第六章 皮肤的超微结构
一、表皮细胞间的联系
角质形成细胞是表皮的主要细胞,占表皮细胞的80%以上,在分化过程中产生角蛋白。角质形成细胞之间有一定间隙,可见细胞间桥,即电镜下所见的桥粒。桥粒具有很强的抗牵张力,通过相邻细胞间张力细丝网的机械性连接,形成一连续的结构网,使细胞间的连接更为牢固。桥粒结构的破坏势必引起角质形成细胞的松解,形成表皮内水疱或大疱。
(一)角蛋白细丝
角质层细胞电镜下胞浆内充满由张力细丝和均质状物质结合形成的角蛋白。下方角质层细胞间尚可见桥粒,而上方角质层细胞间桥粒消失,易于脱落。桥粒是角质形成细胞间连接的主要结构,由相邻细胞的细胞膜发生卵圆形致密增厚而共同构成。电镜下呈盘状,直径约为0.2~0.5μm,厚约30~60nm。连接区相邻两细胞膜平行,电子透明细胞间隙宽约20~30nm,内含低密度细丝状物。间隙中央电子密度较高的致密层称中央层;中央层的中间还可见一条更深染的间线。中央层的黏合物质是糖蛋白。在构成桥粒的相邻细胞膜内侧各有一增厚的盘状附着板,长约0.2~0.3μm,厚约30nm。许多直径约为10nm的张力细丝呈襻状附着于附着板上,其两端均反折向胞质内,附着板上较细的张力细丝从内侧钩住张力细丝襻。附着板处张力细丝伸入细胞间隙与中央层的张力细丝相连,此为跨膜细丝。新生的角质形成细胞由基底层逐渐向表皮上层移动,在细胞分化过程中桥粒可以分离,也可重新形成,使表皮细胞逐渐到达角质层而有规律地脱落。
(二)桥粒
桥粒由两类蛋白质构成:一类是桥粒跨膜蛋白,主要由桥粒芯糖蛋白(Dsg)和桥粒芯胶蛋白(Dsc)构成,它们形成桥粒的电子透明细胞间隙和细胞间接触层。人的桥粒跨膜蛋白在表皮的表达表现为分化特异性。Dsg1和Dsc1主要在棘层上部及颗粒层表达;Dsg2和Dsg3分别在基底层及棘层下部表达;Dsc3在基底层及棘层下部均有表达。桥粒跨膜蛋白与天疱疮的发病密切相关。另一类为桥粒胞浆蛋白,是盘状附着板的组成部分,主要包括桥粒斑蛋白(DP)和桥粒斑珠蛋白(PG),在表皮全层均有表达。桥粒斑蛋白仅存在于桥粒斑块,因此它们是桥粒的特征性标志。
(三)半桥粒
半桥粒是基底层角质形成细胞与其下方基膜带连接的主要连接结构,由角质形成细胞向真皮侧不规则的多个胞膜突起与基膜带相互嵌合而成。电镜下突起的胞膜内侧增厚,为附着斑块,形成半个桥粒样结构。胞质内的张力细丝即附着于这些斑块上并折向细胞内,构成半桥粒。半桥粒的主要组成蛋白包括α6β4整合素复合体、大疱性类天疱疮抗原BPAG1和大疱性类天疱疮抗原BPAG2。
二、非角质形成细胞
(一)表皮黑素单元
黑素细胞与其邻近10~36个角质形成细胞紧密配合,向它们输送黑素颗粒,形成表皮黑素单元。电镜下黑素细胞内无张力细丝和桥粒;可见有特征性的黑素小体,为含酪氨酸酶的细胞器。
(二)朗格汉斯细胞
电镜下朗格汉斯细胞不含张力细丝及黑素小体,无桥粒结构。最重要的特点是胞质中有特征性的Birbeck颗粒(朗格汉斯颗粒),多位于胞核凹陷附近的胞质内,长约150~300nm,宽40nm,呈杆状,中央有一细丝,其上有约6nm的周期性横纹,有时可见杆的一端有突出的球形泡,呈现网球拍样的结构。目前认为Birbeck颗粒是朗格汉斯细胞吞噬外来抗原时胞膜内陷形成,是一种消化细胞外物质的吞噬体或抗原贮存形式。
三、基膜
电镜下基膜带(BMZ)可分为四个不同结构区域:胞膜层、透明层、致密层和致密下层。
(一)胞膜层
胞膜层约8nm厚,为基底层角质形成细胞真皮侧的细胞膜,可见半桥粒。一方面胞膜内侧的半桥粒附着斑与胞质内张力细丝相连接;另一方面,半桥粒有多种跨膜蛋白,如Ⅶ型胶原、亲和素等伸入或穿过透明板,发挥黏附作用。因此,半桥粒在皮肤基膜带中就像一个铆钉把表皮与真皮紧密地钉在一起。
(二)透明层
透明层厚约35~40nm,电子密度较低,其主要成分是板层素及其异构体,它们组成了细胞外基质和锚丝。锚丝从角质形成细胞的基底面通过透明层达到致密层。在锚丝中,板层素是其主要组成成分,主要有板层素1、5和6。
(三)致密层
致密层厚约35~45nm,构成此层的物质主要是Ⅳ型胶原,也有板层素。Ⅳ型胶原分子通过自体间的相互交连,形成连续的三维网格,是稳定BMZ的重要支持结构。
(四)致密下层
致密下层也称网板,与真皮无明显界限,其中有锚原纤维通过,把致密层和其下方的真皮连接在一起。Ⅶ型胶原是构成锚原纤维的主要成分,它与锚斑结合,并与真皮纤维交织在一起,维持表皮细胞与结缔组织之间的固着。
(胡本超)
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