蛋白质组学

神奇的筋膜

人體解剖圖譜中我們都已經知道,身體之所以可以活動自如,那是神經傳導訊息,肌肉收縮帶動肌筋膜(也叫肌腱)去牽動骨骼;那麽你對筋膜的作用機理又了解多少呢?

 

目前對筋膜組織功能的認識基本還停留在作爲構成各種功能器官的支持組織,而廣泛存在于人體各部的筋膜組織,具有連接、支持、營養、分割、運輸、保護作用。臨床對疾病的發病機制和治療方法也是基于功能器官的機能和病理變化,狠少涉及構成器官的筋膜組織在維持器官正常功能中的作用。

 

筋膜是人的機體中最普遍的一類組織,它無所不有,它是機體的基礎結構。筋膜不僅給予機體一定的內部和外部的形狀,也爲機體所有的其他系統,如循環、神經核淋巴系統等,提供支架結構和支持、穩固、營養、分隔營養通道。另外,在筋膜組織中分布著密密麻麻的毛細血管和感覺、運動裝置,如觸覺小體、環層小體、肌梭、運動終板等神經末梢,對筋膜組織的調節功能有至關重要的作用。

 

筋膜可分為三層:表面筋膜、深層筋膜、內筋膜,在不同的地方它有不同的名稱:

 

腦和脊髓周圍的是腦膜,我們都知道腦膜炎的危害,輕者留下自卑的後遺症,重者死亡;

 

骨周圍是骨膜,你不小心骨折了,如沒有了這層骨膜,就不會複原。難以治愈的“股骨頭壞死”就是“無菌性炎症”破壞了骨膜使其供血不足而導致的;還有一種被醫學上稱爲“不死的癌症”的強直性脊柱炎,就是“變異無菌性炎症”對脊柱骨膜的破壞而造成的;

 

心髒周圍是心包膜,如常見的早搏、心律不齊,心動力不足等,都是心包膜異常引起的;

 

腹腔內表面的是腹膜,腹膜炎也是一種常見病,嚴重時會引起全身性中毒和休克;

 

在皮下層包圍整個身體和封閉肌肉和肌群的叫肌筋膜,我們習以爲常絕大部分酸脹痛就是由它造成的,也是它最早提醒你該注意自身的健康了。

 

理解筋膜最重要的意義之一就是:整體而言全身的筋膜都是連續性的,包括器官、血管、神經、肌肉等所有組織,這是最爲關鍵的一點。筋膜就好像一件編織的毛衣,拉動毛衣上任何地方的一根線,都會引起離此處較遠地方的變形。這就解釋了爲什麽說骨骼的變形和歪斜是由筋膜的炎性攣縮、粘連及變性等引起的,也由于筋膜在整個身體內是連續的,一些身體內部器官的不良症狀問題,同樣可以通過對相關筋膜的調理和治療得到緩解和解決。

 

筋膜组织的组成

 

筋膜组织由细胞和细胞外基质(extracellular matrix)构成。  后者包括无定形基质(amorphorousmatrix)、丝状纤维(fibers)和不断循环更新的组织液(tissue fluid)。细胞分散于细胞外基质内,后者富含血管和神经。

  筋膜内的细胞

  主要包括成纤维细胞、巨噬细胞、肥大细胞、浆细胞、脂肪细胞(fat cells)和未分化的间充

质细胞。后者为筋膜的干细胞,特定情况下可分裂、分化,形成筋膜组织。尚可见从血液中游走出

的白细胞,如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞等。

 

成纤维细胞(fibroblasts):是筋膜组织中数量最多的细胞,扁平多突起,胞质弱嗜碱性(电镜

下富含多核糖体),核卵圆形,核仁明显。合成和分泌蛋白质和糖胺多糖,构成筋膜组织的纤维、基质蛋白等成分。

  巨噬细胞(macrophages):又称组织细胞(histocytes),由血液内的单核细胞分化而来。细胞不规则,有伪足(内含微丝和微管),胞质嗜酸性(电镜下的线粒体等),内含空泡和颗粒性结构(电镜下的吞饮泡、吞噬体、溶酶体等),核小染色深。巨噬细胞具有趋化性(chemotaxis),即向某些化学物质或因子源定向运动。巨噬细胞最主要的功能是吞噬作用,并具有抗原提呈作用,尚可分泌多种生物活性因子如溶菌酶(lysozyme)、肿瘤坏死因子(tumor necrotic factor)、补体(complement)、干扰素(interferon)、白细胞介素-1(interleukin-1)等参与免疫反应。

  肥大细胞(mast cells):来源于骨髓多能干细胞,体大,圆或椭圆形,胞质内充满粗大的嗜碱性颗粒。颗粒内有组胺(histamine)、肝素(heparin)和嗜酸性粒细胞趋化因子(ECF-A)等物质,基质内含有白三烯(leukotriene)。这些物质参与过敏反应。肥大细胞尚可通过释放和识别不同的介质,参与并介导炎症过程。另外,肥大细胞还分泌白细胞介素、肿瘤坏死因子等免疫调节因子。

  浆细胞(plasma cells):由B淋巴细胞经抗原刺激转化而来。圆或椭圆形,胞质嗜碱性(电镜下的粗面内质网),核偏于一侧,呈车轮状(电镜下常染色质与异染色质相间排列)。浆细胞产生抗体(antibody),即免疫球蛋白(immunoglobulin),参与体液免疫反应。免疫球蛋白分为5类:IgA, IgD, IgE, IgG, IgM。

  未分化的间充质细胞(undifferentiated mesenchymal cells):成体内的间充质细胞,为一种成体干细胞,特定条件下可分化为结缔组织内的各种细胞,如成纤维细胞平滑肌细胞、内皮细胞、软骨细胞、骨细胞等。对该细胞的研究将为组织工程和细胞工程提供种子细胞,在组织缺损性疾病退行性疾病和遗传性疾病的治疗中具有广阔的应用前景。

  中性粒细胞(neutrophils):该细胞原存在于血液中,特定情况下可经变形穿越血管壁被趋化到筋膜组织中。中性粒细胞呈球形,胞质内充满细小、均匀的颗粒,淡紫色的颗粒为嗜天青颗粒(azurophilicgranules),为一种溶酶体,含有酸性磷酸酶、过氧化物酶等,消化分解吞噬的异物;浅粉红色的为特殊颗粒,内含碱性磷酸酶、吞噬素、溶菌酶等,有杀菌、溶菌等作用。该细胞有活跃的变形运动和吞噬功能,在体内起着重要的防御作用。

 

嗜酸性粒细胞(acidophils):该细胞原存在于血液中,特定情况下可经变形穿越血管壁被趋化到筋膜组织中。嗜酸性粒细胞呈球形,胞质内充满粗大、均匀、略带折光性的是酸性颗粒,电镜下这些颗粒内含颗粒状基质和方形结晶体,含有酸性磷酸酶、过氧化物酶、组胺酶和芳基硫酸酯酶。后两者可分解组胺和白三烯,具有抗过敏反应的能力。酸性磷酸酶和过氧化物酶可消化分解吞噬的异物如寄生虫,具有抗寄生虫作用。

  淋巴细胞(lymphocytes):淋巴细胞以弥散淋巴组织或淋巴小结两种形式常驻于筋膜组织中,与巨噬细胞或抗原提呈细胞一起构成机体的特异性免疫防御系统。淋巴细胞分为T细胞、B细胞和NK细胞三类,其中T细胞通过释放淋巴因子引发细胞免疫反应,如移植物排斥、抗肿瘤等;B细胞通过释放抗体引发体液免疫反应;NK细胞即自然杀伤细胞,勿需抗体便可直接杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞。筋膜内的细胞分散存在于细胞外基质内,它们的功能必须借助细胞外基质来传递信息。

 

筋膜的细胞外基质

  细胞外基质(extracellular matrix)是指由细胞分泌的, 位于细胞周围,为组织、器官甚至整个机体的完整性提供力学支持和物理强度,并对细胞的粘附、迁移、增殖、分化等活动以及胚胎发生等产生影响的物质,是细胞社会属性的体现。筋膜的细胞外基质包括纤维和无定形基质,前者包括胶原纤维、弹性纤维和网状纤维,后者则包括蛋白多糖、糖蛋白和组织液。

 

胶原纤维(collagenous fiber):分布最广含量最多,由胶原原纤维(collagenous fibril)构成,后者有三条α-前胶原蛋白分子聚合而成,使得胶原纤维有韧性好、抗拉力强等特性。不同部位的筋膜组织其胶原蛋白分子类型不同,目前至少发现了30余种胶原链的编码基因,这些不同的胶原链,以不同的方式组合,可以形成至少16种以上的胶原三聚体糖蛋白分子。

  弹性纤维(elastic fiber):呈细丝状,分支交织成网。由弹性蛋白(elastin)和微原纤维(microfibril)束组成,具有良好的弹性。

  网状纤维(reticular fiber):可用银染术显示,又称嗜银纤维。细而有分支,交织成网。由胶原原纤维组成。主要分布于筋膜组织与其他组织交界处和小血管周围,尤其是造血器官和淋巴器官的筋膜组织内。

  蛋白多糖(proteoglycan):又称蛋白聚糖,由一个核心蛋白分子与一个或多个氨基己糖多糖,或称糖氨多糖(GAG,glycosaminoylycan GAG)侧链结合而成的大分子复合物。糖氨多糖主要包括硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酸肝素、硫酸角质素和透明质酸。  ①硫酸软骨素(chondroitinsulfate,CS)为一分子葡萄醛酸(glucuronic acid)与N-乙酰半乳糖胺(N-acetylgalactosamine)之间形成β1-3连接构成基本的重复单位。硫酸化位点可位于胺基团的第6位置上,分别称为硫酸软骨素-(chondroitin-4-sulphate)和硫酸软骨素-6(chondroitin-6 sulphate);②硫酸皮肤素(dermatansulfate)与硫酸软骨素的分子结构相似,只是葡糖醛酸残基为艾杜糖酸(iduronic acid)残基;③硫酸乙酰肝素(heparan sulfate,HS)为葡糖醛酸与N一乙酰葡糖胺之间形成β1-4连接。两个残基可在0- 或N- 位点上发生广泛的硫酸化修饰,糖醛酸则出现表异构化;④硫酸角质素(keratansulfate)分子结构中,糖醛酸(uronicacid)残基被半乳糖(galactose)基团所代替。重复序列就是半糖基团与N-乙酰葡糖胺之间的形成β1-4连接,每一个残基上的第6个位点上则发生硫酸化修饰;⑤透明质酸(hyaluronan,HA)含有为数不定的多聚体型葡糖酸与N-乙酸葡糖胺之间形成的β1-3连接形式。蛋白多糖复合物的立体构型形成具有许多微孔隙的分子筛,形成基质防御屏障。

  糖蛋白(glycoprotein):包括三种类型:粘附性糖蛋白,如纤维粘连蛋白(fibronectin)、亲玻粘连蛋白(vitronectin)、层粘连蛋白(laminin)、凝血酶应答蛋白(thrombospondin)和vWF(vonWillebrand factor)等;骨相关基质糖蛋白,如骨桥蛋白(ostepontin)、骨唾液蛋白(bonesialoprotein)等;弹性蛋白相关糖蛋白,如原纤维蛋白(fibrillin)和基质相关糖蛋白(MAGP,matrix-associatedglycoprotein)。粘附性糖蛋白与细胞的粘附及迁移过程有关,骨骼相关性糖蛋白在离子浓度的调节中具有重要作用。原纤维蛋白在弹性蛋白的沉积过程中具有重要影响。

  组织液(tissue fluid):组织液为经毛细血管动脉端渗出的水和小分子物质(氨基酸、葡萄糖和电解质等)组成,构成细胞赖以生存的微环境。







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