細胞超微結(jié)構(gòu)及電子顯微鏡技術(shù)_第1頁
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文檔簡介

細胞超微結(jié)構(gòu)及電子顯微鏡技術(shù)第一章緒論第二章電鏡的工作原理及基本結(jié)構(gòu)第三章標本制備方法第四章細胞超微結(jié)構(gòu)及基本病變第五章腫瘤超微結(jié)構(gòu)第一章緒論細胞超微結(jié)構(gòu)是細胞生物學研究的一個組成部分,研究手段是采用電子顯微鏡技術(shù)觀察細胞、亞細胞

形態(tài)結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律超微病理學--從細胞、亞細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)上闡明疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸規(guī)律,從而形成了超微結(jié)構(gòu)病理學(ultrastructuralpathology),簡稱超微病理學。發(fā)展GiovanniMorgagni1682-1771 器官病理學RudolfVirchow1821-1902 組織病理學Purkinje1830 切片機TheodorKlebs1869石蠟包埋切片ErnstAbbe1855 光學顯微鏡20世紀60年代 超微病理學/分子病理學德國,MKnollEZRuska1932電子顯微鏡20世紀70年代 免疫組織化學20世紀80年代 原位雜交 病理生物學20世紀90年代PCR技術(shù)歷史1673-1617年間荷蘭AntonvanLeeuwenhoeklightmicroscope細菌肌肉神經(jīng)血細胞及精子其他結(jié)構(gòu)18世紀纖維解剖鏡---光學纖維鏡任何顯微鏡在工作時都需要照明普通光學顯微鏡 所用照明光源或自然光或為燈光—可見光電子顯微鏡工作時所用光源為電子射束—肉眼不能直接觀察的不可見光兩類不同顯微鏡工作原理的根本區(qū)別一、超微病理學在疾病研究中的作用有些疾病的病理變化特征并不僅表現(xiàn)于組織水平,而且還表現(xiàn)在細胞及亞細胞水平病因發(fā)病機制對細胞內(nèi)各種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能有了深刻的認識超微病理學在疾病研究中的作用廣義不僅限于細胞器水平,同時還應涵蓋分子水平的內(nèi)容,既分子病理。一般意義主要指亞細胞病理學既細胞器病理學。病因?qū)W及發(fā)病學美國Blumberg一澳抗一EM----HBsAgDane顆粒-HBsAg的載體細胞凋亡與腫瘤發(fā)生AIDS-HIV細胞器的結(jié)構(gòu)與功能沉積病storagediseaseHBV大球形顆粒(Dane顆粒) 直徑42nm小球形顆粒直徑22nm管形顆粒直徑22nm,長100-700nm均具有HBsAg的抗原性二、超微病理學在疾病診斷中的作用對橫紋肌肉瘤的診斷對黑色素瘤的診斷對內(nèi)分泌腫瘤的診斷胺前體攝取和脫羧系統(tǒng)"(amineprecursoruptakeanddecarboxylatipnAPUDtem

system)。對毛細胞白血病的診斷三、超微病理診斷學必需的基本工作條件具有比較豐富的組織病理學診斷經(jīng)驗對超微病理學的理論和診斷知識,以及有關(guān)技術(shù)有一定基礎(chǔ)必須裝備一臺高性能的透射式電子顯微鏡熟練掌握各類電子顯微鏡標本的制作技術(shù)及有關(guān)設備和試劑等四、超微病理診斷的不足局限性電子顯微鏡實驗室的裝備和使用價格昂貴操作和維護過程也比較復雜第二章電鏡的工作原理及基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)電子顯微鏡的工作原理分辯率能夠分辯物體上兩點之間的最小距離放大倍數(shù)人眼的分辯本領(lǐng)與儀器的分辯本領(lǐng)之比人眼0.2mm光鏡0.2m(2000)—1000倍

電鏡0.2nm(2) —106倍電子顯微鏡的分辨能力分辯本領(lǐng)公式:阿貝公式d=0.612nsind分辯本領(lǐng),為照明波長

物體與物體之間介質(zhì)的折射率

n物體與物鏡之間所成夾角的一半普通油鏡:n=1.5, <90,即sin〈1電子顯微鏡的成像與反差反差既影像的對比度,是決定成像質(zhì)量高低的重要條件之一。若對比度不大,反差過小,即使EM分辨率很高,也不提高反差獲得教滿意的圖像電子染色—重金屬鹽類鈾、鉛、鋨、鎢等利用光闌--適當?shù)墓怅@孔徑電子顯微鏡的基本類型及特點透射電子顯微鏡掃描電子顯微鏡超高壓子顯微電鏡分析電子顯微鏡高分辨子顯微電鏡微區(qū)分析的電子探針第二節(jié)電子顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)幾個概念1.成像的基本條件:光源透鏡成像分辯率夠分辯物體上兩點之間的最小距離.放大倍數(shù)人眼的分辯本領(lǐng)與儀器的分辯本領(lǐng)之比影響其分辯本領(lǐng)的主要因素透射電鏡(transmissionelectronmicrocopeTEM由電子束作為“光源”透過樣品,利用電磁透鏡直接成象。特點:1) 分辨率極高:點分辨率0.2?0.3nm,晶格分辨率0.1?0.2nm,放大倍數(shù)80萬倍2) 制樣技術(shù):超薄切片法,樣品厚度1?100nm3)圖像特點:二維圖像透射電鏡的基本原理影響其分辯本領(lǐng)的主要因素1) 光線的衍射作用分辯本領(lǐng)公式:阿貝公式d=0.612九nsinad分辯本領(lǐng),九為照明波長a物體與物體之間介質(zhì)的折射率n物體與物鏡之間所成夾角的一半普通油鏡:n=1.5, a<90,即sin<1,2) 必須采用波長短的照明源光鏡照明源為可見光波長=5000A時分辯本領(lǐng)=2000A電鏡照明源為電子束波長=0.04-0.05A分辯本領(lǐng)=1.4A-2A電鏡的分辯本領(lǐng)=2A,其有效放大倍數(shù)=106即100萬倍0.2mmMy=——————=106(倍)2X10-7mm3) 透鏡光鏡玻璃電鏡電磁透鏡成像系統(tǒng)樣品臺物鏡 放大中間鏡 進一步放大可改變放大率真空系統(tǒng)電子束只有在高真空條件下產(chǎn)生和運動掃描電鏡(scanningelectronmicroscopeSEM)電子束照射在樣品上,產(chǎn)生二次電子的發(fā)射,再將其收集起來放大成象,為間接成像。特點:1) 分辨率較高:3?6nm,放大倍數(shù)20萬倍2) 制樣技術(shù):樣品表面觀察法,冷凍鑄型法等。樣品較厚大。3)圖像特點:三維圖像掃描電鏡SEM三分析電鏡:裝有掃描附件、能譜儀(EDX)和波譜儀(WDX)的透射電鏡。(X線分析法)四超高壓電鏡(HVEM)電子槍的加速電壓在500KV以上的透射電鏡(普通透射電鏡加速電壓在40?100KV)。電子束穿透能力強,可觀察厚度>500nm和含水的樣品,如活的細菌、細胞。用于觀察細胞表面、內(nèi)部和骨架結(jié)構(gòu)等。電鏡細胞化學:某些大分子物質(zhì)在細胞超微結(jié)構(gòu)上的定位特異性染色劑、示蹤劑、放射自顯影等,進行各種細胞組成成份的生化分析。其中免疫電鏡技術(shù)是最常用的。將電鏡技術(shù)與免疫細胞化學技術(shù)結(jié)合起來,從而檢測抗原或抗體在分子水平上的定位。標記物:膠體金十二指腸胃泌素瘤:免疫電鏡膠體金標記法,一抗為抗人胃泌素單克隆抗體。分泌顆粒上可見直徑17nm的膠體金顆粒()IEMX40,000電鏡原位雜交:在分子水平上,對檢測的靶核酸進行亞細胞定位,可揭示含特定核酸序列的細胞超微結(jié)構(gòu)。電鏡原位PCR:是目前正在探索的新技術(shù)。將細胞內(nèi)的DNA和RNA進行原位擴增,亦可在染色體條帶上進行原位擴增,然后在電鏡水平進行擴增產(chǎn)物的細胞內(nèi)定位。第三章標本制備方法透射電鏡技術(shù)目前透射電鏡在醫(yī)學上能夠應用和正在探索發(fā)展的技術(shù)主要有:超薄切片技術(shù):最基本的常規(guī)制樣技術(shù),是利用電鏡觀察細胞超微結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。電鏡立體定量分析:在透射電鏡的基礎(chǔ)上,對細胞的形態(tài)進行立體定量分析。電鏡室的基本裝備烤箱光學顯微鏡半薄切片機超薄切片機透射電鏡超薄切片技術(shù)取材快,?。?mm3),多固定穿透力(時間)、pH值、滲透壓、溫度前固定2-3%戊二醛2?4小時后固定1%鋨酸 1.5?2小時脫水梯度酒精浸透包埋Epon812+815混合包埋劑(環(huán)氧樹脂)半薄切片0.5pm定位超薄切片80nm染色電子染色(醋酸鈾+硝酸鉛)要求保存超微結(jié)構(gòu),防止自溶保存抗原性反差良好透射電鏡樣品的制備超薄切片技術(shù)取材活檢材料1)迅速取材:離體2分鐘內(nèi)浸入固定液,以防止自溶。2) 取材大?。簂mm3左右3) 多點取材:全面觀察病變4) 必要時可以從石蠟包埋的組織取材不容易破壞的結(jié)構(gòu):分泌顆粒、骨架、核等活體動物灌注固定后取材l)麻醉2) 肝素抗凝(10u-100ml)擴張血管(10%亞硝酸鈉.NS/0.5ml)3) 0.9%NS4) 4%多聚甲醛(5?10ml/min)培養(yǎng)細胞1)培養(yǎng)瓶:消化、離心成細胞團后包埋。2)培養(yǎng)在玻片上的細胞:不需消化,將生長有細胞的玻片直接固定脫水后,將包埋劑倒扣于玻片上。3)培養(yǎng)在承載膜上的細胞:直接固定脫水包埋二.固定注意固定液的穿透力(時間)、pH值、滲透壓、溫度、和緩沖液的選擇。(一) 固定液:醛類:滲透力強,蛋白質(zhì)和糖元(+),脂類(-)1)多聚甲醛:滲透快,酶和抗原活性(+)超微結(jié)構(gòu)(-)2)戊二醛: 滲透快,超微結(jié)構(gòu)(+)酶和抗原活性(-)2鋨酸(OsO4):保存脂類和脂蛋白,增加圖像反差。滲透力弱,溶解碳水化合物。附加劑:蔗糖、鈣離子等緩沖液:pH7.2?7.50.1MPBS(二) 固定方法常規(guī)電鏡(雙重固定):3%戊二醛(4°C)固定2?4小時,充分清洗后,1%鋨酸固定1.5?2小時免疫電鏡:4%多聚甲醛+0.5?1%戊二醛4小時三.脫水清洗:0.1MPB緩沖液 3?5分鐘/3次脫水:目的是完全清除游離水。梯度乙醇50%、70%、80%、90%各15分鐘,100%30分鐘/2次四.包埋浸透:丙酮+包埋劑等量混合3小時純包埋劑3小時包埋:純包埋劑,用膠囊或包埋板,60C, 聚合48小時包埋劑:Epon812+815混合包埋劑配方Epon812、Epon815各5mlDDSA(固化劑) 18mlDMP-30(催化劑) 0.3ml五.切片1.半薄切片:厚度50nm,目的是定位。染色:1%甲基藍+1%堿性復紅(1:1),3分鐘2?超薄切片:厚度50-80nm 用200目的銅網(wǎng)承載切片。切片應平整,避免組織皺褶和刀痕六.染色染色(電子染色):4%醋酸鈾(4克+50%甲醇100ml)20分鐘2.7%硝酸鉛(1.333克+雙蒸水100ml)20分鐘第四章細胞超微結(jié)構(gòu)及基本病變細胞超微結(jié)構(gòu)及基本病變需要注意的幾個問題與正常結(jié)構(gòu)對比2特異性病變與非特異性病變除外人工偽像取材的局限性結(jié)合光鏡表現(xiàn)綜合分析細胞超微結(jié)構(gòu)膜相結(jié)構(gòu): 質(zhì)膜,核膜RE,golgi,Mi,溶酶體等細胞胞質(zhì):核蛋白體,中心體,非膜相結(jié)構(gòu): 微管,微絲,基質(zhì)等核: 核仁,染色質(zhì)(體),核基質(zhì)等第一節(jié)細胞膜及其特化結(jié)構(gòu)一、細胞膜的概念1、 細胞膜的化學組成主要是脂類、蛋白質(zhì)和糖類目前公認的細胞膜模型是液態(tài)鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)2、 細胞膜的概念質(zhì)膜(plasmamembrane)質(zhì)膜構(gòu)成細胞的外層界膜細胞內(nèi)膜(internalmembrane)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)組成細胞質(zhì)內(nèi)的膜性細胞器,例如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復合體等狹義的細胞膜僅指包繞在動物細胞最外層的質(zhì)膜脂類:排列成雙分子層蛋白質(zhì):通過非共價鍵與其結(jié)合,共同構(gòu)成膜的主體糖類:通過共價鍵與膜的某些脂類或蛋白質(zhì)組成糖脂或糖蛋白,細胞膜兩側(cè),無論是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)及糖均呈不對稱性分布。3、 細胞膜的結(jié)構(gòu)用高倍率電鏡觀察,細胞膜呈現(xiàn)典型的三層結(jié)構(gòu),即內(nèi)外兩個致密層隔以一染色淺的中間層,每層厚度約為2?3nm,全層厚7—10nm,一般稱之為單位膜。不同細胞器,甚至同一細胞器的不同部位,膜的厚度可以不同細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜電鏡技術(shù)可從細胞膜三層結(jié)構(gòu)中間層的脂質(zhì)分子疏水端處劈開,將嵌在其間的蛋白質(zhì)顆粒暴露于表面,經(jīng)蝕刻鑲膜,電鏡下觀察復型膜。細胞膜有兩個斷裂面P面E面復型膜一個是膜內(nèi)葉層的外面,稱P面(protoplasmicface);P面富有顆粒狀結(jié)構(gòu),而正面上的顆粒較少,顆粒大小約8—10nm另一個是膜外葉層的內(nèi)面,稱E面(extracellularface)。目前已證實,膜上這些顆粒有一部分為蛋白質(zhì),如ATP酶、細胞色素氧化酶、視紫紅質(zhì)(rhodopsin)和N型乙酰膽堿(Ach)受體等。復型膜膜脂以磷脂和膽固醇為主,并含糖脂一個親水極的頭部和一個疏水極的尾部頭部:由膽堿、乙醇胺等形成露在外面,朝向膜的內(nèi)、外表面尾部:由兩條脂肪酸鏈形成埋藏在雙分子層結(jié)構(gòu)里面在水溶液中它們能自動形成雙分子層結(jié)構(gòu)膜蛋白是膜執(zhí)行各種功能的物質(zhì)基礎(chǔ)可形成膜受體、載體、酶和抗原等為球形蛋白質(zhì)球形蛋白質(zhì)膜蛋白為球形蛋白質(zhì)70% 80%以不同探度鑲嵌于雙層類脂中,稱為內(nèi)在蛋白(intrinsicprotein),又稱為跨膜蛋白(transmembraneprotein),內(nèi)在蛋白表而兼具親水性和疏水性的氨基酸基團20%—30%的膜蛋白表面僅有親水性氨基酸基團,附著在細胞膜內(nèi)、外兩面,稱外在蛋白或外周蛋白(extrinsicorperipheralprotein)。膜蛋白可在細胞膜中側(cè)向移動,執(zhí)行其多樣化的功能。糖類分布于細胞質(zhì)膜的外表面,以寡糖鏈的形式分別與膜脂和膜蛋白結(jié)合,形成糖蛋白或糖脂小腸吸收細胞電鏡下有的細胞(如小腸吸收細胞)表面由于寡糖鏈極為豐富,形成一層很厚的茸毛狀糖衣或細胞外衣多數(shù)細胞的糖衣薄而不易分辨。糖脂的功能現(xiàn)已知絕大部分膜蛋白為糖蛋白,寡糖鏈參與構(gòu)成其表面功能基團。糖脂增強質(zhì)膜外層的堅固性并參與調(diào)節(jié)細胞生長、細胞分化過程中的細胞識別和免疫調(diào)節(jié)等重要功能。二、胞吞作用和胞吐作用大分子物質(zhì)不能直接穿過細胞膜,這些物質(zhì)以另一種方式進入細胞。胞吞作用(endocytosis)細胞從外界攝人物質(zhì)胞吐作用(exocytosis)細胞向外界排出物質(zhì)稱胞吞作用也稱人胞作用,質(zhì)膜凹陷將所攝取的液體或顆粒物質(zhì)包裹,逐漸成泡,脂質(zhì)雙層融合、箍斷,形成細胞內(nèi)的獨立小泡。人類和動物的許多細胞均靠胞吞作用攝取物質(zhì)。在胞吞作用中,細胞膜主要參與對外界物質(zhì)的識別和卷入,細胞膜上有與外界物質(zhì)相應的受體,這些受體都是細胞膜中的蛋白質(zhì)(或糖蛋白),能與外界物質(zhì)相結(jié)合。當外界物質(zhì)與細胞膜上的受體結(jié)合后,使受體蛋白質(zhì)發(fā)生構(gòu)象變化,即引起細胞的一系列改變,如細胞內(nèi)表面蛋白質(zhì)的收縮和伸展以及微絲、微管的運動等,使細胞產(chǎn)生凹陷或伸出偽足,將外界物質(zhì)卷入細胞內(nèi)。分類:根據(jù)所吞物質(zhì)的性質(zhì)和數(shù)量不同吞飲作用(pinocytosis)微吞飲作用(micropinocytosis)吞噬作用(PhaSocytosis)吞飲作用(pinocytosis)由質(zhì)膜包裹液態(tài)物質(zhì)形成吞飲小泡(pinocyticvesicles)或吞飲體的過程吞飲小泡,直徑40-40nm吞飲小泡在毛細血管內(nèi)皮細胞中最為多見,其次在幼紅細胞及平滑肌細胞。微吞飲作用(micropinocytosis部分細胞可將蛋白類物質(zhì)吞人形成復雜的形態(tài)吞噬作用(Phagocytosis)為各種變形的、具有吞噬能力的細胞所特有,吞噬的物質(zhì)多為顆粒性的,如微生物、組織碎片、纖維素等。在細胞內(nèi)形成吞噬小體(phagosome)。吞噬作用主要見于嗜中性粒細胞、巨噬細胞、滑膜細胞等?;ぜ毎套饔媒Y(jié)局胞吞作用形成的吞噬體和吞飲泡都可與溶酶體結(jié)合,其內(nèi)容物被溶酶體酶處理,其膜能以小泡方式重返細胞膜胞吐作用胞吐作用是把細胞內(nèi)分泌物、突觸小泡等有膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的物質(zhì)排出細胞。當它們與細胞膜接觸后,與細胞膜相融合,封閉的膜結(jié)構(gòu)開放,內(nèi)容物排出細胞外。胞吐活動完成后,細胞膜也可在無明顯胞吞活動的情況下形成小泡,將過多的膜返回細胞內(nèi)部,這樣,細胞膜與細胞內(nèi)膜處于動態(tài)的平衡,稱為膜再循環(huán)(recyclingofmembrane)。細胞膜得到更新三、 細胞表面調(diào)節(jié)裝置和越膜控制微管、微絲與細胞的嵌合蛋白一起參與細胞表面及細胞的多種功能活動,所以將三者視為一個整體,稱為細胞表面調(diào)節(jié)裝置細胞表面調(diào)節(jié)裝置微絲的一端附著在微管上,另一端與膜蛋白分子相連,微管起著骨架作用,而微絲則起著收縮作用。因此,在內(nèi)、外因素影響下微絲收縮,使膜蛋白分子隨之移動。越膜控制主要指外來的化學信號本身并不通過細胞質(zhì)膜,而僅作用于細胞表面的受體、糖蛋白、糖脂等,引起細胞表面受體、酶及膜相關(guān)的細胞支架系統(tǒng)(即微絲、微管)的改變,進而控制、調(diào)節(jié)細胞的生長、代謝、分化和分裂等活動。細胞內(nèi)某些變化也可以通過微絲、微管改變膜的表面結(jié)構(gòu),從而改變細胞表面特性。激素、神經(jīng)遞質(zhì)、藥物和其他具有生物學活性的化學信號基本上通過越膜控制調(diào)節(jié)細胞活動。四、 細胞表面結(jié)構(gòu)和膜的特化物、細胞外衣1、 概念:在細胞膜的外面被覆著一層PAS反應陽性的物質(zhì),稱細胞外衣厚約10?20nm,電子密度低,境界不十分清楚,也稱為糖萼(glycocalyx)由糖脂、糖蛋白伸向細胞外面的糖鏈構(gòu)成小腸粘膜上皮細胞微絨毛表面的細胞外衣特別厚,呈細絨狀2、 細胞外衣的作用猶如屏障和篩子,能抵抗酶解;只允許水及小分了物質(zhì)通過;細胞與細胞之間相互連接,一般都要通過細胞外衣及鈣離子的作用,否則細胞勺細胞就會分散,不能形成組織;細胞識別作用和細胞外衣密切相關(guān),與免疫作用有關(guān)的膜抗原,各種特異受體和一些與細胞表面活動有關(guān)的酶類均埋藏在細胞外衣層基底層1、概念:位于各種上皮細胞基底部,與細胞膜之間相隔一層低電子密度的細胞外衣基底層與組織學中的基底膜(basementmembrane)概念不同基底膜組成上皮細胞底部的細胞膜細胞外衣基底層(基膜)膠原網(wǎng)狀纖維成纖維細胞的突起以及與之相伴隨的基質(zhì)共同?;ぃ汉?0?100nm,電子密度高于細胞外衣,本身不屬于細胞膜的組成部分,除含粘多糖外,還有膠原蛋白。過去認為基膜由結(jié)締組織產(chǎn)生,現(xiàn)在一般認為由上皮細胞合成2、基膜的功能主要有支持、連接和固著作用;也是一層物理性屏障。病理情況在某些病理情況下,如炎癥、缺氧、免疫復合物沉積時,基膜可以明顯增厚或復化(三)、微絨毛幾乎存在于各個細胞,其量或多或少,長短不一。小腸吸收上皮細胞,腎近曲小管上皮細胞1、結(jié)構(gòu)及功能中央有微絲,其直徑約4—6nm功能:支撐作用微絲自微絨毛的頂部直插入到胞質(zhì)內(nèi),起著支撐微絨毛及細胞頂部的作用收縮功能微絨毛:每根微絨毛長約1Dm,直徑約0.07?0.1um,每個小腸上皮細胞約有1000?3000根微絨毛,使上皮細胞有效吸收面積擴大約20—30倍。組織細胞、白細胞、腫瘤細胞表面也有少數(shù)微絨毛病理情況下微絨毛的數(shù)量、大小及形態(tài)均可發(fā)生變化如肝臟部分切除以后或者發(fā)生腫瘤時,膽小管的微絨毛減少病毒感染時,肝細胞的微絨毛增多大劑量X線照射后,小腸腸壁上皮細胞微絨毛變短,數(shù)量明顯減少微絨毛的病變微絨毛Microvilli細胞膜及細胞質(zhì)呈指狀突起成束的微絲形成中軸病變受損和破壞小腸炎霍亂微絨毛喪失幼兒脂性下痢胃腸道腫瘤微絨毛Microvilli腫脹,粘連及融合減少和變短增多(四)纖毛及鞭毛纖毛(cilia)與鞭毛(flagella)的基本結(jié)構(gòu)類似。纖毛長5?10um,直徑0.2一0.5,Lm,主要見于假復層柱狀或某些柱狀上皮細胞的游離面肺細支氣管黏膜杯狀細胞和纖毛細胞呼吸道、生殖道和室管膜上皮等細胞膜包繞內(nèi)有9組二聯(lián)微管呈環(huán)形排列在周圍中央有兩根單個的微管1、纖毛的基本結(jié)構(gòu)每一纖毛的根部起始于細胞表淺部的基體基體結(jié)構(gòu)與中心粒相同,它缺少兩根中央微管,而周圍的9組是三聯(lián)微管三聯(lián)微管再往下降就形成小根,并逐漸變尖變細,形成微絲束,這些小根類似膠原,有周期排列的橫紋,間隔約70nm2、纖毛的功能纖毛運動是纖毛的主動運動并且相互協(xié)調(diào)具有一定的同步性和時間差因而可以產(chǎn)生有效的擺動和異相波對于纖毛擺動的機理,目前還不十分清楚3、纖毛的病變纖毛Stereocilium長5-10um,直徑0.3-0.5um內(nèi)有排列整齊的微管復合體(9+2)病變增生胚胎性細胞或退分化細胞發(fā)育不全反復性炎癥惡性變VITA缺乏發(fā)育異常鼻咽腔和卵巢的乳頭狀瘤肺癌易位可易位于胞質(zhì)內(nèi)腫脹肺炎重度吸煙者尼古丁中毒運動障礙遺傳性缺陷不育癥病理性纖毛主要見于呼吸道及少數(shù)其他組織表現(xiàn)為復合纖毛:一根纖毛內(nèi)有數(shù)個軸微管復合物纖毛膨脹:一根纖毛中只包含一個軸微管復合物,但基質(zhì)顯著增多,如果波及纖毛遠端則呈球狀纖毛的軸微管復合物不正常(正常9+2)有9+1、8+0、7十2等等復合纖毛卵巢癌腹水瘤細胞表面的復合纖毛纖毛膨脹一根纖毛中只包含一個軸微管復合物,但基質(zhì)顯著增多,如果波及纖毛遠端則呈球狀細胞質(zhì)內(nèi)纖毛B為纖毛基體C為纖毛微管支氣管纖毛柱狀上皮,纖毛發(fā)育好右:纖毛發(fā)育不好病例:女,12歲病史:出生后2周開始,反復發(fā)生肺部感染。先后被診斷為病毒性肺炎、支氣管擴張癥等。合并肺膿腫死亡。送檢標本:肺、支氣管穿刺組織病理診斷:氣管、支氣管纖毛發(fā)育不良纖毛發(fā)育不良綜合癥特點:氣管、支氣管、中耳、輸卵管、輸精管腦室管膜、精子尾部纖毛發(fā)育不良。表現(xiàn):反復呼吸道感染:氣管、支氣管纖毛發(fā)育不良腦積水:腦室管膜上皮纖毛發(fā)育不良男性不育:纖毛不動綜合癥纖毛發(fā)育不良綜合癥男性不育:纖毛不動綜合癥精子結(jié)構(gòu):長65um,頭部由頂體和核組成,尾部的中軸稱為軸絲,由規(guī)則排列的微管(9對+2)組成。精子尾部中央軸絲發(fā)育不良:dyneinarms缺失,微管數(shù)量異常,排列異常 支氣管纖毛柱狀上皮,纖毛發(fā)育好纖毛發(fā)育不好支氣管粘膜上皮纖毛發(fā)育不良人小腸粘膜T7人小腸粘膜表面吸收細胞。微絨毛排列非常整齊,中心部有微絲束,下端插入終末網(wǎng),細胞之間有緊密相連、中間連接及橋粒形成的連接復合體()。EM,X10,000人胃粘膜粘液分泌細胞(F),中央部微絨毛較稀疏,邊緣部微絨毛較密,質(zhì)膜外有富于多糖類的細絲狀外衣。SEM,X13,000。慢性胃炎慢性胃炎。黏膜糜爛(M)。SEM,X2,000質(zhì)膜內(nèi)褶在某些細胞的局部細胞膜出現(xiàn)內(nèi)陷,形成皺褶,為質(zhì)膜內(nèi)褶或細胞內(nèi)褶可使細胞膜的表面積增大腎臟近曲和遠曲小管上皮細胞的基底面有內(nèi)褶,褶間有許多縱行排列的線粒體,內(nèi)褶部分的ATP酶活性較高,說明該部位存在著頻繁的液體和離子交換及耗能的運輸過程,胃腺壁細胞內(nèi)細胞小管也是內(nèi)褶,它們和鹽酸的生成有密切關(guān)系。細胞連接1、 細胞之間的連接裝置有下述4種緊密連接中間連接橋??p隙連接緊密連接:主要功能是封閉細胞間隙,阻止物質(zhì)自由通過使管腔內(nèi)的物質(zhì)和組織液不相通,保持組織內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定中間連接(intermediatejunction)又稱粘著帶,常位于上皮細胞的緊密連接和橋粒之間,也是帶狀連接,環(huán)繞整個細胞。特點是在兩層相鄰細胞膜之間有15—25nm的間隙,其中有電子密度中等的無定形基質(zhì),一般認為是糖蛋白及鈣。中間連接的作用將細胞粘合在一起,增強組織的機械性能,協(xié)調(diào)細胞間運動的作用橋粒(desmosome)又稱粘合斑(maculaeadherens)呈不連續(xù)的鈕扣狀結(jié)構(gòu),相鄰的細胞膜互相平行,細胞間隙約25—30nm,內(nèi)有粘合物質(zhì)形成的中央致密帶或中間線,橋粒將兩側(cè)質(zhì)膜通過纖維橫橋相連橋粒兩側(cè)質(zhì)膜下有厚約lOnm的致密斑,由細絲密集形成,張力細絲起始于這一區(qū)域并輻射至胞質(zhì)橋粒在各種上皮細胞之間廣泛分布,尤其在鱗狀上皮細胞之間多見。一般認為橋粒是細胞之間最堅固的連接點,是細胞的機械支持結(jié)構(gòu)??p隙連接縫隙連接是一種比較大的平板狀連接,多見于細胞深部側(cè)表面。此處相鄰的細胞膜之間相隔僅2nm,間隙內(nèi)有許多圓柱狀結(jié)合體,每個結(jié)合體由六個蛋白質(zhì)亞單位組成。每個亞單位近似棒狀,直徑2.5nm,長7.5nm。結(jié)合體橫跨兩側(cè)質(zhì)膜??p隙連接廣泛分布于各種細胞之間,包括上皮細胞、心肌、平滑肌、神經(jīng)細胞等??p隙連接的功能除使細胞結(jié)合連接外,還是細胞間進行電交聯(lián)的主要部位,該處電阻低,興奮容易傳遞,離子也易于交換。2、 細胞連接裝置的病變橋粒增生角化性棘皮瘤增生性滑膜炎發(fā)育障礙分化差浸潤尋常型天皰瘡易位發(fā)育不良鱗癌藥物毒性復合體外分泌汗腺排泄管緊密連接增生高血壓時血管內(nèi)皮松弛高血壓性血管病惡性腫瘤轉(zhuǎn)移分隔紅細胞生成障礙性貧血類型代表的腫瘤緊密連接同JC,內(nèi)皮細胞腫瘤血管外皮瘤、Kaposi肉瘤等)中間連接多數(shù)上皮性、間葉性、神經(jīng)性腫瘤但淋巴瘤和白血病無橋粒 同JC,鱗狀上皮、胸腺癌、腦膜瘤、滋養(yǎng)葉細胞、濾泡中心性淋巴瘤連接復合體腺、移行、間皮、滑膜、內(nèi)分泌腺(JC)APUD、顱咽管、室管膜、脈絡叢縫隙連接同JC,平滑肌、橫紋肌、腦膜、冬眠瘤等第二節(jié)細胞質(zhì)(cytoplasm)又稱胞漿組成:細胞質(zhì)溶膠內(nèi)膜系統(tǒng)細胞骨架包涵物胞質(zhì)溶膠又稱細胞質(zhì)基質(zhì),是細胞質(zhì)中均質(zhì)而半透明的膠體部分,充填于其他有形結(jié)構(gòu)之間?;瘜W組成可按其分子量大小分為三類小分子:包括水、無機離子;中等分子的有脂類、糖類、氨基酸、核苷酸及其衍生物等大分子:大分子則包括多糖、蛋白質(zhì)、脂蛋白和RNA等細胞質(zhì)基質(zhì)的功能為各種細胞器維持其正常結(jié)構(gòu)提供所需要的離子環(huán)境為各類細胞器完成其功能活動供給所需的一切底物同時也是進行某些生化活動的場所內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem是通過細胞膜的內(nèi)陷而演變成的復雜系統(tǒng)它構(gòu)成各種細胞器(organell,e)如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基復合體、溶酶體等,這些細胞器均是互相分隔的封閉性區(qū)室,各具備一套獨特的酶系,執(zhí)行著專一的生理功能—、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticu,iER)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分類和結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulufiR)是扁平囊狀或管泡狀膜性結(jié)構(gòu),它們以分支互相吻合成為網(wǎng)絡,其表面附著核糖核蛋白體者稱為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicre“cU_UER),膜表面不附著核糖核蛋白體者稱為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticu]uiSER),兩者互相連通。1、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的表面有多聚核糖體附著,亦稱顆粒型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胰腺外分泌細胞中,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)緊密排列成陣胰腺外分泌細胞中,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)哺乳動物中除成熟紅細胞外,各種類型的細胞中均有粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),只是數(shù)量和囊泡的大小不同一般說來,可根據(jù)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的發(fā)達程度來判斷細胞的功能狀態(tài)和分化程度在分泌蛋白質(zhì)旺盛的細胞中,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別發(fā)達,如在漿細胞及胰腺外分泌細胞中,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)緊密排列成陣肝細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池較窄,池內(nèi)蛋白質(zhì)性產(chǎn)物較稀,電子密度低,呈均質(zhì)狀在成纖維細胞、軟骨細胞及滑膜細胞中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池有程度不等地擴張,呈囊狀凡未成熟或未分化的細胞,如干細胞、各種母細胞等,與相應正常成熟的細胞相比,其粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)要不發(fā)達得多2、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的表面無核糖體附著,亦稱無顆粒型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般呈分枝的小管網(wǎng)或小泡,極少形成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小鼠曲細精管支持細胞,細胞核周圍大量管泡狀滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胰島B細胞內(nèi)泡狀滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)標本制備技術(shù)的影響滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)精細,其形態(tài)受標本制備技術(shù)影響在戊二醛固定的標本中保存小管形式單用鋨酸固定時,一部分細胞的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)碎裂成小泡在固定方式上,灌注固定比一般浸泡固定更能保存滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分布沒有粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)廣泛在大多數(shù)細胞中,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少,分布在細胞質(zhì)的某一部分在某些細胞,如肝細胞中,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分區(qū)分布滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分布在另一些細胞如分泌類固醇激素的細胞、汗腺細胞、小腸上皮細胞中,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)非常豐富滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能復雜而多樣化,在不同細胞內(nèi)其功能有所不同二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理改變(一)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張在多種因子引起細胞損害時,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張,常常與線粒體水腫同時發(fā)生,即細胞發(fā)生“濁腫”,如在缺氧、感染、中毒、放射性照射等損害時,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張也可以由于標本處理不當或分泌物暫時性積聚所致,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張可以只是輕度增寬,也可高度擴張呈空泡狀,池中的內(nèi)容'物因稀釋而電子密度低于正常,在分泌物積聚引起的擴張,池中內(nèi)容物電子密度高于正常粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高度擴張呈空泡狀(二)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫顆粒主要是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面附著的核糖體明顯減少和稀疏,動物實驗表明,很多有毒物質(zhì)如四氯化碳、有機氟等以及一些藥物都可引起肝細胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫顆粒,而且內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫顆?,F(xiàn)象往往伴有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張和多聚核糖體解聚,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫顆粒將影響蛋白質(zhì)的合成功能(三)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)出現(xiàn)包含物1.蛋白質(zhì)性顆粒和結(jié)晶包含物2.脂質(zhì)3.病毒4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生5.同心性板層小體蛋白質(zhì)性顆粒和結(jié)晶包含物一般情況下,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)容物是均質(zhì)的,電子密度極低。當?shù)鞍踪|(zhì)性物質(zhì)積聚在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中時,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張、內(nèi)容物為中等至高電子密度的顆?;蛐◇w或呈結(jié)晶狀態(tài)漿細胞內(nèi)出現(xiàn)的Russell小體是典型的蛋白質(zhì)包含物。在一些病理組織,特別是腫瘤細胞中,蛋白質(zhì)性包含物更多見,如人的白血病細胞、成骨肉瘤細胞等。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的蛋白分泌物和結(jié)晶樣物C脂質(zhì)脂質(zhì)一般為無界膜的脂滴,游離于細胞質(zhì)內(nèi)偶爾也見于粗面、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,或同時見于高爾基復合體,圍有界膜的脂類包含物稱為脂質(zhì)體,在正?;蝠囸I的大鼠肝細胞中均可見到。尤其在脂肪肝中,由于甘油三酯異常地積聚,脂質(zhì)體數(shù)量眾多。一般認為,脂質(zhì)體的產(chǎn)生是由于肝細胞蛋白質(zhì)合成障礙而引起的,故使脂類不能形成脂蛋白而積聚于細胞內(nèi)病毒顆??梢娪谛螒B(tài)基本正常的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基復合體成分中有些病毒如皰疹病毒,自核被膜獲得衣殼,以后又自細胞內(nèi)膜或在離開細胞時獲得一層外膜(通過芽生方式)A病毒靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B進一步突向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜脫離D已經(jīng)進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生正常情況下,細胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量不是恒定的,在一定范圍增加與減少,主要與細胞的功能狀態(tài)有關(guān)一些生理和病理狀態(tài)下,細胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)明顯增生定量研究表明,妊娠大鼠的肝細胞內(nèi),粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大量增加,這與妊娠動物血容量增加,需要更多的血漿蛋白有關(guān)。又如,巨噬細胞在吞噬功能活躍時,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也明顯增加,可能合成更多的水解酶以形成新的溶酶體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理性增生常見于一些腫瘤細胞。肝細胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的增生主要見于大劑量用藥,如苯巴比妥類藥物、黃體酮及致肝癌的藥物。少數(shù)病理狀態(tài),如病毒性肝炎、肝外膽汁淤積時,肝細胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生增生。這些新形成的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)常常來自粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)o內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生:蛋白合成旺盛的細胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生:某些殺蟲劑,致癌劑,藥物等.如乙肝 形成異常結(jié)構(gòu)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生同心性板層小體在一些正常和病理的細胞中,可以看到一些由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)呈同心性排列的結(jié)構(gòu),稱同心性板層小體在小體中央常包圍著一部分細胞質(zhì),內(nèi)有一些細胞器,最常見的是脂滴和線粒體。同心性板層小體有些由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)構(gòu)成,有些由光滑的膜構(gòu)成;還有一些同心性板層結(jié)構(gòu),膜間充滿糖原顆粒,稱為糖原小體滑膜肉瘤細胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)同心板層小體滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)板層小體糖原小體同心性板層小體多見于藥物中毒、肝炎和肝癌細胞中功能意義還不清楚它們可能是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一種退行性變化,也可能是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一種特殊形式的再生。二、核糖體Robinson和Brown(1953)首先在植物細胞發(fā)現(xiàn)核糖體,隨后,Palacle(1955)在動物細胞發(fā)現(xiàn)。1958年由Roberts建議命名為核糖核蛋白體(dbosome),簡稱核糖體。核糖體是細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的工廠,在一個旺盛生長的細菌中,大約有20000個核糖體,其蛋白占細胞總蛋白的10%,RNA占細胞總RNA的80%。一、核糖體的化學組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)核糖體含40%的蛋白質(zhì)、60%的RNA,蛋白按照一定的順序與RNA結(jié)合,組成兩個核糖體亞單體,其中RNA家族是骨架結(jié)構(gòu),有些蛋白質(zhì)不直接與RNA結(jié)合,而是結(jié)合在其他蛋白質(zhì)組分上。核糖體中的蛋白質(zhì),rRNA以及其他一些輔助因子在一起提供了翻譯過程所需的全部酶活性,這些酶活性只有在核糖體整體結(jié)構(gòu)存在的情況下才具備。不同來源的核糖體其形狀,大小、化學組成稍有不同,通常根據(jù)沉降系數(shù)的不同分為70S和80S兩種類型,70S核糖體存在于細菌、線粒體和葉綠體中,80S核糖體存在于真核生物的細胞質(zhì)中。二、 核糖體的構(gòu)成由大小兩個亞基構(gòu)成,核糖體的大小亞單位只有在以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時才結(jié)合在一起,肽鏈合成終止后,大小亞單位又解離,游離于細胞質(zhì)基質(zhì)中。核糖體并不是單獨工作的,而是由多個甚至幾十個串連在一條mRNA分子上,稱多聚核糖體(polyribosome),這樣越長的mRNA可以結(jié)合更多的核糖體,提高了蛋白質(zhì)合成的速度。電鏡下核糖體,單個核糖體是一種致密小顆粒,圓形或卵圓形,在高倍率觀察時,它們略帶棱角,膜結(jié)合核糖體:核糖體有的附著于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,游離核糖體:有的游離于胞質(zhì)中核糖體有的附著于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,稱膜結(jié)合核糖體核糖體單核糖體:單個存在的核糖體多聚核糖體:一定數(shù)量的核糖體由一條mRNA細絲穿行于它們的大、小亞基之間,把它們串聯(lián)起來,則成為具有功能的多聚核糖體mRNAmRNA為粗約1.0—1.5am的細絲,穿行于大小兩個亞單位之間的溝縫中多聚核糖體在電鏡下呈花簇狀或螺旋狀,所含核糖體數(shù)目為數(shù)個至數(shù)十個不等,其多少與mRNA的長度有關(guān)mRNA分子的長度又取決于所合成的蛋白質(zhì)分子長度,電鏡下呈串珠狀或花簇狀三、 核糖體的功能核糖體能將mRNA所含的核苷酸密碼翻譯為氨基酸序列,即肽鏈。合成的肽鏈從大亞基中央管釋出,肽鏈可進一步聚合形成蛋白質(zhì)細胞溶膠中的游離核糖體合成細胞自身的結(jié)構(gòu)蛋白,如細胞骨架蛋白細胞基質(zhì)中的酶類等,供細胞代謝、增殖和生長需要核糖體的功能在旺盛增殖中的細胞游離核糖體極多內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜表面的附著核糖體除合成結(jié)構(gòu)蛋白外,主要合成分泌性蛋白。核糖體豐富的細胞,光鏡下胞質(zhì)呈嗜堿性。四、 核糖體的病理變化多聚核糖體解聚:細胞內(nèi)有大量單核糖體,僅有少數(shù)甚至沒有多聚核糖體多聚核糖體解聚可以引起蛋白質(zhì)合成功能下降甚至完全停止由于多聚核糖體瓦解或不能重新形成,或者兩者兼而有之維生素C缺乏所致的豚鼠壞血病成纖維細胞中的膜結(jié)合核糖體為許多孤立的單核糖體,以致原膠原蛋白的合成下降,基質(zhì)中膠原纖維減少正紅母細胞和幼稚的網(wǎng)狀紅細胞具有合成血紅蛋白的功能,胞質(zhì)內(nèi)有很多游離的多聚核糖體,在細胞成熟時則代之以單核糖體,至紅細胞完全成熟,單核糖體消失多聚核糖體解聚三、高爾基復合體(Golgicomplex)意大利醫(yī)生CamilloGolgi利用”金屬浸染”,1898年光鏡下貓和貓頭鷹神經(jīng)細胞一、高爾基復合體的形態(tài)結(jié)構(gòu)由光面膜組成的囊泡系統(tǒng)在電鏡下高爾基復合體由三個基本部分組成扁平膜囊、小泡、大泡。高爾基復合體1、扁平膜囊為高爾基復合體的主體部分,一般由3—10層扁平膜囊平行排列在一起組成一個扁平膜囊堆每層膜囊之間的距離為20—30nm,扁平膜囊排成弓形、半球形或球形膜囊堆之間為一些盤曲狀的膜性管道相連。高爾基復合體有兩個面凸面稱形成面或未成熟面凹面稱分泌面或成熟面中間膜囊位于形成面和成熟面之間的,膜的厚度介于兩者之間高爾基復合體靠近成熟面的膜囊膜較厚,平均約8nm,接近質(zhì)膜厚度;靠近形成面的幾層膜囊,膜較薄,平均約6nm,接近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的厚度扁平膜囊上酶的分布扁平膜囊上酶的分布不同硫胺素焦磷酸酶局限在成熟面的幾層膜囊煙酰胺腺嘌吟二核苷磷酸(NADP)酶主要位于中間膜囊成熟面糖基轉(zhuǎn)移酶較多2、小泡位于扁平膜囊周圍直徑40-80nm,膜的厚度約6nm,形成面小泡較多,由附近的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生而來,有的覆有外衣,泡內(nèi)含有粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì),小泡可以與扁平膜囊融合,把內(nèi)容物運輸?shù)奖馄侥つ抑腥?、大泡直徑0.1-0.5um,膜厚8nm,由扁平膜囊的邊緣膨大而成,多見于分泌面,泡內(nèi)含有低或中等電子密度的均質(zhì)狀物質(zhì),為正常濃縮和成熟過程中的分泌物,高爾基復合體的大小、形態(tài)不同細胞類型,高爾基復合體的大小、形態(tài)差異很大,在神經(jīng)元中圍繞細胞核呈復雜的網(wǎng)在分泌蛋白質(zhì)以及吸收細胞中分布較為密集,并常位于細胞核附近和行使分泌或吸收的細胞表面,肝細胞的高爾基復合體多位于細胞核與毛細膽管間,高爾基復合體的大小、形態(tài),高爾基復合體在形態(tài)上不是一種恒定的結(jié)構(gòu),它在細胞發(fā)育過程中有一生長、發(fā)育和退化的過程它的形態(tài)變化與功能狀態(tài)密切相關(guān)二、高爾基復合體的分布與細胞的生理狀態(tài)和功能有關(guān)胰腺細胞、甲狀腺細胞、腸上皮黏液細胞等,高爾基復合體常分布在接近細胞核的細胞分泌面一極肝細胞的高爾基復合體則是沿著膽小管分布至細胞邊緣大多數(shù)無脊椎動物細胞和植物細胞中的高爾基復合體呈分散狀高爾基復合體的化學組成高爾基復合體膜的脂質(zhì)成分高爾基復合體膜的蛋白質(zhì)成分高爾基復合體的酶高爾基復合體膜的脂質(zhì)成分離心分析證明是單位膜,類脂質(zhì)成分含量介于質(zhì)膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜之間,鞘磷脂和卵磷脂的含量高于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,膽固醇和鞘磷脂的含量低于質(zhì)膜,高爾基復合體是內(nèi)膜系統(tǒng)中惟一含糖脂(glycolipid)的結(jié)構(gòu)高爾基復合體膜的蛋白質(zhì)成分蛋白質(zhì):脂質(zhì)比約為2:4與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相近蛋白質(zhì)成分的特點高爾基復合體膜上有許多糖基轉(zhuǎn)移酶,如半乳糖基轉(zhuǎn)移酶,該酶是高爾基復合體膜上特有的,故通常將其看做是高爾基復合體的特征酶高爾基復合體的酶糖基轉(zhuǎn)移酶參與糖蛋白合成包括唾液酸轉(zhuǎn)移酶、半乳糖轉(zhuǎn)移酶、各型N-乙酰氨基葡萄糖轉(zhuǎn)移酶磺基糖基轉(zhuǎn)移酶參與糖脂的合成包括唾液酸基轉(zhuǎn)移酶、半乳糖腦苷脂硫酸轉(zhuǎn)移酶、GM2N-乙酰葡萄糖胺基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶參與磷脂合成包括:溶血磷脂酰基轉(zhuǎn)移酶、磷酸甘油磷脂酰轉(zhuǎn)移酶。高爾基復合體的酶氧化還原酶包括細胞色素C還原酶、NADPH-細胞色素還原酶磷酸酶包括5/—核苷酸酶、腺苷三磷酸酶、硫胺素焦磷酸酶激酶如酪蛋白磷酸激酶甘露糖苷酶如a—甘露糖苷酶磷脂酶包括磷脂酶A1、磷脂酶A20高爾基復合體上酶的分布扁平膜囊上酶的分布不同硫胺素焦磷酸酶局限在成熟面的幾層膜囊成熟面糖基轉(zhuǎn)移酶較多煙酰胺腺嘌吟二核苷磷酸(NADP)酶主要位于中間膜囊三、高爾基復合體的功能一是蛋白質(zhì)的加工作用二是蛋白質(zhì)的分選作用膜循環(huán)高爾基復合體在整個細胞的膜循環(huán)過程中也起著極其關(guān)鍵的作用蛋白質(zhì)的加工修飾作用合成后進人內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔或插人內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的蛋白質(zhì),除部分停留外,必須被運送到高爾基復合體經(jīng)過一系列的共價修飾,才能最終具有各自不同的生理活性或功能被輸送到細胞的不同部位或分泌到細胞外高爾基復合體的分選作用由于插入(或穿過)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的蛋白質(zhì)都包含有某種信息成分,它決定了經(jīng)過高爾基復合體加工后的蛋白質(zhì)的最終去向。這最終去向可以是細胞內(nèi)的也可以是細胞外的。膜重循環(huán)(膜流)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生的小泡與高爾基復合體順面融合,成為高爾基復合體的膜,分泌顆粒和含有質(zhì)膜組成的小泡離開TGN后均會與質(zhì)膜融合(溶酶體膜的最終結(jié)局也是與質(zhì)膜融合),成為細胞膜的一部分,但質(zhì)膜的面積并沒有無限制地擴展下去,這就提示并已證實膜有一個重循環(huán)的現(xiàn)象。高爾基復合體的發(fā)達程度發(fā)達分泌功能旺盛的細胞非常發(fā)達,如漿細胞不發(fā)達分泌功能的細胞不發(fā)達,如肌細胞發(fā)達程度與細胞分化程度凡是未分化或未成熟的細胞如干細胞,高爾基復合體小,發(fā)育也差高爾基復合體的功能與分泌作用有關(guān)高爾基復合體在分泌活動中的作用,主要是將粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)作進一步加工、包裝、濃縮和運輸,形成各種分泌顆粒含有大量糖基轉(zhuǎn)移酶,在此完成糖類合成糖與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白,成為細胞分泌物或構(gòu)成細胞外衣粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽的方式形成許多運輸小泡小泡將蛋白質(zhì)輸送到高爾基復合體在高爾基復合體形成面,運輸小泡與扁平膜囊融合由于形成面膜囊不斷獲得補充并向成熟面推移,依次成為中間膜囊和成熟面膜囊,膜囊內(nèi)容物在此過程中進行濃縮和加工,在成熟面形成分泌泡,最后成為分泌顆粒。分泌顆粒逐漸向細胞表面移動當分泌顆粒的膜與細胞膜接觸、融合、破裂,分泌物外傾,分泌顆粒的膜融合于細胞膜中與溶酶體的生成有關(guān)溶酶體內(nèi)的水解酶,在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成,經(jīng)高爾基復合體的加工,生成初級溶酶體,其形成過程與分泌顆粒的形成相似高爾基復合體的病理變化變化不顯著與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體相比,Gi是敏感性比較低的細胞器,即使在一些病理情況下,其超微結(jié)構(gòu)變化往往也不顯著與細胞的分化、發(fā)育以及功能狀態(tài)有關(guān)一般所看到的Gi形態(tài)變化,往往總是與細胞的分化、發(fā)育以及功能狀態(tài)有關(guān)四、高爾基體病理變化高爾基復合體擴張肥大萎縮高爾基復合體擴張曾有人報道在心肌缺血壞死和肝細胞壞死時,高爾基復合體扁平膜囊發(fā)生擴張在四氯化碳中毒時肝細胞發(fā)生脂肪變性,胞質(zhì)內(nèi)有許多脂質(zhì)體,高爾基復合體的扁平膜囊擴張成大泡高爾基復合體擴張肥大表現(xiàn)為高爾基復合體的體積增大,扁平膜囊堆增多、腔擴大見于細胞功能亢進或代償時,如大鼠實驗性腎上腺皮質(zhì)再生過程中,垂體前葉分泌ACTH的細胞內(nèi)高爾基復合體肥大,分泌ACTH增加高爾基器肥大萎縮表現(xiàn)為高爾基復合體的體積縮小扁平膜囊減少高爾基復合體結(jié)構(gòu)崩潰和消失等現(xiàn)象萎縮見于細胞分泌活動低下或消失細胞衰老或退化病理情況下藥物中毒的肝細胞大劑量放射線作用,一些細胞的GI發(fā)生崩解四、溶酶體(lysosome)一、溶酶體的形態(tài)與分類溶酶體(lysosome)為有膜包裹的小體,內(nèi)含多種酸性水解酶,如酸性磷酸酶、組織蛋白酶、膠原蛋白酶、核糖核酸酶、葡萄糖苷酶和脂酶等能分解各種內(nèi)源性或外源性物質(zhì)它們的最適pH為5.00不同細胞中的溶酶體不盡相同,但均含酸性磷酸酶,故該酶為溶酶體的標志酶按溶酶體是否含有被消化物質(zhì)(底物),可將其分為初級溶酶體和次級溶酶體初級溶酶體:僅含水解酶,無作用底物,圍以單層界膜,內(nèi)容物為不同電子密度的均質(zhì)物質(zhì),大小差別較大,直徑在25?800nm之間,近年發(fā)現(xiàn)亦有長桿狀或梭狀溶酶體。嗜酸性白細胞少數(shù)細胞,如破骨細胞和炎癥部位的中性粒細胞,溶酶體酶可被釋放到細胞外發(fā)揮水解作用白細胞內(nèi)的顆粒都屬于初級溶酶體吞飲小泡和運輸小泡很難區(qū)別,只能用細胞化學方法來區(qū)分1、 次級溶酶體也稱吞噬性溶酶體(phagolysosome)由次級溶酶體和被水解的各種吞噬底物融合體積較大,形態(tài)多樣,內(nèi)容物為非均質(zhì)狀,含有水解酶及相應的作用底物2、 分類根據(jù)作用底物的來源及消化的程度,又可將次級溶酶體分為以下幾類:、自噬泡、異噬泡、多泡小體.殘余體.含鐵小體自噬泡初級溶酶體與自噬小體融合而成,作用底物為內(nèi)源性,即來源于細胞內(nèi)退變,崩解的某些細胞器或局部細咆質(zhì),自噬泡中除水解酶外,內(nèi)容物中常未分解的線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或糖原等,自噬泡又稱細胞溶酶體(cytolysosome)異噬泡初級溶酶體與吞噬小體融合而成,作用底物為外源性,外有界膜包圍,內(nèi)有經(jīng)細胞吞噬作用而攝入的細胞外物質(zhì),所以又稱吞噬溶酶體多泡小體是一種特殊形式的次級溶酶體,圓形,直徑0.2—0.3lAm,外有界膜包圍,內(nèi)有很多小泡,基質(zhì)內(nèi)有酸性磷酸酶活性,一般認為,這種多泡體是由初級溶酶體與吞飲小泡或其他小泡融合而成,底物可為內(nèi)源或外源性物質(zhì),肝硬化患者外周單核細胞內(nèi)多泡小體空腸活檢組織內(nèi)的多泡小體X47000殘余體初級溶酶體內(nèi)的消化作用到了最后階段,酶的活性很弱或消失,剩下一些不能消化的物質(zhì),稱為殘余體或終末溶酶體(telolysosome)殘余體的類型常見的殘余體有以下幾種(1)脂褐素(2)髓樣結(jié)構(gòu)脂褐素:脂褐素(hpofuscin)是成群不規(guī)則的小體,外有界膜包圍,內(nèi)含電子濃度不等的物質(zhì)以及脂滴和小泡等,是一些未消化和不能消化的殘渣以及脂類的混合物,在某些細胞中,脂褐素往往隨年齡增長而增多,如心肌細胞、神經(jīng)細胞等。髓樣結(jié)構(gòu):又稱髓樣小體,可出現(xiàn)在正常組織細胞中,如枯氏細胞、巨噬細胞、II型肺泡上皮細胞等,某些病理情況下增多,如病毒感染、腫瘤及脂質(zhì)代謝障礙性疾病髓樣結(jié)構(gòu)成層的膜性成分,絲網(wǎng)狀、指紋狀或同心圓排列。髓樣結(jié)構(gòu)的形成可能是由于溶酶體中膜性成分消化不全所致也可能是溶酶體中一些未能代謝完全的脂類物質(zhì)水化后形成標本制備的影響髓樣結(jié)構(gòu)可受標本制備的影響用戊二醛—鋨酸雙固定易出現(xiàn)這一結(jié)構(gòu),尤其當用戊二醛固定時間過長時更為顯著因為戊二醛不能很好地固定脂類,脂類從細胞中析出與周圍的水分混合,被鋨酸后固定形成髓樣結(jié)構(gòu),在細胞內(nèi)或細胞外均可見到。含鐵小體圍以單層界膜,其中充滿電子密度很深的含鐵顆粒,顆粒直徑為5?6nm正常網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的細胞中可以見到少量含鐵小體病理情況下增多出血輸血注射鐵劑肝、脾等器官的吞噬細胞中有許多含鐵小體,多數(shù)情況下含鐵小體中混雜脂類、線粒體或其他胞質(zhì)成分,形成復合含鐵小體光學顯微鏡下的含鐵血黃素電鏡下為一個大的或一群小的含鐵小體此外,溶酶體中還可含有其他金屬元素,如銅、銀、汞、鉛、金等。這些金屬見于遺傳性疾病或?qū)儆诓±硇暂斎?,例如Wilson氏病,遺傳性銅代謝失調(diào),銅在肝細胞溶酶體中積聚二、溶酶體的基本病變細胞內(nèi)消化功能異常動脈粥樣硬化癥Wilson病糖原沉積病硅酸鹽與巨噬細胞:硅肺塵肺石棉與巨噬細胞:石棉小體溶酶體與晶體沉積病:尿酸鹽結(jié)晶--痛風中性粒細胞:炎癥反應Wilson病-肝細胞糖原沉積病三、溶酶體在病理學上的意義(一) 溶酶體過載和先天性溶酶體病溶酶體過載和先天性溶酶體病1、溶酶體過載是指細胞攝人過多或攝人了不能消化的物質(zhì),或因溶酶體的活性降低,從而出現(xiàn)大量的次級溶酶體蓄積在細胞內(nèi),正常情況下的溶酶體過載,常見的如隨著年齡增長在某些細胞(如心肌細胞、腦細胞等)內(nèi)脂褐素的增多;病理情況下溶酶體過載炎癥和損傷時,細胞分解代謝加劇,超過了溶酶體的消化能力溶酶體過載也見于應用某些藥物后,抑制了一些酶的活性,或促進了分解代謝2、先天性溶酶體病是指先天性的溶酶體缺陷,溶酶體內(nèi)缺乏某種酶,以致不能消化相應的底物,而蓄積在次級溶酶體內(nèi),造成代謝障礙目前已知這類疾病有40種左右2型糖原增多癥如2型糖原增多癥,患者缺乏o—葡萄糖苷酶,造成糖原在肝、心肌等組織內(nèi)積聚。先天性溶酶體病異染性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良是由于溶酶體中缺乏硫酸脂酶,導致硫酸腦苷脂在細胞內(nèi)蓄積,主要沉積于髓鞘,也沉積于神經(jīng)膠質(zhì)和神經(jīng)原內(nèi),形成斑馬體可以發(fā)生盲、聾、啞及四肢麻痹等癥狀(二) 溶酶體膜的穩(wěn)定性與藥理\病理的關(guān)系溶酶體膜有使溶酶體與細胞質(zhì)隔離的作用能抵御酶對膜本身的消化,如果溶酶體膜破裂,會導致細胞的自溶和死亡,因此,溶酶體膜的穩(wěn)定性對細胞的功能有重要關(guān)系增加溶酶體膜的穩(wěn)定性目前已知有一些藥物和其他物質(zhì)能增加溶酶體膜的穩(wěn)定性糖皮質(zhì)類固醇和非固醇類抗炎藥物(氫化考的松、乙酰水楊酸、消炎痛等)、兒茶酚胺、環(huán)磷腺苷、抗組織胺藥物、膽固醇等部分藥理作用就是通過增強溶酶體膜的穩(wěn)定性來實現(xiàn)的,如氫化考的松和乙酰水楊酸對類風濕性關(guān)節(jié)炎的治療作用就是如此降低溶酶體膜穩(wěn)定性的作用如肝素、四氯化碳、膽堿能藥物、睪丸酮、毛地黃甙、矽酸鹽、內(nèi)毒素、蛋白酶、鏈球菌溶血素0和S等缺氧、缺血、X線照射等也有降低溶酶體膜穩(wěn)定性的作用上述因子均可導致溶酶體膜脆性增加,如鏈球菌溶血素0和S可使關(guān)節(jié)炎惡化降低溶酶體膜穩(wěn)定性的作用有人提出利用溶酶體這一特性來治療癌癥,用能降低溶酶體膜穩(wěn)定性的藥物配合抗癌藥物,以增強療效腫瘤的化學治療和放射治療殺死腫瘤細胞的作用,可能也與引起溶酶體膜脆性增加有一定關(guān)系矽肺患者肺內(nèi)的巨噬細胞吞噬了大量矽末,所形成的吞噬小體與初級溶酶體融合形成次級溶酶體,由于矽末不能消化,而其矽酸鹽成分卻能使溶酶體膜破裂,造成細胞壞死并涉及周圍結(jié)締組織。釋放的矽酸鹽被其他吞噬細胞吞噬,繼續(xù)引起毒性作用,如此反復,引起廣泛的病變有人試用穩(wěn)定溶酶體膜的藥物來治療矽肺,有一定效果五、線粒體(mitochondria)線粒體普遍存在于各種真核細胞中光學顯微鏡下呈線狀或顆粒狀結(jié)構(gòu)主要功能是提供各種細胞活動所需要的化學能量,故有細胞的供能站之稱線粒體一、線粒體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)線粒體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)(一) 線粒體的形狀、大小、數(shù)量和分布線粒體的形狀、大小、數(shù)量和分布1、形態(tài)多種多樣一般呈線狀、粒狀或短桿狀也有呈啞鈴狀、環(huán)狀等線粒體的形狀、大小、數(shù)量和分布線粒體的大小不一.不同類型的細胞及不同的功能狀態(tài)下,線粒體的形狀和大小有很大的差別一般橫徑為0.2—1.0um長0.5?6um受細胞內(nèi)滲透壓和pH的影響2、 線粒體的數(shù)量在各種不同類型的細胞中,線粒體的數(shù)量相差很大代謝率高的細胞線粒體的數(shù)量較多如心、骨骼肌、肝細胞、腎小管上皮細胞等肝細胞中約有1000—2000個線粒體腎小管上皮細胞中大約有800個線粒體。代謝率低、耗能少的細胞線粒體數(shù)量極少如精子細胞一般少于100個。線粒體的數(shù)量細胞的不同功能狀態(tài)下,線粒體數(shù)量也會變化數(shù)量增多如唾液腺細胞在分泌活動旺盛時沒有線粒體紅細胞成熟時則沒有線粒體3、 線粒體的分布一般均勻分布如肝細胞和血細胞不均勻分布:在某些細胞則位于需能量較多的部位,如在腎小管上皮細胞,線粒體位于細胞基部呈縱行排列;在纖毛上皮細胞內(nèi),線粒體集中于纖毛基部(二) 線粒體的結(jié)構(gòu)電子顯微鏡下,線粒體由內(nèi)、外兩層膜圍成1、 內(nèi)、外膜之間的腔隙稱線粒體外室,內(nèi)膜圍成的腔稱線粒體內(nèi)室線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴、嵴膜之間的間隙稱“嵴間隙”與外室相通2、 線粒體外膜厚約6—7nm,光滑平整,蛋白質(zhì):脂類約為1:1外膜上有直徑1?2nm的小孔,分子量在10000Da以內(nèi)的物質(zhì)可以自由通過線粒體外室寬約8?25nm內(nèi)含多種可溶性酶,底物及其他物質(zhì),這些物質(zhì)一般能自由出入線粒體與細胞質(zhì)之間線粒體內(nèi)室3、基質(zhì) 細顆粒狀充滿線粒體內(nèi)室,電子密度比外室高基質(zhì)顆粒 較大致密,直徑30?50nm,一般在一個線粒體的切面上可見到數(shù)個基質(zhì)內(nèi)含有線粒體DNA呈細絲狀由雙鏈DNA組成環(huán)形結(jié)構(gòu)線粒體核糖體稍小于胞質(zhì)內(nèi)核糖體,直徑12nm左右,合成線粒體特有的蛋白質(zhì)線粒體mRNA和tRNA等基質(zhì)顆粒含有一些易與陽離子結(jié)合的蛋白質(zhì),能與一些二價的陽離子結(jié)合,如鈣、鎂等。當組織鈣化時,基質(zhì)顆粒顯著增大,集中了大量的鈣線粒體內(nèi)膜及線粒體嵴內(nèi)膜較外膜厚,約為7?8nm蛋白質(zhì)與脂類的比例可達3.8:1通透性很小,分子量大于150Da的物質(zhì)便不容易透過有高度的選擇通透性,能通過膜上的一些載體蛋白控制內(nèi)、外室之間的某些物質(zhì)交換4、 線粒體嵴是由內(nèi)膜向內(nèi)褶疊而形成的結(jié)構(gòu),嵴的數(shù)目、形態(tài)和排列在不同類的細胞中差別很大。嵴的數(shù)目需要能量較多的細胞,線粒體嵴的數(shù)目也多例如心肌細胞需要能量少的細胞,嵴的數(shù)目也少例如精子細胞線粒體嵴的形狀和排列主要有兩種類型:板層狀小管狀板層狀嵴高等動物體內(nèi),絕大部分的線粒體嵴呈板層狀板層方向與線粒體長軸垂直多見線粒體長軸平行如神經(jīng)細胞等小管狀嵴嵴的長度因細胞而異肝細胞的線粒體嵴短而稀疏肌細胞和腎曲小管上皮細胞中線粒體嵴很長,往往橫跨線粒體小管狀嵴主要見于一些分泌固醇類激素的細胞腎上腺皮質(zhì)細胞黃體細胞睪丸間質(zhì)細胞等5、 內(nèi)膜基粒用負染方法觀察未經(jīng)固定的線粒體,可見在內(nèi)膜和嵴膜的內(nèi)側(cè)面有許多排列規(guī)則的基粒,稱內(nèi)膜基粒由頭、柄和基部三個部分組成內(nèi)膜基粒頭部呈圓形,直徑9—10nm,柄部寬約3-4nm,高5nm,基部是內(nèi)膜中的嵌入蛋白質(zhì),牢固地結(jié)合在內(nèi)膜上在一般超薄切片上看不到內(nèi)膜基粒,這是由于鋨酸固定時球狀頭部被解聚所致二、線粒體的來源、演化和更替線粒體的壽命一般一周左右近年來大量生化、生理及電子顯微鏡方面證據(jù)表明,新的線粒體來自細胞內(nèi)原來的線粒體發(fā)育、分裂產(chǎn)生由于線粒體DNA的特征、線粒體核糖體的亞單位沉降系數(shù)以及蛋白質(zhì)等特征更接近于原核細胞,所以一般認為線粒體由原核樣細胞共生演化而來,遺傳學證明線粒體在兩套基因控制之下,即線粒體DNA基因和核的基因。線粒體的來源、演化和更替線粒體蛋白質(zhì)有兩個來源自身合成部分來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)用放射性標記研究線粒體更替,發(fā)現(xiàn)每20d細胞內(nèi)的線粒體完全更替一次線粒體的來源、演化和更替正常細胞中線粒體衰退出現(xiàn)兩種現(xiàn)象固縮、體積縮小,基質(zhì)電子密度增大腫脹、體積增大、基質(zhì)電子密度降低結(jié)果是衰退的線粒體內(nèi)出現(xiàn)嗜鋨的板層物,最后發(fā)展為髓樣結(jié)構(gòu),或者與溶酶體融合成為細胞溶酶體三、線粒體的病理改變(一)線粒體水腫內(nèi)、外室均可出現(xiàn)水腫現(xiàn)象,但涉及內(nèi)室居多內(nèi)室擴張,基質(zhì)變稀,電子密度明顯下降,甚至呈空泡狀,線粒體嵴變得短而少,移至邊緣或發(fā)生斷裂,在維生素E缺乏或肝癌中可見線粒體水腫,同時形成突起,突人鄰近線粒體內(nèi)稱為疝形成線粒體水腫線粒體嵴變得短而少,移至邊緣或發(fā)生斷裂,同時形成突起,突人鄰近線粒體內(nèi)稱為疝形成線粒體腫脹線粒體外室水腫有一定限度或局限于嵴內(nèi),成為氣球樣嵴或僅線粒體的一部分形成“水泡”,線粒體體積沒有明顯改變,基質(zhì)電子密度增大這種現(xiàn)象產(chǎn)生的機理不清楚,可能屬于線粒體早期病變。線粒體水腫的原因線粒體水腫是最常見的形態(tài)變化很多因素都能引起線粒體水腫缺血、中毒、射線照射、組織固定不良或低滲等(二)線粒體基質(zhì)顆粒增多在不同的病理和實驗狀態(tài)下,可導致線粒體基質(zhì)顆粒的大小、形狀和數(shù)量產(chǎn)生變化線粒體基質(zhì)顆粒增多在甲狀旁腺激素處理后小鼠近曲小管上皮細胞內(nèi)可出現(xiàn)大量增大的線粒體基質(zhì)顆粒(三)線粒體肥大和增生線粒體肥大和增生線粒體肥大和增生是指線粒體的體積增大和數(shù)目增多嵴的密度正?;蛟黾踊|(zhì)電子密度正常在生理、病理和實驗條件下都可見到這種現(xiàn)象,線粒體嵴增多線粒體肥大和增生妊娠期的子宮肌細胞,其線粒體常有肥大、增生。又如給甲狀腺機能低下的動物注射甲狀腺素,可使線粒體肥大和嵴增多,可出現(xiàn)巨大線粒體線粒體肥大和增生在某些腫瘤細胞中,有時可見線粒體明顯增多,常占據(jù)細胞質(zhì)的很大部分,如涎腺及甲狀腺嗜酸性細胞瘤(四)線粒體內(nèi)包含物1.線粒體內(nèi)糖原包含物真、假包含物均可發(fā)生,包含物內(nèi)通常為P糖原,少數(shù)為。糖原。假包含物是由線粒體內(nèi)陷包圍胞質(zhì)形成,可以同時包含別的胞質(zhì)成分,并由雙層膜圍繞。真包含物可位于擴張的線粒體嵴或基質(zhì)中,也可由單層界膜包裹。糖原包含物見于骨骼肌,心肌病或淋巴腺瘤。2.線粒體內(nèi)脂質(zhì)和膜性包含物脂質(zhì)為圓形或不規(guī)則形,無界膜,電子密度中等或較高,一個線粒體內(nèi)可有一至數(shù)個,可出現(xiàn)在正常線粒體中,也見于退變線粒體中。部分腫瘤細胞線粒體可出現(xiàn)異常,如腦膜瘤細胞內(nèi)線粒體可出現(xiàn)腫脹、變性,在基質(zhì)中出現(xiàn)密集滑面膜扁池結(jié)構(gòu)的包含物。3.線粒體內(nèi)結(jié)晶樣包含物結(jié)晶樣包含物多見于肝臟疾患,包括病毒感染、腫瘤及代謝性疾病,也可見于肌病。有人觀察到結(jié)晶由直徑5—10nm的微絲排列成雙螺旋結(jié)構(gòu):4.線粒體內(nèi)鐵包含物線粒體鐵包含物見于高鐵成紅細胞性貧血的成紅細胞和網(wǎng)織紅細胞線粒體中,含鐵的線粒體一般位于細胞核周圍。已知線粒體參與卟啉合成,鐵與卟啉結(jié)合產(chǎn)生血紅素??赡苡捎诰€粒體中酶的缺陷,使卟啉和血紅素的合成減少,鐵便沉積在線粒體中。溶酶體的基本病變

細胞內(nèi)消化功能異常動脈粥樣硬化癥Wilson病糖原沉積病硅酸鹽與巨噬細胞:硅肺塵肺石棉與巨噬細胞:石棉小體溶酶體與晶體沉積?。耗蛩猁}結(jié)晶--痛風中性粒細胞:炎癥反應Wilson病-肝細胞糖原沉積病溶酶體的基本病變細胞內(nèi)消化功能異常動脈粥樣硬化癥Wilson病糖原沉積病硅酸鹽與巨噬細胞:硅肺塵肺石棉與巨噬細胞:石棉小體溶酶體與晶體沉積?。耗蛩猁}結(jié)晶--痛風中性粒細胞:炎癥反應Wilson病-肝細胞糖原沉積病線粒體(Mitochondrion)腫脹,擴張或致密化:毒素輻射感染嵴增多或排列異常:老年人腺器官肥胖變?。和嘶瘣盒阅[瘤—乳癌肝癌,巨大或畸形:心肌病重癥肌無力包涵物:心肌病肥胖細胞瘤壞死:六、細胞骨架系統(tǒng)Cytoskeletalsystem類型 直徑主要細胞平滑肌、橫紋肌肌纖維母細胞、上皮性腫瘤等橫紋肌,平滑肌罕見微絲(細肌絲,平滑肌、橫紋肌肌纖維母細胞、上皮性腫瘤等橫紋肌,平滑肌罕見Microfilaments(Thinmyofilaments,actinlikefilaments)粗肌絲(肌球蛋白絲) 15nm(Thickmyofilaments,Myosinfilaments)中間絲(Intermediatefilaments) 鱗狀細胞、肝張力絲Tonofilaments7-9nm 19種細胞、腸粘膜等波形蛋白Vimentin10nm內(nèi)皮、纖維母、巨噬、軟骨、肌細胞、淋巴細胞、膠質(zhì)細胞、神經(jīng)節(jié)細胞、腦膜細胞、黑色素瘤結(jié)蛋白Desmin10nm平滑肌、橫紋肌、心肌膠質(zhì)纖維GFAP10nm星形、室管膜細胞酸性蛋白 膠質(zhì)母細胞等神經(jīng)微絲10nm神經(jīng)源性細胞Neurofilaments病理:增多、減少、結(jié)構(gòu)異常或分布異常創(chuàng)傷愈合:肌纖維母細胞與傷口收縮。高血壓?。簝?nèi)皮細胞內(nèi)微絲束平行排列及平滑肌細胞內(nèi)肌動蛋白絲增加血管病變:肌纖維母細胞出現(xiàn)。病毒感染:如腺病毒附著于微管并沿其運動中性粒細胞活動和吞噬障礙。紅細胞形態(tài)異常。腫瘤的浸潤性:腫瘤的胞質(zhì)絲Cytoplasmicfilaments腺病毒附著于微管并沿其運動內(nèi)皮細胞內(nèi)微絲束平行排列病例:男27歲 會14298病史:頭痛頭暈、惡心、嘔吐2周余,漸加重CT提示可能為頂部腦膜瘤術(shù)中見:左頂部7X5X4cm之實性占位,分葉狀,界限較清,質(zhì)硬,與硬膜輕度粘連。肉眼:不整形軟組織數(shù)塊,總體積4X3X3cm,灰黃灰白色,質(zhì)較硬。鏡下免疫組化結(jié)果Vimentin(+)EMA(+)Dismin(-)S-100(+/-)GFAP(-/+)F8 (-)HMB-45(-)電鏡病理診斷:橫紋肌樣腦膜瘤 (Rhabdoidmeningioma)病理特點:橫紋肌樣細胞成片排列,相對松散。細胞大,豐富的嗜酸性胞漿,玻璃樣包含體電鏡證實為密集纏繞的中間絲。免疫組化:EMA(+),Vim(+),Des(-)鑒別診斷:肥胖型星形細胞瘤橫紋肌肉瘤不典型畸胎樣/橫紋肌樣瘤(AT/RT)惡性黑色素瘤,上皮樣肉瘤七、 細胞內(nèi)包含物(Intracellularinclusions)(一) 糖原(Glycogen)單糖元,糖原湖,糖原包含體-糖原累積病等。(二) 脂質(zhì)(Lipid)SER內(nèi)或游離,園形,無界膜,電子密度均一細胞損傷時可大量增多,或出現(xiàn)脂質(zhì)多泡體。(三) 胞質(zhì)顆粒主要有:神經(jīng)內(nèi)分泌顆粒(APUD顆粒)、粘液顆粒、酶原顆粒、角化透明顆粒黑色素小體、髓鞘樣小體、Langerhan顆粒等(四) 感染因子 病毒,真菌,寄生蟲及蟲卵,立克次體,原蟲。黑色素小體神經(jīng)內(nèi)分泌顆粒粘原顆粒人胃表面粘液柱狀上皮。微絨毛(),質(zhì)膜外有富于多糖類的細絲狀外衣。胞質(zhì)內(nèi)核上區(qū)充滿粘原顆粒(右上角放大),呈點彩樣;golgi器發(fā)達,核糖體豐富,RER和MC等細胞器較少。EM,X8,000Langerhans小體網(wǎng)球拍樣,與質(zhì)膜相連續(xù)例:男,1歲5個月3個月起皮膚起包塊,不痛。Langerhan's細胞組織細胞增殖癥Langerhan's細胞組織細胞增殖癥。Langerhans'cellgranulomatosis分型:系統(tǒng)性,孤立性(骨、皮膚、肺)Hashimoto-Pritzker?。鹤韵扌?,先天性Letterer-Siwe病Hand-SchUller-Christian?。ㄑ弁怀觯虮腊Y,慢性中耳炎)骨嗜酸性肉芽腫肺:胸膜下浸潤,結(jié)節(jié),空洞(蜂窩肺)Langerhan's細胞組織細胞增殖癥。LM:胞漿豐富,嗜酸性,核不規(guī)則,核溝及皺折組化:ATP酶,亮氨酸-B-奈胺酶活性。免疫組化:S-100,CD1a(O10),CD1(冰凍切片),CD74,HLA-DR,CD68(+)Vimentin,CD45RA,CD45RB,CD15,a1抗胰蛋白酶,EMA(-)電鏡:Langerhans小體或Birbeck小體,網(wǎng)球拍樣,與質(zhì)膜相連續(xù)名稱核酸大?。╪m)電鏡下形態(tài)流感病毒RNA80?120漿內(nèi)及細胞表面分節(jié)管狀乙腦病毒RNA20?50胞漿內(nèi)圓形或橢園形包膜,電子致密核心脊灰質(zhì)炎病毒RNA28胞漿內(nèi)晶格狀排列腺病毒DNA75漿內(nèi)或核內(nèi),晶格狀排列,無膜包被單純皰瘡病毒DNA100漿內(nèi)或核內(nèi)雙層膜圓形顆粒巨細胞包涵體--micro腺病毒漿內(nèi)或核內(nèi),晶格狀排列,無膜包被麻疹病毒乙肝病毒胞漿內(nèi)圓形或橢園形包膜,電子致密核心,管形HBsAg顆粒真菌胞子幽門螺桿菌在掃描電鏡下,Hp為弧形(Hp),表面平滑,有鞭毛。SEM,X13,000幽門螺桿菌感染T15慢性胃炎。幽門螺桿菌感染。胃粘膜上皮間連接松散,粘原顆粒減少?;啄で宄?。EM,X10,000(承蒙北京大學病理系寧鈞宇老師提供)。EM:衣原體外陰;尖銳濕疣第三節(jié).細胞核及相關(guān)結(jié)構(gòu)(一) 細胞核(nucleus)增大或增多,核的不規(guī)則性(二) 核膜(三)染色質(zhì)(Chromatin) 邊集,均質(zhì)化,核縮和核碎,染色體畸變(四) 核仁(Nucleolus)肥大,增多,邊集,核仁分離,異型(五)核內(nèi)包含體 糖原、脂滴、血色素、酶原顆粒、病毒等第四節(jié).細胞外基質(zhì)(Extracellularmatrix)(一)膠原(Collagen)

長間距膠原(Long-spacingcollagen)間距為100?150nm的周期性橫紋。心肌炎、麻風、骨肉瘤等巨膠原(Giantcollagenfibrin)寬度為正常的6-10倍(1卩m)。退行性變化及衰老性變化。(三)淀粉樣物質(zhì)(Amyloiddeposition)淀粉樣微絲(D7?10nm)淀粉樣原纖維(D40nm)彌漫交織分布第五章腫瘤超微結(jié)構(gòu)腫瘤細胞的一般超微結(jié)構(gòu)特點同型性及雙向性或多分化性異型性及低分化性形成微小浸潤電鏡診斷腫瘤的主要應用范圍判斷腫瘤的組織來源,分化程度,功能狀態(tài),浸潤轉(zhuǎn)移等注意:結(jié)合光鏡、免疫組化等綜合分析電鏡技術(shù)在腫瘤病理學中的主要應用鑒別腫瘤起源或分化方向:檢測激素產(chǎn)物診斷和分類確定由多種成分組成的腫瘤內(nèi)的各種成分研究某些病原體(如病毒)與腫瘤的關(guān)系為確定腫瘤的良惡性或估計腫瘤的生物學行為提供參考研究和尋找癌前期病變的標記物,以期作出腫瘤的早期診斷電鏡技術(shù)在腫瘤病理學中的主要應用鑒別腫瘤起源或分化方向:分化差的惡性腫瘤診斷和鑒別1) 低分化或未分化的癌和肉瘤2) 各種小圓形細胞腫瘤:如神經(jīng)母細胞瘤,Ewing肉瘤,胚胎性橫紋肌肉瘤,惡性淋巴瘤,未分化小細胞癌等電鏡技術(shù)在腫瘤病理學中的主要應用1)1)2)3)結(jié)合免疫組化鑒別不同類型的淋巴瘤和白血病。確定轉(zhuǎn)移性腫瘤的起源部位電鏡技術(shù)在腫瘤病理學中的主要應用檢測激素產(chǎn)物診斷和分類鑒別各種神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤結(jié)合其它檢查,確定其分泌的激素類型腫瘤激素受體測定:為臨床治療提供參考確定由多種成分組成的腫瘤內(nèi)的各種成分研究某些病原體(如病毒)與腫瘤的關(guān)系為確定腫瘤的良惡性或估計腫瘤的生物學行為提供參考研究和尋找癌前期病變的標記物,以期作出腫瘤的早期診斷常見腫瘤的電鏡特征常見腫瘤的主要超微結(jié)構(gòu)特點第1點:為最低超微結(jié)構(gòu)標準第2點:為易與其它腫瘤混淆的特點第3點:為不恒定的特征。一鱗狀細胞癌橋粒一張力微絲復合體,胞質(zhì)內(nèi)張力原纖維。細胞間隙增寬,甚至擴張成假腺泡,細胞突細長似微絨毛,但只有橋粒,無其它腺皮的超微結(jié)構(gòu)。3.角化小體,少量actin樣微絲等。鑒別診斷腺癌間皮瘤梭形細胞鱗癌正常鱗狀上皮2.鱗癌:橋粒及張力微絲束(K)分化較好的鱗癌。橋粒-張力微絲連接復合體不甚規(guī)則(個),胞漿內(nèi)有張力微絲束(K),核不規(guī)則,核仁粗大。EMX2,700,梭形細胞鱗癌是低分化鱗癌的一種變異型;光鏡下易誤診為肉瘤或癌肉瘤。電鏡下:兩種細胞異形性明顯的梭形細胞一HM似肉瘤樣成分EM細胞大多具有鱗狀上皮分化一橋粒-張力微絲,少數(shù)有纖維母細胞分化,偶可見骨或軟骨。大多為分化較差的鱗狀細

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