組織學(xué)/纖維
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1.膠原纖維 膠原纖維(collagenousfiber)數(shù)量最多,新鮮時呈白色,有光澤,又名白纖維。He 染色切片中呈嗜酸性,著淺紅色。纖維粗細(xì)不等,直徑1-20μm,呈波浪形,并互相交織。膠原原纖維由直徑20~200nm的膠原原纖維粘合而成(圖3-2)。電鏡下,膠原原纖維顯明暗交替的周期性橫紋,橫紋周期約64nm(圖3-12)。膠原纖維的韌性大,抗拉力強。膠原纖維的化學(xué)成分為Ⅰ型和Ⅱ型膠原蛋白。膠原蛋白(簡稱膠原,collagen)主要由成纖維細(xì)胞分泌。分泌到細(xì)胞外的膠原再聚合成膠原原纖維,進而集合成膠原纖維。
圖3-12 人膠原纖維電鏡像×150000
(同濟醫(yī)科大學(xué)武忠弼教授供圖)
圖3-13膠原纖維與基質(zhì)形成過程示意圖
膠原纖維形成的基本過程如下(圖3-13):
(1)細(xì)胞內(nèi)合成前膠原蛋白分子:成纖維細(xì)胞攝取合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸,包括脯氨酸、賴氨酸和甘氨酸,在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上按照特定的膠原mRNA的堿基序列,合成前α-多肽鏈。后者邊合成邊進入粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi),并在羥化酶的作用下,將肽鏈中的脯氨酸和賴氨酸羥化。經(jīng)羥化后,三條前α-多肽鏈互相纏繞成繩索狀的前膠原蛋白分子(procollagen molecule)。溶解狀態(tài)的前膠原蛋白分子,兩端未纏繞,呈球狀構(gòu)型,在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)或轉(zhuǎn)移到高爾基復(fù)合體內(nèi)加入糖基后,分泌到細(xì)胞外。
(2)原膠原蛋白分子的細(xì)胞外聚合:細(xì)胞外的前膠原蛋白分子,在肽內(nèi)切酶的作用下,切去分子兩端球狀構(gòu)形部分,形成原膠原蛋白分子(tropocol-lagen)粗約1.5nm,長約300nm。原膠原蛋白分子平行排列聚合成膠原原纖維。聚合時,相互平行的相鄰分子錯開1/4分子長度,同一排的分子,首尾相對并保持一定距離,聚合成束,于是形成具有64nm周期橫紋的膠原原纖維。聚合時,分子內(nèi)、分子間的化學(xué)基因進行縮合、交聯(lián),增加原纖維的穩(wěn)固性。若干膠原原纖維經(jīng)糖蛋白粘合成粗細(xì)不等的膠原纖維。
膠原纖維的一菜成受多方面的影響和調(diào)控。如細(xì)胞內(nèi)脯氨酸的含量直接影響前α-多肽鏈的合成。缺氧或缺乏維生素C或Fe2+等輔助因子,導(dǎo)致前α-多肽鏈的羥化受到抑制,造成前膠原蛋白合成障礙,影響創(chuàng)傷的愈合。聚合時,如膠原蛋白分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)障礙(常因賴氨酰氧化酶不足所致)將影響膠原纖維的穩(wěn)固性。除成纖維細(xì)胞外,成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、某些平滑肌細(xì)胞等起源于間充質(zhì)的細(xì)胞以及多種上皮細(xì)胞也能產(chǎn)生膠原蛋白。
不同組織的膠原蛋白其分子類型不同,已證實α-多肽鏈按其一級結(jié)構(gòu)分為α1,α2,α3,三類,各類又分為10型,如α1(Ⅰ)、α1(Ⅱ)、α1(Ⅲ)、α1(Ⅲ)……α1(X)。
根據(jù)構(gòu)成膠原蛋白三股肽鏈的不同,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有11種不同類型的膠原?,F(xiàn)將主要幾種類型的組成、分布和特點列舉于表(表3-1)。
表3-1 膠原蛋白的類型、分布和特點
類型 | 前膠原蛋白 的三股肽鏈 |
分 布 | 主 要 特 點 |
Ⅰ | [α1(Ⅰ)]2α2(Ⅰ) | 真皮、筋膜、鞏膜、被膜、腱、纖維軟骨、骨、牙本質(zhì) | 構(gòu)成致密并有橫紋的粗纖維束,抗拉力強 |
Ⅱ | [α1(Ⅱ)]3 | 透明軟骨和彈性軟骨 | 構(gòu)成有橫紋的細(xì)原纖維,抗壓力較強 |
Ⅲ | [α1(Ⅲ)]3 [α1(Ⅳ)]2α2(Ⅳ) |
網(wǎng)狀纖維、平滑肌、神經(jīng)內(nèi)膜、動脈、肝、脾、腎、肺、子宮 | 構(gòu)成有橫紋的細(xì)原纖維,維持器官的形態(tài)結(jié)構(gòu) |
Ⅳ |
參看
細(xì)胞 | 致密結(jié)締組織 |
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