鼻腔黏液纤毛传输系统的组成和纤毛运动状况评估

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1、专题论坛/鼻科学基础研究FEATURE鼻腔黏液纤毛传输系统的组成和纤毛运动状况评估张罗，韩德民，王琪[关键词]纤毛（Cilia）；运动（Movement）鼻黏膜的防御和调节功能主要表现为：①对吸入气体中颗粒程，而是发生在三维空间的立体过程，纤毛顶部沿顺时针方向的滤过作用；②提高吸入气体的湿度至98％；③提高吸入气体的运动，运动轨迹呈半圆型。纤毛只在有效摆动时与黏液毯相接温度至30℃以上；④嗅功能等。黏液纤毛传输功能（mucociliary触。相邻纤毛的协同摆动形成异时波（metachronalwave），tran

2、sport）在其中发挥重要作用。传输系统主要由呼吸道表面覆共同推动其上方的液体层运动。盖的黏液毯及其下方的纤毛上皮层组成。纤毛的周期性协同摆动1.3液体层。呼吸道黏膜表面覆盖着液体层，称为黏液毯[1]为其上方的黏液传输提供动力，相关研究日益受到重视。（mucusblanket）或呼吸道表层液体（airwaysurfaceliguid,ASL），正常人呼吸道每天分泌的黏液量约为10ml～100ml，1黏液纤毛传输系统的组成其中，鼻腔每天分泌的黏液量约20ml～40ml。鼻黏膜表面的黏1.1上皮层。鼻内孔（inter

3、nalostium）是鼻腔最狭窄的部分，液毯厚度为5μm～10μm（气管中为2μm～5μm），可吸附吸[3]鼻内孔至鼻咽部的全长约10cm～12cm，单侧鼻腔容积约15毫入气体中80％左右大于12.5μg的颗粒。黏液的厚度和成份由22升，表面积约150cm～160cm。鼻腔前部被覆鳞状上皮，鼻杯状细胞和腺体的分泌量，以及呼吸道上皮主动性离子转运调腔大部（呼吸区）和鼻窦骨质表面主要被覆假复层纤毛柱状上节。黏液毯由浸泡纤毛的浆液性的纤周液体层（periciliaryfluid皮，主要由纤毛上皮细胞组成，也包括少量杯状

4、细胞、无纤毛柱layer）和其上的黏液层（mucuslayer）构成（图1），二者间以[4]状细胞和基底细胞（basalcells），均位于菲薄的基底膜上，基菲薄的表面活性物质层分隔。其中，纤周液体层为溶胶层（sol底膜下方为由结缔组织构成的固有层（laminapropria），其间layer），相对较薄，黏滞度较低，呈水溶性，通透性较好；而黏液[2]可见腺体和血管分布，同时散在少量炎性细胞。鼻窦黏膜中有层为凝胶层（gellayer），相对较厚，黏滞度较高，通透性较差。厚层窦状血管，而支气管黏膜中由肌层取代血管层

5、。鼻腔前部的黏液运动速率缓慢，仅为每小时1mm～2mm，[5]1.2纤毛。上皮表面的纤毛是黏液纤毛传输系统的基本组成结而鼻腔后部的黏液运动速率可达每分钟10毫米。黏液毯运动的动构，在呼吸道免疫防御机制中发挥关键作用。呼吸区上皮细胞表面的纤毛覆盖率达15％～20％，每个纤毛上皮细胞表面约有100～200根纤毛。上皮细胞间相互紧密连接，构成完整的机械性防御屏障。纤毛的平均长度为6微米，直径为0.1μm～0.2μm，完全伸展后的气管纤毛长度可达7微米，同时，每个呼吸区上皮细胞表面还有约300根微绒毛（microvill

6、i）。纤毛摆动的频率（ciliarybeatfrequency,CBF）是反映纤毛运动状况的重要指标，正常纤毛摆动频率约为10Hz～15Hz，每个摆动周期由图1相差显微镜下显示体外培养的呼吸道纤毛上与黏液运动同向的有效摆动、与黏液运动反向的复位摆动和相皮细胞，白线标记细胞边界，箭头指向测量点，黑线＝5μm对静止的休息期组成。纤毛摆动的周期性过程不是一维平面过基金项目：北京市科技新星计划项目（2003-B-15）张罗首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科北京市耳鼻咽喉科研究所，北京100730北京人，主任医师

7、，硕士研究生导师，从事鼻科学基础及临床研究工作。Email:luozhang@trhos.com韩德民，王琪首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科北京市耳鼻咽喉科研究所，北京100730中国医学文摘耳鼻咽喉科学NEWSANDREVIEWS/May2006,Vol.21,No.3141专题论坛/鼻科学基础研究FEATURE力来自纤毛摆动，纤周液体层的高度略低于纤毛完全伸展后的高度，使纤毛在其中发挥推动作用。正常状况下，纤毛定向和协同摆动推动黏液层和浆液层同时运动，使黏液毯以平均每分钟4mm～24mm（平均约每

8、分钟5mm）的速度向咽部运动。而在部分病理条件下，由于溶胶层和凝胶层的理化性状不同，溶胶层[5]的运动速率更快，从而导致凝胶层和溶胶层的分离运动。黏液运动的决定因素有两个：纤毛的运动功能和黏液的流变学性质（rheologicproperties）。呼吸道表层液体的主要成份是水（93％～95％），以及碳水化合物和各种大分子物质，包括：黏蛋白（mucin）、蛋[4]白聚糖（p