学理识理-皮肤病理基础

来源:个人图书馆-Joy2023 时间:2023-06-13 17:06:15
1 皮肤的组织学

皮肤可以分为三个层次:


(资料图片)

表皮(epidermis)真皮(dermis)皮下脂肪(subcutaneous fat)1.1 表皮

表皮(epidermis)由外胚层(ectoderm)分化而来。从表面到基底共分为五层:

角质层(stratum corneum):由多层扁平角质细胞(horny cell)组成。细胞已完全角化,死亡,无核,光镜下呈嗜酸性均质状。电镜下见细胞内充满粗大的角蛋白丝束和均质状物质。透明层(stratum lucidum):由2~3层扁平细胞组成,强嗜酸性。只有手掌和足底才有(palms and soles)。细胞核和细胞器已经退化。颗粒层(stratum granulosum, granular layer):由3~5层梭形细胞组成,细胞质内出现许多强嗜碱性颗粒。棘层(sratum spinosum):由4~10层多边形、体积较大的棘细胞组成,细胞质呈弱嗜碱性。基底层(basal layer, stratum basale):附着在基底膜上,由一层矮柱状的基底细胞组成,细胞质呈嗜碱性,有散在或成束的角蛋白丝(keratin filament)。

更替时间(transit time):细胞从基底层移行到角质层需要14天,在角质层中直至脱落需要14天,总共需要28天。

表皮中的细胞包括:

角质形成细胞(keratinocyte):是表皮最主要的细胞。起源于基底层的干细胞池(stem-cell pool)(占基底层的10%)。产生角蛋白丝、对屏障功能重要的脂质、多种细胞因子。角蛋白丝(keratin)属于中间丝(intermediate filament),支撑表皮的细胞骨架结构。编码角蛋白的基因缺陷可造成多种遗传性皮肤病,例如:K5/K14是在表皮增生性基底细胞表达的蛋白对,其缺陷引起单纯型大疱性表皮松解症(epidermolysis bullosa simplex, EBS);K1/K10是在基底层上分化性表皮细胞主要表达的角蛋白对,其缺陷引起表皮松解性鱼鳞病(epidermolytic ichthyosis)。角质形成细胞之间的连接包括桥粒、黏附连接、紧密连接、缝隙连接,及连接表皮和真皮的半桥粒。桥粒(desmosome):主要位于棘层和基底层,是主要的连接方式。桥粒由两类蛋白质构成:一类是跨膜蛋白,主要由Dsg和Dsc构成,它们形成桥粒的电子透明细胞间隙和细胞间接触层;另一类为胞质内的DP、PG、PKP,是盘状附着板的组成部分。盘状附着板锚定在角蛋白丝上,从而提供表皮的结构和完整性。角质形成细胞的分化过程中,桥粒可以分离也可重新形成,使表皮细胞上移至角质层并有规律地脱落。如产生桥粒自身抗体,可导致寻常型天疱疮(pemphigus vulgaris, PV)。粘着连接(adherens junction):锚定在肌动蛋白丝,将相邻细胞连接在一起。跨膜蛋白主要是钙粘蛋白(cadherin)。紧密连接(tight junction):主要位于颗粒层,阻止细胞间的溶质流动,保持皮肤的防水性。跨膜蛋白有claudin、occludin等。缝隙连接(gap junction):促进细胞间通讯。单个连接蛋白(connexin)组装成六聚体,称为连接子(connexon),两个连接子对接形成通道。黑色素细胞(melanocyte):由神经嵴发育而来,产生黑色素(melanin)。位于表皮的基底层(和基底细胞的比例大约为1:10)。细胞质内有特征性小泡状的黑素小体(melanosome),内含酪氨酸酶(tyrosinase)等,能将酪氨酸转化为黑色素。每个黑色素细胞与大约36个角质形成细胞接触,将黑素颗粒转移。黑色素能吸收紫外线,防止对角质形成细胞核中DNA的辐射损伤。人种间的黑色素细胞数量无明显差别,肤色深浅主要取决于黑色素细胞合成黑色素颗粒的能力及分布。黑种人的黑色素颗粒多而大,分布于表皮全层;白种人的黑色素颗粒少而小,主要分布在基底层。

黑色素瘤(malignant melanoma):黑色素细胞恶变而来的肿瘤,恶性程度高。

白化病(albinism):基因突变导致黑色素生成异常,无法维持人体正常颜色。缺乏紫外线保护作用,25岁后容易发生鳞状细胞癌。

白癜风(vitiligo):皮肤黑素细胞被破坏导致皮肤因黑色素缺乏而出现白斑。

朗格汉斯细胞(Langerhans cell):主要分布在棘层,是皮肤主要的抗原呈递细胞。细胞核呈肾形,细胞质清亮,有树枝状突起。电镜下可见细胞质内有特征性的Birbeck颗粒(呈杆状或网球拍形)。能捕获皮肤中的抗原物质,迁移至淋巴结呈递给T细胞,引发免疫应答。紫外线照射使朗格汉斯细胞受损,活性降低。梅克尔细胞(Merkel cell):位于基底层,细胞数量很少,HE染色上不易辨别。指尖、口腔和生殖器黏膜上皮中较多。感受轻触觉和机械刺激。

表皮的功能:

吸收。免疫监视(immunosurveillance)(朗格汉斯细胞)。色素沉着(pigmentation)(黑色素细胞)。保护和修复。1.2 表皮-真皮连接

表皮与真皮之间为基底膜带(basement membrane zone),分为四层:

胞膜层:即基底层细胞真皮侧的胞膜,半桥粒(hemidesmosome)穿行其间,一边与角蛋白丝相连,一遍与透明层黏附。透明层(lamina lucida):电子密度较低。板层素(laminin)组成的锚丝(anchoring filament)可穿过透明层至致密层,起连接和固定作用。致密层(lamina densa):主要是Ⅳ型胶原相互交联。致密下层(sublamina densa region):锚原纤维(anchoring fibril)(主要成分是Ⅶ型胶原)与真皮的带状胶原纤维(Ⅰ型和Ⅲ型胶原)相互镶嵌交织,从而连接致密层与下方真皮。

如产生半桥粒自身抗体,会导致大疱性类天疱疮(bullous pemphigoid, BP)。由于疱的位置较深,疱壁紧张,不易破溃,破溃后呈现糜烂面,易于自愈;极少累及黏膜。

如产生桥粒自身抗体,可导致寻常型天疱疮(pemphigus vulgaris, PV)。皮肤或黏膜上会出现松弛性大疱,疱易破溃,呈现糜烂面。

1.3 真皮

真皮(dermis)是位于表皮下方的致密结缔组织,由中胚层(mesoderm)分化而来。分为两层,无明确界限:

乳头层(papillary layer):较薄,紧靠表皮,向表皮突出形成乳头状,故称真皮乳头(dermal papillae)。含丰富的毛细血管。网状层(reticular layer):较厚,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。

真皮中的细胞有:

成纤维细胞(fibroblast):合成胶原纤维和弹性纤维,参与伤口愈合。肥大细胞(mast cell):通常位于真皮乳头,介导Ⅰ型超敏反应。巨噬细胞(macrophage):来源于骨髓,有抗原呈递、产生细胞因子、吞噬等功能。真皮树突状细胞(dermal dendritic cell):骨髓来源,抗原呈递,可吞噬。

真皮中的细胞外基质有:

胶原纤维,主要是Ⅰ型胶原(占85%),Ⅲ型胶原占10%。占皮肤干重的75%。韧性大,抗拉性强,但缺乏弹性。弹性纤维。占皮肤干重的4%。弹性强。紫外线明确可以破坏弹性纤维,导致皮肤老化。黏多糖(glycosaminoglycan):如透明质酸(玻尿酸)(hyaluronic acid),有利于保持水分。

Ehlers Danlos综合征:一种先天性结缔组织缺陷病,由于胶原蛋白合成障碍,表现出皮肤和血管脆弱,皮肤弹性过强、关节活动过大三大特点。

瘢痕疙瘩(Keloid):皮肤内结缔组织异常增生所致的病理性瘢痕。

1.4 皮下组织

皮下组织(subcutaneous tissue)即解剖学所称的浅筋膜。中胚层来源。主要成分包括脂肪、血管、淋巴管和神经。使皮肤具有一定的活动性,还具有缓冲、保温、能量贮存等作用。

脂膜炎(panniculitis):皮下组织的炎症病变。

1.5 附属器1.5.1 毛发

根据长短和质地,毛发(hair)可分为:

胎毛(lanugo):子宫内生长在胎儿皮肤上的白色而柔软的毛。胎儿3个月时生长,出生前4周脱落。毳[cuì]毛(vellus):一种短而细软的毛,通常无髓无黑素,几乎存在于除手掌、足外的所有平滑皮肤上。终毛(terminal):一种长而粗硬的毛,有髓质及黑素。发、睫毛、眉毛、胡须、腋毛、阴毛,均为终毛。

毛发周期分为:

生长期(anagen)(约3年)退行期(catagen)(约3周)休止期(telogen)(约3个月)

头皮上大约有10万个毛发,大约有80%处于生长期。正常人每天脱落100根以内是正常的,同时也有等量的头发再生。

毛发的基本结构相同。

露在皮肤外面的称为毛干(hair shaft),埋在皮肤内的称为毛根(hair root)。毛发由同心圆状排列的角化的角质形成细胞构成,由外向内可分为毛小皮(cuticle)、皮质(cortex)和髓质(medulla)。包在毛根外面的鞘状结构是毛囊(hair follicle),从下至上又可分为毛球部(hair bulb)、峡部(isthmus)和漏斗部(infundibulum)。毛囊分为两层,内层为上皮性鞘,与表皮相连续;外层为结缔组织性鞘,与真皮相连续。毛球底面有结缔组织突入其中形成毛乳头(hair papilla),内含丰富的毛细血管和神经末梢;毛球下层与毛乳头相接处为毛基质(hair matrix),是毛发和毛囊的生长区,其中有黑色素细胞。

立毛肌(arrector pili muscle)由纤细的梭形平滑肌纤维束构成,一端起自真皮的乳头层,另一端插入毛囊中部侧面的结缔组织鞘。其收缩使汗毛竖立。

1.5.2 皮脂腺

皮脂腺(sebaceous gland)是外分泌腺,属泡状腺,开口在毛囊上部(有毛的皮肤,一个皮脂腺与一个毛囊相连,称为毛囊皮脂腺单位,pilosebaceous unit)或皮肤表面(无毛的皮肤)。

除手掌、足底和足侧部外,其余部位皮肤均有皮脂腺,以头面及胸背上部等处分布较多(皮脂溢出部位(seborrheic area))。

皮脂对皮肤有滋润作用;皮脂里的脂肪酸能起到化学屏障的作用,从而抵御病原体感染。

雄激素促进皮脂生成。

寻常型痤疮(acne vulgaris):一种毛囊皮脂腺的慢性炎症性疾病,好发于青年男女。

关键因素:毛囊角化过度(follicular hyperkeratinization)、皮脂分泌增多(increased sebum production)、毛囊内痤疮丙酸杆菌繁殖(Cutibacterium acnes proliferation)、炎症(inflammation)。药物治疗:维A酸(retinoid)(抑制角化过度,抗炎);抗生素(抑制痤疮杆菌,抗炎);口服短效避孕药(抑制雄激素生成)。1.5.3 汗腺

汗腺(sweat gland)可分为:

外泌汗腺(小汗腺)(eccrine sweat gland)

分泌部位于真皮深部和皮下组织,开口于皮肤表面。除唇(lip)、鼓膜、甲床、乳头、包皮内侧、龟头(glans penis)、小阴唇(labia minora)及阴蒂(clitoris)外,小汗腺遍布全身,手掌、足底分布最多。分泌汗液,从而调节体温和排出代谢废物。受交感神经支配,神经递质为乙酰胆碱。

顶泌汗腺(大汗腺)(apocrine sweat gland)

分泌部位于皮下组织,多开口在毛囊的漏斗部(皮脂腺上方),少数直接开口于表皮(眼睑、外耳道)。分布于腋窝、乳晕、脐周、肛周、包皮、阴阜和小阴唇等处。分泌物与汗液无关。受雄激素影响,青春期分泌旺盛。

腋臭(axillary bromhidrosis):一种遗传性大汗腺疾病。大汗腺分泌旺盛,腋窝表面定植的细菌与本身无味的分泌物作用,产生不饱和脂肪酸和氨,发出异味。青春期后较严重。

1.5.4 指(趾)甲(nail)

甲(nail)是覆盖在指(趾)末端伸面的坚硬角质,由多层紧密的角化细胞构成。

甲板(nail plate):甲的外露部分,呈外凸的长方形。甲襞(nail fold):覆盖在指甲根部的皮肤皱褶。甲根(nail root):甲板伸入近端皮肤的部分。甲床(nail bed):甲板下的皮肤。甲母质(nail matrix):甲床位于甲根下的部分,是甲的生长区。

指甲的正常生长速度为每月大约2~3mm。

1.6 血管、淋巴管和神经

血管:

表皮中没有血管,其营养供应和物质代谢是通过组织液进行的。真皮中有由微动脉和微静脉构成的乳头下血管丛(浅丛)和真皮下部血管丛(深丛),除营养代谢作用外,浅丛与深丛之间有丰富的吻合支,有助于发挥体温调节作用。真皮深部较大的微动脉和皮下组织的小动脉具有血管的3层结构。

感觉神经:

游离神经末梢(free nerve ending):呈细小树枝状分支,分布在表皮和真皮浅层。神经小体(corpuscular nerve ending):分囊状小体(Pacinian小体、Meissner小体、Ruffini小体、Krause小体等)和非囊状小体(如梅克尔细胞-轴突复合体)。

运动神经:

肾上腺素能控制:支配血管平滑肌、立毛肌、顶泌汗腺。胆碱能控制:支配外泌汗腺。2 皮肤的生理学屏障(barrier)阻止皮肤内成分的流失,包括水分、营养物质、电解质等。预防来自外界环境的损伤,包括有毒物质、微生物、紫外线辐射等(角质层散射和反射光子,黑色素吸收光子)。屏障功能的核心部位是角质层。
紧密连接和角质层构成物理屏障;皮肤表面的正常菌群(共生微生物)构成微生物屏障;角质形成细胞分泌的抗体肽构成化学屏障;各种免疫细胞构成免疫屏障。
角质层细胞构成“砖块”(brick);脂质(神经酰胺、胆固醇和游离脂肪酸)和天然保湿因子(natural moisturizing factor, NMF)构成“灰浆”(mortar);共同构成物理屏障的“砖墙结构”。

特应性皮炎(atopic dermatitis):多种因素作用之下皮肤的屏障功能异常(紧密连接和角质层异常、脂质减少、皮肤常驻微生物菌群改变等),过敏原、微生物等易进入表皮,被朗格汉斯细胞捕获、识别,分泌多种细胞因子,引起一系列免疫反应。

中毒性表皮坏死松解症(toxic epidermal necrolysis):对一种或多种药物产生的特定的迟发型过敏反应。药物诱导广泛的角质形成细胞凋亡。表皮脱落,屏障功能完全缺失,继发严重的脱水和感染,危及生命。

眼皮肤白化病(oculocutaneous albinism):酪氨酸酶缺陷导致黑色素合成减少,过度的紫外线照射使鳞状细胞癌的发生风险增加。

提供循环和营养(providing circulation & nutrition)血管系统:提供营养支持,运输白细胞,调节温度。淋巴管系统:引流淋巴液和免疫细胞。免疫(immunity):包括固有免疫和适应性免疫。角质形成细胞可以合成和分泌白介素、干扰素等细胞因子,同时还可通过表达MHCⅡ类抗原、吞噬并粗加工抗原物质等方式参与抗原的提呈。正常人表皮内淋巴细胞主要是朗格汉斯细胞(Langerhans cell),是重要的抗原呈递细胞。真皮内以T淋巴细胞为主。

常见的两种自身免疫病:

寻常型天疱疮(pemphigus vulgaris):产生桥粒自身抗体(桥粒主要位于表皮的棘层和基底层)。皮肤或黏膜上会出现松弛性大疱(flaccid blister),疱易破溃,呈现糜烂面。基本病理变化为表皮棘细胞的棘刺松解(acantholysis),形成表皮内裂隙和大疱。免疫组化见IgG和/或C3沉积于表皮细胞间。大疱性类天疱疮(bullous pemphigoid):产生半桥粒自身抗体(半桥粒位于表皮-真皮连接)。由于疱的位置较深,疱壁紧张(tense bullae)、不易破溃,破溃后呈现糜烂面,易于自愈;极少累及黏膜。基本病理变化为表皮下大疱,疱液内含嗜酸性粒细胞。免疫组化见IgG和/或C3沿基底膜带的线状沉积。损伤修复(damage repair):修复物理、化学、热、紫外线等损伤;通过炎症(inflammation)、组织新生(tissue formation)、组织重塑(tissue remodeling)三个过程实现伤口愈合。

神经性溃疡(neuropathic ulcer):各种原因引起周围神经病变导致其支配区皮肤感觉减退,局部易受损伤,损伤后又难以愈合而形成溃疡。

瘢痕疙瘩(keloid):继发于皮肤外伤或自发形成的过度生长的病理性瘢痕组织。瘢痕高出皮肤表面,质硬韧,呈结节状、条索状或片状。

着色性干皮病(xeroderma pigmentosum):一种少见的常染色体隐性遗传病,由于DNA损伤修复缺陷,不能有效清除紫外线所致的嘧啶二聚体。多数患者于20岁前因恶性肿瘤而死亡。

体温调节(thermoregulation):通过调节血流量(血管收缩和舒张、动静脉交通支关闭和开放)、出汗来调节体温。沟通和交流(communication):通过神经传导、细胞间信号(细胞因子和激素介导)、信使细胞的物理迁移(如朗格汉斯细胞)实现细胞间的沟通和交流。此外在人际交流中发挥重要作用。
在表皮中,7-脱氢胆固醇(7-dehydrocholesterol)经紫外线照射可形成维生素D3,随后在肝脏和肾脏中被羟基化为活性形式。

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