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组织学与胚胎学理论课教案第一章绪论一、组织学的研究内容和意义组织学是研究机体微细结构及其功能关系的一门科学。人体的组织可归纳为四大类型，即上皮组织、结缔组织、肌组织和神经组织。四大基本组织以不同的种类、数量和方式组合形成器官。细胞(cell)是机体结构与功能的基本单位，是组织的构成基础。不同的细胞有各自的亚细胞结构（也称超微结构）特点。组织学不仅使人们能深入了解自身的结构，也是生理学和病理学的重要基础。二、常用的组织学技术1．光镜技术石蜡切片术的基本程序为：取材、固定、脱水、石蜡包埋、切片、染色、封片。最常用苏木精-伊红染色法（HE染色法）。苏木精染液为碱性，主要使细胞核内的染色质与胞质内的核糖体着紫蓝色；伊红为酸性染料，主要使细胞质和细胞外基质中的成分着红色。易于被碱性或酸性染料着色的性质分别称嗜碱性和嗜酸性；若与两种染料的亲和力都不强，则称中性。2.电镜技术①透射电镜术：用戊二醛与锇酸两次固定，脱水后树脂包埋，超薄切片后经醋酸铀和柠檬酸铅电子染色。密度大、吸附重金属多的结构呈暗像，即电子密度高；反之呈浅灰色，称电子密度低。②扫描电镜术：不需制备切片，用于显示标本表面的立体构像。3．组织化学术为应用化学、物理、生物化学、免疫学或分子生物学的原理和技术，与组织学技术相结合而产生的技术，能在组织切片定性、定位地显示某种物质的存在与否、以及分布状态。①一般组织化学术：主要显示糖类（如PAS反应）、脂类、核酸和酶类。②免疫组织化学术：应用标记的特异性抗体和组织中相应的肽或蛋白质结合，然后通过显微镜观察标记物，而获知该肽或蛋白质的分布部位及相对含量。常用标记物有荧光素、辣根过氧化物酶和胶体金。③原位杂交术：即核酸分子杂交组织化学术，用于检测基因（DNA片段）的有无、及在转录水平检测基因的活性（mRNA）。其原理是用带有标记物的已知碱基顺序的核酸探针，与细胞内待测的核酸按碱基配对的原则，进行特异性原位结合，即杂交，然后通过对标记物的显示和检测，而获知待测核酸的有无及相对量。4．放射自显影术旨在通过活细胞对放射性核素或其标记的物质的摄入，以显示该细胞的功能状态、或该物质在组织和细胞内的代谢过程。5．图像分析术又称形态计量术，是应用数学和统计学原理对组织切片提供的平面图像进行分析，从而获得立体的组织和细胞内各种有形成分的数量、体积、表面积等参数。根据连续的组织切片应用计算机进行三维重建，可以获得组织微细结构的立体模型，这部分内容称体视学。6．细胞培养术和组织工程细胞培养术是把从机体取得的细胞在体外模拟体内的条件下进行培养的技术。培养条件包括适宜的营养、生长因子、pH值、渗透压、氧和二氧化碳浓度、温度等，还须严防微生物污染。组织工程是用细胞培养术在体外模拟构建机体组织或器官的技术。组织工程研究包括四个方面：①生长旺盛的细胞，也称种子细胞；②细胞外基质，可用生物材料（如牛胶原）和无毒、可被机体吸收的人工合成高分子材料；③构建组织或器官，即把细胞置于细胞外基质中进行三维培养、并形成所需要的形状；④将构建物移植机体的方法。第二章上皮组织EpithelialTissue上皮组织(epithelialtissue)简称上皮，由大量形态较规则、排列紧密的细胞组成。上皮细胞具有明显的极性，即细胞的游离面、基底面和侧面在结构和功能上具有明显的差别。上皮基底面附着于基膜上，并借此与结缔组织相连。上皮内大都无血管，所需营养物质从结缔组织透过基膜渗入上皮。上皮组织主要分为被覆上皮和腺上皮两大类，具有保护、吸收、分泌和排泄等功能。一、被覆上皮被覆上皮的类型和主要分布上皮类型主要分布单层上皮单层扁平上皮内皮：心、血管和淋巴管间皮：胸膜、腹膜和心包膜其它：肺泡和肾小囊单层立方上皮肾小管、甲状腺滤泡等单层柱状上皮胃、肠、胆囊、子宫等假复层纤毛柱状上皮呼吸管道等复层上皮复层扁平上皮未角化的：口腔、食管和阴道角化的：皮肤表皮复层柱状上皮眼睑结膜、男性尿道等变移上皮肾盏、肾盂、输尿管和膀胱二、腺上皮腺上皮是由腺细胞组成的以分泌功能为主的上皮。腺（gland）是以腺上皮为主要成分的器官。分泌物经导管排至体表或器官腔内的腺，称外分泌腺（exocrinegland）。无导管，分泌物（主要是激素）释入血液的腺，称内分泌腺（endocrinegland）。外分泌腺由分泌部和导管两部分组成。泡状和管泡状的分泌部常称腺泡。在消化、呼吸系统中的腺细胞一般可分为浆液性细胞和粘液性细胞两种。浆液性细胞（serouscell）的核为圆形，位于细胞偏基底部；基底部胞质呈嗜碱性染色，顶部胞质含许多嗜酸性的酶原颗粒。电镜下可见胞质中有密集的粗面内质网、发达的高尔基复合体和丰富的分泌颗粒，这些都是蛋白质分泌细胞的超微结构特点。粘液性细胞（mucouscell）的核扁圆形，居细胞基底部；除在核周的少量胞质呈嗜碱性染色外，大部分胞质几乎不着色，呈泡沫或空泡状。电镜下可见基底部胞质中有一定量的粗面内质网，核上区有发达的高尔基复合体和极丰富的粗大粘原颗粒。杯状细胞(gobletcell)是一种散在分布的粘液性细胞。这两种腺细胞可以分别组成浆液性腺泡和粘液性腺泡，或共同组成混合性腺泡。而分泌部完全由浆液性腺泡构成的腺体，称浆液性腺（serousgland），如腮腺；完全由粘液性腺泡构成的腺体称粘液性腺(mucousgland)，如食管腺、十二指肠腺；三种腺泡可共同组成混合性腺（mixedgland），如下颌下腺和舌下腺。在混合性腺泡中浆液性细胞常构成浆半月。在腺泡的外方，还可有扁平、多突起的肌上皮细胞，其收缩有助排出分泌物。导管（duct）由单层或复层上皮构成，可将分泌物排至体表或器官腔内。有的导管上皮细胞还可分泌或吸收水和电解质。三、细胞表面的特化结构l．微绒毛（microvillus）是上皮细胞游离面伸出的微细指状突起。小肠上皮细胞的纹状缘（straitedborder）即是由密集的微绒毛整齐排列而成。微绒毛使细胞的表面积显著增大，有利于细胞的吸收功能。微绒毛的胞质中可有纵行的微丝，其收缩可使微绒毛伸长或变短。2．纤毛（cilium）是上皮细胞游离面伸出的较粗而长的突起，具有节律性定向摆动的能力。纤毛中央有两条单独的微管，周围有9组二联微管（即9十2结构），二联微管的一侧伸出两条短小的动力蛋白臂。动力蛋白具有ATP酶活性，分解ATP后动力蛋白臂附着于相邻的二联微管，使微管之间产生位移或滑动，导致纤毛整体的运动。3．紧密连接（tihgtjunction）位于细胞的侧面顶端。在超薄切片上，此处相邻细胞膜形成约2～4个点状融合，融合处细胞间隙消失，非融合处有极窄的细胞间隙。用冷冻蚀刻复型法观察，在紧密连接处的膜内，蛋白颗粒排列成2～4条线性结构，它们又交错形成网格，带状环绕细胞，相邻的细胞连接面上，这种网格互相吻合，蛋白颗粒对接，封闭了细胞间隙。紧密连接可阻挡物质穿过细胞间隙，具有屏障作用。4．中间连接（intermediatejunction）相邻细胞之间有15～20nm的间隙，内有中等电子密度的丝状物连接相邻细胞的膜，膜的胞质内面有薄层致密物质和微丝附着，微丝组成终末网。中间连接具有粘着作用，还可保持细胞形状和传递细胞收缩力。5．桥粒（desmosome）呈斑状连接，大小不等，此处细胞间隙宽20～30nm，其中有低密度的丝状物，间隙中央有致密的中间线，由丝状物质交织而成。细胞膜的胞质面有较厚的附着板，胞质中的角蛋白丝（张力丝）附着于板上，起固定和支持作用，桥粒像铆钉般把细胞牢固相连，在易受摩擦的皮肤、食管等部位的复层扁平上皮中尤其发达。6．缝隙连接（gapjunction）相邻细胞膜高度平行，细胞间隙仅约3nm，胞膜中有许多规律分布的柱状颗粒，称连接小体，它们聚集为斑状。连接小体由6个连接素分子围成，中央有直径约2nm的管腔。连接小体贯穿细胞膜的双层脂质，并突出于细胞表面，相邻两细胞膜中的连接小体对接，管腔也通连，成为细胞间直接交通的管道。分子量小于1500kD的物质，包括离子、cAMP等信息分子、氨基酸、葡萄糖、维生素等，可在相邻细胞间流通，使细胞在营养代谢、增殖分化和功能等方面成为统一体。以上四种细胞连接，只要有两个或两个以上同时存在，则称连接复合体。7．基膜（basementmembrane）是上皮细胞基底面与结缔组织之间共同形成的薄膜。在HE染色切片一般不能分辨。在电镜下，基膜分为基板和网板。基板由上皮细胞产生，主要成分有层粘连蛋白、Ⅳ型胶原蛋白和硫酸肝素蛋白多糖等。层粘连蛋白是一种大分子的粘连性糖蛋白，具有与多种细胞、与IV型胶原蛋白等细胞外基质成分相结合的部位，因此在细胞与细胞外基质的连接中起媒介作用，能促进细胞粘着在基膜上并铺展开。网板是由成纤维细胞产生的，主要由网状纤维和基质构成。基膜除具有支持、连接和固着作用外，还是半透膜，有利于上皮细胞与深部结缔组织进行物质交换。基膜还能引导上皮细胞移动，影响细胞的增殖和分化。8．质膜内褶（plasmamembraneinfolding）是上皮细胞基底面的细胞膜垂直折向胞质所形成的许多内褶，光镜下称基底纵纹。内褶间含有与其平行的长线粒体。质膜内褶主要见于肾小管，扩大了细胞基底部的表面积，有利于水和电解质的迅速转运。9．半桥粒（hemidesmosome）位于上皮细胞基底面，半桥粒为桥粒结构的一半，质膜内也有附着板，张力丝附着其上，主要作用是将上皮细胞固定在基膜上。第三章结缔组织ConnectiveTissue结缔组织(connectivetissue)由细胞和大量细胞外基质构成。其细胞外基质包括基质、纤维和组织液。细胞散在分布于细胞外基质内，细胞无极性。狭义的结缔组织指固有结缔组织(connectivetissueproper)，包括疏松结缔组织、致密结缔组织、脂肪组织和网状组织。广义的结缔组织还包括血液、淋巴、软骨和骨。结缔组织具有连接、支持、营养、运输、保护等多种功能。一、疏松结缔组织疏松结缔组织(looseconnectivetissue)的细胞种类较多，纤维较少，排列稀疏。疏松结缔组织广泛分布于器官之间和组织之间，具有连接、支持、防御和修复等功能。1．细胞①成纤维细胞(fibroblast)：是疏松结缔组织中最主要的细胞。细胞扁平，多突起。胞核较大，卵圆形，着色浅，核仁明显。胞质较丰富，呈弱嗜碱性。电镜下，胞质富于粗面内质网、游离的多核糖体和发达的高尔基复合体。成纤维细胞主要合成和分泌：Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白，构成胶原纤维和网状纤维；弹性蛋白，构成弹性纤维；蛋白多糖和纤维粘连蛋白，构成基质。成纤维细胞功能处于静止状态时，称纤维细胞(fibrocyte)。在创伤等条件下，纤维细胞可转变为成纤维细胞，参与组织修复。②巨噬细胞(macrophage)：形态多样，随功能状态而改变，功能活跃者，常伸出较长的伪足而形态不规则。胞核较小，卵圆形或肾形，着色深。胞质丰富，多呈嗜酸性，可含有异物颗粒和空泡。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。在组织内固定的巨噬细胞又称组织细胞。当巨噬细胞周围出现细菌的产物、炎症变性蛋白等物质时，巨噬细胞受刺激伸出伪足，沿这些化学物质的浓度梯度朝浓度高的部位定向移动，聚集到产生这些化学物质的部位。巨噬细胞的这种特性称趋化性，而这类化学物质称趋化因子。巨噬细胞行使多种功能参与免疫应答。a．吞噬作用：可分为特异性吞噬和非特异性吞噬。特异性吞噬的前提是有抗体等识别因子识别和粘附被吞噬物，如细菌和病毒等，然后，巨噬细胞通过其表面的抗体受体与识别因子特异性结合，而间接粘附被吞噬物，启动吞噬过程。非特异性吞噬是巨噬细胞不需要识别因子而直接粘附和吞噬碳粒、粉尘、衰老死亡的自体细胞和某些细菌等。形成的吞噬体或吞饮泡与溶酶体融合，吞噬物被溶酶体酶分解。b．抗原提呈作用：当巨噬细胞吞噬了蛋白质性抗原、在溶酶体内进行分解时，能够把其最特征性的分子基团（称抗原决定基）予以保留，与抗原提呈分子，即巨噬细胞自身的MHC－Ⅱ类分子结合，形成抗原肽-MHC分子复合物，运输到细胞表面。当T淋巴细胞接触到抗原肽后，便受