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固有结缔组织

固有结缔组织

作者: evolisgreat | 来源:发表于2020-04-25 00:09 被阅读0次

    结缔组织(connective tissue)由多种细胞和大量的细胞外基质构成,形态多样、分布广泛,具有连接、支持、营养、运输、防御等功能。其结构特点是:细胞数量少而种类多,散在于细胞外基质内,无极性;细胞外基质多,包括细丝状纤维、无定型基质和组织液,是细胞赖以生存的微环境。根据细胞外基质的物理性状,将结缔组织分为:胶体状态的固有结缔组织、固体状态的软骨组织和骨组织、液体状态的血液和淋巴。一般所说的结缔组织是指固有结缔组织。

    结缔组织的分类

    结缔组织均由胚胎时期的间充质(mesenchyme)分化而来。间充质是胚胎时期填充在内、外胚层之间散在的中胚层组织,由间充质细胞和基质构成。间充质细胞呈星状,核较大,核仁明显,胞质弱嗜碱性,细胞间以突起相互连接成网。间充质细胞分化程度很低,但具有很强的分化潜能,在胚胎时期能分化成为多种结缔组织细胞、内皮细胞和平滑肌细胞等(图3-1)。成体的结缔组织内仍保留少量未分化的间充质细胞。

    固有结缔组织(connective tissue proper)分布广泛,根据结构和功能的不同分为疏松结缔组织、致密结缔组织、脂肪组织和网状组织。

    固有结缔组织的分类

    疏松结缔组织

    疏松结缔组织(loose connective tissue)又称蜂窝组织(areolar tissue),广泛分布于器官之间、组织之间和细胞之间,具有支持、连接、营养、防御和修复等作用。其特点是细胞种类多,散在于大量基质内,纤维含量较少而排列稀疏(图3-1、图3-3)。

    一. 细胞

    细胞种类较多,包括成纤维细胞、巨噬细胞、浆细胞、肥大细胞、脂肪细胞、未分化的间充质细胞及白细胞等,各类细胞的数量和分布随存在部位和功能状态而不同。

    • 成纤维细胞 
      成纤维细胞(fibroblast)是疏松结缔组织中最主要的细胞,细胞扁平,有突起,常位于胶原纤维周围。光镜下,核较大,扁卵圆形,可见核仁,胞质呈弱嗜碱性,细胞轮廓常显示不清(图3-3)。电镜下,胞质内有丰富的糙面内质网、游离核糖体和发达的高尔基体,表明细胞合成蛋白质功能旺盛(图3-4)。成纤维细胞可产生结缔组织的各种纤维和基质,还能分泌多种生长因子,调节细胞增殖分化。成纤维细胞功能处于静止状态时,称纤维细胞(fibrocyte),胞体较小,呈长梭形,核小而细长,着色深,胞质少常嗜酸性;电镜下,细胞器不发达(图3-4)。在创伤等情况下,纤维细胞可转化为功能活跃的成纤维细胞。成纤维细胞合成胶原纤维需要维生素C等,若维生素C缺乏,会引起胶原纤维合成障碍,因此,手术和创伤后,适当补充维生素C,能促进伤口愈合。

    • 巨噬细胞 
      巨噬细胞(macrophage)来源于血液中的单核细胞,细胞形态随功能状态而改变。HE染色,核较小,呈卵圆形或肾形,着色深,胞质丰富,多嗜酸性。由于巨噬细胞不易与成纤维细胞区分,当注射台酚蓝染料入动物体内时,巨噬细胞表现出活跃的吞噬功能,胞质内因此出现大量的染料颗粒(图3-3)。电镜下,细胞表面有许多皱褶和微绒毛,胞质内含大量溶酶体、吞噬体、吞饮泡和残余体,胞膜内侧有较多的微丝、微管。当功能活跃时,常伸出伪足而形态不规则(图3-5、图3-6)。


      巨噬细胞是机体重要的防御细胞,具有趋化运动、吞噬和清除异物及衰老伤亡的细胞,可捕捉、处理、呈递抗原,启动淋巴细胞的免疫应答等功能。巨噬细胞还具有活跃的分泌功能,能合成和分泌多种生物活性物质,如干扰素、补体、溶菌酶、红细胞生成素等。
    • 浆细胞 
      浆细胞(plasma cell)来源于B淋巴细胞,一般疏松结缔组织内较少,在病原微生物易于入侵的部位如消化道、呼吸道的结缔组织及慢性炎症部位较多。光镜下,浆细胞呈圆形或卵圆形,核圆,多偏于细胞一侧,异染色质粗大,多沿核膜下辐射状分布,呈车轮状,胞质嗜碱性,核旁有一淡染区(图3-7)。电镜下,胞质内含大量平行排列的糙面内质网和发达的高尔基体(图3-8)。浆细胞合成和分泌免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig),即抗体(antibody),参与体液免疫。

    • 肥大细胞 
      肥大细胞(mast cell)常成群分布于小血管和小淋巴管周围。细胞较大,呈圆形或卵圆形,核圆形或卵圆形,位于中央。胞质内充满粗大的水溶性、异染性、嗜碱性颗粒(图3-9)。电镜下,颗粒圆形或卵圆形,大小不等,电子密度不一,有单位膜包裹,高尔基体较发达。当受到某些药物或抗原刺激时肥大细胞会释放颗粒,称脱颗粒(图3-10)。肥大细胞颗粒内含肝素、组织胺、嗜酸性粒细胞趋化因子等,胞质内含有白三烯。肝素具有抗凝血作用。组织胺和白三烯使微静脉和毛细血管通透性增加,血浆蛋白和液体溢出,导致组织水肿,形成荨麻疹;还可使支气管平滑肌痉挛,引起通气不畅,呼吸困难,呼吸道黏膜肿胀,引起速发性过敏反应,如哮喘等。嗜酸性粒细胞趋化因子能吸引嗜酸性粒细胞向过敏反应部位迁移,发挥抗过敏作用。所以,肥大细胞与过敏反应关系密切。

    • 脂肪细胞
      脂肪细胞(fat cell)单个或成群分布。细胞体积大,呈圆形或卵圆形,常因挤压而呈多边形,胞质内含一个大脂滴,核被脂滴挤到一侧,呈扁圆形。HE染色,脂滴被溶解,细胞呈空泡状(图3-2、图3-16)。脂肪细胞能合成和贮存脂肪。

    • 未分化的间充质细胞 
      未分化的间充质细胞(Undifferentiated mesenchymal cell)形态类似成纤维细胞,分布于毛细血管附近。其保持着胚胎时期间充质细胞的一些分化潜能,在创伤修复时,可增殖分化为成纤维细胞、新生血管的内皮细胞及平滑肌细胞等(图3-1)。

    • 白细胞 
      外周血液的白细胞常以变形运动穿出毛细血管和微静脉,游走至疏松结缔组织内,行使其防御功能(图3-2)。

    二、纤维

    疏松结缔组织中有三种纤维:胶原纤维、弹性纤维、网状纤维。

    • 胶原纤维 
      胶原纤维(collagenous fiber)数量最多,新鲜时呈白色,故又名白纤维。HE染色,呈嗜酸性,粗细不等,直径 1~20 μm,呈波浪状,分支交织成网(图3-2、图3-3)。其化学成分为Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白。电镜下,胶原纤维由更细的胶原原纤维黏合而成。胶原原纤维直径 20~200 nm,有明暗相间横纹,横纹周期为 64 nm。胶原纤维韧性大、抗拉力强(图3-11)。
    • 弹性纤维 
      弹性纤维(elastic fiber)新鲜时呈黄色,又名黄纤维。HE染色着色淡红,不易与胶原纤维区分,但折光性强。特殊染色时弹性纤维可清楚显示,弹性纤维较细,直径 0.2~1.0 μm,有分支,交织成网(图3-2、图3-3)。电镜下,弹性纤维由微原纤维和弹性蛋白(elastin)构成。弹性纤维弹性大,与胶原纤维交织,使疏松结缔组织兼有弹性和韧性,有利于所在器官或组织保持其形态和位置的相对恒定,并有一定的可塑性。

    • 网状纤维 
      网状纤维(reticular fiber)纤维微细,直径0.2~1.0 μm,分支交织成网。网状纤维主要由Ⅲ型胶原蛋白构成。HE染色不易分辨,用银染法,网状纤维呈棕黑色,故又称嗜银纤维(图3-12)。网状纤维主要参与形成造血组织和淋巴组织,为血细胞的发生和淋巴细胞的发育提供适宜的微环境。

    三、基质

    基质( ground substance)是由水化的生物大分子构成的无定形胶状物,无色透明,有一定黏性,充填于结缔组织细胞和纤维之间。其生物大分子主要包括蛋白聚糖和多黏糖蛋白。

    • 1.蛋白聚糖
      蛋白聚糖( proteo-Arrows indicate reticular fibersglycan)是由糖胺聚糖( glycosaminoglycan)与蛋白质结合形成的复合物,是基质的主要成分,其中聚糖占80%~90%。糖胺聚糖又称为氨基己糖多糖或酸性黏多糖( acid mucopolysaccharide),主要分硫酸化和非硫酸化两类。前一类含有硫酸根,包括硫酸软骨素A、C( chondroitin sulfate A,C)、硫酸角质素( keratin sulfate)、硫酸乙酰肝素( heparan sulfate)和硫酸皮肤素( dermatan sulfate)等;后一类不含硫酸根,主要为透明质酸( hyaluronic acid)。自然状态的透明质酸为曲折盘绕的长链大分子(图3-19)



      4种小分子糖胺聚糖与一个核心蛋白分子上连接,构成像试管刷子一样的蛋白聚糖亚单位。许多蛋白聚糖亚单位通过结合蛋白连接在透明质酸分子主干上,形成大分子的蛋白聚糖聚合体(图3-19)。蛋白聚糖聚合体的立体构型中有许多微细孔隙,称分子筛( molecular sieve)。小于孔隙的水和营养物、代谢产物、激素和气体分子等可以通过,大于孔隙的大分子物质、细菌和肿瘤细胞等不能通过,成为限制细菌等有害物质扩散的防御屏障。溶血性链球菌和癌细胞等能产生透明质酸酶,破坏蛋白聚糖聚合体的主干,因此破坏了这一防御屏障,细菌和癌细胞易于浸润扩散。

    • 2.多黏糖蛋白
      多黏糖蛋白( multiadhesive glycoprotein)是基质内另一类重要的生物大分子,其构成以蛋白质为主,主要有纤维粘连蛋白、层粘连蛋白和软骨粘连蛋白等。纤维粘连蛋白( fibronectin)是成纤维细胞和某些上皮细胞合成的糖蛋白,存在于胶原纤维和许多结缔组织细胞周围,在细胞识别、黏附、迁移和增殖中起重要作用;层粘连蛋白主要由基膜上方的上皮细胞和内皮细胞等合成,参与上皮细胞与基膜、基板的黏附;软骨粘连蛋白( chondronectin)主要存在于软骨内,介导软骨细胞与Ⅱ型胶原的黏附,并与Ⅱ型胶原等形成复合物构成软骨基质。

    四、组织液

    组织液( tissue fluid)是从毛细血管动脉端渗出到基质并在基质孔隙中流动的液体。毛细血管动脉端的血压高于血浆渗透压,水和溶于水中的电解质、单糖、O2等小分子物质在此穿过毛细血管壁进入基质,成为组织液。在毛细血管的静脉端,血压低于血浆滲透压,大部分组织液和组织液中的CO2及代谢产物又通过毛细血管壁回到血液中,小部分组织液及部分大分子物质则进入毛细淋巴管成为淋巴液,最后回流入血液(图3-20)。组织液不断更新,有利于血液与组织细胞进行物质交换,成为组织和细胞赖以生存的内环境。当组织液的产生和回收失去平衡时,或机体电解质和蛋白质代谢发生障碍时,基质中的组织液含量可增多或减少,导致组织水肿或脱水。


    致密结缔组织

    致密结缔组织(dense connective tissue)的组成与疏松结缔组织基本相同,两者的主要区别是,致密结缔组织中的纤维成分特别多,而且排列紧密,细胞和基质成分很少。除弹性组织外,绝大多数的致密结缔组织中以粗大的胶原纤维束为主要成分,其中含少量纤维细胞、小血管和淋巴管。按纤维的性质和排列方式不同,可将致密结缔组织分为以下几种类型:

    1.规则致密结缔组织

    规则致密结缔组织( dense regular connective tissue)主要构成肌腱、韧带和腱膜,其大量密集的胶原纤维顺着受力的方向平行排列成束。细胞成分少,位于纤维束之间,主要是腱细胞,为一种形态特殊的成纤维细胞,胞体伸出多个薄翼状突起插入纡维束之间,核扁圆,着色深(图3-21)。


    2.不规则致密结缔组织

    不规则致密结缔组织( dense irregular connective tissue)见于真皮、硬脑膜、巩膜及许多器官的被膜等,其特点是粗大的胶原纤维彼此交织成致密的板层结构,纤维之间含少量基质和成纤维细胞(图3-22)。


    3.弹性组织

    弹性组织( elastic tissue)是以弹性纤维为主的致密结缔组织。弹性纤维间有细的胶原纤维。粗大的弹性纤维或平行排列成束,如项韧带和黄韧带,以适应脊柱运动;或编织成膜状,如弹性动脉中膜的弹性膜,以缓冲血流压力。

    机体内还有一些部位的结缔组织,纤维细密,细胞种类和数量较多,常称为细密结缔组织如消化道和呼吸道黏膜固有层的结缔组织。

    脂肪组织

    脂肪组织(adipose tissue)(white,yellow adipose tissue)主要是由大量脂肪细胞集聚而成。疏松结缔组织将成群的脂肪细胞分隔成许多脂肪小叶(图3-23)。根据脂肪细胞的结构和功能不同,可分为两种脂肪组织:

    *1.白色(黄色)脂肪组织
    白色脂肪组织(white,yellow adipose tissue)中脂肪细胞的结构特点是:①胞质内含有一个大的脂肪滴(Fat droplet),位于细胞的中央,在HE染色标本上因脂肪滴被溶解而成大空泡状;②很少的胞质及扁椭圆形的胞核被挤在周边,此种细胞称为单泡脂肪细胞。成人大多数的脂肪细胞均属此类,如皮下组织、系膜、网膜和黄骨髓等。脂肪组织除具有支持、缓冲保护和维持体温的功能外,还是机体贮存脂肪的“脂库”。

    • 2.棕色脂肪组织
      棕色脂肪组织(brown adipose tissue)中含有丰富的血管和神经。棕色脂肪细胞的特点是:①细胞呈多边形,胞质内有许多较小的脂滴和大而密集的线粒体,线粒体与脂滴紧密相贴;②核圆位于细胞中央,称此种细胞为多泡脂肪细胞。棕色脂肪在新生儿含量较多,成人含量很少。在冬眠动物的体内也较多。在寒冷的环境下,棕色脂肪细胞内的脂类迅速氧化,产生大量热能,有利于新生儿的抗寒和维持冬眠动物的体温。


    网状组织

    网状组织( reticular tissue)是造血器官和淋巴器官的基本组成成分,由网状细胞( reticularce)、网状纤维和基质构成。网状细胞是有突起的星状细胞(图3-25),相邻细胞的突起相互连接成网;核较大,圆或卵圆形,着色浅,常见1~2个核仁;胞质较多,粗面内质网较丰富。


    1.网状细胞(reticular cell)为星形多突起细胞,其突起彼此连接成网。胞质弱嗜碱性。核较大、椭圆形、染色浅、核仁清楚。

    2.网状纤维网状纤维细而多分支,沿着网状细胞的胞体和突起分布(即网状 细胞附于其上)。网状纤维分支互相连接成的网孔内充满基质(在淋巴器官造血器官分别是淋巴液和血液)。 体内没有单独存在的网状组织,它是构成淋巴组织、淋巴器官和造血器官的基本组成成分。分布于消化道、呼吸道粘膜固有层、淋巴结、脾、扁桃体红骨髓中。在这些器官中,网状组织成为支架,网孔中充满淋巴细胞和巨噬细胞,或者是发育不同阶 段的各种血细胞。网状细胞则成为T、B淋巴细胞和血细胞发育微环境的细胞成分之一。

    参考资料:
    邹仲之、李继承.组织学与胚胎学(第八版)[M].北京:人民卫生出版社,2013
    王亚平,周雪. 组织学与胚胎学(第二版)[M]. 北京:科学出版社, 2016
    高英茂.组织学与胚胎学(第3版)[M].北京:人民卫生出版社,2015

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