绪论及细胞-组织胚胎学课件

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1、Histology and Embryology,Department of Pathology,一、组织学与胚胎学的研究内容,（一）组织学(histology) 定义： 组织学是借助于显微镜观察人体微细结构的一门学科。 研究内容： 人体的组织是由细胞和细胞间质发育分化形成的，而器官系统则又是由几种不同组织发育分化而成。 因此组织学的研究内容包括：细胞、组织和器官系统三部分。,1、细胞(cell),定义： 是人体形态结构的基本单位，是一切生物体新陈代谢、生长发育、繁殖分化的形态学基础。 结构特点： 形态各异、大小不等：人体具有许多形态各异、大小不同的细胞，参与机体的各种机能活动。 功能特点：

2、相互调节、相互协同：各种细胞在机体内相互调节、相互协同，以维持整体的生命活动。,2、组织(tissue),形成：在胚胎发育时期形成。 组成：由一些形态相似、功能相近的细胞 和细胞间质所组成。 分类： 由于细胞的特性不同，组织也相应分为：上皮组织、结缔组织、肌组织、神经组织。,3、器官和系统(organ and system),形成：是在胚胎发育的早期由几种不同的组织发育、分化和互相结合所形成。 器官的组织特征： 成体各器官、系统分别具有其细微结构的组织特征，执行着特定的功能。 如：口腔、食道、胃、肠等均由不同的组织发育、分化和结合而成，它们具有各自不同的形态结构特点，但却执行着共同的功能，即消

3、化食物、吸收营养、排除糟粕。,（二）胚胎学(embryology),定义： 是研究人体发生、生长发育及其机理的学科。 研究内容： 生殖细胞形成、受精、卵裂、植入、三胚层形成与分化、胎膜与胎盘、先天性畸形等。 人体的生长发育： 是一个从精、卵结合所形成的受精卵开始直至个体死亡的连续不断的过程，也是一个由单细胞受精卵演变成多细胞人体的生长、发育与分化的过程。,人体在母体内生长发育的过程可分为胚期和胎期，而在人体的生长发育过程中绝大多数变化是发生在胚期和胎期。 所以人体胚胎学实际是研究人体在胚期和胎期的生长、发育，它所涉及的时期可以说是从受精开始，终止于出生。胎儿的诞生只不过是在人体的生长发育中环境

4、的明显变化，人体本身的生长发育并不因诞生而停止。 胎儿诞生后，不只是身体的长高、长大，而且还要发生一系列的重要变化。 因此，从广义的角度讲，研究人体的发生、发育的科学，应称为人体发生学（development of human）。,二、组织学与胚胎学的研究方法,组织学与胚胎学的研究主要涉及到两方面：即显微镜和标本。,显微镜包括：,1.光学显微镜(light microscopy, LM)： 又称光镜，常用于学习和研究组织学与胚胎学，其分辨率为0.2m，放大倍数约为1000倍。,2.电子显微镜(electron microscopy,EM)：,又称为电镜，多用于组织学与胚胎学的研究，其分辨率为0

5、.2nm，比光镜高1000倍，可放大几万倍到几十万倍。因此电子显微镜能观察到细胞的更微细结构。 透射电子显微镜图 扫描电子显微镜图,(一)一般光学显微镜技术,应用光学显微镜观察组织标本(切片)是最常用的方法。 组织学的标本制作比较复杂，基本包括以下几个主要，即步骤：取材、固定、脱 水、浸蜡、包埋、切片、染色、脱水、透明、封固等。 其他制片技术： 此外血细胞、分离细胞或脱落细胞可直接涂在玻片上（涂片）； 疏松结缔组织可撕成薄片铺在玻片上（铺片）； 牙和骨等坚硬组织可磨成薄片（磨片）,染色(Stainning)：,切片或其他标本需经染色后方可在显微镜下观察。,(1)常规染色：苏木精(hematox

6、ylin，H)和伊红(eosin，E)，简称HE染色。,苏木精：为碱性染液，使细胞核内的染色质和细胞质内的核糖体等物质染成蓝紫色，该物质称为具有嗜碱性(basophilia)。 伊 红：为酸性染液，可使细胞质内的普通蛋白和胶原纤维等物质染成粉红色，该物质称为具有嗜酸性(acidophilia)。 若与苏木精和伊红亲和力均不强，则称中性(neutrophilia)。,HE染色，示小肠绒毛单层柱状上皮细胞 细胞核嗜碱性，被染为蓝紫色； 细胞质略嗜酸性，被染为粉红色。,(2)甲苯胺蓝（toluidine）染色技术：,甲苯胺蓝是一种蓝色的碱性染料，可将细胞内、外的某些物质染成紫红色，而不是蓝色，这种染

7、色现象称为异染性(metachromasia)。,示气管壁透明软骨囊： 具有异染性的特点，在HE染色下被染为蓝紫色，但在甲苯胺蓝染色中，则被染为紫红色.,(3)特殊染色：即重金属盐浸镀法，如硝酸银法和氯化金法等,重金属盐浸镀法可使附着在细胞或组织表面的金属微粒还原而呈棕黑色或棕黄色。 有些细胞或者组织可直接使硝酸银还原而被显示出来，称为亲银性(argentaffin)； 有些细胞或组织不能直接使硝酸银还原，在染色过程中需另外加入还原剂尚能发生反应，则称嗜银性(argyrophilia)。,硝酸银染色，示小肠腺内分泌细胞 细胞被染为黑色；HE复染,（二）电子显微镜技术,根据分辨率、放大倍数及功能

8、等不同可分为两种，即：透射电子显微镜，又称透射电镜或电镜；扫描电子显微镜，又称扫描电镜。,1、透射电子显微镜(transmission electron microscope),透射电镜所观察的组织必须用戍二醛或锇酸固定，树脂包埋，切厚5080nm的超薄切片，然后再经铅盐等重金属盐染色后镜下观察。 电镜下所见的结构称超微结构(ultrastructure)。 超微结构被金属所染部位，在荧光屏上显得暗，图象较黑，为电子密度高；反之则称为电子密度低。 被检结构与重金属盐相结合的称正染色；被检结构本身不与重金属盐结合，而其周围着重金属盐的称负染色。一般染色都是正染色。,透射电子显微镜，示淋巴细胞超微

9、结构 黑色为高电子密度；灰色为低电子密度,2、扫描电子显微镜技术(scanning electron microscope),扫描电子显微镜技术要观察的组织不需制成切片。 固定后的标本，在其表面喷镀金属，在荧光屏上即可显示细胞或组织表面的立体结构，如细胞表面的突起、微绒毛、纤毛等。,扫描电子显微镜示血细胞表面超微结构,（三）冷冻切片技术 (frozen section method),为了既要避免细胞、组织内的某些物质不被固定液所破坏，又要使组织变硬，便于将其切成较薄的薄片。同时，又要很快地得到切片。可将所获取的新鲜组织立即投入到液氮(-196)内进行快速冻结。然后，再用恒冷箱切片机(cryo

10、stat)制成冷冻切片(frozen section) 。 利用这种方法制片迅速，细胞内酶的活性保存较好，故常用于酶组织化学染色。,（四）冷冻蚀刻复型术 (freeze etch replica),该技术既可以看到细胞膜外表面，又可见细胞膜的内表面，也可探测细胞膜断面的结构。 该技术包括冷冻、断裂、镀铂、分离复制面等主要步骤。,冷冻蚀刻复型术，示细胞内面及细胞核表面超微结构,（五）组织(细胞)化学术(histo(cyto)chemistry method),定义：是通过化学反应的原理，定性、定位、定量研究组织或细胞内化学物质的组成及与功能的关系；若与电子显微镜技术相结合，则简称为电镜组织(细胞

11、)化学。 基本原理：在组织切片和细胞样品上滴加一定的试剂，该试剂与组织内的某些成分发生化学反应，在局部形成有色沉淀物，通过显微镜观察而对组织细胞内的化学成分进行定位、定性和定量的研究。,酶组织化学方法： 组织化学方法也可显示酶的活性，各种不同的酶有不同显示方法。 一般是将组织切片在某种酶底物中温育，而后检出反应产物，即可知酶的存在。如：显示三磷酸腺苷酶，作用液中就含三磷酸腺苷。,举例： 过碘酸希夫反应(period acid Schiff reaction)，简称PAS 反应。该方法是显示细胞内糖原或多糖的一种方法，其化学反应的的基本过程是通过过碘酸的氧化作用，使多糖释放出醛基，醛基与无色硷性

12、品红结合反应，于多糖存在的部位形成紫红色沉淀物，从而证明细胞内含有糖原或粘多糖成分。,PAS法显示肝细胞糖原,（六）免疫组织化学(immunohistochemistry method),是利用抗原与抗体结合的原理，定性、定位、定量检测细胞内多肽、蛋白质等大分子物质的方法。 该方法是先将蛋白质或多肽作为抗原，注入到某种动物体内，使其体内产生与所注入抗原相应的抗体。而后自其血清中提取该抗体，并以荧光染料或铁蛋白或辣根过氧化物酶等标记。用标记了的抗体来处理组织切片。标记抗体与切片上相应抗原特异性结合。因此切片中有标记物呈现的部位，从而显示该物质在组织中的分布。 这种方法特异性强、敏感度高、发展十分

13、迅速，应用也十分广泛，成为当前生物学和医学众多学科的重要研究方法。,免疫组织化学反应步骤示意图,（七）组织或细胞培养(tissue or cell culture),将人体或动物的活细胞、活组织在体外培养，称细胞或组织培养(cell or tissue culture) 。 细胞在体外生存，必需具备适宜的条件，其包括营养、O2和CO2的比例、渗透压、pH值、温度和湿度。 利用体外培养细胞，可人为的给以各种不同的条件，研究不同条件对细胞的分裂、分化、结构和功能等的影响，并可用显微摄影等技术记录细胞的动态变化。,培养瓶内的细胞培养,96孔板内的细胞培养,三、学习组织学与胚胎学几点注意的问题,1.长

14、度单位： 按国际单位制计量镜下或照片中细胞结构的长度。 常用的长度单位是：毫米(mm)、微米(m)、纳米(nm)。 1 毫米(mm)1000 微米(m)1000000 纳米(nm) 0.0001 毫米(mm) 1 微米(m)1000 纳米(nm) 0.0000001 毫米(mm)0.0001 微米(m)1 纳米(nm),2.理论和实习密切联系,组织学与胚胎学是一门以形态结构为主的学科，许多结构不要死记硬背，而是在实习课中通过观察、分析、比较，然后再记忆。 这种联系既不会感到枯燥而又能认识深刻，所以学习时要重视实习课这个重要环节。 组织学切片或照片中所显示的是组织和细胞的平面结构，如要研究它的立

15、体结构，可制成连续切片，观察记录每一张切片中的结构，然后累积起来进行分析，或制成模型以表达整体结构。 同一细胞或某一种结构或组织，由于切面的不同而有着形态的差异。因此，应注意从平面的局部的图象中，正确地理解立体与整体的 结构关系。,3.断面和立体的关系,在显微镜下观察的组织切片都是结构断面的形态。 由于所切的部位不同，在一个细胞某断面可见细胞核，在某断面见不到细胞核。 又如身体内许多管状的器官，由于所切方位不同，往往呈完全不同的形态。,示单管不同横(左)、纵(右)切面模式图,示弯管不同切面模式图,4.结构与功能的关系：,每种细胞、组织和器官均有一定的形态结构特点，并与其功能有着密切关系。 例如

16、： 神经细胞有细长突起的结构特点，以传递神经冲动； 分泌蛋白质的细胞，其细胞质中含丰富的粗面内质网、发达的高尔基复合体和许多分泌颗粒等； 红细胞含丰富的血红蛋白，则具有结合和携带氧气的功能； 巨噬细胞胞质内含较多的溶酶体； 肌细胞的形态细长、肌浆内含与收缩有关的肌丝等； 上皮细胞的排列紧密与其保护功能相关； 消化道各段粘膜的功能不同，其结构又有各自的特点等。,5.从静态结构了解动态结构的变化：,从受精卵到胎儿娩出，胚胎经过一系列的变化，这个变化是个连续的过程。 学习人体胚胎学时一定要把握住每一过程的变化，包括时间、地点、相互关系，从而建立起动态的概念。,第一章 细胞（cell）,定义：细胞是一切生物体的结构和功能的基本单位。 人体由多种细胞构成，它们具有不同的形态结构和特定的功能。共同完成人体完整的生命活动，如物质代谢、生长发育、对环境的感应及生殖遗传等。,一、 细胞的一般特点：,1.细胞形态 人体细胞形态各异，有球形、多边形、梭形、扁平形、立方形、圆柱形和星形多突状等。都是适应有机体各种特定的功能演化而成。 例如： 血液中可