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蕁麻疹與功能結構

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    臨床執業助理醫師生物化學模擬考試複習試卷(一)
    < 316857
      第二篇 生物化學
      第一章 蛋白質的結構與功能
      「考綱要求」
      1.蛋白質的分子組成:①元素組成;②基本單位。
      2.蛋白質的分子結構:①肽鍵與肽;②一級結構;③二級結構——α螺旋;④三級… 結構如下:
      (一)細胞
      疏松結締的細胞種類較多,其中包括成纖維細胞、巨噬細胞、漿細胞、肥大細胞、脂肪細胞、未分化的間充質細胞。此外,血液中的白細胞,如嗜酸性粒細胞、淋巴細胞等在炎症反應時也可遊走到結締組織內。各類細胞的數量和分布隨疏松結締組織存在的部位和功能狀態而不同。
      1.成纖維細胞 成纖維細胞(fibroblast)是疏松結締組織的主要細胞成分。細胞扁平,多突起,呈星狀,胞質較豐富呈弱嗜堿性。胞核較大,扁卵圓形,染色質疏松著色淺,核仁明顯。在電鏡下,胞質內富於粗面內質網、遊離核糖體和發達的高爾基複合體,表明細胞合成蛋白質功能旺盛。成纖維細胞既合成和分泌膠原蛋白,彈性蛋白,生成膠原纖維、網狀纖維和彈性纖維,也合成和分泌糖胺多糖和糖蛋白等基質成分。
      成纖維細胞處於功能靜止狀態時,稱為纖維細胞(fibrocyte)。細胞變小,呈長梭形,胞核小,著色深,胞質內粗面內質網少、高爾基複合體不發達。在一定條件下,如創傷修複,結締再生時,纖維細胞又能再轉變為成纖維細胞。同時,成纖維細胞也能分裂增生。
      成纖維細胞常通過基質糖蛋椎慕櫚幾階旁誚涸宋稀T誶骰蜃櫻ㄈ緦馨鴕蜃印⒉固宓齲┑奈攏上宋赴芑郝叵蛞歡ǚ較蛞貧?
      2.巨噬細胞 巨噬細胞(macrophage)是體內廣泛存在的具有強大吞噬功能的細胞。在疏松結締組織內的巨噬細胞又稱為組織細胞(histiocyte),常沿纖維散在分布,在炎症和異物等刺激下活化成遊走的巨噬細胞。巨噬細胞形態多樣,隨功能狀態而改變,通常有鈍圓形突起,功能活躍者,常伸出較長的偽足而形態不規則。胞核較小,卵圓形或腎形,多為偏心位,著色深,核仁不明顯,胞質豐富,多呈嗜酸性,含空泡和異物顆粒,電鏡下,細胞表面有許多皺褶、小泡和微絨毛,胞質內含大量初級溶酶體、次級溶酶體、吞噬體、吞飲小泡和殘餘體。細胞膜附近有較多的微絲和微管。
      巨噬細胞是由血液內單核細胞穿出血管後分化而成。此時,細胞變大,線粒體及溶酶體增多,粘附和吞噬能力增強。在不同組織器官內的巨噬細胞存活時間不同,一般為2個月或更長。
      巨噬細胞有重要的防禦功能,它具有趨化性定向運動、吞噬和清除異物及衰老傷亡的細胞、分泌多種生物活性物質以及參與和調節人體免疫應答等功能。
      (1)趨化性定向運動:巨噬細胞可沿某些化學物質的濃度梯度進行定向移動,聚集到產生和釋放這些化學物質的病變部位,這種特性稱為趨化性(chemotaxis)。這類化學物質稱為趨化因子(chemotactic factor),如補體C5a、細菌的產物、炎症組織的變性蛋白等。
      (2)吞噬作用:巨噬細胞具有強大的吞噬能力,包括非特異性吞噬作用和特異性吞噬作用。巨噬細胞經趨化性定向運動抵達病變部位時,即伸出偽足並粘附和包圍細菌、異物、衰老傷亡的細胞等,進而攝入胞質內形成吞噬體或吞飲小泡。吞噬體、吞飲小泡與初級溶酶體融合,形成次級溶酶體,異物顆粒被溶酶體酶消化分解後,成為殘餘體。
      在非特異性吞噬過程中,巨噬細胞直接識別和粘附被吞噬物,如碳粒、粉塵、衰老的細胞和某些細菌。巨噬細胞表面有多種受體,有的能與抗體結合(Fc受體);有的能與補體結合(C3受體);有的能與纖維粘連蛋白結合(纖維粘連蛋白受體),在特異性吞噬過程中,抗體,補體、纖維粘連蛋白作為識別因子先將細菌、病毒、異體細胞、受損傷的細胞等包裹起來,通過它們與巨噬細胞表面相應的受體結合,才能被巨噬細胞識別和粘附,啟動巨噬細胞的吞噬過程,並顯著增強吞噬作用。這種免疫吞噬作用是巨噬細胞重要的功能特征。
      (3)分泌作用 :巨噬細胞有活躍的分泌功能,能合成和分泌數十種生物活性物質,如溶菌酶(lysozyme)、幹擾素(interferon)、補體(complement)等參與機體的防禦功能。還能分泌血管生成因子、造血細胞集落刺激因子、血小板活化因子等激活和調節有關細胞功能活動的多種物質。
      (4)參與和調節免疫應答:巨噬細胞能捕捉、加工處理和呈遞抗原。被巨噬細胞捕捉的抗原經加工處理後,與主要組織相容性複合體(MHC)的Ⅱ類基因產物結合,形成抗原-MHCⅡ類分子複合物貯存在巨噬細胞表面、並呈遞給淋巴細胞,啟動淋巴細胞發生免疫應答。其次,巨噬細胞本身也是免疫效應細胞,活化的巨噬細胞能殺傷病原體和腫瘤細胞。此外,巨噬細胞分泌的某些生物活性物質如白細胞介素Ⅰ(interleukinⅠ,IL-Ⅰ)、幹擾素等也參與調節免疫應答。
      3.漿細胞 漿細胞(plasma cell)通常在疏松結締組織內較少,而在病原菌或異性蛋白易於入侵的部位如消化道、呼吸道固有層結締組織內及慢性炎症部位較多。細胞卵圓形或圓形,核圓形,多偏居細胞一側,染色質成粗塊狀沿核膜內面呈輻射狀排列。胞質豐富,嗜堿性,核旁有一淺染區。電鏡下,胞質內含有大量平行排列的粗面內質網和遊離的多核糖體。發達的高爾基複合體和中心體位於核旁淺染區內。
      漿細胞具有合成、貯存與分泌抗體(antibody)即免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)的功能,參與體液免疫應答。漿細胞來源於B淋巴細胞。在抗原的反複刺激下,B淋巴細胞增殖、分化,轉變為漿細胞,產生抗體。抗體能特異性地中和、消除抗原。
      4.肥大細胞 肥大細胞(mast cell)較大,呈圓形或卵圓形,胞核小而圓,多位於中央。胞質內充滿異染性顆粒,顆粒易溶於水。電鏡下,顆粒大小不一,圓形或卵圓形,表面有單位膜包裹,內部結構常呈多樣性,在深染的基質內含螺狀或網格狀晶體,或含細粒狀物質。肥大細胞分布很廣,常沿小血管和小淋巴管分布。
      肥大細胞與變態反應有密切關系。肥大細胞合成和分泌多種活性介質,包括組胺(histamine)、嗜酸性粒細胞趨化因子(ECF-A)、白三烯(leukotriene)和肝素(heparin)等。組胺、白三烯能使細支氣管平滑肌收縮,使微靜脈及毛細血管擴張,通透性增加。嗜酸性粒細胞趨化因子能吸引嗜酸性粒細胞到變態反應的部位,肝素則有抗凝血作用。組胺、嗜酸性粒細胞趨化因子和肝素等合成後貯存於顆粒內並能迅速釋放。釋放時顆粒合並,形成脫粒管道,開口於細胞表面;白三烯則不在顆粒內貯存,其釋放較組胺等遲緩(。
      肥大細胞脫顆粒、釋放介質是一種特異性反應。機體受過敏原(如花粉、某些藥物等)的刺激後,漿細胞產生親細胞性抗體IgE。肥大細胞膜表面有IgE受體,當IgE與肥大細胞的IgE受體結合後,機體即對該過每原呈致敏狀態。當機體再次接觸相同的過敏原時,少量的過敏原便可與肥大細胞上的IgE結合,啟動肥大細胞脫顆粒,釋放介質,引起過敏反應,如在皮膚引起麻疹,在呼吸道引起支氣管哮喘等。
      一般認為,肥大細胞的祖細胞來源於骨髓,經血流遷移到結締組織內,發育為肥大細胞。組織內的肥大細胞可分裂增殖,其壽命數天至數月。
      5.脂肪細胞 脂肪細胞(fat cell)常沿血管分布,單個或成群存在。細胞體積大,常呈圓球形或相互擠壓成多邊形。胞質被一個大脂滴推擠到細胞周緣,包繞脂滴。核被擠壓成扁圓形,連同部分胞質呈新月形,位於細胞一側。在HE標本中,脂滴被溶解,細胞呈空泡狀。脂肪細胞有合成和貯存脂肪、參與脂質代謝的功能。
      6.未分化的間充質細胞 未分化的間充質細胞(undifferentiated mesenchymal cell)是保留在成體結締組織內的一些較原始的細胞,它們保持著間充質細胞的分化潛能,在炎症與創傷時可增殖分化為成纖維細胞、脂肪細胞。間充質細胞常分布在小血管尤其是毛細血管周圍,並能分化為血管壁的平滑肌和內皮細胞。
      7.白細胞 血液內的白細胞,受趨化因子的吸引,常穿出毛細血管和微靜脈,遊走到疏松結締組織內,行使其功能,參與免疫應答和炎症反應。疏松結締組織內以嗜酸性粒細胞、淋巴細胞、中性粒細胞多見。遊走出的單核細胞將分化為巨噬細胞。
      (二)纖維
      1.膠原纖維 膠原纖維(collagenous fiber)數量最多,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。纖維粗細不等,直徑1-20μm,呈波浪形,並互相交織。膠原原纖維由直徑20~200nm的膠原原纖維粘合而成。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。膠原纖維的韌性大,抗拉力強。膠原纖維的化學成分為Ⅰ型和Ⅱ型膠原蛋白。膠原蛋白(簡稱膠原,collagen)主要由成纖維細胞分泌。分泌到細胞外的膠原再聚合成膠原原纖維,進而集合成膠原纖維。
      膠原纖維形成的基本過程如下:
      (1)細胞內合成前膠原蛋白分子:成纖維細胞攝取合成蛋白質所需的氨基酸,包括脯氨酸、賴氨酸和甘氨酸,在粗面內質網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。後者邊合成邊進入粗面內質網腔內,並在羥化酶的作用下,將肽鏈中的脯氨酸和賴氨酸羥化。經羥化後,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)。溶解狀態的前膠原蛋白分子,兩端未纏繞,呈球狀構型,在粗面內質網腔內或轉移到高爾基複合體內加入糖基後,分泌到細胞外。
      (2)原膠原蛋白分子的細胞外聚合:細胞外的前膠原蛋白分子,在肽內切酶的作用下,切去分子兩端球狀構形部分,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 成長需要“陽光”
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