組織學(xué)與胚胎學(xué):一、表皮

表皮（epidermis)是皮膚的淺層，由角化的復(fù)層扁平上皮構(gòu)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(xì)胞組成:一類是角蛋白形成細(xì)胞（keratinocyte)，占表皮細(xì)胞的絕大多數(shù)，它們在分化中合成大量角蛋白，細(xì)胞角化并脫落；另一類細(xì)胞為非角蛋白形成細(xì)胞，數(shù)量少，分散存在于角蛋白形成細(xì)胞之間，包括黑（色)素細(xì)胞、郎格漢斯細(xì)胞和梅克爾細(xì)胞，它們各有特別的功能，與表皮角化無直接關(guān)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(jié)構(gòu)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(xì)胞（圖10－1，10－2)，稱基底細(xì)胞（basal cell)，胞核相對較大，呈圓形，染色較淺，胞質(zhì)內(nèi)含豐富的游離核糖體，故在HE染色的標(biāo)本上呈強(qiáng)嗜堿性，有分散和成束的角蛋白絲（keratin filament)，也稱張力絲（tonofilament)。細(xì)胞的相鄰面有橋粒相連，細(xì)胞基底面以半橋粒與基膜相連（圖10－3)�；�底細(xì)胞是未分化的幼稚細(xì)胞，有活躍的分裂能力。新生的細(xì)胞向淺層移動，分化成表皮其余幾層的細(xì)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(xì)胞組成。細(xì)胞較大，呈多邊形。胞核較大，圓形（圖10－2)。細(xì)胞向四周伸出許多細(xì)短的突起，故名棘細(xì)胞；相鄰細(xì)胞的突起由橋粒相連（圖10－3)。胞質(zhì)豐富，也含許多游離核糖體，因而也顯嗜堿性。胞質(zhì)內(nèi)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(zhì)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(nèi)有明暗相間的平行板層。這種顆粒由高爾基復(fù)合體生成，其內(nèi)容物主要為糖脂和固醇。

圖10－3　角質(zhì)形成細(xì)胞和黑素細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)模式圖

3．顆粒層（stratum granulosum)約由3～5層較扁的梭形細(xì)胞組成，位于棘層上方，胞核和細(xì)胞器已退化。細(xì)胞的主要特點是胞質(zhì)內(nèi)含有許多透明角質(zhì)顆粒（keratohyalin granule)，在HE染色的切片上顯強(qiáng)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(zhì)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(zhì)。在顆粒層細(xì)胞內(nèi)，角蛋白絲與透明角持顆粒的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，電鏡下可見角蛋白絲伸入顆粒中。顆粒層細(xì)胞含板層顆粒多，并常位于胞質(zhì)周邊，與細(xì)胞膜貼連，將所含的糖脂等物質(zhì)釋放到細(xì)胞間隙內(nèi)，在細(xì)胞外面形成多層膜狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成阻止物質(zhì)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(xì)胞組成,在HE染色的切片上，細(xì)胞呈透明均質(zhì)狀，細(xì)胞界限不清，被伊紅染成紅色，胞核和細(xì)胞器已消失（圖10－2)。細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)與角質(zhì)層細(xì)胞相似。

5．角質(zhì)層 角質(zhì)層（stratum corneum)為表皮的表層，由多層扁平的角化細(xì)胞（horny cell)組成。這些細(xì)胞干硬，是已完全角化的死細(xì)胞，已無胞核和細(xì)胞器。在HE染色切片上，細(xì)胞呈均質(zhì)狀，輪廓不清，也易被伊紅著色（圖10－2)。在電鏡下，可見胞質(zhì)中充滿密集平行的角蛋白絲，浸埋在均質(zhì)狀的物質(zhì)中，其中主要為透明角質(zhì)顆粒所含的富有組氨酸的蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜內(nèi)面附有一層厚約12nm 的不溶性蛋白質(zhì)，故細(xì)胞膜明顯增厚而堅固（圖10－3)。細(xì)胞表面折皺不平，相鄰細(xì)胞互相嵌合，細(xì)胞間隙中充滿板層顆粒釋放的脂類物質(zhì)�？拷�表面的細(xì)胞間的橋粒解體，細(xì)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(dāng)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(xì)胞層數(shù)少，顆粒層只有2～3層細(xì)胞，沒有透明層，角質(zhì)層也薄，只有幾層細(xì)胞。

表皮由基底層到角質(zhì)層的結(jié)構(gòu)變化，反映了角蛋白形成細(xì)胞增殖、分化、移動和脫落的過程，同時也是細(xì)胞逐漸生成角蛋白和角化的過程。表皮角蛋白形成細(xì)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(xì)胞定期脫落和增殖，使表皮各層得以保持正常的結(jié)構(gòu)和厚度。

表皮是皮膚的重要保護(hù)層。角質(zhì)層細(xì)胞干硬，胞質(zhì)內(nèi)充滿角蛋白，細(xì)胞膜增厚，因而角質(zhì)層的保護(hù)作用尤其明顯。棘層到角質(zhì)層的細(xì)胞間隙內(nèi)脂類，構(gòu)成阻止物質(zhì)出入的屏障。因此表皮對多種物理和化學(xué)性刺激有很強(qiáng)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(xì)胞

1．黑素細(xì)胞 黑素細(xì)胞（melanocyte)是生成黑色素的細(xì)胞，由胚胎早期的神經(jīng)嵴發(fā)生，然后遷移到皮膚中。它們大多散在于表皮基底細(xì)胞之間，真皮中可有少數(shù)，它們在身體各部的數(shù)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(xì)胞在HE染色的切片上不易辨認(rèn)；用特殊染色法可顯示細(xì)胞的全貌，為有多個較長并分支突起的細(xì)胞。在電鏡下，可見胞質(zhì)內(nèi)有豐富的核糖體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基復(fù)合體發(fā)達(dá)。這種細(xì)胞的主要特點是胞質(zhì)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(fù)合體生成，有界膜包被，內(nèi)含酷氨酸酶，能將酷氨酸轉(zhuǎn)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(xì)胞內(nèi)，m.bhskgw.cn/sanji/因而基底細(xì)胞內(nèi)常含許多黑素顆粒，而黑素細(xì)胞本身卻含黑素顆粒少。黑色素為棕黑色物質(zhì)，是決定皮膚顏色的一個重要因素。由于細(xì)胞中黑素顆粒的大小和含量的差別，并由于黑素細(xì)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(hù)表皮深層的幼稚細(xì)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(xì)胞

（上海醫(yī)科大學(xué)組織胚胎學(xué)教研室供圖)

2．郎格漢斯細(xì)胞 郎格漢斯細(xì)胞（Langerhans cell)由胚胎期的骨髓發(fā)生，以后遷移到皮膚內(nèi)，分散在表皮的棘細(xì)胞之間。它們在身體各部位的數(shù)目不等，每平方毫米約為400～1000個。它們是多突起的細(xì)胞，在HE染色的切片上不易辨認(rèn)。用三磷酸腺苷酶等特殊染色法可見細(xì)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(xì)突起。穿插在棘細(xì)胞之m.bhskgw.cn/yaoshi/間（圖10－5)。電鏡下可見細(xì)胞具有以下的特點：①胞核呈彎曲形或分葉形；②胞質(zhì)密度低，無角蛋白絲和橋粒；③胞質(zhì)內(nèi)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(nèi)有縱向的致密線（圖10－6，10－7)，顆粒的意義尚不了解。這種細(xì)胞的性質(zhì)與免疫系統(tǒng)的樹突狀細(xì)胞很相似，能識別、結(jié)合和處理侵入皮膚的抗原，并把抗原傳送給T細(xì)胞，是皮膚免疫功能的重要細(xì)胞，在對抗侵入皮膚的病毒和監(jiān)視表皮癌變細(xì)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(xì)胞電鏡像 ×7800

↑球拍形Birbeck顆粒 M線粒體

（白求恩醫(yī)科大學(xué)尹昕、朱秀雄教授供圖)

圖10－7 郎格漢斯細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)模式圖

左圖示郎格漢斯細(xì)胞，右圖示不同形狀的伯貝克顆粒的切面

朗格漢斯細(xì)胞大概由單核細(xì)胞發(fā)生。它們并不是長期固定生存在表皮內(nèi)，而是不斷進(jìn)行更新，更新率尚未確知。有些細(xì)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(xì)胞，新生的細(xì)胞由血流內(nèi)的單核細(xì)胞發(fā)生，也可由表皮內(nèi)有分裂能力的郎格漢斯細(xì)胞增殖補充。

形態(tài)、功能和細(xì)胞化學(xué)等方面的研究表明，郎格漢斯細(xì)胞、面紗細(xì)胞和交錯突細(xì)胞是巨噬細(xì)胞的一個亞群。這三種細(xì)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(qiáng)的抗原傳遞能力。此外，有些面紗細(xì)胞和交錯突細(xì)胞也有伯貝克顆粒。這些事實說明，這三種細(xì)胞之間有密切的關(guān)系。目前認(rèn)為，郎格漢斯細(xì)胞攜帶抗原進(jìn)入淋巴管后即轉(zhuǎn)變?yōu)槊婕喖?xì)胞，后者進(jìn)入局部淋巴結(jié)胸腺依賴區(qū)成為交錯突細(xì)胞。

3．梅克爾細(xì)胞 梅克爾細(xì)胞（Merkel cell)是一種具短指狀突起的細(xì)胞，數(shù)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(xì)胞之間，在HE染色標(biāo)本上不辨認(rèn)，須用特殊染色法顯示。電鏡下可見細(xì)胞的胞核較小。呈不規(guī)則形，胞質(zhì)內(nèi)有許多有膜的含致密核芯的小泡，直徑約80nm，與腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的分泌顆粒很相似（圖10－8)。這種細(xì)胞的功能還未完全了解。常見有些細(xì)胞的基底面與盤狀的感覺神經(jīng)末梢緊相接觸，而且胞質(zhì)中的小泡也多聚集在細(xì)胞基底部，形成類似于突觸的結(jié)構(gòu)（圖10－8)。由于細(xì)胞具有突觸樣結(jié)構(gòu)以及生理學(xué)研究結(jié)果，認(rèn)為這種細(xì)胞是感覺細(xì)胞，能感受觸覺刺激。

圖10－8 梅克爾細(xì)胞與神經(jīng)末梢超微結(jié)構(gòu)模式圖

N梅克爾細(xì)胞核 P胞質(zhì)突起 D橋粒 GY糖原GO高爾基復(fù)合體

G分泌顆粒 BM基膜 A軸突 NP神經(jīng)板

梅克爾細(xì)胞是起源于胚胎期的原始表皮，還是由神經(jīng)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(rèn)為，梅克爾細(xì)胞是在人胚胎8～12周時由原始的表皮細(xì)胞發(fā)生的。關(guān)于梅克爾細(xì)胞的生理學(xué)意義也提出一些有待解決的問題。由于梅克爾細(xì)胞所含的小泡與腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞的分泌顆粒很相似，故有人認(rèn)為梅克爾細(xì)胞可能合成兒茶酚胺，是屬于APUD細(xì)胞系統(tǒng)的一種細(xì)胞。但梅克爾細(xì)胞是否合成兒茶酚胺，并未得到確實的證據(jù)。免疫組織化學(xué)的研究顯示，在人和某些動物不同部位的梅克爾細(xì)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(xì)胞所含的肽也常不同，切斷動物分布到皮膚的神經(jīng)后，梅克爾細(xì)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(jīng)未梢接觸的梅克爾細(xì)胞。因此有理由認(rèn)為。梅克爾細(xì)胞可能是一個異質(zhì)性的細(xì)胞群。其中有些細(xì)胞可能是感覺細(xì)胞，與神經(jīng)末梢共同構(gòu)成觸覺感受器；其余的細(xì)胞也許對表皮細(xì)胞增殖和皮膚附屬器的發(fā)生，或?qū)ζつw內(nèi)神經(jīng)纖維的生長起誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用。