组织学与胚胎学：软骨和骨

1、第第5章章 软骨和骨软骨和骨 一、软骨一、软骨（cartilage ） o 软骨软骨:由软骨组织和软骨膜构成由软骨组织和软骨膜构成 o 软骨组织：软骨细胞与软骨基质组成。软骨组织：软骨细胞与软骨基质组成。 o 无血管，分布（胎儿、成体）无血管，分布（胎儿、成体） （一）软骨组织（一）软骨组织 1.软骨组织的细胞软骨组织的细胞 （1）骨祖细胞可分化为成骨细胞和成软骨细胞）骨祖细胞可分化为成骨细胞和成软骨细胞 （2）成软骨细胞：位置，形态和功能）成软骨细胞：位置，形态和功能 （3）软骨细胞）软骨细胞（chondrocyte） LM: 软骨陷窝，软骨陷窝， 分布规律；同源细胞群分布规律；同源细胞群

2、功能功能: 合成和分泌纤维合成和分泌纤维 及基质。及基质。 . 软骨基质：由纤维和软骨基质：由纤维和 无定型基质组成。无定型基质组成。 前者与结缔组织相同，不同之处为蛋白聚糖较多，前者与结缔组织相同，不同之处为蛋白聚糖较多， 硫酸软骨素多靠近软骨陷窝，故嗜碱性强，形成硫酸软骨素多靠近软骨陷窝，故嗜碱性强，形成 软骨囊；纤维的种类因软骨类型不同而异。软骨囊；纤维的种类因软骨类型不同而异。 （二）软骨膜（二）软骨膜 (perichondrium) 被覆于软骨表面的薄层致密结缔组织（除关节软被覆于软骨表面的薄层致密结缔组织（除关节软 骨外）内含血管、淋巴和神经供软骨组织。骨外）内含血管、淋巴和神经供

3、软骨组织。 起营养和保护作用。起营养和保护作用。 （三）软骨的类型（三）软骨的类型 1. 透明软骨透明软骨（hyaline cartilage） 分布于肋软骨、呼吸道软骨和关节软骨等。分布于肋软骨、呼吸道软骨和关节软骨等。 纤维成分：纤维成分：型胶原蛋白构成型胶原蛋白构成 的胶原原纤维。它的胶原原纤维。它 排列成三维网格状，排列成三维网格状， 并与基质的折光率并与基质的折光率 一致，大量水分。一致，大量水分。 2. 弹性软骨（弹性软骨（elastic cartilage） 分布：耳廓、咽喉和会分布：耳廓、咽喉和会 厌等处。厌等处。 结构特点：含有大量结构特点：含有大量 的弹性纤维，互相交的弹性

4、纤维，互相交 织成网，使其具有很织成网，使其具有很 大的弹性，其余结构似大的弹性，其余结构似 透明软骨。透明软骨。 3. 纤维软骨纤维软骨(fibrous cartilage) 分布：椎间盘、耻骨联合和关节盘等处。分布：椎间盘、耻骨联合和关节盘等处。 基质很少，含大量基质很少，含大量 胶原纤维束，平行胶原纤维束，平行 或交叉排列。位于或交叉排列。位于 软骨囊的软骨细胞软骨囊的软骨细胞 成行排列，分布于纤维束间。成行排列，分布于纤维束间。 （四）软骨的发生与生长（四）软骨的发生与生长 胚胎间充质细胞聚集增生胚胎间充质细胞聚集增生 骨祖细胞骨祖细胞 成成 软骨细胞分泌基质将自身包埋软骨细胞分泌基质

5、将自身包埋 软骨细软骨细 胞胞 1. 附加生长附加生长: 又称软骨膜下生长，软骨膜深又称软骨膜下生长，软骨膜深 部的骨祖细胞增殖，从外周逐层生长。部的骨祖细胞增殖，从外周逐层生长。 2. 间质生长（间质生长（interstitial growth）：又称软）：又称软 骨内生长，软骨细胞增殖，从内向外生骨内生长，软骨细胞增殖，从内向外生 长。长。 组织工程耳组织工程耳 二、二、 骨骨（bone) 骨是由骨组织和骨膜组成的器官。骨是由骨组织和骨膜组成的器官。 （一）骨组织（一）骨组织(osseous tissue） 由由四四种骨细胞和骨基质（大量骨盐沉积）组种骨细胞和骨基质（大量骨盐沉积）组 成。

6、成。 骨基质骨基质 (bone matrix) 即钙化的细胞外基质即钙化的细胞外基质 （1）有机成分：大量胶原纤维和少量的无定）有机成分：大量胶原纤维和少量的无定 形基质，胶原纤维主要由形基质，胶原纤维主要由型胶原蛋白构成，型胶原蛋白构成， 由成骨细胞分泌。由成骨细胞分泌。 无定形基质主要由蛋白聚糖及其复合物。无定形基质主要由蛋白聚糖及其复合物。 其中有骨钙蛋白，骨桥蛋白、骨粘连蛋白和钙其中有骨钙蛋白，骨桥蛋白、骨粘连蛋白和钙 结合蛋白。结合蛋白。 （）无机成分：（）无机成分：又称骨盐（又称骨盐（bone salt），主），主 要成分：羟基磷灰石结晶，即要成分：羟基磷灰石结晶，即 Ca10 (

7、PO4 )6 (OH)2 ），以钙磷离子为主，呈细针状，沿），以钙磷离子为主，呈细针状，沿 胶原原纤维长轴排列并与之结合。胶原原纤维长轴排列并与之结合。 o 类骨质：无钙盐沉积的细胞外基质。类骨质：无钙盐沉积的细胞外基质。 o 胚胎时至胚胎时至5岁，先形成编织骨（胶原纤维岁，先形成编织骨（胶原纤维 呈无规则交织排列），以后逐渐改建为板呈无规则交织排列），以后逐渐改建为板 层骨。层骨。 骨板（骨板（bone lamella） 即胶原纤维平行排列成层并借无定形基质粘合即胶原纤维平行排列成层并借无定形基质粘合 在一起，其上有骨盐沉积，形成薄板状结构。在一起，其上有骨盐沉积，形成薄板状结构。 相邻两层

8、骨板内的纤维方向互相垂直。这种结相邻两层骨板内的纤维方向互相垂直。这种结 构能承受多方压力，增强了骨的支持力。构能承受多方压力，增强了骨的支持力。 密质骨：骨板规则排列，层数多；密质骨：骨板规则排列，层数多； 松质骨：数层不规则的骨板形成针状或片状骨松质骨：数层不规则的骨板形成针状或片状骨 小梁，它们交织成立体网格结构。小梁，它们交织成立体网格结构。 骨组织的细胞骨组织的细胞 四种细胞，骨细胞位于骨组织内，其余均位四种细胞，骨细胞位于骨组织内，其余均位 于骨组织表面。于骨组织表面。 （1）骨祖细胞（）骨祖细胞（osteogenic cell） 是骨组织的干细胞，分布于骨膜与骨组织是骨组织的干细

9、胞，分布于骨膜与骨组织 的交界处。形态与骨膜中的纤维细胞相似，的交界处。形态与骨膜中的纤维细胞相似， 难以分辨。难以分辨。 功能：在骨的生长、改建和修复中，可分裂功能：在骨的生长、改建和修复中，可分裂 增殖，并分化为成骨细胞。增殖，并分化为成骨细胞。 （2）成骨细胞（）成骨细胞（osteoblast） 分布：骨组织表面，单层排列。分布：骨组织表面，单层排列。 LM：呈矮柱状或立方形，或带有突起。核圆：呈矮柱状或立方形，或带有突起。核圆 形，胞质嗜碱性。骨被覆细胞（静止状态）形，胞质嗜碱性。骨被覆细胞（静止状态） EM：大量的粗面内质网和高尔基复合体，基：大量的粗面内质网和高尔基复合体，基 质小

10、泡，内含细小钙盐结晶，小泡膜上有质小泡，内含细小钙盐结晶，小泡膜上有 钙结合蛋白和碱性磷酸酶，参与钙化过程。钙结合蛋白和碱性磷酸酶，参与钙化过程。 成骨细胞与骨被覆细胞光镜图成骨细胞与骨被覆细胞光镜图 成骨细胞成骨细胞（TEM） 功能：合成和分泌骨基质的有机成分和多功能：合成和分泌骨基质的有机成分和多 种细胞因子。参与成骨。种细胞因子。参与成骨。 o 成骨细胞分泌类骨质（成骨细胞分泌类骨质（osteoid）。形成）。形成 的类骨质将自身包埋于其中，骨盐沉积的类骨质将自身包埋于其中，骨盐沉积 后变为骨组织，成骨细胞则最终转变为后变为骨组织，成骨细胞则最终转变为 骨细胞。骨细胞。 (3) 骨细胞（

11、骨细胞（osteocyte） 分布：均匀地分散于骨组织内部。分布：均匀地分散于骨组织内部。 LMLM：胞体小，扁椭圆形，多突起，骨细胞胞：胞体小，扁椭圆形，多突起，骨细胞胞 体位于骨陷窝中，突起位于骨小管中，其体位于骨陷窝中，突起位于骨小管中，其 周围有组织液。周围有组织液。 EMEM：胞质内细胞器不发达，相邻骨细胞的突：胞质内细胞器不发达，相邻骨细胞的突 起之间有缝隙连接，以传递信息。起之间有缝隙连接，以传递信息。 骨细胞光、电镜图骨细胞光、电镜图 （）破骨细胞（）破骨细胞（osteoclast） o 分布：骨组织被吸收部位所形成的陷窝内。分布：骨组织被吸收部位所形成的陷窝内。 LM：细胞大

12、，可达：细胞大，可达100 m，多核，目前认为，破多核，目前认为，破 骨细胞是由多个单核细胞融合而成。胞质嗜酸骨细胞是由多个单核细胞融合而成。胞质嗜酸 性强，有极性，近骨基质侧有皱褶缘。性强，有极性，近骨基质侧有皱褶缘。 EM：突起（皱褶缘），亮区（皱褶缘周围的环形：突起（皱褶缘），亮区（皱褶缘周围的环形 胞质区，其中含微丝，胞膜平整），各级溶酶胞质区，其中含微丝，胞膜平整），各级溶酶 体和线粒体，吞噬泡和吞饮泡，内含小的钙盐体和线粒体，吞噬泡和吞饮泡，内含小的钙盐 结晶及解体的有机成分。结晶及解体的有机成分。 吸收陷窝：吸收陷窝： 破骨细胞（破骨细胞（LM） 破骨细胞（破骨细胞（TEM） 功

13、能：破骨细胞可向吸收陷窝释放多种水解酶、功能：破骨细胞可向吸收陷窝释放多种水解酶、 和有机酸等，溶解骨盐和分解有机质，溶和有机酸等，溶解骨盐和分解有机质，溶 解后的产物可经皱褶缘吸收，形成吞噬泡解后的产物可经皱褶缘吸收，形成吞噬泡 和吞饮泡，在细胞内进一步降解。和吞饮泡，在细胞内进一步降解。 （二）长骨的结构（二）长骨的结构 长骨由骨干和骨骺组成，表面覆有骨膜和长骨由骨干和骨骺组成，表面覆有骨膜和 关节软骨、骨髓腔中充填骨髓。关节软骨、骨髓腔中充填骨髓。 骨干骨干 主要由骨密质主要由骨密质构成，内侧有少量松质骨。构成，内侧有少量松质骨。 内、外环骨板，内、外环骨板， 之间中层为骨干之间中层为骨

14、干 的主体，由哈弗斯的主体，由哈弗斯 系统和少量间骨板系统和少量间骨板 构成。构成。 穿通管（福尔克曼管）穿通管（福尔克曼管） 内含血管、神经和骨祖细胞内含血管、神经和骨祖细胞 穿通管（穿通管（LM） （）环骨板（）环骨板 环绕骨干内、外表面排列的骨板。分别为环绕骨干内、外表面排列的骨板。分别为 外环骨板和内环骨板。外环骨板和内环骨板。 外环骨板较厚，数层或十多层骨板组成，内外环骨板较厚，数层或十多层骨板组成，内 环骨板厚环骨板厚薄不均薄不均，沿骨髓腔内面平行排列。，沿骨髓腔内面平行排列。 其内表面衬有骨内膜。其内表面衬有骨内膜。 （2）骨单位（）骨单位（osteon), 又称哈弗斯系统又称哈

15、弗斯系统 位于内、外环骨板之间，位于内、外环骨板之间，是构成长骨干的是构成长骨干的 主要结构单位。长筒状。主要结构单位。长筒状。 o 4-20层同心圆排列的骨板（哈弗斯骨板）层同心圆排列的骨板（哈弗斯骨板） 围绕中央管构成，相邻骨板纤维方向互围绕中央管构成，相邻骨板纤维方向互 成直角。骨板中有骨小管和骨陷窝。成直角。骨板中有骨小管和骨陷窝。 o 穿通管与骨单位的中央管相通。管内有穿通管与骨单位的中央管相通。管内有 来自骨内、外膜的血管、神经和骨祖细来自骨内、外膜的血管、神经和骨祖细 胞。胞。 骨单位（骨单位（LM，硫堇染色），硫堇染色） 骨单位中的营养运输通路骨单位中的营养运输通路 是填充于骨

16、单位之间的一些大小、形状不规是填充于骨单位之间的一些大小、形状不规 则的骨板。是骨生长与改建时骨单位残留则的骨板。是骨生长与改建时骨单位残留 部分。部分。 （）间骨板（）间骨板 2.2. 骨骺骨骺 主要由松质骨构成，是由大量针状或片状的骨小梁主要由松质骨构成，是由大量针状或片状的骨小梁 连接成多孔的网架。骨小梁之间有可见腔隙，其连接成多孔的网架。骨小梁之间有可见腔隙，其 中充满骨髓。骨小梁由几层平行排列的骨板和骨中充满骨髓。骨小梁由几层平行排列的骨板和骨 细胞构成。细胞构成。 骨膜：骨内膜和骨外膜。骨膜：骨内膜和骨外膜。 骨外膜骨外膜: 由致密结缔组织构成，胶原纤维束横向穿由致密结缔组织构成，

17、胶原纤维束横向穿 入外环骨板中，起固定骨膜的作用，称穿通纤维。入外环骨板中，起固定骨膜的作用，称穿通纤维。 o 骨内膜：由富含骨祖细胞的疏松结缔组骨内膜：由富含骨祖细胞的疏松结缔组 织构成。骨祖细胞常排列成一层，颇似织构成。骨祖细胞常排列成一层，颇似 单层扁平上皮。单层扁平上皮。 o 骨祖细胞保持着分化潜能，为骨旳生长骨祖细胞保持着分化潜能，为骨旳生长 何修复提供干细胞。临床上利用骨膜移何修复提供干细胞。临床上利用骨膜移 植治疗骨折、骨和软骨的缺损。植治疗骨折、骨和软骨的缺损。 三、骨发生三、骨发生(osteogenesis) o 由胚胎时期的间充质发生。由胚胎时期的间充质发生。 膜内成骨和软

18、骨内成骨膜内成骨和软骨内成骨 1. 膜内成骨：膜内成骨：间充质细胞增殖密集间充质细胞增殖密集形成富形成富 含血管的胚胎性结缔组织膜含血管的胚胎性结缔组织膜膜内某处间充膜内某处间充 质细胞分化为骨祖细胞质细胞分化为骨祖细胞成骨细胞成骨细胞骨化中骨化中 心心分泌类骨质分泌类骨质钙化为骨组织。钙化为骨组织。 o 随着骨化形成骨小梁，骨化中心外周的随着骨化形成骨小梁，骨化中心外周的 间充质分化为骨膜。间充质分化为骨膜。 软骨内成骨软骨内成骨 大多数骨骼的主要发生方式，如四肢骨、躯干骨大多数骨骼的主要发生方式，如四肢骨、躯干骨 及颅底骨等。以长骨为例：及颅底骨等。以长骨为例： （1）软骨雏形的形成：在即将形成骨的部位，首）软骨雏形的形成：在即将形成骨的部位，首 先由间充质先由间充质 骨祖细胞骨祖细胞 软骨细胞软骨细胞 透明透明 软骨，外形与将要形成的骨相似。软骨，外形与将要形成的骨相似。 （2） 骨领的形成：软骨膜内层骨祖细胞骨领的形成：软骨膜内层骨祖细胞 成骨细胞成骨细胞 分泌类骨质继而钙化分泌类骨质继而钙化 骨领骨领 增长增厚形成骨干的骨密质。软骨膜改为骨膜。增长增厚形成骨干的骨密质。软骨膜改为骨膜。 软骨内成骨模式图软骨内成骨模式图 （）（）初级骨化中心与骨髓腔形成初级骨化中心与骨髓腔形成 初级骨化中心的出现：初级骨化中心的出现： 骨髓