角质形成细胞间及其与真皮间的连接

(五)角质形成细胞间及其与真皮间的连接

(1)桥粒:表皮角质形成细胞之间主要通过桥粒连接,其他连接方式还有黏附连接、空隙连接和紧密连接。桥粒是角质形成细胞间连接的主要结构,由相邻细胞的局部胞膜发生卵圆形致密增厚而形成。电镜下桥粒呈盘状,为成对的纽扣样结构,直径为0.2~0.5 μm,厚度为30~60 nm,其中央有20~30 nm宽的电子透明间隙,内含低密度张力细丝;间隙中央电子密度较高的致密层称中央层;中央层的中间还可见一条更深染的间线,为高度嗜锇层。构成桥粒的相邻细胞膜内侧各有一增厚的盘状附着板,长0.2~0.3μm,厚度约为30 nm。许多直径约为10 nm的张力细丝呈袢状附于附着板上,又折回到胞质内。另外,尚有较细的跨膜细丝起于附着板内部,延伸至细胞间隙,与中央层的细丝交错相连(图1-4)。构成桥粒的蛋白质主要包括以下两种:①跨膜蛋白,主要由桥粒芯糖蛋白和桥粒芯胶蛋白构成,它们形成桥粒的电子透明细胞间隙和细胞间接触层;②胞质内的桥粒斑是盘状附着板的组成部分,主要由桥粒斑蛋白和桥粒斑珠蛋白构成。桥粒本身有很强的抗牵张力,而相邻细胞间由张力细丝构成的连续结构网进一步加固了细胞间的紧密连接。桥粒结构的破坏可导致角质形成细胞相互分离,形成表皮内水疱,导致大疱性皮肤病的发生,如天疱疮。

图示

图1-4 桥粒结构示意图
Figure 1-4 Illustration showing the structure of desmosome

(2)半桥粒:基底细胞与下方基底膜带之间的主要连接结构,由基底层角质形成细胞真皮侧胞膜的不规则突起与基底膜带相互嵌合形成的类似于半个桥粒的结构,但其构成蛋白与桥粒有很大不同。在电子显微镜观察下,半桥粒内侧部分为高密度附着斑,基底细胞的角蛋白张力细丝附着于其上;胞膜外侧部分为亚基底致密斑。两侧致密斑与中央胞膜构成夹心饼样结构。致密斑中含大疱性类天疱疮抗原1或2(BPAG1或BPAG2)、整合素等蛋白质(图1-5)。

图示

图1-5 半桥粒结构示意图
Figure 1-5 Illustration showing the structure of hemidesmosome

(3)基底膜带:位于真皮与表皮之间。光学显微镜下,PAS染色(过碘酸-希夫反应)可将基底膜带染成一条0.5~1.0μm的紫红色均质带,银浸染法可染成黑色。皮肤附属器与真皮之间、血管周围也存在基底膜带。电子显微镜下基底膜带由胞膜层、透明层、致密层和致密下层四层结构组成。

①胞膜层:主要由基底层角质形成细胞真皮侧的胞质膜所构成(厚度约8 nm),半桥粒横跨其间,半桥粒细胞侧借助附着斑与胞质内张力细丝相连接;另一侧借助多种跨膜蛋白(如BPAG2、整合素α6β4等)与透明层黏附,在基底膜带中形成“铆钉”样连接。(https://www.daowen.com)

②透明层:位于半桥粒及基底细胞底部细胞膜之下(厚度为35~40 nm),因电子密度低而显得透明。主要成分为板层素及其异构体组成的细胞外基质和锚丝,锚丝可穿过透明层达致密层,具有连接和固定作用。

③致密层:带状结构(厚度为35~45 nm),主要成分为Ⅳ型胶原和少量板层素。Ⅳ型胶原分子间交联形成高度稳定的连续三维网格,是基底膜带的重要支撑结构。

④致密下层:也称网板,与真皮之间互相移行,无明显界限,主要成分为Ⅶ型胶原。致密下层中有锚原纤维穿行,与锚斑结合,将致密层和下方真皮连接起来,维持表皮与下方结缔组织之间的连接。

基底膜带的四层结构通过各种机制有机结合在一起,除使真皮与表皮紧密连接外,还具有渗透和屏障等作用。表皮无血管分布,血液中营养物质通过基底膜带才得以进入表皮,而表皮的代谢产物通过基底膜带方可进入真皮。一般情况下,基底膜带限制分子量大于40000的大分子通过。但当其发生损伤时,炎症细胞、肿瘤细胞及其他大分子物质也可通过基底膜带进入表皮。基底膜带结构的异常可导致真皮与表皮分离,形成表皮下水疱或大疱,代表性疾病为类天疱疮(见扩展阅读2)。