医学专题—--软骨和骨-(NXPowerLite)课件

1、医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite) 动物动物(dngw)(dngw)组织学与胚胎学组织学与胚胎学理论课件理论课件第四章软骨第四章软骨(rung)(rung)与骨与骨第一页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite) 一、软骨一、软骨(rung)(rung) (cartilage)透明软骨透明软骨(rung)弹性软骨弹性软骨纤维软骨纤维软骨软骨：软骨组织软骨：软骨组织 + 软骨膜软骨膜软骨组织软骨组织分类（分类（根据根据(gnj)纤维种类）纤维种类）透明透明软骨软骨弹性软骨弹性软骨软骨细胞软骨细胞 + 软骨间质软骨间质固体结缔组织，不含血管固体结缔组织，不含血管第二页

2、，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite) （一）（一） 透明透明(tumng)(tumng)软骨软骨 (hyaline cartilage)1. 分布及特性分布及特性肋软骨肋软骨关节面关节面呼吸道呼吸道早期早期(zoq)胚胎胚胎透明，具弹性和透明，具弹性和韧性，耐摩擦韧性，耐摩擦喉、气管喉、气管(qgun)、支气管支气管(qgun)关节面关节面 肋软骨肋软骨第三页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)2. 结构结构(jigu)(jigu)透明透明(tumng)软骨软骨软骨膜软骨膜软骨基质软骨基质软骨细胞软骨细胞（一）（一）透明透明(tumng)(tum

3、ng)软骨软骨第四页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite) （1）软骨间质软骨间质 (cartilage matrix)化学成分：蛋白聚糖聚合物化学成分：蛋白聚糖聚合物(硫酸软硫酸软骨素多骨素多)，软骨黏连蛋白，软骨黏连蛋白嗜碱性嗜碱性软骨陷窝软骨陷窝 (cartilage lacuna)， 软骨囊软骨囊 (cartilage capsule)含含胶原原纤维胶原原纤维固态固态(gti)(含结合水含结合水, 通透性强）通透性强）透明透明(tumng)软骨（软骨（高倍）高倍） （一）（一）透明透明(tumng)(tumng)软骨软骨第五页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(N

4、XPowerLite)（2）软骨细胞）软骨细胞 (chondrocyte)位于软骨陷窝内位于软骨陷窝内周边：小周边：小, ,扁扁, ,单个单个( (幼稚幼稚) )中央：大中央：大, ,圆圆, ,成群成群( (成熟成熟) )胞质嗜碱性胞质嗜碱性胞核染色胞核染色(rns)(rns)淡，核仁清楚淡，核仁清楚可分裂可分裂 同源细胞群同源细胞群 (isogenous group)软骨软骨(rung)细胞细胞（一）（一）透明透明(tumng)(tumng)软骨软骨第六页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite) 3. 软骨软骨(rung)膜膜 (perichondrium)致密结缔组织致

5、密结缔组织外层：胶原纤维多（保护）外层：胶原纤维多（保护）内层：细胞多（含骨祖细胞）内层：细胞多（含骨祖细胞） 生长；血管生长；血管(xugun)多多 营养营养软骨软骨(rung)膜膜（一）（一）透明软骨透明软骨第七页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)（二）（二）弹性弹性(tnxng)(tnxng)软骨软骨 (elastic cartilage)分布：耳郭，会厌等分布：耳郭，会厌等结构结构(jigu)特点：大量特点：大量弹弹性纤维性纤维交织成网交织成网特性：具有弹性特性：具有弹性弹性软骨弹性软骨(rung)（弹性染色（弹性染色）第八页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-

6、(NXPowerLite)（三）（三）纤维纤维(xinwi)(xinwi)软骨软骨 (fibrocartilage)分布：椎间盘，关节分布：椎间盘，关节盘，耻骨联合等盘，耻骨联合等结构特点：大量结构特点：大量胶胶原纤维束原纤维束平行或交织平行或交织成网，软骨细胞成行成网，软骨细胞成行排列排列特性特性(txng)(txng)：具有韧：具有韧性，抗压力，耐摩擦性，抗压力，耐摩擦纤维纤维(xinwi)软骨软骨第九页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)固态结缔组织，坚硬，含血固态结缔组织，坚硬，含血管管细胞外基质钙化细胞外基质钙化（骨基质（骨基质）组成：组成：骨基质骨基质 +

7、+ 细胞细胞骨组织骨组织+ +骨膜骨膜+ +骨髓骨髓( su)( su)等等= =骨骨功能：支架，保护，运动，功能：支架，保护，运动，钙库钙库骨切片骨切片(qi pin) (H-E)二、二、 骨组织骨组织 (osseous tissue)第十页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)二、骨组织二、骨组织由骨细胞和骨质组成由骨细胞和骨质组成(z chn)骨质骨质有机有机(yuj)成分成分无机无机(wj)成分（骨盐）成分（骨盐）类骨质类骨质骨板骨板环骨板环骨板间骨板间骨板骨单位骨单位第十一页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)第十二页，共四十六页。医学专

8、题-软骨和骨-(NXPowerLite)1. 成分成分(chng fn)（一）（一）骨基质骨基质(j zh)(j zh) (bone matrix)有机质：有机质：胶原纤维胶原纤维 (90%) + 基质基质(j zh)无机质无机质(65%)：钙盐钙盐（羟磷灰石结晶（羟磷灰石结晶）2. 结构结构结构形式：结构形式：骨板骨板 (bone lamella)嗜酸性嗜酸性有血管穿行的管道，有血管穿行的管道，骨陷窝骨陷窝和和骨小管骨小管 (bone lacuna & canaliculus)骨切片骨切片 (H-E)骨磨片骨磨片第十三页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)1.

9、 骨祖细胞骨祖细胞 (osteoprogenitor cell)位置位置: 表面（骨膜表面（骨膜(gm)深层）深层）小，梭形，弱嗜碱性，细胞器少小，梭形，弱嗜碱性，细胞器少骨生长改建时骨生长改建时成骨细胞成骨细胞2. 成骨细胞成骨细胞 (osteoblast)位置位置: 表面表面(biomin)LM: 大，立方形，嗜碱性，有突大，立方形，嗜碱性，有突起起（二）（二） 骨组织的骨组织的细胞细胞(xbo)(xbo)成骨细胞成骨细胞第十四页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)EM: RER, GC, 与邻与邻近细胞突起形成缝隙近细胞突起形成缝隙连接连接来源：骨祖细胞来源：骨祖

10、细胞功能功能(gngnng)：合成类合成类骨质骨质，形成基质小泡（，形成基质小泡（骨化）骨化）成骨细胞成骨细胞电镜像电镜像（二）（二） 骨组织的细胞骨组织的细胞(xbo)(xbo)第十五页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)3. 骨细胞骨细胞 (osteocyte)来源：成骨细胞来源：成骨细胞周围有组织液周围有组织液相邻骨细胞突起间有相邻骨细胞突起间有缝隙连缝隙连接接有一定有一定(ydng)的成骨和溶骨作的成骨和溶骨作用用, 调节和维持血钙平衡调节和维持血钙平衡位置：胞体扁平，在骨陷窝内位置：胞体扁平，在骨陷窝内；突起；突起(tq)多，在骨小管内多，在骨小管内骨细胞骨细

11、胞骨细胞电镜像骨细胞电镜像（二）（二） 骨组织的细胞骨组织的细胞(xbo)(xbo)第十六页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)位置：表面的小凹陷内位置：表面的小凹陷内来源：多个单核细胞融合来源：多个单核细胞融合(rngh)形成形成LM: 胞体大，多核，胞质嗜胞体大，多核，胞质嗜酸性酸性(sun xn)4. 破破骨细胞骨细胞 (osteoclast)破骨细胞破骨细胞（二）（二） 骨组织的细胞骨组织的细胞(xbo)(xbo)第十七页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)功能：形成溶骨微环功能：形成溶骨微环境境(hunjng)，溶解吸收骨，溶解吸收骨基

12、质基质EM: 贴近贴近(tijn)骨基质面有骨基质面有皱褶缘皱褶缘 (ruffled border)，周，周围为亮区围为亮区(含微丝含微丝)；溶酶体溶酶体破骨细胞（示皱褶破骨细胞（示皱褶(zhu zh)缘缘）（二）（二） 骨组织的细胞骨组织的细胞第十八页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)解剖构成：骨干、骨骺，骨膜，关节软骨解剖构成：骨干、骨骺，骨膜，关节软骨(rung)，骨髓等骨髓等组织结构：骨密质，骨松质组织结构：骨密质，骨松质长骨长骨(chngg)模模式图式图三、三、 长长骨的骨的结构结构(jigu)第十九页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLit

13、e)1. 分布分布: : 骨干骨干(ggn), 骨骺骨骺外外 侧面侧面2. 结构结构(jigu): : 骨板骨板3 种种 管道管道2种种长骨长骨(chngg)结构模式结构模式图图（一）（一） 骨密质骨密质 (compact bone )第二十页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)环骨板环骨板 (circumferential lamellae)骨干内、外表面骨干内、外表面环形排列环形排列(pili)外环骨板：厚，整齐外环骨板：厚，整齐内环骨板：薄，不整齐内环骨板：薄，不整齐有穿通管有穿通管 (perforating canal) 横行穿过横行穿过骨磨片，示骨磨片，示：

14、外环骨板外环骨板内环骨板内环骨板（一）（一） 骨密质骨密质第二十一页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)骨单位骨单位(dnwi) (osteon)，又称，又称哈弗斯系统哈弗斯系统 (haversian system) 位于内、外环骨板之间位于内、外环骨板之间短柱状，纵行排列短柱状，纵行排列构成：构成：骨单位骨单位(dnwi)骨板骨板 (4-20层层, 同心圆排列同心圆排列) + 中央管中央管 (central canal)长骨结构长骨结构(jigu)模式图示骨模式图示骨单位单位（一）（一） 骨密质骨密质第二十二页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite

15、)中央管与穿通管相通，含中央管与穿通管相通，含血管、神经血管、神经(shnjng)、结缔组、结缔组织、细胞等织、细胞等骨小管互通，最内层者与骨小管互通，最内层者与中央中央(zhngyng)管相通管相通表面有黏合线表面有黏合线 (骨盐多，纤维骨盐多，纤维少，骨磨片上折光强少，骨磨片上折光强)骨干的结构单位，承重骨干的结构单位，承重骨单位骨单位(dnwi)（上，骨切片；下，骨磨片）（上，骨切片；下，骨磨片）（一）（一） 骨密质骨密质第二十三页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)间骨板间骨板第二十四页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)第二十五页，共四

16、十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)间骨板间骨板 (interstitial lamellae)位置：骨单位之间，位置：骨单位之间，骨单位与环骨板之间骨单位与环骨板之间形状不规则，无中央形状不规则，无中央(zhngyng)管管旧骨单位吸收后残留旧骨单位吸收后残留部分部分间骨板（间骨板（I）（一）（一） 骨密质骨密质第二十六页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)1. 分布分布(fnb): 骨骺骨骺, 骨干内侧面骨干内侧面2. 结构结构(jigu)骨小梁骨小梁 (bone trabecula) 互连成互连成网网骨小梁呈针状或片状，含几层平骨小梁呈针状或片状

17、，含几层平行骨板行骨板网隙中含骨髓网隙中含骨髓骨骺骨骺 骨骺骨骺X线片线片（二）（二）骨松质骨松质 (spongy bone )第二十七页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)1. 分布和功能分布和功能除关节面的内外表面均覆有除关节面的内外表面均覆有保护、营养、生长、修复保护、营养、生长、修复2. 骨外膜骨外膜 (periosteum)外层外层 致密，含粗大胶原纤维束，致密，含粗大胶原纤维束，有穿通纤维有穿通纤维（穿入外环骨板）固定骨膜（穿入外环骨板）固定骨膜内层内层 疏松疏松(sh sn)，含血管、骨祖细胞，含血管、骨祖细胞骨外膜骨外膜 (P)（三）（三） 骨膜骨膜(g

18、m)(gm)第二十八页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)3. 骨内膜骨内膜 (endosteum)分布分布(fnb)于骨髓腔面、骨小于骨髓腔面、骨小梁表面、中央管和穿通管内梁表面、中央管和穿通管内表面表面薄层结缔组织薄层结缔组织1 层扁平层扁平的骨祖细胞的骨祖细胞骨内膜（骨内膜（E）（三）（三） 骨膜骨膜(gm)(gm)第二十九页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)分布于骨髓腔中，体内最大的造血分布于骨髓腔中，体内最大的造血(zo xu)器官。包括：器官。包括： 1. 红骨髓红骨髓 2. 黄骨髓黄骨髓（四）（四） 骨髓骨髓( su)( su)第

19、三十页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)四、四、 骨的骨的发生发生(fshng) (osteogenesis) 来源来源：间间充质充质两两种方式种方式(fngsh)膜内成骨膜内成骨 (intramembranous ossification)软骨内成骨软骨内成骨 (endochondral ossification)骨组织的发生过程基本一致骨组织的发生过程基本一致骨的改建骨的改建 (remodeling) 持续终生持续终生第三十一页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)钙化钙化(gihu) 单核细胞单核细胞破骨细胞破骨细胞骨组织吸收骨组织吸收(x

20、shu)(xshu) 改建改建(gijin)间间充质细胞充质细胞骨祖细胞骨祖细胞成骨细胞成骨细胞骨细胞骨细胞类骨质类骨质骨基质骨基质骨组织形成骨组织形成（一）（一） 骨组织的发生骨组织的发生第三十二页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)见于顶骨、额骨、锁骨等见于顶骨、额骨、锁骨等间充质间充质胚性结缔组织膜胚性结缔组织膜骨小梁骨小梁骨化骨化( ( hu) hu)中中心心 (ossification center) 初级骨松质初级骨松质改建改建膜内成骨膜内成骨(chn )示意示意图图膜内成骨膜内成骨(chn )（二）（二）膜内成骨膜内成骨第三十三页，共四十六页。医学专题-软

21、骨和骨-(NXPowerLite)（三）（三） 软骨软骨(rung)内成内成骨骨1. 概述概述见于四肢骨、躯干见于四肢骨、躯干(qgn)(qgn)骨、部分颅底骨等骨、部分颅底骨等间充质间充质透明软骨透明软骨骨化骨化软骨软骨(rung)内成骨示内成骨示意图意图第三十四页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)软骨雏形软骨雏形(chxng)的形成的形成间充质细胞密集间充质细胞密集透明软骨透明软骨软骨雏软骨雏形形 (cartilage model)骨领的形成骨领的形成软骨软骨(rung)(rung)雏形中段软骨雏形中段软骨(rung)(rung)膜下骨祖膜下骨祖细胞细胞初级骨松质

22、初级骨松质骨领骨领 (bone collar)软骨膜软骨膜骨膜骨膜骨领生长、改建骨领生长、改建骨干的骨密质骨干的骨密质2. 基本基本(jbn)过程过程骨领的形成骨领的形成软骨雏形软骨雏形（三）（三） 软骨内成骨软骨内成骨第三十五页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)初级骨化中心的形成初级骨化中心的形成软骨雏形中央软骨雏形中央软骨细胞肥大软骨细胞肥大(fid)(fid)、退化，基质钙化退化，基质钙化骨外膜血管、骨祖细胞、破骨细胞骨外膜血管、骨祖细胞、破骨细胞进入进入破骨细胞破骨细胞吸收软骨基质吸收软骨基质初级骨初级骨髓腔髓腔成骨细胞在残留软骨基质表面成骨成骨细胞在残留软骨

23、基质表面成骨过渡型骨小梁。过渡型骨小梁。上述区域为上述区域为初级骨化中心初级骨化中心初级骨化初级骨化( hu)中心中心(POC)POC（三）（三） 软骨软骨(rung)内内成骨成骨第三十六页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)次级骨化中心与骨骺形成次级骨化中心与骨骺形成长骨两端中央长骨两端中央先后先后(xinhu)(xinhu)骨化骨化次级骨化中心次级骨化中心骨化向周围扩展骨化向周围扩展初级骨松质初级骨松质骨骨骺骺骨骺改建骨骺改建内为骨松质，表面为薄层骨内为骨松质，表面为薄层骨密质，关节面保留透明（关节）软骨密质，关节面保留透明（关节）软骨骨干和骨骺之间骨干和骨骺之间一

24、层软骨为一层软骨为骺板骺板 (epiphyseal plate)次级骨化次级骨化( hu)中心中心 (SOC)SOC骺板骺板SOC（三）（三） 软骨软骨(rung)内内成骨成骨第三十七页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)骨的加长：骺板生长骨的加长：骺板生长从骨骺端到骨髓腔可见：从骨骺端到骨髓腔可见：软骨软骨(rung)贮备区贮备区软骨增生区软骨增生区软骨钙化区软骨钙化区成骨区成骨区骺板骺板骨化骨化骺线（骨停止加长骺线（骨停止加长）骺板的生长骺板的生长(shngzhng)骺线骺线（四）（四） 骨的生长骨的生长(shngzhng)第三十八页，共四十六页。医学专题-软骨和骨

25、-(NXPowerLite)骨的增粗骨的增粗骨干骨干(ggn)(ggn)骨密质中骨单位的形成骨密质中骨单位的形成骨膜成骨细胞骨膜成骨细胞环骨板环骨板外环骨板加厚外环骨板加厚 内环骨板吸收内环骨板吸收骨增粗骨增粗骨髓骨髓( su)腔扩大腔扩大骨单位骨单位(dnwi)的形成的形成第三代第三代骨单位骨单位间骨板间骨板第二代第二代骨单位骨单位第一代第一代骨单位骨单位（四）（四） 骨的生长骨的生长第三十九页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)组织组织(zzh)工程工程 (tissue engineering)概念：组织工程一词于概念：组织工程一词于1987年提出。其含义年提出。其

26、含义(hny)是：应用生命是：应用生命科学和工程学原理和方法，在认识哺乳动物正常和科学和工程学原理和方法，在认识哺乳动物正常和病理组织结构与功能关系病理组织结构与功能关系(gun x)的基础上，研究、开发生物代的基础上，研究、开发生物代用品，以修复、维持或改善人体用品，以修复、维持或改善人体组织和器官的形态和功能。它是组织和器官的形态和功能。它是生物医学和材料、工程科学交叉生物医学和材料、工程科学交叉融合产生的一种前沿技术和新兴融合产生的一种前沿技术和新兴学科。学科。第四十页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)组织组织(zzh)工程工程组织工程组织工程(gngchng)

27、的基本的基本方法方法基本方法：取少量自体或异体基本方法：取少量自体或异体组织，在体外分离培养和扩增种组织，在体外分离培养和扩增种子细胞子细胞 (seed cells)；制备三维支；制备三维支架架(scaffold) ；将种子细胞种植到；将种子细胞种植到支架上，将细胞支架上，将细胞-支架复合物植支架复合物植入体内，或在体外培养到形成具入体内，或在体外培养到形成具有一定有一定(ydng)结构和功能的组织结构和功能的组织或器官，用于组织修复。或器官，用于组织修复。第四十一页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)要素要素(yo s)种子细胞：自体或异体细胞，组织种子细胞：自体或异

28、体细胞，组织细胞或干细胞细胞或干细胞(诱导诱导(yudo)分化分化)等。等。必须有足够数量必须有足够数量，具有，具有增殖和分化增殖和分化为特定细胞的能力为特定细胞的能力生长因子：在模拟体内微环境的培养体系生长因子：在模拟体内微环境的培养体系 (生物反应器生物反应器)加入适当的加入适当的生长因子，促进细胞增殖生长因子，促进细胞增殖/分化分化(fnhu)，保持其表型和功能，保持其表型和功能 三维支架：为细胞提供黏附表面，促进细胞增殖、分化，还可作为生长三维支架：为细胞提供黏附表面，促进细胞增殖、分化，还可作为生长因子的可控释放载体。要求：良好的生物相容性，多孔的三维结构，良好因子的可控释放载体。要

29、求：良好的生物相容性，多孔的三维结构，良好的材料的材料-细胞界面，可降解性和可塑性。主要有：聚羟基乙酸、聚乳酸、细细胞界面，可降解性和可塑性。主要有：聚羟基乙酸、聚乳酸、细胞外基质成分如胶原、纤维蛋白等胞外基质成分如胶原、纤维蛋白等 组织工程组织工程组织工程的组织工程的3个要素个要素第四十二页，共四十六页。医学专题-软骨和骨-(NXPowerLite)组织工程组织工程(gngchng)皮肤皮肤实验中的组织实验中的组织(zzh)工程耳工程耳应用：目前应用组织工程技术已开应用：目前应用组织工程技术已开展了许多人造组织和器官的研制，如展了许多人造组织和器官的研制，如皮肤、软骨、骨、肌腱、角膜、神经皮肤、软骨、骨、肌腱、角膜、神经、血管、气管、肠、膀胱、心脏瓣膜、血管、气管、肠、膀胱、心脏瓣膜、肝、胰等，其中组