New anatomical insight into the muscular structure of the anal canal: revealing Treitz muscle as a directional shift of the internal anal sphincter / New anatomical insight into the muscular structure of the anal canal: revealing Treitz muscle as a directional shift of the internal anal sphincter

After washing, the sections were incubated for 30 minutes at room temperature with peroxidase-conjugated anti-mouse immunoglobulin G (IgG; ready-to-use, MP-7452, ImmPRESS HRP goat anti-mouse IgG polymer; Vector Laboratories) and anti-rabbit IgG (ready-to-use, MP-7451, ImmPRESS HRP goat anti-rabbit IgG polymer; Vector Laboratories) as secondary antibodies. Immunocomplexes were detected using 3,3’-diaminobenzidine (Fujifilm Wako Pure Chemical) and counterstained with hematoxylin for 1 minute. This immunohistological method is similar to our previous techniques used for the rectoanal canal and is effective for detecting the distribution of smooth muscle tissues [14, 15].
0После промывания срезы инкубировали в течение 30 минут при комнатной температуре с вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой: против IgG мыши (готовый к использованию, MP-7452, ImmPRESS HRP goat anti-mouse IgG polymer; Vector Laboratories) и против IgG кролика (готовый к использованию, MP-7451, ImmPRESS HRP goat anti-rabbit IgG polymer; Vector Laboratories). Образовавшиеся иммунные комплексы выявляли с помощью 3,3’-диаминобензидина (Fujifilm Wako Pure Chemical), а затем срезы контрастировали гематоксилином в течение 1 минуты. Этот иммуногистологический метод аналогичен нашим предыдущим методикам для исследования ректально-анального канала и эффективен для визуализации распределения гладкомышечной ткани [14, 15].
Additionally, immunostaining was performed using an anti-smooth muscle antibody to identify smooth muscle tissues. Slides were microwaved in 10 mM sodium citrate buffer (pH 6.0) for antigen retrieval. Endogenous peroxidase activity was inactivated by incubating tissues in methanol containing 0.3% H2O2 for 30 minutes. Nonspecific binding was blocked by incubation with phosphate-buffered saline containing 0.05% Tween 20 and 2.5% goat serum at room temperature for 30 minutes. Sections were then incubated overnight at room temperature with primary antibodies against smooth actin (ready-to-use actin, smooth muscle Ab-1, clone 1A4; Thermo Fisher Scientific) and skeletal myosin (1:200, NBP-1-89,707, myosin heavy chain 3 antibody, polyclonal; Novus Biologicals).
0Кроме того, была выполнена иммуноокраска с использованием антител к гладкой мышечной ткани для идентификации гладкомышечных структур. Срезы обрабатывали микроволнами в 10 мМ буфере цитрата натрия (pH 6,0) для восстановления антигенов. Эндогенная пероксидазная активность была инактивирована инкубацией тканей в метаноле с 0,3% H₂O₂ в течение 30 минут. Неселективное связывание блокировали инкубацией в фосфатно-солевом буфере, содержащем 0,05% Tween 20 и 2,5% козьей сыворотки, при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем срезы инкубировали в течение ночи при комнатной температуре с первичными антителами к гладкому актину (готовый к использованию набор, actin, smooth muscle Ab-1, клон 1A4; Thermo Fisher Scientific) и к скелетному миозину (1:200, NBP-1-89,707, антитело к тяжёлой цепи миозина 3, поликлональное; Novus Biologicals).
Histological analyses were performed on the remaining 5 specimens. The pelvic region was sectioned in the midsagittal plane, and tissue blocks were collected from the anterior, lateral, and posterior walls of the anal canal. After paraffin embedding, tissue blocks were sectioned at 5-μm thickness. Sections were stained with hematoxylin-eosin, Elastica van Gieson, and Masson trichrome.
0Гистологическое исследование было проведено на оставшихся 5 образцах. Тазовая область была рассечена в среднесагиттальной плоскости, и из передней, боковой и задней стенок анального канала были собраны блоки тканей. После заливки парафином ткани были нарезаны с толщиной 5 мкм. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином, Эластикой ван Гизона и трихромной окраской по Массону.
Macroscopic examinations were performed on 6 specimens. The pelvic region was excised en bloc. Two pelvises were sectioned in the median plane, and the lateral wall of the anal canal was dissected from the medial aspect. The remaining 4 pelvises were sectioned in the oblique coronal plane through the anorectal canal. This oblique coronal sectioning allowed for observation of the anterior and posterior wall structures without damaging the midline structures [10, 11]. A diamond-band pathology saw (EXAKT 312, EXKAKT Advanced Technologies) was used to cut the pelvis. The anterior and posterior walls of the anal canal were dissected from the posterior and anterior aspects, respectively. During dissection, the mucosa was removed to expose the muscular structure of the anal canal, consistent with our previous research methods [12, 13]. The origin and location of Treitz muscle were then observed.
0Макроскопическое исследование было проведено на 6 образцах. Тазовая область была изолирована единым блоком. Два таза были рассечены в сагиттальной плоскости, а боковая стенка анального канала — с медиальной стороны. Остальные 4 таза были рассечены в косой коронарной плоскости через аноректальный канал. Такое косое коронарное сечение позволило наблюдать структуры передней и задней стенок без повреждения срединных структур [10, 11]. Для разрезания таза использовалась алмазная ленточная пила для патологических образцов (EXAKT 312, EXAKT Advanced Technologies). Передняя и задняя стенки анального канала были диссекцированы с задней и передней стороны соответственно. Во время диссекции слизистая оболочка была удалена для визуализации мышечной структуры анального канала, что соответствовало методам наших предыдущих исследований [12, 13]. После этого изучали происхождение и локализацию мышцы Трейтца.

Eleven bodies (7 male and 4 female; mean age at death, 75.5 years [range, 56–88 years]) were donated to the Institute of Science Tokyo. All bodies were fixed by arterial perfusion with 8% formalin and preserved in 30% alcohol. Bodies with a history of pelvic organ surgery were excluded.
0В Институт науки Токио было передано одиннадцать тел (7 мужчин и 4 женщины; средний возраст на момент смерти — 75,5 лет [диапазон 56–88 лет]). Все тела были фиксированы артериальным пропитыванием 8% раствором формалина и сохранены в 30% спирте. Тела с историей операций на органах таза были исключены из исследования.
This study was approved by the Board of Ethics of the Institute of Science Tokyo (No. M2018-006). All study procedures were conducted in accordance with all relevant guidelines and regulations. The bodies were donated in accordance with the Japanese Act on Body Donation for Medical and Dental Education (Act No. 56 of 1983). All donors had voluntarily declared their intention to donate their remains for educational and research purposes prior to death. Written informed consent was obtained after each donor received a clear explanation of the purpose and methods of using their body. Following death, the informed consent process was explained to the bereaved families, who raised no objections.
0Данное исследование было одобрено Этическим комитетом Института науки Токио (№ M2018-006). Все процедуры исследования проводились в соответствии со всеми соответствующими руководствами и нормативными актами. Тела были переданы в дар в соответствии с японским Законом о пожертвовании тел для медицинского и стоматологического образования (Закон № 56 от 1983 года). Все доноры добровольно заявили о своем намерении пожертвовать свои тела в образовательных и научных целях до смерти. Письменное информированное согласие было получено после того, как каждому донору было ясно объяснено назначение и методы использования его тела. После смерти процедура информированного согласия была разъяснена родственникам, которые не возражали.
Immunohistological analysis
0Иммуногистохимический анализ
Macroscopic examinations
0Макроскопическое исследование
Specimen preparation
0Подготовка образцов
Ethics statement
0Заявление об этических аспектах исследования
METHODS
0Методы
This study aimed to clarify the origin and localization of Treitz muscle within the anal canal. By elucidating these aspects, we aim to provide an anatomical foundation for understanding anal function and the pathophysiology of hemorrhoids, thereby offering new insights into their management and treatment.
0Целью данного исследования было уточнение происхождения и локализации мышцы Трейтца в пределах анального канала. Выяснение этих аспектов позволит создать анатомическую основу для понимания функции анального канала и патофизиологии геморроидальной болезни, а также предложить новые подходы к её ведению и лечению.
Previously, we have identified a structure in which the muscle bundles of the IAS and longitudinal muscle change direction and converge to extend anteriorly at the anterior wall of the anorectal canal [10]. This observation suggests that the muscles of the anorectal canal do not always maintain strictly circular or longitudinal orientations but sometimes change direction to form expansive structures. Given these characteristics, Treitz muscle may be related to directional changes in the IAS. Therefore, we further investigated whether Treitz muscle is distributed uniformly or in a site-specific manner.
0Ранее нами была выявлена структура, в которой мышечные пучки внутреннего анального сфинктера и продольной мышцы изменяют направление и сходятся, продолжаясь кпереди на передней стенке аноректального канала [10]. Это наблюдение позволяет предположить, что мышцы аноректального канала не всегда сохраняют строго циркулярную или продольную ориентацию, а в отдельных участках изменяют направление, формируя более протяжённые структуры. Учитывая эти особенности, мышца Трейтца может быть связана с изменением направления волокон внутреннего анального сфинктера. В связи с этим мы дополнительно изучили, распределяется ли мышца Трейтца равномерно или имеет участок-специфичное (локализованное) распределение.
Despite its clinical significance, the anatomical details of Treitz muscle remain unclear. Several theories exist regarding the origin of its muscle bundles. One theory posits that it is a continuation of the rectal mucosal muscular layer [4], while another suggests that it is derived from the internal anal sphincter (IAS) [5, 6]. A third theory proposes that it is formed where the longitudinal muscle of the anal canal penetrates the IAS and extends subcutaneously [7–9].
0Несмотря на клиническую значимость, анатомические особенности мышцы Трейтца остаются недостаточно ясными. Существует несколько теорий относительно происхождения её мышечных пучков. Согласно одной из них, мышца Трейтца является продолжением мышечной пластинки слизистой оболочки прямой кишки [4]. Другая теория предполагает, что она происходит из внутреннего анального сфинктера (ВАС) [5, 6]. Третья теория утверждает, что мышца Трейтца формируется в месте проникновения продольной мышцы анального канала через ВАС с последующим подкожным распространением [7–9].
Understanding the muscular structure of the anal canal is essential for diagnosing and treating anorectal diseases. One of the less explored muscle structures in the anal canal is Treitz muscle. Also known as the submucosal muscle of the anus, Treitz muscle was first described in 1853 by Treitz [1]. It is a smooth muscle that runs longitudinally between the mucosal epithelium and the internal anal sphincter. This muscle supports the anal venous plexus, contributes to the formation of anal cushions, and helps support the anal mucosa during defecation [2]. Treitz muscle is also deeply involved in the pathophysiological mechanisms of hemorrhoids [3]. Therefore, anatomical knowledge of Treitz muscle is essential for surgeons treating anorectal diseases.
0Понимание мышечного строения анального канала имеет ключевое значение для диагностики и лечения аноректальных заболеваний. Одной из наименее изученных мышечных структур анального канала является мышца Трейтца. Также известная как подслизистая мышца ануса, мышца Трейтца была впервые описана в 1853 году Трейтцем [1]. Это гладкая мышца, которая проходит продольно между эпителием слизистой и внутренним анальным сфинктером. Данная мышца поддерживает анальное венозное сплетение, участвует в формировании анальных подушек и способствует поддержке слизистой оболочки анального канала во время дефекации [2]. Мышца Трейтца также играет важную роль в патофизиологических механизмах развития геморроидальной болезни [3]. Таким образом, знание анатомии мышцы Трейтца является необходимым для хирургов, занимающихся лечением аноректальных заболеваний.
INTRODUCTION
0Введение
Schematic illustration of the origin and localization of Treitz muscle in the anal canal. (A) Schematic view from the medial aspect showing the course of Treitz muscle on the lateral wall of the anal canal. Treitz muscle originates at the level of the anorectal angle on the anterolateral wall of the anal canal, arising from a directional change in the muscle bundles of the internal anal sphincter (IAS). Some bundles descend along the anterior wall, while others course from the lateral wall toward the posterolateral wall, forming multiple muscle bundles. (B) The origin of Treitz muscle is the directional shift of the IAS. Specifically, some superficial muscle bundles, which usually run in a circular orientation, undergo a change in direction and begin to run longitudinally, forming Treitz muscle. This origin is localized to the anterolateral region of the anal canal, from which muscle bundles descend anteriorly and posterolaterally due to this shift in orientation. As a result, Treitz muscle demonstrates region-specific distribution, being localized to the anterior and bilateral posterolateral regions of the anal canal. CM, circular muscle.
0Схематическое изображение происхождения и локализации мышцы Трейтца в анальном канале.(A) Схематический вид с медиальной стороны, демонстрирующий ход мышцы Трейтца по латеральной стенке анального канала. Мышца Трейтца берет начало на уровне аноректального угла в переднелатеральной стенке анального канала, формируясь в результате изменения направления мышечных пучков внутреннего анального сфинктера (ВАС). Часть пучков спускается вдоль передней стенки, тогда как другие направляются от латеральной стенки к заднелатеральной, образуя несколько мышечных пучков. (B) Происхождение мышцы Трейтца связано с изменением направления мышечных пучков ВАС. В частности, часть поверхностных мышечных пучков, которые в норме имеют циркулярную ориентацию, претерпевает изменение направления и начинает располагаться продольно, формируя мышцу Трейтца. Область её происхождения локализуется в переднелатеральном отделе анального канала, откуда вследствие изменения ориентации мышечные пучки распространяются в переднем и заднелатеральных направлениях. В результате мышца Трейтца характеризуется регион-специфическим распределением и локализуется в переднем и заднелатеральных отделах анального канала.
Fig. 6.
0Рис. 6.
Histological analysis of the anterior and posterior walls of the anal canal. (A) The anterior wall of the anal canal stained with Masson trichrome. Treitz muscle (asterisks) running longitudinally is observed along the luminal surface of the internal anal sphincter (IAS). (B) Immunostaining of panel A indicates that Treitz muscle consists of smooth muscle. It originates from the smooth muscle fibers of the IAS (arrowheads). A rich venous plexus (VP) is observed near Treitz muscle. (C) The posterior wall of the anal canal stained with Elastica van Gieson. Treitz muscle is seen along the luminal surface of the IAS (asterisks). (D) Immunostaining of panel C demonstrates that Treitz muscle consists of smooth muscle fibers. The lower end of Treitz muscle (small arrows) merges with the smooth muscle fibers at the lower end of the IAS. EAS, external anal sphincter; LM, longitudinal muscle; PL, pectinate line; MM, muscularis mucosa.
0Гистологическое исследование передней и задней стенок анального канала. (A) Передняя стенка анального канала, окрашенная по Массону (трихром). Мышца Трейтца (звёздочки), идущая продольно, определяется вдоль просветной поверхности внутреннего анального сфинктера (ВАС). (B) Иммуногистохимическое окрашивание панели A показывает, что мышца Трейтца состоит из гладкомышечных волокон и берёт начало от гладкомышечных волокон ВАС (наконечники стрелок). Вблизи мышцы Трейтца выявляется выраженное венозное сплетение (ВС). (C) Задняя стенка анального канала, окрашенная по методу эластика ван Гизона. Мышца Трейтца определяется вдоль просветной поверхности ВАС (звёздочки). (D) Иммуногистохимическое окрашивание панели C демонстрирует, что мышца Трейтца состоит из гладкомышечных волокон. Нижний конец мышцы Трейтца (мелкие стрелки) сливается с гладкомышечными волокнами на нижнем конце ВАС.
Fig. 5.
0Рис. 5.
Резюме
Пол:
мужчина
Родной язык:
русский
С нами:
с 28 января 2023 г. (1102 дня)
Деятельность:
7144 версии перевода с общим рейтингом 188
68 комментариев
Написать Mikelangelo личное сообщение