皮膚結構-表皮和皮下組織
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這篇文章中,把表皮和皮下組織融合為一章來講。並不是說表皮和皮下組織不重要,只是單純因為表皮是我們所見的皮膚系統里最直接的部分,而皮下組織,並不是我們講述的重點。所以,將二者融合成一章來講,大家看著也更直接和更容易理解。
我們皮膚的表皮,是我們肉眼最直接能夠看到的皮膚結構。上圖中,我用了一句古詩,說表皮是野火燒不盡,春風吹又生。雖然不是真的要讓大家拿火去灼燒我們的皮膚,因為那樣真的很疼。我的意思是說,皮膚的表皮,簡單說來,就是角質層的新生-成熟-脫落-再生,這樣的一個過程。正是我們皮膚的這一特性,讓我們的身體永遠都有一層天然的保護傘,保護我們的身體,保護真皮和皮下組織。
表皮(epidermis)在組織學上屬於復層鱗狀上皮,主要由角質形成細胞、黑素細胞、朗格漢斯細胞和麥可爾細胞等構成。
(一)角質形成細胞(keratinocyte)
由外胚層分化而來,是表皮的主要構成細胞,數量占表皮細胞的80%以上,其特徵為在分化過程中可產生角蛋白(keratin)。角蛋白是角質形成細胞主要結構蛋白之一,構成細胞骨架中間絲,參與表皮分化、角化等生理病理過程。角質形成細胞之間及與下層結構之間存在一些特殊的連接結構(入橋粒和半橋粒)。根據分化階段和特點將角質形成細胞分為五層,由深至淺分別為基底層、棘層、顆粒層、透明層和角質層。
1、 基底層(stratum basale)
位於表皮底層,由一層立方形或圓柱形細胞構成,細胞長軸與真皮-表皮交界線垂直。胞質呈嗜鹼性,胞核卵圓形,核仁明顯,核分裂象較常見,胞核上方可見黑素顆粒聚集或呈帽狀排列。電鏡下可見胞質內有許多走向規則的張力細絲,直徑約5nm,常與表皮垂直。基底層細胞底部借半橋粒與基底膜帶相附著。基底層角質形成細胞表達角蛋白K5/K14。
基底層細胞分裂、逐漸分化成熟為角質層細胞,並最終由皮膚表面脫落是一個受到精密調控的過程。正常情況下約30%的基底層細胞處於核分裂期,新生的角質形成細胞有序上移,由基底層移行至顆粒層約14天,再移行至角質層表面並脫落又需14天,共約28天,稱為表皮通過時間或更替時間。基底層可能存在具有長期增殖及分化潛能的表皮幹細胞。
所以,每次看到很多護膚品廣告上說,堅持使用21天的有,25天的有,還有各種各樣的20多天。說產品的效果才能顯現出來。我只能呵呵了。連基本的皮膚知識都沒有,也好意思宣傳護膚周期。護膚知識輔助,我們的身體是很神奇的存在,有自己的生理周期,即使不適用任何護膚產品,皮膚仍然能夠有煥然一新的生命周期的。還有一點,就是很多護膚產品經常提到說人要從25歲開始護膚,25歲是一個分水嶺,之後的皮膚會越來越差。皮膚差的原因多種多樣。如果加單粗暴的將25歲生理年齡作為分水嶺是非常不嚴謹的說法。準確來說,應該是我們的皮膚年齡25歲。因為每個人的皮膚狀況都有差別,就好像每個人的指紋不一樣是一個道理。我們皮膚年齡怎麼樣去計算呢?這個當然要藉助專業的儀器。不是每個人都有條件使用專業的儀器進行輔助,那麼我們簡單來說,就是你感覺每天皮膚都很乾燥,而且細紋增多,甚至很多不明所以的痘痘湧現出來。再或者,你覺得每天皮膚都油膩得很。如果你有以上任何一種情況,我建議,還是儘快進行皮膚的保養吧。
1、 棘層(stratum spinosum)
位於基底層上方,由4~8層多角形細胞構成,細胞輪廓漸趨扁平。細胞表面有許多細小突起,相鄰細胞的突起互相連接,形成橋粒。電鏡下可見胞質內有許多張力細絲聚集成束,並附著於橋粒上,棘層上部細胞胞質中散在分布直徑為100~300nm的包膜顆粒,稱角質小體或Odland小體。棘層細胞表達角蛋白K1/K10。
2、 顆粒層(stratum granulosum)
位於棘層上方,在角質層薄的部位由1~3層梭形或扁平細胞構成,而在掌跖等部位細胞可厚達10層,細胞長軸與皮面平行。細胞核和細胞器溶解,胞質中可見大量形態不規則的透明角質顆粒(keratohyline granule)沉積於張力細絲束之間。
3、 透明層(stratum lucidum)
位於顆粒層與角質層之間,僅見於掌跖表皮較厚的部位,由2~3層較扁平細胞構成。細胞界限不清,易被伊紅染色,光鏡下胞質呈均質狀並有強折光性。
4、 角質層(stratum corneum)
位於表皮最上層,由5~20層已經死亡的扁平細胞構成,在掌跖部位可厚大40~50層。細胞正常結構消失,細胞中充滿張力細絲與均質狀物質結合而形成的角蛋白。角質層上部細胞間橋粒消失或形成殘體,故易於脫落。
剩下的這幾個知識點,進行簡單的了解就可以了。非專業人士,對此並不需要太深入了解。
(二)黑素細胞
黑素細胞(melanocyte)起源於外胚層的神經嵴,其數量與部位、年齡有關,而與膚色、人種、性別等無關。幾乎所有組織內均有黑素細胞,但以表皮、毛囊、黏膜、視網膜色素上皮等處為多。HE染色切片中,黑素細胞位於基底層,約佔基底層細胞總數的10%。黑素細胞胞質透明,胞核較小,銀染色及多巴染色可顯示較多樹枝狀突起。電鏡下可見黑素細胞胞質內含有特徵性黑素小體(melansome),後者為含酪氨酸酶的細胞器,是合成黑素的場合。1個黑素細胞可通過其樹枝突起向周圍10~36個角質形成細胞提供黑素,形成1個表皮黑素單元(epidermal melanin unit)。黑素能遮擋和反射紫外線,藉以保護真皮及深部組織。
(三)朗格漢斯細胞
朗格漢斯細胞(Langerhans cell)是由起源於骨髓單核-巨噬細胞並通過一定循環通路進入表皮的免疫活性細胞,多分布於基底層以上的表皮和毛囊上皮中,占表皮細胞總數的3%~5%。朗格漢斯細胞密度因部位、年齡和性別而異,一般面頸部較多而掌跖部較少。
朗格漢斯細胞HE染色及多巴染色陰性,氯化金染色及ATP酶染色陽性。光鏡下細胞呈多角形,胞質透明,胞核較小並呈分葉狀,線粒體、高爾基複合體、內質網豐富,並有溶酶體。電鏡下細胞核呈扭曲狀,無張力細絲、橋粒和黑素小體,胞質清亮,內有特徵性的Birbeck顆粒,後者多位於胞核凹陷附近,長150~300nm,寬約40nm,其上有約6nm的周期性橫紋,有時可見顆粒一端出現球形泡而呈現網球拍樣外觀。目前認為Birbeck顆粒是由朗格漢斯細胞吞噬外來抗原時胞膜內陷形成,是一種消化細胞外物質的吞噬體或抗原貯存形式。
朗格漢斯細胞有多種表面標記,包括lgG和lgE的FcR、C3b受體、MHC Ⅱ類抗原(HLA-DR、DP、DQ)及CD4、CD45、S-100等抗原。人類朗格漢斯細胞是正常皮膚內唯一能與CD1a(OKT6)單克隆抗體結合的細胞。
(四)麥克爾細胞
麥克爾細胞(Merkel cell)多分布於基底層細胞之間,細胞有短指狀突起,胞質中含許多直徑為80~100nm的神經內分泌顆粒,胞核呈圓形,常有深凹陷或呈分葉狀。電鏡下麥克爾細胞借橋粒與角質形成細胞相連,常固定於基底膜而不跟隨角質形成細胞向上遷移。麥克爾細胞在感覺敏銳部位(如指尖和鼻尖)密度較大,這些部位的神經纖維在臨近表皮時失去髓鞘,扁盤狀的軸突末端與麥克爾細胞基底面形成接觸,構成麥克爾細胞-軸突複合體(Merkel cell-neurite complex),可能具有非神經末梢介導的感覺作用。
(五)角質形成細胞間及其與真皮間的連接
1、橋粒(desmosome)是角質形成細胞間連接的主要結構,由相鄰細胞的細胞膜發生卵圓形緻密增厚而共同構成。電鏡下橋粒呈盤狀,直徑為0.2~0.5μm,厚30~60nm,其中央有20~30nm寬的透明間隙,內含低密度張力細絲;間隙中央密度較高的緻密層稱中央層,其黏合物質是糖蛋白;中央層的中間還可見一條更深染的間線,為高度嗜鋨層。構成橋粒的相鄰細胞膜內側各有一增厚的盤狀附著板,長0.2~0.3μm,厚約30nm,許多直徑約為10nm的張力細絲呈袢狀附著於附著板上,其遊離端向胞質內返折,附著板上固有的張力細絲可從內側勾住張力細絲袢,這些固有張力細絲還可穿過細胞間隙並與中央層縱向張力細絲相連,稱為跨膜細絲。
橋粒由兩類蛋白構成:一類是跨膜蛋白,位於橋粒芯(desmosomal core),主要由橋粒芯糖蛋白(desmoglein,Dsg)和橋粒芯膠蛋白(desmocollin,Dsc)構成,它們形成橋粒的電子透明細胞間隙和細胞間接觸層;另一類為胞質內的橋粒斑(desmosomal plaque)蛋白,是盤狀附著板的組成部分,主要成分為橋粒斑蛋白(desmoplakin,DP)和橋粒斑珠蛋白(plakogoloubin,PG)。
橋粒本身具有很強的抗牽張力,加上相鄰細胞間由張力細絲構成的連續結構網,使得細胞間連接更為牢固。在角質形成細胞的分化過程中,橋粒可以分離,也可重新形成,使表皮細胞上移至角質層並有規律地脫落。橋粒結構的破壞可引起角質形成細胞之間相互分離,臨床上形成表皮內水皰或大皰。
2、半橋粒(hemidesmosome)是基底層細胞與下方基底膜帶之間的主要連接結構,系由角質形成細胞真皮側薄膜的不規則突起與基底膜帶相互嵌合而成,其結構類似於半個橋粒。電鏡下半橋粒內側部分為高密度附著斑,基底層細胞的角蛋白張力細絲附著於其上,胞膜外側部分稱為亞基底緻密斑(subbasal dense plague),兩側緻密斑與中央胞膜構成夾心餅乾樣結構。緻密斑中含BPAG1、BPAG2、整合素(integrin)等蛋白。
3、基底膜帶(basenment membarane zone,BMZ)位於表皮與真皮之間,PAS(過碘酸-雪夫)染色顯示為一條0.5~1.0μm的紫紅色均質帶,銀侵染法克染成黑色。皮膚附屬器與真皮之間、血管周圍也存在基底膜帶。電鏡下基底膜帶由胞膜層、透明層、緻密層和緻密下層四層結構組成。
(1) 胞膜層:即基底層細胞真皮側胞膜,厚約8nm,可見半橋粒穿行其間,半橋粒一方面藉助附著斑與胞質內張力細絲相連接,另一方面藉助多種跨膜蛋白如BPAG2、整合素α6β4等與透明層黏附,從而發揮在基底膜帶中的「鉚釘」樣連接作用。
(2) 透明層(lamina lucida):厚35~40nm,電子密度較低,主要成分是板層素(laminin)及其異構體,它們組成了細胞外基層和錨絲(anchoring filament)。錨絲可穿過透明層達緻密層,具有鏈接和固定作用。
(3) 緻密層(lamina densa):厚35~45nm,主要成分是Ⅳ型膠原,也有少量板層素。Ⅳ型膠原分子間相互交聯形成的連續三維網格,具有高度穩定性,是基底膜帶的重要支持結構。
(4) 緻密下層:也稱網板(reticular lamina),與真皮之間相互移行,無明顯界限。緻密下層中有錨原纖維(anchoring fibril)穿行,Ⅶ型膠原是其主要成分,後者與錨斑結合,將緻密層和下方真皮連接起來,維持表皮與下方結締組織之間的連接。
基底膜帶的四層結構通過各種有機制有機結合在一起,除使真皮與表皮緊密連接外,還具有滲透和屏障等作用。表皮無血管分布,血液中營養物質就是通過基底膜帶才得以進入表皮,而表皮代謝產物也是通過基底膜帶方可進入真皮。一般情況下,基底膜帶限制分子量大於40000的大分子通過,但當其發生損傷時,炎症細胞、腫瘤細胞及其他大分子物質也可通過基底膜帶進入表皮。基底膜帶結構的異常可導致真皮與表皮分離,形成表皮下水皰或大皰。
皮下組織
皮下組織(subcutaneous tissue)位於真皮下方,其下與肌膜等組織相連,由疏鬆結締組織及脂肪小葉組成,又稱皮下脂肪層。皮下組織含有血管、淋巴管、神經、小汗腺和頂泌汗腺等。皮下組織的厚度隨部位、性別及營養狀況的不同而有所差異。
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