书城医学组织学与胚胎学
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第34章 淋巴器官

淋巴器官是以淋巴组织为主要成分而构成的器官,它分为两大类,即中枢淋巴器官和周围淋巴器官。中枢淋巴器官包括胸腺和骨髓,周围淋巴器官包括淋巴结、脾、扁桃体等。

(一)中枢淋巴器官

中枢淋巴器官(central lymphoiddrgan)发生较早,是淋巴造血干细胞分化、增殖成T细胞或B细胞的场所。在中枢淋巴器官中,淋巴细胞增殖与分化不受抗原刺激的影响;淋巴造血干细胞在中枢淋巴器官的特殊微环境影响下,经历不同的发育途径,分别在胸腺内形成T细胞,在骨髓内形成B细胞,并源源不断地向周围淋巴器官和淋巴组织输送。因此,中枢淋巴器官是哺育淋巴细胞的“苗圃”,决定着周围淋巴器官的发育。中枢淋巴器官包括胸腺和骨髓,这里主要讲述胸腺。

胸腺(thymus)位于上纵隔,分左、右两叶。新生儿的胸腺是一生中其相对体积最大时期,随着年龄增长,胸腺继续发育,青春期以后开始退化,胸腺组织逐渐被脂肪所替代。胸腺是T淋巴细胞分化发育的唯一场所。在胚胎早期,胸腺原基由内胚层和外胚层上皮组成,不含网状纤维,当淋巴细胞迁入后才发育成为特殊的中枢淋巴器官。胸腺有明显的年龄变化,胚胎期至2岁内生长最快,2岁至青春期仍继续增大,但速度减慢。青春期后胸腺逐渐退化,淋巴成分逐渐减少而被脂肪组织替代,但仍保持免疫潜能。

1.胸腺的组织结构胸腺表面为薄层结缔组织构成的被膜,被膜深面为胸腺实质。被膜伸入实质内形成小叶间隔,并将其分隔成不完全分离的胸腺小叶(thymiccobule),每个胸腺小叶都有皮质和髓质两部分。胸腺小叶周边着色深为皮质,中央着色浅为髓质,髓质可相互延续。胸腺实质由胸腺基质细胞和胸腺细胞组成。胸腺基质细胞包括胸腺上皮细胞、巨噬细胞、交错突细胞、成纤维细胞等,这些细胞组成实质内的网状支架,共同构成胸腺细胞发育的微环境。胸腺细胞即胸腺内的淋巴细胞,来自造血干细胞。

(1)皮质(cortex)

位于被膜内侧和小叶间隔周围,着色较深,是以上皮性网状细胞(epithelial leticularrell)为支架,间隙内填充大量而密集的胸腺细胞以及巨噬细胞等构成。此外,皮质内还含有丰富的毛细血管。

1)胸腺上皮细胞

又称上皮性网状细胞,是胸腺最重要的基质细胞之一,广泛分布于被膜下和淋巴细胞之间,呈星状、多突起。胞核较大,呈卵圆形,含1—2个核仁,胞质中有成束的角蛋白丝、颗粒及泡状结构。相邻细胞的胞突相接处有桥粒连接,彼此形成细胞网,其间充满密集的淋巴细胞。上皮性网状细胞能分泌胸腺素(thymosin)和胸腺生成素(thymopoietin),为淋巴细胞发育所必需。皮质胸腺上皮细胞分两类:①被膜下上皮细胞,是一层扁平形上皮细胞,向实质侧伸出一些突起,外表面附于基板上,由于它分布于胸腺实质表面、小叶间隔两侧及血管周围,从而构成胸腺内、外环境的屏障,有的被膜下上皮细胞内含有数个乃至数十个胸腺细胞,称为哺育细胞,被膜下上皮细胞能分泌胸腺素和胸腺生成素;②皮质上皮细胞,或称星形上皮细胞,细胞呈星状,胞质突起较长,突起间借桥粒相互连接成皮质内立体网架,网孔内悬浮着密集的胸腺细胞。皮质上皮细胞不分泌激素,细胞膜紧贴胸腺细胞,对诱导胸腺细胞的分化十分重要。皮质上皮细胞形成皮质网架有利于胸腺细胞向髓质的分化迁移。

2)胸腺细胞

胸腺的淋巴细胞又称胸腺细胞(thymocyte),为胸腺内早期发育的T细胞,它们密集于皮质内,占皮质细胞总数的85%—90%。并有一定的排列规律:靠近被膜和胸腺小叶间隔者为幼稚的大淋巴细胞,它们的数量少;皮质深层为较成熟的中小淋巴细胞,数量多;近髓质区的淋巴细胞大部分将退化,退化的细胞被巨噬细胞吞噬,只有少量T细胞发育成熟并从毛细血管后微静脉进入血循环。

在发育的胸腺细胞中,只有大约5%的细胞能分化成为T细胞,具有正常的免疫应答潜能,95%的细胞与机体自身抗原发生反应而凋亡。若这些抗原离开胸腺,将会被自身抗原认为外来抗原,引发自身免疫性疾病,如某些类型的糖尿病、多发性硬化症等。

(2)髓质(medulla)

由大量胸腺上皮细胞和一些成熟的胸腺细胞、巨噬细胞和少量的T细胞等构成。

1)髓质上皮细胞

胞体较大,形态多种多样,也分两类细胞:①髓质上皮细胞,呈多边形或球形,数量较多,胞体较大,胞突较短,细胞连接处有桥粒,有些细胞胞质内粗面内质网发达,含大量囊泡,具有合成分泌功能,能分泌胸腺激素;②胸腺小体上皮细胞,胸腺小体(thymiccorpuscle)又称哈塞尔小体(Hassalllorpuscle),是胸腺髓质的特征性结构。圆形或卵圆形,直径在30—150μm之间,散在分布,由数层至数十层胸腺上皮细胞呈同心圆状排列而成。小体外周的上皮细胞较幼稚,细胞核明显,细胞可分裂;近小体中心的上皮细胞较成熟,胞质呈嗜酸性,细胞常退化解体,胞核消失,有的崩解成碎片。胸腺小体内还常见巨噬细胞、嗜酸粒细胞和淋巴细胞。胸腺小体的功能尚不太明确,现在已知胸腺小体与T细胞的培育有关。

2)淋巴细胞髓质中淋巴细胞少,多为小淋巴细胞。

(3)血-胸腺屏障

供应胸腺的小动脉穿过被膜,沿小叶间隔至皮、髓质交界处形成微动脉,先发出分支进入皮质形成毛细血管网,然后重返至皮质髓质交界处,再进入髓质形成毛细血管后微静脉,最后汇合成小静脉离开胸腺。但在胸腺皮质的毛细血管与胸腺实质之间的结构,能有效阻止血液中的大分子物质(如抗原)进入胸腺皮质内,这对维持胸腺内环境的稳定起着极其重要的作用,从而保证皮质中胸腺细胞免受外来抗原影响,能够在相对稳定的微环境中发育成熟。胸腺皮质中,这种位于毛细血管与胸腺细胞间的结构称为血-胸腺屏障(blood-thymussarrier),它由下列结构组成:①连续性毛细血管内皮;②毛细血管内皮基膜;③血管周隙,其中含有巨噬细胞;④胸腺上皮细胞基膜;⑤连续的胸腺上皮细胞。

2.胸腺的功能

(1)分泌激素

胸腺被膜下上皮细胞与髓质上皮细胞可产生多种激素如胸腺素、胸腺生成素、胸腺肽等,这些激素对T细胞的增殖、分化与成熟起重要作用。

(2)培育T细胞

造血干细胞经血流迁入胸腺后,在胸腺分泌的激素、上皮细胞及巨噬细胞等构成的微环境中,先在皮质增殖分化成淋巴细胞。增殖后的淋巴细胞大部分在皮质内死亡,小部分细胞继续发育,进入髓质,成为接近成熟的T细胞。这些细胞穿过毛细血管的管壁,循血流再迁移至周围淋巴器官脾、淋巴结等的特定区域,在那里增殖并参与细胞免疫反应。当周围淋巴器官中的T细胞能够完成细胞免疫功能时,胸腺逐渐退化。

(二)周围淋巴器官

周围淋巴器官(peripheral lymphoiddrgan)发生较晚,直到出生数月后才逐渐发育完善。这些器官接受中枢淋巴器官播散来的淋巴细胞,在受到抗原刺激后分化、增殖为效应细胞,产生免疫应答。因此,周围淋巴器官是进行免疫应答的主要场所。

中枢淋巴器官周围淋巴器官起源内胚层中胚层发生早,胚胎时期卵黄囊血岛晚,由中枢淋巴器官播散而来退化早晚功能培育淋巴细胞的苗圃免疫应答的主要部位抗原刺激与抗原刺激无关与抗原刺激相关周围淋巴器官内的小淋巴细胞受到某种抗原刺激后,转变为大淋巴细胞(直径可达30μm),胞质内含有丰富的核糖体,并进行一系列分裂繁殖,形成一个庞大的群体,又称克隆增殖(clonallxpansion),这个过程称为淋巴细胞活化,是淋巴细胞的特性之一。

周围淋巴器官受抗原刺激后体积可以增大,结构也发生变化,抗原被清除后体积回缩,这就是局部感染时引流区淋巴结肿大、感染控制后肿大消退的原因。

周围淋巴器官包括淋巴结、脾、扁桃体等。

1.淋巴结(lymph hodes)

是主要的免疫器官,其结构与机体的免疫功能状态密切相关。淋巴结常呈圆形或椭圆形的小体,大小不一,新鲜时呈灰红色。淋巴结位于淋巴回流的通路上,往往聚集成群,沿淋巴管排列。淋巴结与淋巴管相通连,是滤过淋巴和产生免疫应答的重要器官。

(1)淋巴结的结构

淋巴结一侧隆凸,有数条输入淋巴管(afferent tymphaticcessel)相连;另一侧凹陷,称淋巴结门,是淋巴结的神经、血管和输出淋巴管(efferent tymphaticcessel)出入的地方。输出淋巴管的数量明显少于输入淋巴管,而一个淋巴结的输出淋巴管很可能就成为下一个淋巴结的输入淋巴管。淋巴结表面为薄层致密结缔组织被膜,深面为淋巴结的实质。被膜伸入实质分支形成小梁,小梁相互连接成网,构成淋巴结内的立体支架,小梁之间为淋巴组织和淋巴窦。淋巴结的实质分皮质与髓质两部分,皮质位于淋巴结的周边和被膜深面,髓质位于淋巴结的中央。

1)皮质

位于被膜下方,由浅层皮质、副皮质区和皮质淋巴窦组成。

浅层皮质(superfaciallortex):位于皮质最外层,主要含B细胞,由淋巴小结和小结间区的弥散淋巴组织构成。无抗原刺激,初级淋巴小结较多。若有抗原刺激,次级淋巴小结增多,生发中心明显。生发中心可分暗区和明区,明区位于浅部,HE染色切片上着色浅,主要由中等大小的淋巴细胞组成。暗区位于基部,主要由胞质强嗜碱性的大淋巴细胞组成,故暗区着色深。这些细胞不断分裂形成中型B细胞并迁移到明区,再分化成小结帽的小淋巴细胞。朝向被膜一侧有半月形小结帽,由密集的小淋巴细胞组成。帽部小淋巴细胞有两类:一类是浆细胞的前身,这类细胞迁移到髓质或其他周围淋巴器官、淋巴组织或慢性炎症处,转化为浆细胞,参与体液免疫应答;另一类是记忆B细胞,离开淋巴结后,参与淋巴细胞再循环。

副皮质区(paracortexxone):位于皮质深层,由弥散淋巴组织组成,主要为T细胞,故又称胸腺依赖区。副皮质区内可见高内皮毛细血管后微静脉,内皮细胞立方形,这是淋巴细胞重新进入淋巴结的通道。

皮质淋巴窦(corticallinus):包括被膜下淋巴窦和小梁周窦,分别位于被膜深面和小梁周围,二者相互通连。被膜下淋巴窦位于被膜与浅层皮质之间,相互吻合,被膜侧有数条输入淋巴管通入,并输送至小梁周窦。小梁周窦位于小梁与浅层皮质之间,多数为较短的盲管,仅少数穿越副皮质区与髓质淋巴窦相通。淋巴窦壁由一层内皮细胞围成,窦腔内有网状细胞、网状纤维构成的支架,支架上附有大量巨噬细胞。窦腔迂回曲折,使来自输入淋巴管的淋巴液只能在其中缓慢流动,既有利于巨噬细胞的清除滤过,也有利于组织中的细胞、抗体等进入淋巴窦。

2)髓质

位于淋巴结深部,由髓索与髓质淋巴窦组成。

髓索(medullaryyord):呈索状,相互连接成网,主要含有B细胞、浆细胞和巨噬细胞等,细胞的数量与比例因免疫应答状态不同而变化,其中浆细胞来自淋巴小结,在此分泌抗体。

髓质淋巴窦(medullaryyinus):简称髓窦,分布于髓索之间或髓索与小梁之间,有呈星状的内皮细胞支撑窦腔,有许多巨噬细胞附着于内皮细胞,结构与皮质淋巴窦相似。

(2)淋巴结内的淋巴通路

淋巴从输入淋巴管进入被膜下窦和小梁周窦,大部分渗出到皮质淋巴组织内,再渗入髓质淋巴窦,少部分经小梁周窦直接流入髓质淋巴窦,髓质淋巴窦接输出淋巴管。淋巴经淋巴窦的滤过后,细菌等抗原被清除,而淋巴组织中的细胞和抗体等成分又源源不断地进入淋巴,有利于免疫应答。

(3)淋巴结的功能

1)滤过淋巴人体皮肤和黏膜中的毛细淋巴管极易进入细菌、病毒、毒素等抗原物质,它们随淋巴进入淋巴结,在缓慢地流经淋巴窦时,在此被巨噬细胞吞噬而受到清除,避免扩散。淋巴结的滤过清除率可达99.5%,但对病毒及癌细胞的清除能力较差。在恶性肿瘤患者,出现的引流区淋巴结肿大,不是淋巴结对肿瘤的免疫应答,而是肿瘤细胞在淋巴结的定居,是肿瘤淋巴道转移的临床标志。

2)参与免疫应答

进入淋巴结的抗原,被巨噬细胞及交错突细胞捕获、吞噬与处理后,其抗原信息即被呈递给相应的T细胞、B细胞等淋巴细胞。在抗原刺激下,浅层皮质分化、增殖,淋巴小结增多增大,B细胞很快转化为浆细胞并产生抗体,进行体液免疫;同时,副皮质区明显扩大,产生并输出更多的效应性T细胞,引发细胞免疫。

2.脾脾

在胚胎时期具有造血功能,但自骨髓开始造血后,脾的造血功能就逐渐退化,最后演变成人体最大的周围淋巴器官,也是血液循环途径上最大的过滤器官。脾实质由淋巴组织和血管系统组成,可分为白髓、红髓、边缘区3部分。

(1)脾的结构

在新鲜的脾切面上观察,可见脾的实质大部分为深红色的红髓,其间散在着灰白色点状的白髓,红髓与白髓交界处的狭窄区域为边缘区。脾血管丰富,沿血管有规律地分布着脾内淋巴组织所形成的各种微细结构。

1)被膜与小梁脾

表面包裹致密结缔组织构成的较厚被膜,富含弹性纤维及平滑肌的致密结缔组织,大部分表面覆有间皮。被膜的结缔组织向脾内伸入,形成许多条索状粗细不等的分支称为小梁。小梁相互连接,构成脾的粗支架。小梁内含有较多的弹性纤维与平滑肌,平滑肌纤维的收缩可调节脾的血流量。较粗大的小梁内还常见小梁动脉和小梁静脉,小梁动脉是脾动脉进入脾门后沿小梁走行的分支,其再分支称中央动脉。

2)白髓(white eulp)

白髓由密集的淋巴组织组成,在新鲜脾切面上呈散在分布的灰白色小点而得名。主要由动脉周围淋巴鞘与淋巴小结两部分组成,相当于淋巴结的皮质。

3)动脉周围

淋巴鞘是围绕着中央动脉的厚层弥散淋巴组织,呈套状,相当于淋巴结的副皮质区,为胸腺依赖区,含有大量T细胞和少量的巨噬细胞及交错突细胞等,构成脾的胸腺依赖区,此区内无毛细血管后微静脉。中央动脉旁有一条伴行的小淋巴管(输出淋巴管),是鞘内T细胞经淋巴迁出脾的重要通道。当发生细胞免疫应答时,动脉周围淋巴鞘内的T细胞分裂增殖,动脉周围淋巴鞘随之增厚。

4)淋巴小结

也称脾小体或脾小结,常位于动脉周围淋巴鞘的一侧,由大量B细胞组成,构成脾的骨髓依赖区。脾小体与抗原的刺激相关,发生免疫应答时数量剧增,脾小体增大,含有生发中心及明区、暗区,帽部朝向红髓,抗原被清除后逐渐减少、变小。

5)红髓(red dulp)

充满于白髓之间的广大区域,由于含较多红细胞,故而在新鲜脾切面上呈红色而得名。红髓占脾实质的2/3,由脾索和脾血窦两部分组成。

6)脾索由索带状淋巴组织构成,相互连接成网,主要含有各种血细胞以及B细胞、巨噬细胞、浆细胞和树突状细胞,是脾进行滤血的主要场所,可清除血中异物及衰老死亡的红细胞等。中央动脉穿出动脉周围淋巴鞘后分支进入脾索,形成形似笔毛的笔毛微动脉,大部分开放于脾索淋巴组织,少数与脾血窦直接通连,因此,脾索内也含有大量的血细胞成分。

7)脾血窦简称脾窦,是位于脾索之间的不规则腔隙,宽约12—40μm,相互连接成网。窦壁内皮细胞呈杆状,平行排列,窦壁内外贴附着许多吞噬能力很强的巨噬细胞。内皮细胞之间有间隙,内皮细胞外有不完整的基膜和环行缠绕的网状纤维,故窦壁如同一多孔的栅栏,脾索内血细胞变形后经内皮间隙进入脾窦,在此进行滤过。在横切面上,窦壁内皮呈圆形或椭圆形,突入管腔,脾血窦的血液先汇入小梁静脉,再于脾门处汇入脾静脉。

边缘区(marginallone):位于白髓与红髓交界处,含有T细胞、B细胞和大量巨噬细胞。中央动脉发出多条毛细血管的末端在此区膨大形成边缘窦。边缘窦既是淋巴细胞从血液进入脾的重要通道,也是脾最先接触抗原并产生免疫应答的重要部位。

(2)脾的功能

1)滤过血液

血液经脾动脉进入脾后,经小梁动脉、中央动脉、边缘窦及笔毛微动脉进入边缘区和脾索,穿越脾血窦壁进入脾血窦及小梁静脉,由脾静脉流出。脾滤过血液的主要部位是边缘区和脾索,其中大量巨噬细胞可吞噬清除血液中的病原体和衰老红细胞等,大部分血液成分则穿过血窦内皮细胞的间隙,重新回到血循环。当脾功能亢进时,可因红细胞破坏增加而贫血。

2)参与免疫应答

脾是人体最大的免疫器官,也是免疫细胞聚居的主要部位,在机体免疫功能中有着重要地位。各种血源性抗原物质均可激发脾的免疫应答,使脾的体积和内部结构发生相应变化。侵入血液的抗原性异物可引起脾内T细胞、B细胞发生免疫应答。体液免疫时,淋巴小结增多增大,脾索内浆细胞增多。细胞免疫时,动脉周围淋巴鞘增厚。

3)造血脾在胚胎早期有制造各种血细胞及血小板的功能,出生后继续保持着产生淋巴细胞的作用,即使在成年后,脾内仍然含有少量造血干细胞,一旦机体处于严重缺血或某些病理状态时,脾还能恢复其制造多种血细胞的功能,称之为髓外造血。

4)储血一般认为,脾能储血40mL左右,主要是以血细胞的形式存储于血窦内,在剧烈运动或大失血时,脾被膜及小梁内的平滑肌收缩,可将存储的红细胞、血小板等送入血循环以应急需。

3.扁桃体(tonsilla)

在消化道与呼吸道交汇处黏膜内,分布有几群淋巴组织,称扁桃体,属上皮下淋巴器官,包括腭扁桃体、舌扁桃体和咽扁桃体。它们与咽黏膜内多处分散的淋巴组织共同组成咽淋巴环,构成机体的重要防线。

腭扁桃体最大,表面被覆复层扁平上皮,上皮向固有层内陷形成10—20个隐窝,隐窝周围密集着弥散淋巴组织和淋巴小结,底面有结缔组织被膜包裹。隐窝深部的复层扁平上皮含有大量T细胞、B细胞和浆细胞,还有少量巨噬细胞和郎格汉斯细胞,称上皮浸润部。在弥散淋巴组织内常见高内皮微静脉,为淋巴细胞进、出扁桃体的重要通道。在隐窝内,可见脱落的上皮细胞、淋巴细胞、白细胞及细菌等。淋巴细胞也可经上皮细胞间的通道由上皮表面排出。

咽扁桃体和舌扁桃体较小,结构与腭扁桃体相似。咽扁桃体无隐窝,舌扁桃体也仅有一个浅隐窝。成人的咽扁桃体和舌扁桃体多萎缩退化。

扁桃体的主要功能是产生淋巴细胞和抗体,属于机体第一道防线。咽部是食物和气体必经之路,接触细菌的机会较多,因而最易受抗原刺激。扁桃体和丰富的淋巴组织对机体有着重要的防御、保护作用,同时也容易遭受病菌侵袭而出现炎症。