組織學與胚胎學:一、表皮

表皮（epidermis)是皮膚的淺層，由角化的復層扁平上皮構成。人體各部位的表皮厚薄不等，一般厚0.07～0.12mm，手掌和足跖最厚，約0.8～1.5mm。表皮由兩類細胞組成:一類是角蛋白形成細胞（keratinocyte)，占表皮細胞的絕大多數，它們在分化中合成大量角蛋白，細胞角化并脫落；另一類細胞為非角蛋白形成細胞，數量少，分散存在于角蛋白形成細胞之間，包括黑（色)素細胞、郎格漢斯細胞和梅克爾細胞，它們各有特別的功能，與表皮角化無直接關系。

圖10－1 手掌皮膚（低倍)

（一)表皮的分層和角化

手掌和足跖的厚表皮的結構較典型，從基底到表面可分為五層。

1．基底層 基底層（stratum basale)附著于基膜上，為一層矮柱狀或立方形細胞（圖10－1，10－2)，稱基底細胞（basal cell)，胞核相對較大，呈圓形，染色較淺，胞質內含豐富的游離核糖體，故在HE染色的標本上呈強嗜堿性，有分散和成束的角蛋白絲（keratin filament)，也稱張力絲（tonofilament)。細胞的相鄰面有橋粒相連，細胞基底面以半橋粒與基膜相連（圖10－3)�；�底細胞是未分化的幼稚細胞，有活躍的分裂能力。新生的細胞向淺層移動，分化成表皮其余幾層的細胞。

圖10－2 足底皮膚（高倍)

2．棘層 棘層（stratum spinosum)在基底層上方，一般由4～10層細胞組成。細胞較大，呈多邊形。胞核較大，圓形（圖10－2)。細胞向四周伸出許多細短的突起，故名棘細胞；相鄰細胞的突起由橋粒相連（圖10－3)。胞質豐富，也含許多游離核糖體，因而也顯嗜堿性。胞質內含許多角蛋白絲，常成束分布，并附著到橋粒上（圖10－3)。光鏡下能見成束的角蛋白絲，稱張力原纖維（tonofibril)。電鏡下，可見胞質中有多個卵圓形的顆粒，稱板層顆粒（lamellated granule)（圖10－3)，直徑為0.1～0.5μm，有界膜包被，內有明暗相間的平行板層。這種顆粒由高爾基復合體生成，其內容物主要為糖脂和固醇。

圖10－3　角質形成細胞和黑素細胞超微結構模式圖

3．顆粒層（stratum granulosum)約由3～5層較扁的梭形細胞組成，位于棘層上方，胞核和細胞器已退化。細胞的主要特點是胞質內含有許多透明角質顆粒（keratohyalin granule)，在HE染色的切片上顯強嗜堿性，形狀不規(guī)則，大小不等（圖10－2，10－3)。電鏡下，顆粒沒有界膜包被，呈致密均質狀（圖10－3)。顆粒的來源不明，主要成分為富有組氨酸的蛋白質。在顆粒層細胞內，角蛋白絲與透明角持顆粒的物質發(fā)生化學反應，電鏡下可見角蛋白絲伸入顆粒中。顆粒層細胞含板層顆粒多，并常位于胞質周邊，與細胞膜貼連，將所含的糖脂等物質釋放到細胞間隙內，在細胞外面形成多層膜狀結構，構成阻止物質透過表皮的主要屏障。

4．透明層 透明層（stratum lucidum)位于顆粒層上方，只在無毛的厚表皮中明顯易見。此層由幾層更扁的梭形細胞組成,在HE染色的切片上，細胞呈透明均質狀，細胞界限不清，被伊紅染成紅色，胞核和細胞器已消失（圖10－2)。細胞的超微結構與角質層細胞相似。

5．角質層 角質層（stratum corneum)為表皮的表層，由多層扁平的角化細胞（horny cell)組成。這些細胞干硬，是已完全角化的死細胞，已無胞核和細胞器。在HE染色切片上，細胞呈均質狀，輪廓不清，也易被伊紅著色（圖10－2)。在電鏡下，可見胞質中充滿密集平行的角蛋白絲，浸埋在均質狀的物質中，其中主要為透明角質顆粒所含的富有組氨酸的蛋白質。細胞膜內面附有一層厚約12nm 的不溶性蛋白質，故細胞膜明顯增厚而堅固（圖10－3)。細胞表面折皺不平，相鄰細胞互相嵌合，細胞間隙中充滿板層顆粒釋放的脂類物質�？拷�表面的細胞間的橋粒解體，細胞彼此連接不牢，逐漸脫落，即為日常所稱的皮屑。

身體大部分的表皮相當薄，與厚表皮的分層有差別（圖10－4)�；�底層與厚表皮的相同，棘層的細胞層數少，顆粒層只有2～3層細胞，沒有透明層，角質層也薄，只有幾層細胞。

表皮由基底層到角質層的結構變化，反映了角蛋白形成細胞增殖、分化、移動和脫落的過程，同時也是細胞逐漸生成角蛋白和角化的過程。表皮角蛋白形成細胞不斷脫落和更新，其更新周期約為3～4周。表皮角蛋白形成細胞定期脫落和增殖，使表皮各層得以保持正常的結構和厚度。

表皮是皮膚的重要保護層。角質層細胞干硬，胞質內充滿角蛋白，細胞膜增厚，因而角質層的保護作用尤其明顯。棘層到角質層的細胞間隙內脂類，構成阻止物質出入的屏障。因此表皮對多種物理和化學性刺激有很強的耐受力，能阻擋異物和病原侵入，并能防止組織液喪失。

圖10－4 人腹部皮膚光鏡像 HE×400

（二)非角蛋白形成細胞

1．黑素細胞 黑素細胞（melanocyte)是生成黑色素的細胞，由胚胎早期的神經嵴發(fā)生，然后遷移到皮膚中。它們大多散在于表皮基底細胞之間，真皮中可有少數，它們在身體各部的數目有明顯差別，如前額每平方毫米約有2000個，四肢每平方毫米約有1000個。這種細胞在HE染色的切片上不易辨認；用特殊染色法可顯示細胞的全貌，為有多個較長并分支突起的細胞。在電鏡下，可見胞質內有豐富的核糖體和粗面內質網，高爾基復合體發(fā)達。這種細胞的主要特點是胞質中有多個長圓形的小體，長0.6μm,寬0.2μm，稱黑素體（melanosome)（圖10－3)。這種小體由高爾基復合體生成，有界膜包被，內含酷氨酸酶，能將酷氨酸轉化為黑色素（melanin)。黑素體充滿色素后成為黑素顆粒（melanin granule)。黑素顆粒移入突起末端，然后被輸送到鄰近的基底細胞內，quanxiangyun.cn/sanji/因而基底細胞內常含許多黑素顆粒，而黑素細胞本身卻含黑素顆粒少。黑色素為棕黑色物質，是決定皮膚顏色的一個重要因素。由于細胞中黑素顆粒的大小和含量的差別，并由于黑素細胞合成色素的速度不同，決定了不同種族和個體不同部位皮膚顏色的差異。黑色素能吸收和散射紫外線，可保護表皮深層的幼稚細胞不受輻射損傷。

圖10－5 人腹部表皮鋪片 ATP酶法 ×450

示郎格漢斯細胞

（上海醫(yī)科大學組織胚胎學教研室供圖)

2．郎格漢斯細胞 郎格漢斯細胞（Langerhans cell)由胚胎期的骨髓發(fā)生，以后遷移到皮膚內，分散在表皮的棘細胞之間。它們在身體各部位的數目不等，每平方毫米約為400～1000個。它們是多突起的細胞，在HE染色的切片上不易辨認。用三磷酸腺苷酶等特殊染色法可見細胞向周圍伸出幾個較粗的突起，這些突起又分出多個樹枝狀的細突起。穿插在棘細胞之quanxiangyun.cn/yaoshi/間（圖10－5)。電鏡下可見細胞具有以下的特點：①胞核呈彎曲形或分葉形；②胞質密度低，無角蛋白絲和橋粒；③胞質內有特殊形狀的伯貝克顆粒（Birbeck granule)，有膜包裹，呈盤狀或偏囊形，長15～30nm ,寬4nm，一端或兩端常有泡，顆粒的切面為桿狀或球拍形，內有縱向的致密線（圖10－6，10－7)，顆粒的意義尚不了解。這種細胞的性質與免疫系統(tǒng)的樹突狀細胞很相似，能識別、結合和處理侵入皮膚的抗原，并把抗原傳送給T細胞，是皮膚免疫功能的重要細胞，在對抗侵入皮膚的病毒和監(jiān)視表皮癌變細胞方面起重要作用，并在排斥移植的異體組織中起重要作用。

圖10-6 郎格漢斯細胞電鏡像 ×7800

↑球拍形Birbeck顆粒 M線粒體

（白求恩醫(yī)科大學尹昕、朱秀雄教授供圖)

圖10－7 郎格漢斯細胞超微結構模式圖

左圖示郎格漢斯細胞，右圖示不同形狀的伯貝克顆粒的切面

朗格漢斯細胞大概由單核細胞發(fā)生。它們并不是長期固定生存在表皮內，而是不斷進行更新，更新率尚未確知。有些細胞受損傷死亡，有些攜帶抗原移入周圍淋巴器官的胸腺依賴區(qū)，將抗原傳遞給T細胞，新生的細胞由血流內的單核細胞發(fā)生，也可由表皮內有分裂能力的郎格漢斯細胞增殖補充。

形態(tài)、功能和細胞化學等方面的研究表明，郎格漢斯細胞、面紗細胞和交錯突細胞是巨噬細胞的一個亞群。這三種細胞都具有較低的吞噬力，都有免疫球蛋白IgG的Fc段受體和補體C₃受體，并都有MHCⅡ類抗原和很強的抗原傳遞能力。此外，有些面紗細胞和交錯突細胞也有伯貝克顆粒。這些事實說明，這三種細胞之間有密切的關系。目前認為，郎格漢斯細胞攜帶抗原進入淋巴管后即轉變?yōu)槊婕喖毎�，后者進入局部淋巴結胸腺依賴區(qū)成為交錯突細胞。

3．梅克爾細胞 梅克爾細胞（Merkel cell)是一種具短指狀突起的細胞，數目很少，每平方厘米約1個,大多存在于毛囊附近的表皮基底細胞之間，在HE染色標本上不辨認，須用特殊染色法顯示。電鏡下可見細胞的胞核較小。呈不規(guī)則形，胞質內有許多有膜的含致密核芯的小泡，直徑約80nm，與腎上腺髓質細胞內的分泌顆粒很相似（圖10－8)。這種細胞的功能還未完全了解。常見有些細胞的基底面與盤狀的感覺神經末梢緊相接觸，而且胞質中的小泡也多聚集在細胞基底部，形成類似于突觸的結構（圖10－8)。由于細胞具有突觸樣結構以及生理學研究結果，認為這種細胞是感覺細胞，能感受觸覺刺激。

圖10－8 梅克爾細胞與神經末梢超微結構模式圖

N梅克爾細胞核 P胞質突起 D橋粒 GY糖原GO高爾基復合體

G分泌顆粒 BM基膜 A軸突 NP神經板

梅克爾細胞是起源于胚胎期的原始表皮，還是由神經嵴發(fā)生后遷移到表皮，仍有不同的見解。近年的一些研究傾向于認為，梅克爾細胞是在人胚胎8～12周時由原始的表皮細胞發(fā)生的。關于梅克爾細胞的生理學意義也提出一些有待解決的問題。由于梅克爾細胞所含的小泡與腎上腺髓質細胞的分泌顆粒很相似，故有人認為梅克爾細胞可能合成兒茶酚胺，是屬于APUD細胞系統(tǒng)的一種細胞。但梅克爾細胞是否合成兒茶酚胺，并未得到確實的證據。免疫組織化學的研究顯示，在人和某些動物不同部位的梅克爾細胞含有不同的生物活性肽，而且胚胎期和成年時同一部位的細胞所含的肽也常不同，切斷動物分布到皮膚的神經后，梅克爾細胞仍能正常生存3個月以上。另外已知，人和某些動物的正常表皮中就存在一些不與神經未梢接觸的梅克爾細胞。因此有理由認為。梅克爾細胞可能是一個異質性的細胞群。其中有些細胞可能是感覺細胞，與神經末梢共同構成觸覺感受器；其余的細胞也許對表皮細胞增殖和皮膚附屬器的發(fā)生，或對皮膚內神經纖維的生長起誘導和調節(jié)作用。