人类皮肤

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人类皮肤(skin )是人体面积最大的器官,由表皮真皮构成,借皮下组织与深层组织相连。皮肤有毛、皮脂腺、汗腺和指(趾)甲等,它们都是由表皮衍生的皮肤附属器。皮肤与外界直接接触,能阻挡异物和病原体侵人,防止体液丢失,具有重要的屏障保护作用。皮肤内有丰富的感觉神经末梢,能感受外界的多种刺激。皮肤对调节体温也起重要作用。

表皮

表皮(eidermis )是皮肤的浅层,由角化的复层扁平上皮构成。根据表皮的厚度,皮肤可分为厚皮和薄皮。厚皮仅位于手掌和足底,其表皮厚0 . 8 ~1.5mm ;其他部位的则均为薄皮,其表皮厚0 . 07 ~0 . 12mm 。表皮细胞分为两大类,一类是角质形成细胞( keratinocyte ) ,占表皮细胞的绝大多数;另一类是非角质形成细胞,散在于角质形成细胞之间,包括黑素细胞朗格汉斯细胞梅克尔细胞

表皮的分层和角化

手掌和足底的表皮结构,从基底到表面可分为基底层、棘层、颗粒层、透明层和角质层五层(图11 -1~图11 -2 )。薄皮的表皮,颗粒层和透明层不明显,并且角质层较薄(图11 -4 )。

1 .基底层(stratum basale) 附着于基膜上,由一层矮柱状的基底细胞(basal cell )组成。胞质内因有丰富的游离核糖体而呈嗜碱性,有散在或成束的角蛋白丝( keratin filament )。角蛋白丝直径10nm ,属中间丝,因具有很强的张力,又称张力丝( tonofilament )。基底细胞与相邻细胞间以桥粒相连,与基膜以半桥粒相连(图11 -4 )。

基底细胞是表皮的干细胞,不断分裂,增殖形成的部分子细胞脱离基膜后,进人棘层,分化为棘细胞并丧失分裂能力。在皮肤的创伤愈合中,基底细胞具有重要的再生修复作用。

2 .棘层(stratum spinosum )由4 -10 层多边形、体积较大的棘细胞(spinous cell )组成。细胞表面有许多短小的棘状突起,相邻细胞的突起镶嵌,并以大量桥粒相连。胞质呈弱嗜碱性,游离核糖体较多,具有旺盛的合成功能。合成的角蛋白形成许多较粗的角蛋白丝束,从核周呈放射状延伸至桥粒内侧;合成的外皮蛋白(involucrin )沉积在细胞膜内侧,使细胞膜增厚。胞质内还形成一种含脂质的膜被颗粒,在电镜下呈明暗相间的板层状,故称板层颗粒(lamellar granule ) ,主要分布于细胞周边,并以胞吐方式将脂质排放到细胞间隙,形成膜状物。

3 .颗粒层(stratum granulosum )由3 ~5 层梭形细胞组成。颗粒层细胞的核与细胞器已退化,胞质内板层颗粒增多,还出现许多形状不规则、强嗜碱性的透明角质颗粒(keratohyalin granule )。电镜下,透明角质颗粒无膜包裹,呈致密均质状,角蛋白丝常伸人其中。颗粒的来源尚不明,主要成分为富有组氨酸的蛋白质。

4 .透明层(stratum lucidum )由2 ~3 层扁平细胞组成。细胞界限不清,核和细胞器均已消失。于HE 染色的切片上,此层呈强嗜酸性,折光度高。细胞的超微结构与角质层相似。

5 .角质层(stratum corneum )由多层扁平的角质细胞(horny cell )组成。细胞已完全角化,变得于硬,光镜下呈嗜酸性的均质状。电镜下,细胞内充满密集、粗大的角蛋自丝束及均质状物质,后者主要为透明角质颗粒所含的富有组氨酸的蛋白质。细胞膜因内面有一层外皮蛋白而坚固。细胞间隙充满由脂质构成的膜状物,角质层浅表的细胞间的桥粒则已消失,细胞连接松散,脱落后成为皮屑。

表皮由基底层到角质层的结构变化,反映了角质形成细胞增殖、迁移、逐渐分化为角质细胞、然后脱落的过程,与此伴随的是角蛋白及其他成分的合成的量与质的变化。干硬坚固的角质细胞赋予表皮对多种物理和化学性刺激有很强的耐受力,表皮细胞间隙中的脂质膜状物可阻止外界物质透过表皮以及组织液外渗。角质形成细胞不断脱落和更新,更新周期为3 ~ 4 周。

非角质形成细胞

1 .黑素细胞(melanocyte )是生成黑色素的细胞。胞体多分散在基底细胞之问,其突起伸人基底细胞和棘细胞之间。在HE 染色切片上其胞体呈圆形,核深染而胞质透明,突起不能辨认。电镜下,黑素细胞与角质形成细胞之间无桥粒连接,胞质内有特征性的小泡状的黑素体(melanosome ),由高尔基复合体形成,内含酪氨酸酶,能将酪氨酸转化为黑色素(melanin )。当黑素体内出现黑色素后,改称黑素颗粒( melanin granule ) ,于光镜下呈黄褐色。黑素颗粒迁移、聚集于细胞突起末端,然后突起末端脱落,形成泡状结构,再与角质形成细胞融合,这样黑素颗粒便转移至后者,定位于其核的周围。故黑素颗粒于黑素细胞中很少,在角质形成细胞中反而较多(图11 -3 )。

人种间的黑素细胞数量无明显差别,肤色深浅上要取决于黑素颗粒的分布、大小、数量及内含黑色素的多少。黑种人的黑素颗粒多而大,分布于表皮全层;白种人的黑素颗粒少而小,主要分布于基底层;黄种人介于两者之间。黑色素能吸收紫外线,消除对角质形成细胞核的辐射损伤;紫外线可刺激酪氨酸酶的活性,促进黑色素合成和黑素颗粒快速释放。此外,肤色也与表皮厚度、血液供应及血液颜色有关。

2 .朗格汉斯细胞(Langerhans cell )来源于血液单核细胞。散在于棘层浅部,在HE 染色切片上呈圆形,核深染,胞质清亮;用ATP 酶组织化学染色可显示该细胞的树枝状突起(图11 -5 )。电镜下,可见胞质内有特征性的伯贝克颗粒(birbeck granule ) ,颗粒呈杆状,中等电子密度,其一端或中间部可有电子透明的膨大(图11 -6 )。朗格汉斯细胞能捕获皮肤中的抗原物质,处理后形成抗原肽-MHC 分子复合物分布于细胞表面。伯贝克颗粒即参与抗原的处理:然后细胞游走出表皮,进人毛细淋巴管,随淋巴流迁至淋巴结,将抗原提呈给T 细胞,引发免疫应答。因此,朗格汉斯细胞是一种抗原提呈细胞,在对抗侵入皮肤的病原微生物、监视癌变细胞中起重要作用(见第12 章)。

3 .梅克尔细胞(Merkel cell )位于基底层,呈扁圆形,有短指状突起伸入角质形成细胞之间,在HE 染色标本上不易辨别。电镜下,其基底部胞质内含许多高电子密度的分泌颗粒,基底面可与感觉神经末梢形成突触(图11 -7 )。梅克尔细胞数量很少,但于指尖较多,可能为接受机械刺激的感觉细胞。

真皮

真皮(dermis )位于表皮下方,分为乳头层和网织层,二者间无明确界限(图11 -1 )。身体各部真皮的厚度不等,一般为1~2 mm 。

1 .乳头层(papillary layer )是紧靠表皮的薄层疏松结缔组织,向表皮突出形成真皮乳头(dermal papillae ) ,使表皮与真皮的连接面扩大,有利于两者牢固连接,并有利于表皮从真皮组织液中获得营养。乳头层含丰富的毛细血管和游离神经末梢,在手指掌侧的真皮乳头内含较多触觉小休。

2 .网织层(reticular layer )为乳头层下方较厚的致密结缔组织,内有粗大的胶原纤维束交织成网,并有许多弹性纤维,赋予皮肤较大的韧性和弹性。此层内还有较多血管、淋巴管和神经,深部常见环层小体(见图3 -16 、图7 -23 ) 。

在真皮下方为皮下组织(hypodermis ) , 即解剖学所称的浅筋膜,由疏松结缔组织和脂肪组织构成,将皮肤与深部组织相连,并使皮肤具有一定的活动性。皮下组织还具有缓冲、保温、能量贮存等作用。其中的脂肪组织于同一个体的不同部位、于不同的个体、性别、年龄而有较大的量的差别.

皮肤的附属器

1 .毛(hair )人体皮肤除手掌、足底等处外,均有毛分布(图11 -8 、图11 -9 )。尽管不同部位的毛的粗细、长短和颜色有差别,但基本结构相同。毛分为毛干、毛根和毛球三部分。露在皮肤表面的为毛干,埋在皮肤内的为毛根;毛干和毛根由排列规则的角化上皮细胞组成,细胞内充满角蛋白并含有数量不等的黑素颗粒。包在毛根外面的毛囊分为两层,内层为上皮性鞘,包裹毛根,与表皮相连续,其结构也与表皮相似;外层为结缔组织性鞘,由致密结缔组织构成。

毛根和毛囊上皮性鞘的下端合为一体,膨大为毛球。毛球的上皮细胞称毛母质细胞(hair matrix cell ) ,为干细胞,它们不断增殖,部分子细胞分化形成毛根和上皮性鞘的细胞,并向上迁移。毛球基部的黑素细胞可将黑素颗粒转送到上皮细胞中。毛球底而有结缔组织突人其中形成的毛乳头,内含丰富的毛细血管和神经末梢。毛球是毛和毛囊的生长点,毛乳头对毛的生长起诱导和营养作用。毛和毛囊斜长在皮肤内,在毛根与皮肤表面呈钝角的,侧有一束平滑肌,连接毛囊和真皮,称立毛肌。立毛肌受交感神经支配,遇冷或感情冲动时收缩,使毛发竖立,产生“鸡皮疙瘩”现象。

不同个体的毛发颜色有很大差异。黑色和棕黑色毛的黑素颗粒富含黑色素;金黄色和红色毛的黑素颗粒含褐黑色素,这是一种黄色或红色的色素;灰色和白色毛的黑素颗粒及其内含色素均少。

毛有一定的生长周期,头发的生长周期通常为3~5 年,其他部位毛的生长周期只有数月。生长中的毛,其毛球膨大,毛乳头血流丰富,毛母质细胞增殖旺盛。转人静止期的毛球和毛乳头变小萎缩,毛母质细胞停止增殖,毛根与毛球、毛囊连接不牢。在旧毛脱落之前,于毛囊基部形成新的毛球和毛乳头,形成新毛,将旧毛推出。

2 .皮脂腺(sebaceous gland )多位于毛囊与立毛肌之问,为泡状腺。分泌部由一个或几个囊状的腺泡构成,其周边部是一层较小的干细胞,它们不断增殖,部分子细胞中形成脂滴,并向腺泡中心移动。腺泡中心的细胞较大,呈多边形,核固缩,胞质内充满脂滴。在近导管处,腺细胞解体,成为皮脂,经粗而短的导管排入毛囊上部或直接排到皮肤表面(图11 -10 )。皮脂具有润滑皮肤的作用。性激素可促进皮脂生成,故在青春期皮脂腺分泌活跃。

3 .汗腺(sweat gland )又称外泌汗腺( eccrine sweat gland ) ,遍布于全身皮肤内,于手掌和足底尤多。汗腺为单曲管状腺,分泌部盘曲成团,位于真皮深层和皮下组织中。腺上皮由1 ~ 2 层淡染的锥形和立方形细胞构成,外方有肌上皮细胞,其收缩有助排出分泌物。导管由两层较小的立方形细胞围成,胞质弱嗜碱性(图11 -11 )。导管直行穿过真皮,然后与表皮相连续,管腔在表皮内呈螺旋状走行,开口于皮肤表面的汗孔(图11 -8 )。腺细胞以胞吐方式进行分泌,产生的汗液中除大量水分外,还有钠、钾、氯、乳酸盐和尿素等。汗腺分泌是机体散热的主要方式,有调节体温、湿润皮肤和排泄废物等作用。

此外,于腋窝、乳晕、会阴部等处还有大汗腺,又称顶泌汗腺(apocrine sweat gland )。其分泌部较大,盘曲成团,腺细胞胞质呈嗜酸性,分泌时顶部胞质连同分泌颗粒一起脱落进人腺腔;导管开口于毛囊上端(图11 -8 )。顶泌汗腺的分泌物为黏稠的乳状液,含蛋白质、脂类等,被细菌分解后产生特殊气味;分泌过盛而致气味过浓时,则形成腋臭。顶泌汗腺的分泌受性激素影响,于青春期分泌较旺盛。

4 .指(趾)甲由甲体及其周围和下方的几部分组织组成。甲体由多层连接牢固的角质细胞构成;甲体的近端埋在皮肤内,称甲根;甲体下面的复层扁平上皮和真皮为甲床;甲体周缘的皮肤为甲襞;甲体与甲襞之间的沟为甲沟。甲根附着处的甲床上皮为甲母质,该部位细胞增殖活跃,是甲体的生长区(图11 -12 )。

参考资料

组织学与胚胎学,第7版,邹仲之等主编,人民卫生出版社,ISBN:978-7-117-10099-1,2008年6月