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纤维组织和基质的基础知识

已有 77 次阅读2021-1-14 15:45 |个人分类:TET学习|系统分类:医学科学| 胶原纤维

纤维组织和基质的基础知识

  (二)纤维

  1.胶原纤维(collagenous fiber)

  在三种纤维中,数量最多。因新鲜标本呈白色,故又称白纤维。HE染色切片中胶原纤维呈嗜酸性,直径0.5-20um,呈波浪形,有分支并交织成网。胶原纤维常成束存在。胶原纤维的生化成分为Ⅰ型胶原蛋白。胶原蛋白由成纤维细胞分泌,于细胞外聚合为胶原原纤维(collagen fibril) ,再经少量黏合质(蛋白多糖和糖蛋白,故PAS反应阳性)黏结成胶原纤维。电镜下,胶原原纤维直径20-200nm,呈明暗交替的周期性横纹,横纹周期约64nm(图3-12)。胶原纤维的韧性大,抗拉力强。

  图3-12 胶原原纤维电镜图

  2.弹性纤维(elastic fiber)

  含量较胶原纤维少,但分布很广。因新鲜标本呈黄色,故又称黄纤维。在HE染色切片中,弹性纤维着淡红色(醛复红染色将弹性纤维染成紫色),不易与胶原纤维区分。弹性纤维较细,直径0.2-1.0um,表面光滑,末端常卷曲,可有分支,交织成网。电镜下,弹性纤维的核心部分电子密度较低,由均质无定形的弹性蛋白(elastin) 组成;外周覆盖电子密度较高的微原纤维(microfibril),其直径约10nm,主要由原纤维蛋白(fibrillin) 构成,在外周起支架作用。弹性蛋白分子以共价键广泛交联成网,能任意卷曲。在外力牵拉下,卷曲的弹性蛋白分子伸展拉长;除去外力后,又恢复卷曲状态。强日光照射可使皮肤内的弹性纤维断裂,皮肤因此失去弹性而产生皱纹。

  弹性纤维富有弹性,与胶原纤维交织在一起,使疏松结缔组织兼有弹性和韧性,有利于所在器官和组织既可保持形态和位置的相对恒定,又具有一定的可变性。

  3.网状纤维(reticular fiber)

  直径0.2-1.0um,分支多,交织成网。网状纤维主要由Ⅲ型胶原蛋白构成,表面被覆糖蛋白(PAS反应阳性) ,于HE染色切片中与胶原纤维一样呈淡红色,故难于分辨,但于镀银染色切片中呈黑色,故又称嗜银纤维。网状纤维主要存在于网状组织,也分于基膜的网板、腺泡、毛细血管周围等处。

  (三)基质

  基质(ground substance) 是由生物大分子构成的无定形胶状物,无色透明,具有一定黏性,孔隙中充满组织液,填充于结缔组织细胞和纤维之间,其生物大分子主要为蛋白聚糖和纤维黏连蛋白。

  1.蛋白聚糖(proteoglycan)亦称蛋白多糖,为基质的主要成分,是由氨基聚糖(占80%-90%)与蛋白质以共价键结合而成的聚合体。氨基聚糖(glycosaminoglycans,GAGs),又称糖胺多糖或黏多糖,主要分硫酸化和非硫酸化两种类型。前一类有硫酸软骨素、硫酸角质素、硫酸皮肤素和硫酸乙酰肝素等,分子较小;后一类主要为透明质酸,为曲折盘绕的长链大分子,可长达2.5um,构成蛋白聚糖的主干。

  小分子氨基聚糖犹如试管刷上的鬃毛,与核心蛋白借共价键结合,并以核心蛋白为中心向外呈辐射状排列,形成蛋白聚糖亚单位。后者再通过结合蛋白结合于透明质酸主干,形成蛋白聚糖聚合体。

  大量蛋白聚糖聚合体形成有许多微孔的分子筛,允许水和营养物、代谢产物、激素、气体分子等通过;而大于孔隙的大分子物质、细菌等则被阻挡,使基质成为限制细菌等有害物扩散的防御屏障。溶血性链球菌和癌细胞等因能产生透明质酸酶,破坏基质结构,故得以扩散或转移。

  2.纤维黏连蛋白(fibronectin)是结缔组织基质中最主要的黏连性糖蛋白,分子表面具有与多种细胞、胶原蛋白及蛋白聚糖的结合位点,因此是将这三种成分有机连接的媒介,形成一个整合的胶原纤维网络结构,从而影响细胞的黏附、迁移或肿瘤转移、胚胎发育、生长和分化等。

  3.组织液(tissue fluid)在毛细血管动脉端,溶解有电解质、单糖、气体分子等小分子的水溶液通过毛细血管壁,渗入到基质内,成为组织液。在毛细血管静脉端,组织液的大部分又回到血液中,小部分则进人毛细淋巴管成为淋巴,最后也回流入血。因此,组织液是动态更新的,有利于血液与组织中的细胞进行物质交换,构成细胞赖以生存的体液环境。当机体电解质和蛋白质代谢发生障碍时,组织液的产生和回流失去平衡,基质中的组织液含量可增多或减少,导致组织水肿或脱水。


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