珍屯医学

标题: 人体喉部的功能性组织解剖学 23-15: 人类声带粘膜的生长与发育 [打印本页]

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作者: 大江    时间: 2018-10-2 07:41
标题: 人体喉部的功能性组织解剖学 23-15: 人类声带粘膜的生长与发育
概要

 1.新生儿在与成人相同的部位已经有未成熟的斑点状黄斑。它们由密集的细胞群组成，包括声带星状细胞，而细胞外基质成分稀疏。新生斑黄疣中的声带星状细胞已经开始合成细胞外基质。

 2.在婴儿期，在斑点状黄斑中合成的细胞外基质延伸到声带粘膜的固有层，以开始形成人声带粘膜的三维细胞外基质结构。

 3.在儿童期，含有声带星状细胞的斑块状黄斑继续合成大小的细胞外基质，如胶原蛋白，网状和弹性纤维以及透明质酸（糖胺聚糖），这对于人类声带粘膜的粘弹性是必不可少的组织。

 4.人类的声带生长发育，其层状结构在青春期成熟。

 5.含有声带星状细胞的人类黄斑病毒参与人声带粘膜粘弹性所必需的细胞外基质的代谢，被认为是人声带粘膜生长和发育的重要结构。
 
15.1简介

在成人中，人类声带具有由上皮，固有层（浅层，中层和深层）和发声肌组成的分层结构。表层被称为Reinke空间。由固有层的中间层和深层组成的结构称为声带（图15.1）。声带韧带在前部和后部黄斑之间延伸（图15.1）。层状结构的粘膜部分作为振动组织的能力是基于细胞外基质分布的差异;它对声带振动和发声至关重要。

人类声带生长和发展，其分层结构在青春期成熟。出生时，在成人声带中看到的分层结构不存在。新生儿声带粘膜的固有层是由基质和稀疏纤维组成的松散结构，并且没有找到与声带相对应的结构（图15.2）。地面物质丰富，糖蛋白（纤连蛋白）存在于新生儿声带粘膜的固有层中。新生儿声带固有层不仅缺乏声带韧带和分层结构，还缺乏成人细胞外基质的特征性复合体。新生儿声带粘膜的粘弹性在形态学上不足以发声。

新生儿在声带的相同部位（双侧声带粘膜的膜部分的前端和后端）有成人黄斑（图15.2）。新生斑点黄斑由密集的细胞群（包括声带星状细胞）形成，而细胞外基质成分，尤其是纤维成分，是稀疏的。新生斑的形态特征与成人的形态特征并不完全相同，并且它们是不成熟的。新生斑黄斑中的声带星状细胞也是不成熟的，但其中一些已经开始合成细胞外基质，如胶原纤维，网状纤维，弹性纤维和糖胺聚糖，这些对于椎板的粘弹性是必不可少的。人类新生儿声带粘膜固有层。

新生儿声带中的斑点状黄斑已准备好开始作为振动组织的人声带粘膜的生长和发育。新生儿声带粘膜不适合发声，但是在获得人声带粘膜作为振动组织的粘弹性特性的过程中。

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图. 15.1  人类成人黄斑和声带褶皱粘膜
 
15.2人类婴儿声带粘膜中的细胞和细胞外基质

在婴儿声带粘膜中没有发现对应于声带韧带的结构（图15.2和15.3）。

在婴儿期，许多网状纤维（III型胶原）和胶原纤维从前，后黄斑区域延伸到声带粘膜的固有层中间，其中糖蛋白（纤连蛋白）丰富（图15.3）。与新生儿相比，婴儿声带粘膜的整个固有层中网状和胶原纤维的数量增加。网状和胶原纤维大致平行于声带边缘（图15.4）。胶原纤维由许多直径约50nm的胶原纤维组成。它们的结构在形态上几乎是成熟的。网状纤维（III型胶原）由单位原纤维构成，直径约40nm，交叉带周期约67nm（图15.5）。它们细长的网状纤维原纤维不形成束（图15.5）。

弹性纤维可见于低密度婴儿声带粘膜的固有层（图15.6），由丰富的微纤维和稀疏的网状无定形物质组成。弹性纤维是未成熟的，但在胶原蛋白和网状纤维出现后固有层中的量随时间增加。

纤连蛋白是一种糖蛋白，可作为胶原取向沉积的模板。它充当胶原纤维之间的纤维间稳定因子和弹性组织形成的骨架，并且还参与蛋白多糖的聚集。

在婴儿前部和后部黄斑中合成的网状和胶原纤维延伸到声带的膜部分的中间，其中纤连蛋白（糖蛋白）是丰富的。 固有层中的纤连蛋白似乎指导网状和胶原纤维的定向沉积。 在婴儿声带粘膜的固有层中诱导网状和胶原纤维形成并伴随生长。 随着纤维成分的增加，声带粘膜的固有层中的纤连蛋白随着时间的推移而降低。 纤连蛋白还充当胶原纤维之间的纤维间稳定因子，并参与弹性纤维和糖胺聚糖的聚集，并且充当人婴儿声带粘膜中弹性组织形成的骨架。

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图. 15.2  人类新生儿，婴儿和儿童黄斑病和人类声带粘膜的生长发育。 TC甲状软骨，ACT前连合肌腱，AMF前黄斑黄斑，PMF后黄斑，VP杓状软骨发声过程，声带粘膜固有层

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图. 15.3  从6个月大的女孩（原始×12.5）的声带的横截面。 （a）苏木精和伊红染色，（b）Elastica van Gieson染色，（c）银染色。 在婴儿声带粘膜中没有发现对应于声带韧带的结构

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图. 15.3  (续)

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图. 15.4  婴儿声带固有层的横切面（6个月大的女孩，银色斑点）。 网状（染成黑色）和胶原蛋白（染成红色）纤维大致平行于声带边缘

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图. 15.5  婴儿声带粘膜（醋酸铀酰和柠檬酸铅染料）固有层中网状纤维的透射电子显微照片。网状纤维是直径约40nm的单位原纤维，并且具有周期为约67nm的交叉带

婴儿声带粘膜的固有层在pH 2.5时用阿尔新蓝染成淡蓝色，用阿尔新蓝染色的物质（pH 2.5）用透明质酸酶消化（图15.7）。透明质酸（透明质酸）已出现在婴儿声带粘膜的固有层中（图15.7）。

成纤维细胞在婴儿声带粘膜的固有层中稀疏（图15.8）。成纤维细胞的密度约为婴儿黄斑中的包括星形星状细胞在内的细胞的六分之一[10]（图15.9）。许多成纤维细胞是纺锤形的。细胞核 - 细胞质比率大，细胞质占细胞核周围的小区域。粗糙的内质网和高尔基体没有很好地发育，并且沿着细胞质的外围存在很少的囊泡，表明成纤维细胞是静止的并且产生很少的细胞外基质。

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图. 15.6  婴儿声带固有层的横切面（6个月大的女孩，Elastica van Gieson染色）。 胶原蛋白（染成红色）和弹性（染成黑色）纤维大致平行于声带边缘

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图. 15.7  婴儿声带固有层的横切面（6个月大的女孩，阿尔新蓝染色，pH 2.5）。 透明质酸（糖胺聚糖）出现在婴儿声带粘膜的固有层中

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图. 15.8  婴儿声带粘膜固有层中的成纤维细胞（苏木精和伊红染色）

15.3人类婴儿声带折叠的黄斑

婴儿声带粘膜的斑块状黄斑也是密集的细胞团，包括声带星状细胞（图15.10）。 包括婴儿黄斑中的声带星状细胞的细胞密度约为成年斑痣的三倍，约为新生斑痣的三分之二[10]（图15.9）。

婴儿斑块状黄斑由声带星状细胞（图15.10），胶原纤维（图15.11和15.12），网状纤维（图15.12），弹性纤维（图15.11）和研磨物质组成。 细胞成分比纤维成分更丰富。 然而，与新生斑黄疣的纤维成分相比，纤维成分增加。 存在比弹性纤维更多的网状和胶原纤维。

婴儿黄斑中的许多声带星状细胞是星状的，具有细胞质过程，并且具有小的细胞核 - 细胞质比率。声带状星状细胞显示细胞质染色，周期性酸 - 席夫染色（图15.13），I型胶原和III型胶原。开发了粗面内质网和细胞质中的高尔基体。新发布的无定形材料存在于细胞表面。可以看到胶原蛋白，网状和弹性纤维靠近声带星状细胞。

声带褶皱粘膜的婴儿膜部分用pH 2.5的阿尔新蓝染成淡蓝色;特别是，黄斑黄斑被强烈染色（图15.14）。用Alcian Blue（pH 2.5）染色的材料被透明质酸酶消化。婴儿黄斑中的声带星状细胞周围产生大量透明质酸。包括婴儿黄斑中的声带星状细胞的大多数细胞用CD44（细胞表面透明质酸受体）免疫组织化学染色（图15.15）。婴儿黄斑黄斑中CD44阳性细胞的百分比年龄较大，并且用CD44免疫组织化学染色的声带星状细胞的87.2±3.0％（图15.16）。然而，CD44阳性成纤维细胞在声带粘膜的婴儿固有层中变得稀疏（1.9±2.0％）。 CD44的表达和透明质酸的分布与成年黄斑中的相同。声带星状细胞和CD44合作开始在婴儿期维持人类黄斑中的透明质酸中起重要作用。

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图. 15.9  黄斑黄斑和人声带粘膜的固有层中的细胞密度。N.S。 不重要

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图. 15.10  婴儿声带的黄斑（6个月大的女孩，苏木精和伊红染色）

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图. 15.11  婴儿声带的黄斑（6个月大的女孩，Elastica van Gieson染色）。 与新生斑点状黄斑相比，胶原蛋白（染成红色）和弹性（染色黑色）纤维增加

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图. 15.12  婴儿声带的黄斑（6个月大的女孩，银色斑点）。 与新生斑点黄斑相比，胶原蛋白（染成红色）和网状（染色黑色）纤维增加

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图. 15.13  婴儿声带的黄斑（6个月大的女孩，高碘酸 - 希夫染色）

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图. 15.14  人类婴儿黄斑（6个月大的女孩，阿尔新蓝染色，pH 2.5）。 大量的糖胺聚糖透明质酸（透明质酸）（淡蓝色染色材料）位于黄斑黄斑细胞周围，人类婴儿黄斑中的透明质酸浓度很高

在婴儿期，黄斑中的透明质酸（透明质酸）浓度变高，并且黄斑中的大部分细胞都具有跨膜受体（细胞表面透明质酸受体），表明斑黄疣是透明质酸基质，这是必需的。 干细胞生态位。

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图. 15.15  通过免疫组织化学染色显示人类黄斑黄斑中的声带星状细胞的细胞质CD44

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图. 15.16  人声带粘膜N.S黄斑及固有层CD44阳性细胞百分率不显著

在婴儿期，黄斑中的许多细胞变成星状，并不断合成细胞外基质，尤其是网状和胶原纤维。固有层中的糖蛋白（纤连蛋白）似乎决定了在黄斑中合成的网状和胶原纤维的沉积方向。许多网状和胶原纤维从斑块状黄斑延伸到声带粘膜的固有层中部。纤维状胶原蛋白，例如网状和胶原纤维，用作稳定支架并具有无数潜在空间。细胞外间隙空间由其他细胞外基质（例如弹性纤维和包括透明质酸的糖胺聚糖）占据的微小腔室或隔室组成。

在婴儿时期，在斑块状黄斑中合成的细胞外基质出现在前部和后部黄斑之间的声带粘膜的膜部分的固有层中，每个在不同的时间，从而开始形成三维细胞外声带褶皱粘膜的基质结构，具有振动结构的粘弹性。

人类儿童声带折叠粘膜中的15.5细胞和细胞外基质

声带韧带和分层结构不存在于儿童声带粘膜的固有层中。

在儿童声带粘膜的固有层中有胶原蛋白，网状和弹性纤维（图15.17和15.18）。这些纤维大致平行于声带边缘。弹性纤维由微纤维和无定形物质组成（图15.19）。前者丰富，后者形状稀疏，呈网状。

整个儿童声带粘膜的基质物质用pH 2.5的阿尔新蓝染成淡蓝色（图15.20）。 用阿尔新蓝（pH 2.5）在粘膜固有层中染色的材料被透明 - 尿嘧啶酶消化。 透明质酸存在于儿童声带粘膜的固有层中的成纤维细胞周围。 然而，CD44阳性成纤维细胞在儿童声带粘膜的固有层中稀疏（图15.16）。 这些发现与成人相同。

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图. 15.17  儿童声带固有层的横切面（9岁男孩，银色斑点）。 网状（染成黑色）和胶原（染成红色）纤维大致平行于声带边缘

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图. 15.18  儿童声带固有层的横切面（9岁男孩，Elastica van Gieson染色）。 胶原蛋白（染成红色）和弹性（染成黑色）纤维大致平行于声带边缘

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图. 15.19  儿童声带粘膜固有层中胶原和弹性纤维的透射电子显微照片（单宁酸染色）

成纤维细胞在儿童声带粘膜的固有层中稀疏。 成纤维细胞的密度约为包括儿童黄斑中的声带星状细胞的细胞的四分之一（图15.9）。 成纤维细胞呈椭圆形或纺锤形，没有细胞质过程，也没有脂滴（图15.21）。 细胞核 - 细胞质比率高，粗糙的内质网和高尔基体显著不良。 沿着成纤维细胞的表面，可以看到很少的囊泡。 儿童声带粘膜固有层中的成纤维细胞是静止的并且产生很少的细胞外基质。

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图. 15.20  儿童声带固有层的横切面（9岁男孩，阿尔新蓝染色）。透明质酸（糖胺聚糖）存在于儿童声带粘膜的固有层中

15.6人类儿童声带折叠的黄斑

斑点状黄斑位于双侧儿童声带粘膜的前端和后端。它们的大小约为1×1×1毫米，由密集的成年人组成。它们有两种类型：膜有界（图15.25b）和非膜有界。前者各自被单位膜包围。维生素A储存在细胞质中（图15.26）。儿童声带星状细胞核呈椭圆形。细胞核 - 细胞质比率相对较小，并且细胞内细胞器，例如粗面内质网，不是很发达。细胞质中存在十纳米厚的细丝（中间细丝）（图15.27）。线粒体很小而且很少。游离核糖体存在于细胞质中。没有发现基底层。沿着儿童声带星状细胞的细胞质的外围存在囊泡。新发布的无定形材料存在于细胞表面（图15.28）。可以看到胶原蛋白，网状和弹性纤维靠近声带星状细胞（图15.25）。这些纤维的合成以与成年黄斑中相同的方式发生。电子显微镜研究表明，儿童黄斑中的声带星状细胞继续不断地合成胶原蛋白，网状和弹性纤维。

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图. 15.21  儿童声带粘膜固有层中成纤维细胞的透射电子显微照片（单宁酸染色）

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图. 15.22  儿童声带的黄斑（9岁男孩，苏木精和伊红染色）

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图. 15.23  儿童声带的黄斑（9岁男孩，Elastica van Gieson染色）。 与婴儿黄斑病毒相比，胶原蛋白（染成红色）和弹性（染成黑色）纤维的数量更多

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图. 15.24  儿童声带的黄斑（9岁男孩，银纤维与婴儿黄斑相比有所增加）

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图. 15.25  （a）儿童声带粘膜（鞣酸染色）的黄斑中的声带星状细胞的透射电子显微照片。 （b）儿童声带星状细胞中的脂滴（a区域B）

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图. 15.26  儿童黄斑中的声带星状细胞中的维生素A（氯化金法，无复染。原始×1000）。 声带星状细胞的细胞质含有许多细颗粒

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图. 15.27  人类儿童黄斑中细胞的细胞质中的微丝（中间丝）的透射电子显微照片（乙酸铀酰和柠檬酸铅染色）

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图. 15.28  儿童黄斑中声带星状细胞合成胶原和弹性纤维（透射电子显微镜，单宁酸染色）

声带状星状细胞显示细胞质染色，周期性酸 - 席夫（PAS）染色，I型胶原和III型胶原。

透明质酸存在于固有层中，特别是存在于儿童声带粘膜的斑块状黄斑中（图15.29）。儿童黄斑中的大多数声带星状细胞（94.7±1.9％）用CD44染色（图15.16和15.30）。儿童黄斑中的几乎所有声带星状细胞均显示CD44表达，并且紧邻声带星状细胞存在大量透明质酸。另一方面，CD44阳性成纤维细胞在儿童声带粘膜的固有层中稀疏（5.6±3.0％）（图15.16）。这些发现与成人相同。斑块状黄斑和CD44中的声带星状细胞合作继续在人类儿童声带粘膜中的透明质酸代谢中起作用。

在童年时期，黄斑中的透明质酸（透明质酸）浓度仍然很高，并且黄斑中的大部分细胞都具有跨膜受体（细胞表面透明质酸受体），就像成年人一样，表明黄斑是一种透明质酸基质，是干细胞生态位所必需的。

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图. 15.29  人类儿童黄斑黄斑（9岁男孩，阿尔新蓝染色，pH 2.5）。 大量的糖胺聚糖透明质酸（透明质酸）（淡蓝色染色材料）位于黄斑黄斑中的声带星状细胞周围，人类儿童黄斑中的透明质酸浓度很高

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图. 15.30  CD44在人类儿童（9岁男孩）黄斑上的声带星状细胞的细胞质中，通过免疫组织化学染色显示

15.8人声带粘膜和声带折叠振动的生长和发展

在哺乳动物中，只有人类可以说话，只有人类成人声带有声带韧带，Reinke空间和分层结构。为什么只有人类成年人才有这种特征性的声带结构？新生儿声带粘膜为何以及如何生长，发育和成熟？启动和继续人类声带粘膜生长的因素有哪些？

张力是影响成纤维细胞合成胶原纤维的最重要因素。与发声相关的声带上的弯曲应力在前部和后部黄斑区域中是最大的。我们假设出生后由发声（声带振动）引起的张力刺激前部和后部斑块状黄斑中的声带星状细胞，以加速细胞外基质的产生并形成声带韧带，Reinke空间和分层结构。

自出生以来一直保持不发声（非振动）的人类成人声带粘膜是发育不全和不成熟的，并且没有声带韧带，Reinke空间或分层结构。斑块状黄斑是萎缩性的，声带状星形细胞显示活性降低。该结果支持这样的假设：出生后由发声（声带振动）引起的张力刺激前部和后部斑点状体中的声带星状细胞，以加速细胞外基质的产生并形成声带韧带，人类的声带Reinke空间和特征性的分层结构。

出生后的声带振动（发声）是人声带粘膜生长发育的重要因素之一。参见第16章“人类声带粘膜的机械调节（细胞力学转导）”。

15.9人类声带粘膜的生长和发育

新生儿已经有未成熟的斑块状黄斑，其由密集的细胞群组成，包括与成人相同位点的声带星状细胞。它们的细胞成分明显丰富，细胞外基质成分稀少。新生斑黄斑中的声带星状细胞已经开始合成细胞外基质。

在婴儿期，在斑块状黄斑中合成的细胞外基质延伸到声带粘膜，以开始形成人声带粘膜的三维细胞外基质结构。

儿童黄斑中的声带星状细胞继续合成由胶原蛋白，网状和弹性纤维，糖蛋白和透明质酸（糖胺聚糖）组成的细胞外基质，其对于作为振动组织的人声带粘膜的粘弹性是必需的。新生儿，婴儿和儿童的斑块状黄斑与人类声带粘膜的生长和发育有关。

位于声带膜质部分两端的人类黄斑参与细胞外基质的代谢，所述细胞外基质对于人声带粘膜的固有层的粘弹性特性是必需的。人类新生儿，婴儿和儿童黄斑病最有可能负责形成人声带粘膜的特征性分层结构。青春期前的人类黄斑也被认为是人类声带粘膜生长和发育的重要结构。

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