為,這些充滿液體的空間可能充當減震器,以在日常功能中保護組織,研究人員說。

泰斯指出,可能已經有很多關於這個充滿液體的空間的資訊;只是研究人員“不知道他們在看什麼”。事實上,研究人員計劃對科學文獻進行回顧,“瞭解我們關於這個[身體部位]的所有知識,但我們不知道我們知道它,”泰斯說。

新問題

耶魯大學醫學院消化疾病科主任邁克爾·納撒尼森博士說,這項研究中提出的觀點似乎是一個“全新的概念”,他沒有參與這項研究。“從他們提供的證據來看,他們很可能是正確的,”納撒尼森告訴《生命科學》。

納撒尼森說,以前,醫生對間質空間的理解有些模糊。他們知道這是一個存在於細胞外部的液體的空間,但沒有人完全解釋這意味著什麼。他說,這項新研究在試圖定義它方面“做得很好”。

這些發現與納撒尼森及其同事在2011 年發表的一項研究中觀察到的結果一致。當時,納撒尼森及其同事觀察到一個黑暗纖維網路,但他們無法弄清楚它到底是什麼。“我很高興他們證實了我們的印象,即這個網路存在”,並且能夠對其進行定義,納撒尼森說。

納撒尼森說,這項新發現“使我們能夠提出我們在事先甚至不知道要問的各種問題”。例如,這個區域是否會在疾病中發生改變,或者在驅動疾病中發揮作用,他說。

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