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原文
局部屏障功能障碍经共聚焦激光内镜诊断可预测炎症性肠病复发
  1. R Kiesslich1
  2. C一个达克沃斯2
  3. D Moussata3.
  4. 一个Gloeckner1
  5. L G Lim4
  6. M Goetz1
  7. D M普里查德2
  8. P R加勒1
  9. M F纽赖特5
  10. A J M沃森6
  1. 1德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学医学系
  2. 2英国利物浦大学转化医学研究所消化内科
  3. 3.法国皮埃尔·贝尼特克劳德·伯纳德大学里昂南医院消化内科
  4. 4新加坡国立大学Yong Yoo Lin医学院,国立大学卫生系统胃肠病学和肝脏病学,新加坡
  5. 5德国埃尔兰根-纽伦堡大学第一医学系
  6. 6东安格利亚大学诺维奇医学院卫生学院,诺维奇研究园,英国诺维奇
  1. 对应到A J M Watson教授,Eliz Fry Bldg. 2.14,东安格利亚大学诺维奇医学院,英国诺维奇NR4 7TJ;alastair.watson在{}uea.ac.uk

摘要

目标肠屏障功能的丧失在炎症性肠病(IBD)的发病机制中起着重要作用。肠上皮细胞脱落是炎症期间屏障丧失的一个潜在原因。本研究的目的是(1)确定人类细胞脱落和屏障损失是否可以通过共聚焦内膜显微镜检测到(2)这些参数是否预测IBD复发。

方法用静脉荧光素对IBD和对照组患者进行共聚焦内膜显微镜检查,以确定细胞脱落和局部屏障功能障碍之间的关系。在47例溃疡性结肠炎患者和11例克罗恩病患者的前瞻性试点研究中,设计了一种基于人类共聚焦内膜显微镜下外观的分级系统,并用于预测复发。

结果人类共聚焦内膜显微镜检测到脱落的上皮细胞和局部屏障缺陷,如荧光素羽流穿过上皮细胞。小鼠实验显示通过一些泄漏相关的脱落事件向内流动,当腔内渗透压降低时,内流增加。在临床缓解的IBD患者中,在内镜检查后的12个月内,细胞脱落增加和荧光素泄漏与随后的复发相关(p<0.001)。分级系统预测耀斑的敏感性、特异度和准确性分别为62.5% (95% CI 40.8% ~ 80.4%)、91.2% (95% CI 75.2 ~ 97.7)和79% (95% CI 57.7 ~ 95.5)。

结论共聚焦内膜显微镜检测到的细胞脱落和屏障损失预示着IBD的复发,并有潜力作为疾病管理的诊断工具。

  • 共焦激光endomicroscopy
  • 粘膜愈合
  • 荧光素
  • 紧密连接
  • 屏障功能
  • 细胞脱落
  • 肿瘤坏死因子
  • 克罗恩氏病
  • 溃疡性结肠炎
  • 炎症性肠病
  • 结肠镜检查
  • 内窥镜检查
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  • 放大结肠镜检查
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  • 大肠癌转移
  • 结肠直肠癌
  • 胃肠生理
  • 肠道分化
  • 胃泌激素
  • 炎症性肠病的基础研究
  • 细胞死亡
  • 炎症性肠病模型

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本研究的意义

关于这个问题,我们已经知道了什么?

  • 肠屏障功能的丧失在炎症性肠病(IBD)的发病机制中起着重要作用。

  • 肠上皮细胞不断脱落,在上皮单层上留下空隙。

  • 在未发炎的肠道中,这些缝隙被紧密连接蛋白的重新分配所封闭。

  • 在发炎的肠道中,随着屏障功能的丧失,这种封闭机制开始失效。

新的发现是什么?

  • 用静脉荧光素共聚焦内膜显微镜可以检测到细胞脱落部位肠屏障功能的丧失。

  • 通过肠上皮缺损的血流方向受肠管内容物渗透压的影响。

  • 设计了一个简单的分级系统来总结人类共聚焦内膜显微镜下屏障丧失和细胞脱落的严重程度。

  • 这个分级系统预测IBD在12个月内复发。

在可预见的未来,它会对临床实践产生怎样的影响?

  • 用共聚焦内膜显微镜评估屏障功能和细胞脱落有望成为预测IBD复发的一种简单、快速和实用的方法。

简介

肠道屏障功能缺陷与肠道炎症性疾病有关。1 - 4在克罗恩病(CD)患者及其亲属中观察到肠通透性增加。5 - 7肠通透性增加也是复发的预后指标。8进一步的数据表明疾病发病机制中的屏障缺陷是乳糜泻患者紧密连接蛋白表达的改变。9此外,抑制封闭蛋白在紧密连接外的小腔内吞作用可以减少肿瘤坏死因子(TNF)诱导的屏障损失和水分分泌。10重要的是,紧密连接通透性的主要变化与实验性结肠炎的严重程度相关。1112因此,将宿主与肠道内容物隔开的完整的肠道屏障对肠道健康至关重要。

肠屏障由上皮细胞和它们之间的紧密连接组成。上皮细胞从隐窝基部的干细胞迁移到小肠绒毛或结肠表面,从那里脱落。我们对小鼠的研究表明,上皮细胞脱落会在上皮细胞中留下间隙或不连续,在大多数情况下,该间隙或不连续在8-12分钟内消失,可能挑战上皮屏障。13用DNA荧光染料吖啶黄碱涂于肠道粘膜表面,用共聚焦激光内膜显微镜(CLE)可检测到人体的这些间隙。14这些对小鼠和人类的观察提出了一个基本的生物学问题:在上皮脱落过程中,屏障功能是如何维持的。15我们最近发现,在细胞脱落过程中,紧密连接的组成蛋白(包括ZO-1和occludin)会重新分布,以漏斗的形式包围脱落细胞的基底外侧表面,从而保留脱落部位的屏障。1316我们还发现高浓度的TNF会增加细胞脱落,在这种紧张的情况下,肠道屏障有时会失效。14这些观察结果表明,炎症性肠病(IBD)的细胞脱落可能增加,正如最近显示的那样。17

许多方法已经发展为无创测量吸收和分泌的细胞旁通路的渗透性。18这是基于对小分子量糖或铬标记EDTA的吸收和对其在尿液中的外观的测量。它们已被证明在提供肠道长段屏障功能的综合测量方面是有用的。例如,蔗糖吸收测量胃十二指肠通透性19而乳果糖/甘露醇是小肠通透性的量度。20.这些技术已经成功地检测了大量IBD患者的通透性变化。121

利用人体活组织检查的体外技术可以对肠上皮通透性进行更详细的分析,包括测量经上皮电阻和的通量3.H-mannitol。2223通过电导扫描和阻抗谱等更复杂的电学技术,可以获得关于势垒缺陷位置的空间信息。24虽然这些技术已被证明是有用的,但它们不能提供屏障功能障碍部位的光学信息。25用台式共聚焦显微镜可以直接观察到屏障缺陷,这种显微镜已经成功地用于成像荧光探针和细菌从肠腔的流入。2627

这项研究的目的是,首先,确定细胞脱落和屏障功能的丧失是否可以通过共聚焦内膜显微镜观察到,其次,这些参数是否预测IBD复发。我们发现CLE可以检测细胞脱落和屏障丢失。此外,一项前瞻性试点研究表明CLE检测到屏障功能的丧失预示着IBD的复发。

材料和方法

回顾性人类研究:人类细胞脱落,间隙形成和屏障丧失

在一项对回肠末端CLE影像存档的回顾性研究中(每位患者≥30张内镜影像;包括表面上皮细胞层)13例临床缓解期IBD患者(CD n=7,溃疡性结肠炎(UC) n=6)和12例对照患者(结肠癌筛查)进行了检查(在线补充表1)。仅选择回肠末端的内镜图像进行局部屏障功能障碍分析,因为在垂直和水平轴上可以观察到单个上皮细胞层,只出现了最小的细胞结构重叠。根据上皮细胞层和肠腔的存在,以及不存在运动的人工制品来选择内镜图像。

根据临床、内窥镜和组织学标准对CD或UC进行诊断。两组患者在年龄和性别上无显著差异(在线补充表1)。对于CD患者,缓解定义为CD活性指数(CDAI)≤150,UC定义为临床活性指数(CAI)≤1。2829对照组为接受结肠直肠癌内镜检查的无任何肠道症状(尽管至少有一次粪便潜血试验阳性证实可能有隐性出血)的患者。急性胃肠道出血、凝血障碍患者(凝血酶原时间<50%对照;部分凝血活酶时间> 50s)、肾功能受损(肌酐>1.2 mg/dl)、怀孕或哺乳、已知对荧光素过敏或无法表示同意被排除在外。

细胞脱落、间隙形成和屏障丧失对IBD复发的预测价值的前瞻性先导研究

临床缓解期(CDAI≤150,CAI≤1)结肠内慢性炎症(CD或UC)监测结肠镜检查8年以上的患者接受内镜检查(招募期2007年1月至2009年9月)。如果回肠末端能在内镜下成像,则患者被连续纳入分析。入选标准为>年有IBD,结肠或回肠末端无肉眼可见炎症改变。排除标准包括活动性急性消化道出血、凝血障碍(凝血酶原时间<50%对照;部分凝血活酶时间> 50s),肾功能受损(肌酐>1.2 mg/dl),怀孕或哺乳,已知对荧光素过敏或无法同意。

135名患者接受了筛查。由于可见炎症改变(61例)或无法到达回肠末端(16例),大多数病例未能纳入。58例IBD患者(CD=11例,UC =47例)在临床和黏膜缓解期最后被分析(在线补充表2)。沃森分级是通过检查两名盲法研究者在CLE处收集的回肠末端存储图像来确定的。对CD患者采用CDAI, UC患者采用CAI,前瞻性随访(每月随访)12个月。耀斑被定义为CDAI>150和CAI>3。被确定的患者和他们的初级保健医生被邀请参加人体研究,并获得知情同意。

德国莱茵-普法尔茨当地伦理委员会批准了(No. 837.364.07)回顾性和前瞻性人体研究。

CLE方法及局部屏障功能障碍影像学检查

对于所有的人体检查,使用了宾得EC3870K内镜结肠镜(宾得,东京),在持续的视频内窥镜检查中,实现了体内表面和亚表面(z轴)成像(亚)细胞分辨率成像。单一静脉注射5 ml 10%荧光素钠(10% -德国诺华制药公司)作为全身造影剂和通透性探针。所有患者在结肠镜检查时均使用异丙酚进行有意识镇静。

在注射荧光素后8分钟内观察回肠末端管腔和粘膜内的生理和病理生理变化。在给定区域的图像栈(z栈)从上皮表面一直收集到固有层(光学活检)。子宫内膜显微图像被数字化存储并在手术后进行分析。图像在检查后使用宾得软件进行初步分析。

Endomicroscopic图像分析

在回顾性研究中,对回肠末端所有合适的内镜图像进行了分析,以确定是否存在间隙、微糜烂和荧光素渗漏。使用image J (imagej.nih.gov.il/)计算每张图像中绒毛的总周长,并定义受影响细胞的数量(每周长)(以每光学分析的百分比计算,表示给定粘膜区域的图像z-堆栈)。这些详细的分析被用来设计沃森评分系统(见下文)。

描述和验证分级细胞脱落和屏障损失从内窥镜图像

设计了一种内镜分级系统(Watson分级)来总结IBD中局部屏障功能障碍的程度,该分级基于细胞脱落的数量和回肠末端四个分离视野中单个高质量图像上荧光素信号的强度(表1).只有在标准结肠镜下宏观正常的区域才被选择进行内镜成像。非常注意避免从有吸盘人工制品或内镜创伤的粘膜区域拍摄图像。图像根据表1.屏障损失和微侵蚀的严重程度在图像之间或在两个盲法调查人员之间存在差异,等级是根据最严重的变化计算的。

表1

体内局部屏障功能障碍的内镜分级(沃森分级)

小鼠共聚焦激光显微镜

小鼠的共聚焦激光显微镜如前所述。26异硫氰酸荧光素(FITC)共轭葡聚糖(4 kDa;20μg / ml;Sigma)被用作检测向内流动的发光染料。静脉注射亚历克氨氟结合葡聚糖647 (10 kDa;4毫克/公斤;Invitrogen,佩斯利,苏格兰)被用来检测外向血流。Hoechst 33342 (5 mg/kg;Invitrogen)被用作核染料。更多细节请参见在线补充方法文件。

统计数据

描述性数据以均数±SEM表示。IBD组与正常对照组比较采用t检验和ANOVA检验。采用Kaplan-Meier法比较患者在Watson分级基础上的缓解百分比,并采用Log-Rank检验进行分析。显著性水平α设为5%。使用统计分析系统SAS(发行版6.08,SAS Institute Inc.)计算统计数据。

结果

用荧光素作造影剂,CLE可检测细胞脱落

我们之前已经证明,使用局部应用于粘膜表面的吖黄碱,CLE可以识别细胞脱落事件。14我们现在证明,使用静脉荧光素作为造影剂也可以识别细胞脱落。静脉注射荧光素可对绒毛内的毛细血管廊进行明亮荧光成像(图1一个).在脱落之前,上皮细胞可透过荧光素(图1 b)并在脱落过程中发出强烈的荧光(图1汉英).在共聚焦内窥镜下观察面部时,荧光脱落细胞很容易被识别(图1 f).

图1

回肠末端上皮细胞脱落的共聚焦内镜成像。(A)荧光素图像上皮细胞下方的毛细血管(块状箭头)和上皮细胞之间的外侧细胞内间隙(直线箭头)。(B)上皮细胞在脱落前对荧光素具有渗透性(线箭头)。(C-E)当脱落细胞脱离上皮单层时,荧光素荧光信号强烈。(F)脸上可见强烈荧光脱落的上皮细胞。

丧失局部势垒功能

在健康的肠道中,尽管荧光素进入外侧细胞间隙直至顶端边缘,但可能是由于紧密连接的限制(图1一个).因此,当上皮屏障完好无损时,荧光素就无法从管腔中逸出(图2一个).然而,在细胞脱落的部位,有时可以看到荧光素进入脱落细胞留下的上皮间隙(图2 b).值得注意的是,在上皮细胞局部屏障功能丧失的部位,我们观察到在上皮细胞丧失的部位,荧光素通过上皮层流出。这种局部屏障功能丧失的部位仅限于两个细胞之间,因为在附近的上皮细胞之间没有发现荧光素的丧失(图2 c).共聚焦内膜显微镜还能识别微糜蚀,即单个部位失去多个细胞,固有层暴露于腔腔(图2 e).然而,微糜烂仅在内镜下可见,白光成像未见明显上皮损伤或炎症改变。

图2

用共聚焦内窥镜观察屏障功能丧失。(A)屏障功能完好,没有荧光素逸入肠腔(箭头)。(B)脱落细胞留下的上皮间隙中的荧光素(箭头)。在腔内可以看到脱落细胞的细胞碎片。(C)荧光素从血管(阻塞箭头)流出到外侧细胞间隙。进入管腔的血流在根尖边缘受到限制(闭塞箭头)。从脱落细胞后的间隙流出的荧光素羽流(线箭头)。(D)荧光素通过上皮进入肠腔的多个部位(箭头)。注意肠腔内荧光增加。(E)微侵蚀(箭头),在一个部位有多个上皮细胞丢失,使毛细血管暴露于管腔。 Note the functional relevance of this lesion as there is efflux of fluorescein into the lumen.

细胞脱落与荧光素外流的关系

一般来说,使用CLE跟踪细胞事件的时间不可能超过几秒钟。因此,我们对小鼠小肠细胞脱落进行了活体共聚焦显微镜观察,以更精确地确定细胞脱落与荧光素外流之间的关系。1626Alexa-fluor 647共轭右旋糖酐静脉注射给小鼠,作为我们在人类研究中使用的荧光素的类似物。我们发现,荧光素从粘膜表面的单个部位流入管腔之前,该部位的细胞脱落(图3一,在线补充电影)。

图3

(A)细胞脱落之前是局部荧光素泄漏。静脉注射的alexa -葡聚糖647 (MW 10 000)显示为红色,Hoechst 33342标记的细胞核为蓝色。相对于细胞脱落开始的0、5、15和28分钟的图像。(B-E)右旋糖酐在小肠上皮细胞中的运动。Luminal fitc -葡聚糖(m4000)显示为绿色。静脉注射的alexa -右旋糖酐647 (m10,000)显示为红色,组合图像显示为Hoechst 33342标记的细胞核。右旋糖酐从循环中向外漏入管腔(B-D),向内漏出管腔(E-G),向内和向外漏出(H-J),向内或向外漏出右旋糖酐(K-M)。

局部屏障功能丧失部位的流向

目前人们对一种假说非常感兴趣,即肠道屏障功能的丧失使抗原和其他有毒分子从肠腔进入肠黏膜,从而引发肠道疾病。30.因此,我们分析了在局部屏障功能丧失部位的血流方向是否总是从肠壁向外进入管腔,这是通过上述荧光素辅助内膜显微镜观察和我们人体研究的经验得出的结论。Alexa-fluor 647结合右旋糖酐静脉给药小鼠体内制剂,以观察绒毛血管系统和从肠道进入腔腔的潜在流出。同时,在300 mOsm/l的溶液中将fitc共轭右旋糖酐应用于肠管表面,以评估跨越肠道屏障的内流情况。通过Hoechst 33342染色细胞核从绒毛移动到腔室,分析细胞脱落的视野。我们观察到在脱落细胞形成的间隙中有四种流动模式(图3中).可以观察到向外流动的例子,有静脉内染料(红色)从绒毛血管系统连续流动,但没有腔内染料(绿色)进入(图3 b).相反,我们可以观察到有腔内染料穿过上皮层进入毛细血管拱廊而没有静脉染料流出的情况(图3 c).我们还观察到染料同时流入和流出的情况(图3 d)以及虽然存在上皮间隙,但染料既没有流入也没有流出的情况(图3 e).

当小肠上皮细胞浸泡在有染料双向渗漏的300 mOsm/l时,细胞脱落事件的比例为18.8±0.9% (图4一),其中向内占17.5±6.0%,向外占76.3%±10.3%,双向占6±6.3% (图4 b).应该注意的是,只有当脱落细胞的起源和目的地随着时间的推移可以在z-堆栈图像中清楚地观察到时,细胞脱落事件才被量化。

图4

炎症性肠病(IBD)局部屏障功能丧失分析及复发预测从300 mOsm/l(黑色)和246 mOsm/l(灰色)的腔内灌注溶液中,右旋糖酐(腔内fitc -右旋糖酐(MW 4000)和静脉内alexa -右旋糖酐647 (MW 10 000)通过上皮细胞脱落部位的小肠上皮细胞运动。(A)在向内或向外方向无葡聚糖移动(密封)和葡聚糖泄漏(泄漏)的事件的百分比。(B)向内、向外或向内和向外方向右旋糖酐从泄漏基团移动的百分比。*p<0.05, **p<0.01,误差条为扫描电镜(n=4只/组)。(C)共聚焦激光内镜下根据患者的Watson分级对IBD患者12个月以上复发的Kaplan-Meier图。

然后我们问流动的方向是否受腔内内容物渗透压的影响。当腔内渗透压降低到246 mOsm/l时,渗漏相关细胞脱落的丰度增加(p<0.05) (图4一).相对于等离子体的腔内渗透压的降低可以预测增加有利于向内流动的驱动力。我们观察到,向外流动的比例显著降低(p<0.05),向内流动的脱落事件比例不显著增加,向内流动和向外流动的脱落事件比例显著增加(p<0.01) (图4 b).

IBD患者间隙、荧光素渗漏和微糜烂的发生率

我们在一项回顾性研究中评估了上皮间隙的发生率,与对照组相比,UC和CD患者的上皮间隙、微侵蚀和荧光素泄漏明显更多(在线补充表1)。我们之前已经表明,细胞脱落导致上皮细胞的不连续称为“间隙”。1314图像只取自结肠或回肠末端在常规结肠镜检查中未发炎或受损的区域。UC和CD患者的上皮间隙、微糜烂和荧光素渗漏明显多于对照组(表2) (p<0.0001),表明IBD患者中细胞脱落和屏障损失增加。乳糜泻和UC患者局部屏障功能障碍的内镜特征无明显差异。

表2

IBD和对照组局部屏障功能障碍的内镜特征

细胞脱落、间隙形成和屏障丧失对IBD复发的预测价值的前瞻性先导研究

为了量化CLE的细胞脱落和局部屏障功能障碍,我们在上述人类和动物实验的基础上开发了一个分级,并通过预测CD和UC的后续复发来验证该分级(表1).沃森I级是正常的,生理细胞脱落定义为单细胞脱落。在分级的初步版本中,我们发现脱落细胞的数量不能预测随后的复发,前提是没有荧光素泄漏或多个细胞从单一部位脱落所产生的微侵蚀。因此脱落细胞的数量不是沃森i级的一部分,当荧光素泄漏到腔内时屏障功能丧失的证据被指定为沃森II级(功能缺陷)。由多个上皮细胞从单一部位脱落引起的微糜烂,暴露了管腔固有层,被指定为沃森III级(结构缺陷)。

为了验证沃森评分,我们进行了一项前瞻性试点研究。58例临床完全缓解且白光内镜无炎症改变的IBD患者采用共聚焦内镜检查。前瞻性研究中未发生严重的或荧光素或器械相关不良事件。手术后确定内镜图像等级。共判断232张内镜图像(每个患者4张)。Cohen的κ系数为0.87,说明两个盲法观察者之间有很强的一致性。

我们发现24例患者在共聚焦内镜检查后12个月内出现疾病发作。采用沃森分级对CLE后12个月复发进行Kaplan-Meier分析。随后疾病发作的患者明显有更多的荧光素泄漏和微糜烂,因此沃森评分高于未发作的患者p<0.001 (表3图4 c).沃森II/III级预测闪光的敏感性、特异度和准确性分别为62.5% (95% CI 40.8 ~ 80.4)、91.2% (95% CI 75.2 ~ 97.7)和79% (95% CI 57.7 ~ 95.5)。

表3

沃森级细胞脱落、荧光素渗漏和微侵蚀,以及共聚焦激光内镜后12个月的耀斑预测

讨论

在本研究中,我们发现荧光素辅助CLE可以识别脱落过程中的细胞。值得注意的是,荧光素的流出可以在细胞脱落的部分部位看到,这是首次直接可视化人类患者的局部屏障缺陷。对小鼠的研究表明,静脉染料的流出和腔内染料的流入都可以发生在细胞脱落的部位。此外,对小鼠的研究表明,有流入或流出的部位的比例受上皮细胞的渗透梯度的影响。最后,我们发现IBD患者的屏障功能局部缺陷增加,并预测复发。

CLE所显示的人类脱落细胞的形态与在小鼠中观察到的非常相似,并与凋亡相容。162631通过静脉注射荧光素,我们用CLE评估上皮屏障的完整性。在健康个体中,荧光素不会进入管腔,但可以看到荧光素沿着外侧细胞间隙向紧密连接(图1 a, B而且图2 a - c).

据我们所知,CLE是唯一能在微观水平上实时识别势垒丢失部位的方法。虽然有许多生理技术可以确定障碍功能的局部丧失,但它们并不适用于常规临床应用。1822日至25日3233CLE与常规结肠镜检查相结合,使其成为一种具有吸引力和方便的临床常规诊断方法。从肠壁流向管腔的荧光素很容易被检测到,因为即使没有发现屏障丢失的部位,管腔的荧光素流动也会变成荧光。

在当前对IBD发病机理的共识观点中,一个反复出现的主题是抗原和微生物从肠腔流入肠壁是重要的。43435我们对人类的密集语言接触教学法的研究只能证明流向是相反的方向;换句话说,从肠壁内进入腔内。然而,我们假设,如果存在向外流动的部位,那么也可能存在向内流动的部位,这在病理上更相关,在CLE检测到的向外流动可能是向内流动的标志。我们采用小鼠细胞脱落模型进一步研究细胞脱落部位的局部屏障缺陷。26通过静脉注射alexa -葡聚糖647,我们发现在人类CLE过程中所观察到的局部屏障缺陷可能是细胞脱落的结果(图3一).此外,我们还证明,细胞脱落部位的不完全封闭会导致向外流动、向内流动或双向流动,并且管腔和上皮单层之间的渗透梯度是决定通过屏障缺陷的流动方向的一个因素(图3而且4).其他可能决定流经局部屏障缺陷的流向的因素是肠壁的静水压力、绒毛收缩和蠕动。36-38

我们已经证明,当腔内内容物与血清呈等渗透性时,大多数脱落位点是封闭的,但封闭位点的比例因向内渗透流而降低(图4一).我们还发现,通过上皮屏障缺陷的流动方向受腔内渗透压的影响。施加向内的渗透梯度减少了向外流动,增加了双向流动,我们将其解释为来回自由扩散(图4 b).根据这些观察,我们得出结论,通过上皮细胞的血流方向是不稳定的,高度依赖于局部渗透和压力梯度。虽然经典的肠管内容物被认为是等渗透性的,但很可能在某些区域,特别是在小肠上段,混合和经上皮的离子运输并没有在肠管内达到等渗透性。我们发现屏障功能的丧失预示着复发(表3图4 c)支持我们的结论,即由CLE识别的荧光素向外流入肠腔是屏障功能丧失的标志,其中抗原、毒素和微生物也向内流动,激活黏膜免疫系统。

CLE识别了三个相关参数,细胞脱落、荧光素流入肠腔和微糜烂的发展,我们将这些参数组合成一个简单的分级系统来预测缓解期IBD的复发。在我们的分级系统的早期版本中,我们惊讶地发现细胞脱落的数量本身并不能预测复发。只有细胞脱落加上屏障损失是可预测的。这与我们先前的观察是一致的131426如果炎症细胞因子浓度较低,则间隙完全封闭(图4一).微糜烂的存在(单个部位的多个相邻上皮细胞的丢失)也预示着复发。未丧失屏障功能的微侵蚀是罕见的,因此微侵蚀的存在很可能是屏障功能丧失的标志。

在一项前瞻性研究中,我们检查了58例白光内镜下黏膜完全愈合的IBD患者。使用荧光素辅助内膜显微镜可以很容易地在患者回肠末端发现功能性(荧光素渗漏)或结构性缺陷(微糜蚀),并预测IBD复发。局部屏障功能障碍(Watson II/III)的患者明显更容易复发(p<0.001),与经内镜检查证实愈合的患者(Watson I级)相比。值得注意的是,我们发现UC患者回肠末端的变化预示着复发,尽管传统UC不包括回肠末端。我们正在通过其他研究进一步调查这一发现。这项初步研究的数据为设计临床试验提供了数据,以确认CLE是否能准确预测UC或CD患者的复发。

总之,这些研究表明CLE可能是IBD管理的一个有用的工具。预测和预防IBD复发是当前IBD临床研究的主要目标。39我们的观察表明CLE可能是预测复发的一种有用和方便的工具,并增加了越来越多的证据,表明屏障功能的丧失在IBD的发病机制中起着重要作用。111240

参考文献

补充材料

脚注

  • RK和CAD共享第一作者身份。

  • 该研究的部分内容在2009年消化疾病周全体会议和2011年消化疾病周会议上发表。

  • 资金惠康信托基金向AJMW提供WT087768MA赠款,以及协会François Aupetit (AFA)向DM提供的赠款。

  • 相互竞争的利益RK从宾得欧洲获得了无限制的拨款,并通过Optiscan获得了免费的仪器。所有其他作者都没有相互竞争的利益。

  • 伦理批准该研究获得了德国莱茵-普法尔茨当地伦理委员会(No. 837.364.07)的批准。

  • 来源和同行评审不是委托;外部同行评议。

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