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幽门螺杆菌
幽门螺杆菌和两个胃粘液细胞超微结构的不同层黏蛋白表面的黏液凝胶层
免费的
  1. E Hidaka一个,
  2. H在线旅行社一个,b,
  3. H Hidaka一个,
  4. M Hayama一个,
  5. K Matsuzawac,
  6. T赤松d,
  7. J Nakayama一个,e,
  8. T福一个,f
  1. 一个中央临床实验室、信州大学医院,松本,长野,390 - 8621年,日本,b医疗技术,联合医学科学学院信州大学,松本,390 - 8621年长野,日本,cMaruko Maruko总医院,长野,386 - 0493年,日本,d内镜、信州大学医院,松本,长野,390 - 8621年,日本,e器官移植研究所整形医学和组织工程、信州大学医学研究生院,松本,长野,390 - 8621年,日本,f实验室医学系,信州大学医学院松本,长野,390 - 8621年,日本
  1. H Ota博士,医学技术系,盟军医学科学学院信州大学,松本,390 - 8621年长野,日本。hohta在{}gipac.shinshu-u.ac.jp

文摘

背景和目的幽门螺杆菌定位不仅在顶端表面的粘液细胞表面还覆盖胃粘膜黏液凝胶层。本研究进行观察黏液凝胶层本身和任何H幽门在这一层在电子显微镜级别,并确定H幽门在这一层中扩散。

方法我们检查了人类胃切除(5例,固定Carnoy的解决方案,石蜡包埋)在光学显微镜下,和胃活检标本(10例,固定在戊二醛有或没有锇、环氧嵌入式)在电子显微镜下。我们进行组织化学染色胃黏蛋白和免疫染色H幽门、胃腺粘液类型黏蛋白和肠道黏蛋白。

结果在电子显微镜下,表面粘液细胞类型黏蛋白和粘液腺粘膜细胞黏蛋白凝胶层覆盖胃粘膜肠上皮化生显示网状和乐队像结构,分别。H幽门经常发现小骨料表面的黏液凝胶层内粘液细胞类型黏蛋白,然后呢H幽门在这些聚合物被分裂。H幽门经常被发现在黏液凝胶层表面的粘液细胞沿边境的层黏蛋白腺型粘液细胞黏蛋白。偶尔,H幽门被困的磨损薄线程腺黏蛋白粘液细胞类型。

结论这两种类型的胃黏液凝胶层中的黏蛋白在超微结构上的区别。H幽门优先殖民,形成一个个独立王国的黏液凝胶层内表面黏蛋白粘液细胞类型。黏蛋白腺的粘液细胞可能打扰的运动H幽门内黏液凝胶层。

  • 胃粘蛋白
  • 幽门螺杆菌
  • 免疫组织化学
  • 表面黏液凝胶层

  • 略语

    GOTS-PCS
    半乳糖氧化酶/硫堇希夫反应/矛盾的伴刀豆球蛋白染色
    SMGL
    表面黏液凝胶层

    • http://dx.doi.org/10.1136/gut.49.4.474

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      胃粘膜的表面被黏液凝胶表面覆盖层(SMGL)。在线旅行社和福1透露,SMGL有多层夹层结构由两种类型的层相互重叠。一是由黏蛋白来源于表面粘液细胞和其他黏蛋白来源于腺的粘液细胞(贲门腺细胞,细胞粘液的脖子,和幽门腺细胞)。最近,清水和同事2证明了幽门螺杆菌不仅是局部的顶端表面粘液细胞表面也SMGL内优先的层黏蛋白表面粘液细胞类型。

      本研究进行检查的结构SMGL在电子显微镜级别,去观察H幽门SMGL,确定H幽门殖民SMGL还是SMGL的有机体是一个不可行的形式。我们的研究结果表明,这两种类型的黏蛋白,存在于不同的超微结构的安排H幽门SMGL增殖,形成一个个独立王国。此外,我们的研究结果表明,黏蛋白腺的粘液细胞可能打扰的运动H幽门在SMGL之内。

      方法

      光的微观研究,五人的胃切除胃癌信州大学医院(使用两个男人,三个女人;年龄范围49-60年,意思是54.2)。他们立即固定在刚做好的Carnoy先前描述的方法后的解决方案1和切成矩形部分(5毫米×25毫米)与长轴平行于较小的曲率。组织学和组织化学检查,3μm连续石蜡切片准备然后要么(我)应用H幽门(兔抗-H幽门多克隆抗体,1:10;Dako Carpenteria,美国加州)使用一种间接immunoalkaline磷酸酶方法或(ii)使用半乳糖氧化酶/硫堇染色希夫反应/矛盾的伴刀豆球蛋白染色(GOTS-PCS)启用识别表面的粘液细胞黏蛋白和腺粘液细胞黏蛋白。3 - 5此外,疣状sialosyl-Tn (1:10 0;Dako)进行识别肠道黏蛋白在化生的杯状细胞和SMGL覆盖胃粘膜。6

      在超微结构的研究中,两个活检标本取自腔(更大的曲率,大约3厘米从幽门频道)和两个从身体(大曲率的上半身)在10慢性活动性胃炎患者胃(六个人,四个女人;年龄27 - 71年;平均52.0)时程上消化道内窥镜检查。这10个病人在我们的大学医院消化不良的症状和阳性H幽门通过组织学检查和细菌培养。这是证实这些患者经历了先前的根除治疗H幽门和没有使用药物对胃肠道疾病至少一个月。此外,使用一个相同的活组织检查协议,我们研究了五个未受感染的志愿者(四个男人,一个女人;年龄范围突然增加年;平均34.6)没有主观或客观证据的胃肠疾病,与消极的血清学反H幽门抗体,与不可见的生物体的活检标本。从胃粘膜活检标本被远离任何可见的病变,如肠上皮化生或明显的侵蚀病变。标本固定24小时在磷酸盐缓冲2.5%戊二醛溶液在4ºC,被小心不要失去SMGL(也就是说,组织样本的钳内窥镜使用木制牙签轻轻删除并放入固定液)和我们非常小心,不要搅拌容器。然后,对于每一个病人,一个标本从腔和一个从身体进一步固定在磷酸缓冲1%锇酸解两个小时在4°C。固定标本通过分级醇脱水,沉浸在氧化丙烯,嵌入在环氧树脂。从这些组织块半薄片准备与甲苯胺蓝染色。标本显示最好的保存SMGL选择深造。超薄形态学观测部分是安装在单插槽铜网格,并沾染了醋酸双氧铀及柠檬酸铅。疣状(我)HIK1083 (1:10;关东大化工、日本东京)与胃腺反应黏蛋白粘液细胞类型7 - 11和(2)antisialosyl-Tn (1:10 0;Dako)如前所述。101083年HIK阐明的抗原决定基结构由一个低聚糖轴承周边αGlcNAc有关。7,12HIK1083已经证明标签胃腺粘液细胞类型黏蛋白和细胞生产这些黏蛋白在脊椎动物和人类正常的胃肠道和人类化生或肿瘤组织。8 - 11因此准备观察超薄部分使用JEOL JEM1010透射电子显微镜在80千伏电压加速。

      在这项研究中使用的试剂列于表1。

      把这个表:
      表1

      试剂用于这项研究

      组织是使用信州大学的伦理委员会批准,日本,只有从患者获得书面同意后。

      结果

      光显微镜观察

      慢性活动性胃炎胃粘膜远离癌组织显示不同程度肠上皮化生。在haematoxylin-eosin Carnoy固定石蜡包埋材料的准备,SMGL保存完好的在所有情况下,出现了作为一个嗜酸性胃黏膜覆盖乐队。胃底粘膜的SMGL是厚的比幽门粘膜。对胃粘膜肠上皮化生,SMGL是薄比周围的粘膜肠上皮化生。

      组织化学和免疫组织化学

      GOTS-PCS过程蓝色和粘液细胞腺粘膜细胞表面棕黄色(无花果1)。SMGL在胃粘膜无肠上皮化生始终显示多层夹层结构由两种类型的层堆积在彼此。其中一个成立的表面粘液细胞黏蛋白和其他的腺粘液细胞黏蛋白(无花果1)。SMGL没有包含sialosyl-Tn积极的黏蛋白。这个叠层数组内SMGL证实胃底和幽门腺区(无花果1A、B)。腺粘液细胞的层黏蛋白在胃底粘膜薄比幽门粘膜(无花果1A, B)的腔的表面表面粘液细胞一直被前类型的覆盖层(即表面粘液细胞粘蛋白类)(图1)。孔穴的腔充满了表面粘液细胞黏蛋白(无花果1)和薄的腺粘液细胞黏蛋白位于轴向区域的孔穴(无花果1)。

      Mucin histochemical appearance of the surface mucous gel layer (SMGL) and immunostaining for Helicobacter pylori on gastric mucosa fixed in Carnoy's solution. (C) and (D) were prepared from serial sections of Carnoy fixed paraffin embedded material. (E) is a composite of (C) and (D) prepared using computer software. (A) Fundic mucosa. The galactose oxidase/thionine Schiff reaction/paradoxical concanavalin A staining (GOTS-PCS) procedure stained surface mucous cells blue and mucous neck cells brown. The SMGL showed a multilaminated structure formed by two types of layers piling up on each other. The layers of gland mucous cell mucins were thinner on the fundic mucosa than on the pyloric mucosa (see (B)). Strands of gland mucous cell mucins were located in the axial region of the foveola (GOTS-PCS staining, original magnification ×50). (B) Pyloric mucosa. GOTS-PCS procedure stained surface mucous cells blue and pyloric gland cells brown. The SMGL showed a similar multilaminated structure to that of the pyloric mucosa (GOTS-PCS staining, original magnification ×50). (C) Higher magnification of the SMGL of the pyloric mucosa. The SMGL showed a multilaminated structure consisting of two types of mucins: (i) surface mucous cell type mucins, which stained blue with GOTS, and (ii) gland mucous cell type mucins, which stained brown with PCS (GOTS-PCS staining, original magnification ×200). (D) H pylori were stained red and were demonstrated not only on the apical and/or lateral surface of the surface mucous cells but also within the SMGL in which H pylori were seen as small aggregates with detached epithelial cells in their centre. Aggregations of H pylori were distributed in layers (immunoalkaline phosphatase staining for H pylori, original magnification ×200). (E) Aggregations of H pylori were mostly distributed in the layers containing mucins derived from surface mucous cells.
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图1
      图1

      粘蛋白组织化学的外观表面黏液凝胶层(SMGL)和疣状幽门螺杆菌在胃粘膜固定在Carnoy的解决方案。(C)和(D)准备从串行部分Carnoy固定石蜡包埋材料。(E)是一种复合(C)和(D)准备使用电脑软件。(一)胃底粘膜。半乳糖氧化酶/硫堇希夫反应/矛盾伴刀豆球蛋白染色(GOTS-PCS)过程彩色表面粘液细胞蓝色和粘液的脖子棕色。SMGL显示多层夹层结构由两种类型的层堆积在彼此。腺的层粘液细胞黏蛋白在胃底粘膜薄比幽门粘膜(见(B))。股腺的粘液细胞的黏蛋白是位于轴向区域孔穴(GOTS-PCS染色,原始放大×50)。(B)幽门粘膜。GOTS-PCS过程彩色表面粘液细胞蓝色和幽门腺棕色。 The SMGL showed a similar multilaminated structure to that of the pyloric mucosa (GOTS-PCS staining, original magnification ×50). (C) Higher magnification of the SMGL of the pyloric mucosa. The SMGL showed a multilaminated structure consisting of two types of mucins: (i) surface mucous cell type mucins, which stained blue with GOTS, and (ii) gland mucous cell type mucins, which stained brown with PCS (GOTS-PCS staining, original magnification ×200). (D) H pylori were stained red and were demonstrated not only on the apical and/or lateral surface of the surface mucous cells but also within the SMGL in which H pylori were seen as small aggregates with detached epithelial cells in their centre. Aggregations of H pylori were distributed in layers (immunoalkaline phosphatase staining for H pylori, original magnification ×200). (E) Aggregations of H pylori were mostly distributed in the layers containing mucins derived from surface mucous cells.

      化生的杯状细胞显示sialosyl-Tn抗原免疫反应性(无花果2)。在胃粘膜肠上皮化生,肠化生细胞的支架表面是由sialosyl-Tn积极黏蛋白(无花果2)。

      Pyloric mucosa fixed in Carnoy's solution. Sialosyl-Tn was demonstrated in metaplastic goblet cells and in the surface mucous gel layer covering the area of intestinal metaplasia (immunoperoxidase staining for sialosyl-Tn, original magnification ×200).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图2
      图2

      幽门粘膜固定在Carnoy的解决方案。Sialosyl-Tn证明在化生的杯状细胞和表面黏液凝胶层覆盖的面积肠上皮化生(Sialosyl-Tn immunoperoxidase染色,原始放大×200)。

      H螺杆菌及其分布,SMGL的引用

      在所有五个情况下检查,H幽门证明了免疫组织化学。这种生物不仅是连接到顶端和/或粘液细胞表面的侧面也散落在SMGL小聚合与分离的上皮细胞(图中心1D)。这些聚合并非随机分布,而是安排在层(图1D)。与相邻部分GOTS-PCS透露,彩色的聚合主要是分布在层含有黏蛋白来源于表面粘液细胞(图1E)。foveolae,附件的H幽门表面粘液细胞减少逐渐向更深的地区,几乎没有被周围的腺体的脖子。H幽门没有坚持肠化生细胞。

      电子显微镜观察

      SMGL被观察到在三5例正常胃和10 7例H幽门感染,但即便在这些保护SMGL没有一样完整的组织准备用于光学显微镜。

      7例之一H幽门感染,肠上皮化生窦的活组织检查中被发现。sialosyl-Tn电子免疫组织化学、免疫反应性,被发现在化生的杯状细胞分泌颗粒覆盖的面积和SMGL肠上皮化生(无花果3)。在其他情况下,免疫反应性sialosyl-Tn不胃粘液细胞或SMGL中找到。以下我们使用连续组织切片观察的标本(3 5例正常胃和六10例H幽门感染)的SMGL保存,没有肠上皮化生和没有sialosyl-Tn的免疫反应性。

      Immunogold staining with antisialosyl-Tn antibody of the area of the intestinal metaplasia. Sialosyl-Tn was demonstrated in the metaplastic goblet cells and in the surface mucous gel layer covering the area of the intestinal metaplasia (arrows) (Immunogold staining with antisialosyl-Tn antibody; bar=1 μm).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图3
      图3

      Immunogold antisialosyl-Tn抗体染色的面积肠上皮化生。Sialosyl-Tn证明在化生的杯状细胞和表面黏液凝胶层覆盖的面积肠上皮化生(箭头)(Immunogold antisialosyl-Tn抗体染色;酒吧= 1μm)。

      超微结构的SMGL正常胃粘膜

      粘液形成SMGL表现出两种结构模式(图4)没有显著差异。在幽门粘膜超微结构模式之间SMGL,胃底粘膜。主要模式是一个网状;这是由微细的粘蛋白相互交叉。他们的直径是1.67(0.69)纳米(图4B)。另一种类型是一个厚带喜欢的模式。乐队的厚度变化很大。这些乐队跑粘蛋白之间的相互平行的线程组成网状模式层(无花果4),厚乐队偶尔磨损成薄带。高倍镜下,乐队出现作为一个聚合的薄丝状线程直径大约1.07(0.32)纳米(图4C)。SMGL毗邻的顶端表面粘液细胞表面总是显示网状模式。孔穴的腔,轴向区域被黏蛋白出现偶尔占领厚线程互相平行(无花果5)。这些线程粘蛋白逐渐转化为等厚带的黏蛋白SMGL模式。分泌颗粒,表面粘液细胞的黏蛋白和腺的粘液细胞表现出网状或丝状模式。

      Electron microscopic appearance of the surface mucous gel layer (SMGL). (A) Two structural patterns were observed in the SMGL: a reticular pattern (see (B)) and a thick band like pattern (arrows) (see (C)). In this particular view, thick bands running parallel to each other can be seen passing among the mucin threads marking up the reticular pattern. The thickness of the bands varied considerably (bar=1 μm). (B) At higher magnification, mucins with a reticular pattern can be seen to consist of thin threads crossing each other; their diameter was 1.67 (0.69) nm (bar=0.5 μm). (C) At higher magnification, the thick band like mucins appear as an aggregation of thin filamentous threads, approximately 1.07 (0.32) nm in diameter (bar=1 μm).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图4
      图4

      电子显微镜图像表面的黏液凝胶层(SMGL)。(一)两种结构模式观察SMGL:网状模式(见(B))和一个厚乐队像模式(箭头)(见(C))。在这个视图中,厚乐队可以看到彼此平行传递中粘蛋白线程标记网状模式。乐队的厚度(bar = 1μm)的差异很大。(B)在较高放大,黏蛋白网状模式可以看到由薄线程相互交叉;他们的直径是1.67(0.69)纳米(bar = 0.5μm)。(C)在较高放大,厚乐队像黏蛋白作为一个聚合出现薄丝状线程,直径大约1.07(0.32)海里(bar = 1μm)。

      Electron microscopic appearance of mucins in the foveolar lumen. The axial region of the foveolar lumen was occasionally occupied by mucins showing thick threads running parallel with each other (arrows) (bar=1 μm).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图5
      图5

      电子显微镜图像的黏蛋白孔穴的腔。轴向区域的孔穴的流明是偶尔被黏蛋白表现出厚线程互相平行(箭头)(bar = 1μm)。

      电子显微镜免疫组织化学

      疣状HIK1083透露一个高度特定亲和力(i)在粘液粘蛋白颗粒颈细胞和幽门腺细胞,(ii)的黏蛋白厚带像模式在SMGL(无花果6)和(iii)的厚厚的黏液线程foveolae的轴。

      Surface mucous gel layer Immunogold staining with HIK1083. Mucins of the thick band like pattern were selectively labelled with HIK1083 (Immunogold staining with HIK1083; bar=1 μm).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图6
      图6

      与HIK1083染色然后表面黏液凝胶层电镜下观察。厚带像模式的黏蛋白选择性地贴上了HIK1083(与HIK1083 Immunogold染色;酒吧= 1μm)。

      H螺杆菌及其分布,SMGL的引用

      在6例H幽门感染H幽门被证明在电子显微镜级别之间的顶端质膜和/或横向等离子体膜表面的粘液细胞(图7A)。也有分离细胞H幽门附在其表面(图7一个)。

      Electron microscopic appearance of Helicobacter pylori infected gastric surface mucous cells. (A) H pylori were also demonstrated on the apical plasma membrane and/or between the lateral plasma membranes of the surface mucous cells. Detaching cells also had H pylori attached to their surface. H pylori located in the reticular pattern layer (arrows) frequently ran parallel to the mucosal surface or to the mucins of the thick band like pattern (bar=1 μm). (B) Higher magnification of H pylori identified with arrows in the surface mucous gel layer in (A) (bar=0.5 μm).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图7
      图7

      电子显微镜的幽门螺杆菌感染胃粘液细胞表面。(A) H螺杆菌也证明之间的顶端质膜和/或横向等离子体膜表面的粘液细胞。分离细胞也有H幽门附着在其表面。H螺杆菌位于网状模式层(箭头)经常跑平行于粘膜表面或厚带的黏蛋白(bar = 1μm)模式。(B)更高的H螺杆菌放大与箭头在表面黏液凝胶层(A) (bar = 0.5μm)。

      H幽门都位于SMGL显示网状结构,尤其是边境SMGL等厚带结构(图7)。SMGL,H幽门经常躺在平行于粘膜表面或厚带的黏蛋白结构(图7),但H幽门躺在垂直或斜角度粘膜表面或厚带的黏蛋白结构在这项研究中被发现。H幽门中很少发现SMGL厚带的模式。偶尔,H幽门被困的磨损薄线程黏蛋白厚带的结构(图8)。

      Electron microscopic appearance of Helicobacter pylori within the surface mucous gel layer. H pylori were trapped by frayed thin threads of mucins of the thick band like pattern (bar=0.5 μm).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图8
      图8

      电子显微镜图像表面黏液凝胶层内的幽门螺杆菌。H幽门被困的微细的黏蛋白纤维磨损厚带像模式(bar = 0.5μm)。

      一个个独立王国的H幽门经常被看到在SMGL他们伴随着退化上皮细胞在殖民地的中心(无花果吗9在更高的放大倍数,)。H幽门在一个个独立王国显示典型的螺旋形式flagellae开发。与这些一个个独立王国的生物体是常见(无花果9B)。

      Electron microscopic appearance of the aggregates of Helicobacter pylori within the surface mucous gel layer (SMGL). (A) The aggregates of H pylori located in the reticular pattern layer were accompanied by degenerated epithelial cells (bar=10 μm). (B) At higher magnification H pylori showed the typical spiral form with well developed flagellae. Division of the organisms was seen (arrows). Around the microcolonies, the electron density of the SMGL was considerably decreased and the reticular pattern became obscured (see fig 4) (bar=1 μm).
      " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图9
      图9

      电子显微镜图像的骨料表面黏液凝胶层内的幽门螺杆菌(SMGL)。(A)的聚合物H螺杆菌位于网状模式层是伴随着退化上皮细胞(bar = 10μm)。(B)高倍镜下H螺杆菌显示典型的螺旋形式与发达flagellae。的生物(箭头)。在一个个独立王国,SMGL的电子密度大大降低,网状模式变得模糊(见图4)(bar = 1μm)。

      粘液形成SMGL展出两个超微结构的模式相似的SMGL正常胃粘膜,除了在一个个独立王国SMGL的电子密度大大降低,网状模式变得模糊(图9)。

      讨论

      目前的研究证实和扩展我们之前的报告(基于光显微镜观察),SMGL显示交替叠层数组的黏蛋白两种类型1这H幽门发现分布不仅在粘膜表面,而且在SMGL,优先在层表面粘液细胞黏蛋白。2此外,我们证明了H幽门SMGL分裂,形成一个个独立王国。

      有两种类型的黏液层SMGL,显然由黏蛋白来源于表面粘液细胞或单独形成腺粘液细胞。这两种类型的粘蛋白层显示完全不同的超微结构特点:网状模式或厚带喜欢的模式。SMGL,表面粘液细胞类型黏蛋白被认为总是显示网状模式和腺的粘液细胞类型黏蛋白厚带喜欢的模式。组织化学和分子生物学研究表明,粘液细胞类型和腺胃表面粘液细胞类型黏蛋白不同于彼此的核心肽和低聚糖。5,10,12,13然而,无论是黏蛋白的三维结构和粘液尚未澄清,此外,该机制导致胃黏蛋白形成这种不同的安排仍有待确定。这是第一篇论文报告方式表面粘液细胞的超微结构的不同类型黏蛋白和腺粘液细胞类型在SMGL黏蛋白排列。分泌颗粒,表面粘液细胞的黏蛋白和腺的粘液细胞表现出网状或乐队像模式。10过程导致形成网状或乐队安排中的黏蛋白SMGL后分泌的粘蛋白颗粒不能推导出这项研究。

      聚合的H幽门内发现SMGL显示几个特征:(1)生物形成的聚合显示螺旋形式和部门的证据,(2)聚合经常伴随着退化上皮细胞,和(3)聚合SMGL不电子致密的网状模式黏蛋白是模糊。这些发现很可能表明H幽门形成聚合的聚合增殖活跃,实际上是一个个独立王国。可能退化上皮细胞可能脱离粘膜的表面区域H幽门附呈。SMGL在一个个独立王国的变化可能是由于粘蛋白分子的降解H幽门分泌蛋白酶和磷脂酶。14,15清水和他的同事们2结果证明的交替叠层结构SMGL殖民时明显恶化H幽门消灭后,H幽门SMGL显示一个交替叠层结构。

      在SMGL,H幽门似乎优先定位的层含有黏蛋白来源于表面粘液细胞。这一发现可以解释在两个方面。一个是这一层可能包含物质诱导趋化作用H幽门。另一个是腺粘膜细胞黏蛋白的理化性质可能抑制的运动H幽门。后者似乎更为合理H幽门经常被发现在边境的层黏蛋白腺的粘液细胞。在SMGL的事实H幽门很少被发现在一个斜角或垂直于粘膜表面表明它可能不是容易吗H幽门在SMGL移动。

      略语

      GOTS-PCS
      半乳糖氧化酶/硫堇希夫反应/矛盾的伴刀豆球蛋白染色
      SMGL
      表面黏液凝胶层

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