唾液腺细胞均受自主神经系统调节。大唾液腺都有交感和副交感神经纤维的分布,但个体细胞所受的神经支配却有较大变异。交感与副交感神经纤维虽然发自不同的部位,但它们与神经胶质细胞并成一束,一起走行并分布到上皮或血管细胞。到达靶细胞后,以无髓鞘轴突的形式与众多的上皮细胞接触。唾液腺的神经纤维可在任何部位释放神经介质。虽然神经纤维在走行途中出现膨体而且在末梢会有泡状末端,但这些部位并不是介质释放的唯一位点。

神经效应器

电镜下看到神经末梢与上皮的接触点,称为神经效应器。

1.特征:唾液腺内的神经末梢由透明神经鞘细胞和折叠轴突(infolded axon)构成。末梢轴突位于神经鞘细胞的胞质内,外部由基膜包绕。轴突含有纺锤状突触,内含神经小管、神经微丝、神经分泌颗粒和线粒体。这些突触常与腺泡细胞及肌上皮细胞相接触,而神经鞘细胞的基侧膜常与效应细胞的基侧膜相接触。末梢轴突也可穿过基底膜与效应器细胞直接接触。这种无髓鞘神经纤维与细胞直接接触的位点称为膜内神经效应器位点(hypolemmal neuroeffector site)。这种位点的特征是:它与效应细胞即腺泡细胞、肌上皮细胞或导管细胞的距离不超过20nm。当轴突及其囊泡与上述细胞邻接,其间的距离大于100nm时,或当轴突位于基膜外面时,称为膜外神经效应器位点(epilemmal neuroeffector site)。

突触内有两种神经分泌颗粒,一种在显微镜下呈空泡状,称为类颗粒泡,属于胆碱能系统;另一种在镜下呈致密梭状,称为颗粒泡,属于肾上腺素能系统。

2.种属差异:膜内神经效应器位点在种属之间有很大差异。大鼠腮腺无髓鞘神经纤维可穿过基膜,形成膜内神经效应器位点,而人和其他灵长类动物、牛、羊、猫等的腮腺内则没有这种位点。

3.腺体差异:神经效应器位点在不同唾液腺的分布也有不同,如大鼠腮腺有膜内神经效应器位点,而下颌下腺则没有。这种差异的意义目前还不了解。

分泌终端的神经支配

1.大唾液腺:腮腺和下颌下腺腺分泌终端的细胞受交感和副交感神经二者的支配,据认为舌下腺的神经支配主要为副交感神经。分布在腺体实质内的轴突末梢释放的神经递质与细胞表面的受体结合,从而引起生理反应。分泌终端的反应主要是分泌液体即水与电解质、脂质和蛋白质。肾上腺素能和胆碱能受体均存在于唾液腺细胞,但这些受体的分布有很大的细胞差异及种属差异。刺激腮腺的腺泡细胞β肾上腺素能受体,引起大量蛋白质分泌,但如刺激α肾上腺素能受体只引起小量蛋白质分泌。刺激β-肾上腺素能受体则引起细胞内cAMP大量增加,但若刺激α-肾上腺素能或胆碱能受体则不引起cAMP增加。后者会引起Ca2+动员(见下文)。

2.小唾液腺:有关小唾液腺的神经分布及控制调节的知识远少于对大唾液腺的了解。Rossoni等(1979)用组织化学方法对人的小唾液腺胰腺胆碱酯酶和儿茶酚胺定位,发现颊腺和唇腺的分泌终端、血管及某些导管周围有丰富的胆碱能神经分布,但腺体实质内却没有肾上腺素能纤维,只有血管周围有。Izutsu等(1988)用人的唇腺切片测定K+释放,发现胆碱能激动剂可引起K+释放,而肾上腺素能激动剂却不能引起反应,包括α-和β-肾上腺素能激动剂。而且,胆碱能刺激的K+释放可被阿托品所阻断、可通过用EGTA络合Ca2+而抑制。这与近年来发现的分泌终端细胞分泌K+的机制完全吻合。

不管大唾液腺或小唾液腺,神经纤维并不需分布到每个细胞,因为这些细胞之间存在间隙连接,或称电突触,可以使这些细胞活动同步化(见下文)。例如,不少研究发现,染料可以从一个细胞扩散到另一个细胞中,电信号也可以经此途径传导。

导管系统的神经支配

对导管系统的神经支配研究较少。刺激大鼠颈交感神经干并测定下颌下腺的主要导管部分的Na+和K+转运,发现流入管腔的K+和流出管腔的Na+减低30%~40%。这表明,肾上腺素能神经纤维控制导管系统。与此相反,刺激副交感神经时未能引起Na+和K+转运的改变。已知下颌下腺排泄管也受交感和副交感神经的支配。

肌上皮细胞的神经支配

肌上皮细胞附近有肾上腺素能和胆碱能轴突末梢。一般认为,肌上皮细胞是由肾上腺素能神经支配的。狗的肌上皮细胞是由α-肾上腺素能受体控制,猫的肌上皮细胞可能既受交感神经也受副交感神经支配,大鼠腮腺的肌上皮细胞是由交感神经系统和α-肾上腺素能受体控制。然而大鼠舌下腺的肌上皮细胞对副交感神经刺激有反应,但对肾上腺素能刺激无反应。迄今为止,对肌上皮细胞的分布、功能及其调控了解较少。

唾液腺血管的神经支配

唾液腺的血管以及血液供应对唾液分泌有极为重要的作用(见第三节)。唾液腺的血管都有双重神经支配;大体来讲,刺激副交感神经引起血管扩张,刺激交感神经引起血管收缩。

副交感神经的作用

19世纪就已发现,刺激狗的下颌下腺副交感神经即鼓索-舌神经所引起的血管舒张反应在应用副交感神经拮抗剂阿托品之后仍然存在,但其本质直到100年之后得到阐明。1979年发现,上述现象是VIP的作用,从而提出非肾上腺素能非胆碱能反应。VIP的作用比乙酰胆碱强50~100倍。唾液腺副交感神经也含有其他类似的神经肽类,包括组氨酰异亮氨酸肽(peptide histidine isoleucine;PHI),其氨基酸序列与VIP类似,来源也相同,是与乙酰胆碱及VIP一起释放的,但其作用比VIP稍弱。PHI在阿托品阻断副交感神经时引起血管的舒张。此外,副交感神经末梢也释放一种垂体腺苷酸激活肽(pituitary adenylate cyclase-activating peptide,PACAP),其氨基酸序列与VIP相似,但有比VIP更强的血管舒张作用。这些肽类都可加强乙酰胆碱的分泌反应。

刺激副交感神经引起的血管舒张反应是由氧化亚氮(NO)产生引起的。用Nw-硝基-L-精氨酸甲酯(LNAME)阻断NO合成明显抑制了刺激鼓索-舌神经引起的血管舒张反应,但对唾液腺的唾液分泌没有影响。给下颌下腺动脉内注射乙酰胆碱和VIP引起血管扩张和唾液分泌,但用L-NAME预处理使VIP的血管舒张作用完全消失,而乙酰胆碱的作用只减低20%,唾液分泌则不受影响。

VIP也可引起多种动物下颌下腺蛋白质分泌,包括大鼠、雪貂、水貂、猫、羊、牛。

交感神经的作用

刺激交感神经可引起血管收缩,但其过程以及最终的结果比较复杂。首先,交感神经对血管的控制与对腺体分泌的控制是分开的。Emmelin和Engström(1960)首次提出,交感神经引起的唾液腺血管收缩作用是由血管运动中枢控制的,而唾液腺的分泌是由唾液腺中枢控制的,因此有两套交感神经纤维。后来,用大鼠下颌下腺交感神经元进行的电生理研究支持这种理论。在麻醉状态下,只有5%~10%的神经元有自发性活动、可被伤害性刺激所激活、可被压力刺激所抑制、对味觉刺激无反应、表现出持续的紧张状态,很像控制血管收缩的神经元。而其余的90%~95%的下颌下腺神经元在麻醉状态下无反应,可能是分泌运动型神经元。

形态学上来讲,分布到猫下颌下腺血管的交感神经含有去甲肾上腺素和禽胰多肽(avian pancreatic polypeptide,APP),而分布到唾液腺实质的神经纤维不含APP。分布到猫下颌下腺血管的交感神经纤维除含有去甲肾上腺素外,还含有NPY,但分布在腺体实质的纤维不含NPY。已知在机体各个部位,包括唾液腺,NPY与去甲肾上腺素共存于血管周围的神经纤维中。给予猫下颌下腺NPY可引起血管收缩。Grkovic 和Anderson(1995)用逆行标记技术观察发现,分布到下颌下腺的纤维有95%体积较大、不含NPY、与含有钙视网膜蛋白的节前纤维相连,但剩余的5%则体积较小、含有NPY、与含有钙视网膜蛋白的节前纤维不相连。

其次,间断性电刺激交感神经(20~100Hz,刺激1秒,间隔10秒)所引发的总体反应是血管舒张。仔细观察表明,每次刺激开始引起血管收缩,时间延长后变为舒张。这种作用可能是通过NO实现的;据认为去甲肾上腺素可以引起NO产生。

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