เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน: องค์ประกอบและความหลากหลาย
เนื้อเยื่อเกี่ยวพันเป็นหนึ่งในสี่ชนิดพื้นฐานของเนื้อเยื่อในร่างกาย โดดเด่นด้วยเซลล์ที่มีอยู่น้อยและแยกจากกันอย่างกว้างขวางด้วยเมทริกซ์นอกเซลล์ที่มีอยู่มากมาย เมทริกซ์นั้น — ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างเส้นใยและสารพื้นฐานที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ — เป็นสิ่งที่เซลล์ผลิตและอาศัยอยู่ และองค์ประกอบของมันคือสิ่งที่ทำให้เนื้อเยื่อชนิดนี้มีความหลากหลายอย่างมหาศาล ตั้งแต่เนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดหลวมไปจนถึงเอ็น กระดูกอ่อน กระดูก และเลือด ส่วนนี้จะแนะนำผู้อ่านให้รู้จักกับแผนโครงสร้างร่วมกันของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและตัวแปรที่สร้างรูปแบบต่างๆ มากมาย
Definition
เนื้อเยื่อเกี่ยวพันเป็นเนื้อเยื่อพื้นฐานชนิดหนึ่งที่เซลล์ฝังตัวอยู่ในและถูกแยกออกจากกันด้วยเมทริกซ์นอกเซลล์ที่ประกอบด้วยเส้นใยโปรตีนและสารพื้นฐาน โดยทั่วไปเมทริกซ์จะมีปริมาตรมากกว่าเซลล์และให้การสนับสนุนโครงสร้าง เป็นตัวกลางสำหรับการแพร่กระจาย และเป็นโครงสร้างที่ยึดและเชื่อมโยงเนื้อเยื่ออื่นๆ
Scope
ส่วนนี้สำรวจเนื้อเยื่อเกี่ยวพันแท้และชี้ให้เห็นถึงรูปแบบเฉพาะทางต่างๆ โดยจัดกลุ่มสาระสำคัญห้าประการเป็นหัวข้อ: องค์ประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์, ระบบเส้นใยหลัก (คอลลาเจนและเส้นใยยืดหยุ่น), ประชากรเซลล์ประจำที่นำโดยไฟโบรบลาสต์, การจัดเรียงแบบหลวมเทียบกับแบบหนาแน่นของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันแท้, และเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดพิเศษ เป็นข้อมูลอ้างอิงทางจุลกายวิภาคศาสตร์เชิงพรรณนา ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์
Sub-topics
Core questions
- ส่วนประกอบใดบ้างที่ประกอบขึ้นเป็นเมทริกซ์นอกเซลล์ และเซลล์ใดบ้างที่ผลิตส่วนประกอบเหล่านั้น?
- ปริมาณสัมพัทธ์และการจัดเรียงของเส้นใย เซลล์ และสารพื้นฐานที่แตกต่างกันอย่างไรจึงทำให้เนื้อเยื่อเกี่ยวพันแต่ละชนิดแตกต่างกัน?
- ทำไมเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน เช่น เอ็น กระดูกอ่อน กระดูก เนื้อเยื่อไขมัน และเลือด จึงถูกจัดประเภทเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน?
Key concepts
- เซลล์ที่แยกจากกันด้วยเมทริกซ์นอกเซลล์ที่มีอยู่มากมาย
- เส้นใย (คอลลาเจน, ยืดหยุ่น, ร่างแห)
- สารพื้นฐาน (โปรตีโอไกลแคน, ไกลโคโปรตีน, น้ำ)
- เซลล์ประจำที่ (fixed) เทียบกับเซลล์เคลื่อนที่ (transient)
- การจัดเรียงแบบหลวมเทียบกับแบบหนาแน่น
- เนื้อเยื่อเกี่ยวพันแท้เทียบกับเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดพิเศษ
- ต้นกำเนิดจากมีเซนไคม์
Mechanisms
เนื้อเยื่อเกี่ยวพันมีตรรกะโครงสร้างร่วมกันเพียงอย่างเดียว: เซลล์ประจำที่ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฟโบรบลาสต์ สังเคราะห์และหลั่งส่วนประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์แล้วอาศัยอยู่ภายในนั้น เมทริกซ์รวมโปรตีนเส้นใย (คอลลาเจนเพื่อความแข็งแรงในการรับแรงดึง, อีลาสตินเพื่อการคืนตัว) เข้ากับสารพื้นฐานของโปรตีโอไกลแคนและไกลโคโปรตีนที่จับกับน้ำและเติมเต็มช่องว่างระหว่างเส้นใยและเซลล์ การเปลี่ยนแปลงชนิดและความหนาแน่นของเส้นใย องค์ประกอบของสารพื้นฐาน และประชากรเซลล์ทำให้เกิดเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่หลากหลาย — เจลที่มีน้ำและเส้นใยมากในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดหลวม; คอลลาเจนที่อัดแน่นขนานกันในเอ็น; เจลที่แข็งและอุดมด้วยโปรตีโอไกลแคนในกระดูกอ่อน; เมทริกซ์ที่มีแร่ธาตุในกระดูก; และเมทริกซ์ที่เป็นของเหลวในเลือด เนื้อเยื่อเกี่ยวพันส่วนใหญ่มาจากมีเซนไคม์ของตัวอ่อน ซึ่งอธิบายถึงความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างรูปแบบที่แตกต่างกันมากเหล่านี้
Clinical relevance
เนื่องจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและเมทริกซ์ของมันเป็นโครงสร้างค้ำจุนอยู่ใต้เกือบทุกอวัยวะในฐานะสโตรมาที่รองรับ องค์ประกอบของมันจึงเกี่ยวข้องกับวิธีการที่เนื้อเยื่อยึดติดกัน การรักษา และการเสื่อมสภาพตามวัย การทำความเข้าใจการจัดเรียงปกติของเส้นใย เซลล์ และสารพื้นฐานเป็นพื้นฐานเชิงพรรณนาสำหรับการตีความการเกิดแผลเป็น พังผืด และความผิดปกติของเมทริกซ์ที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมในสาขาวิทยาศาสตร์สุขภาพ ข้อมูลนี้อธิบายโครงสร้างปกติและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
History
การตระหนักว่าร่างกายสร้างขึ้นจากเนื้อเยื่อพื้นฐานจำนวนน้อยนั้นย้อนไปถึงจุลกายวิภาคศาสตร์ในศตวรรษที่สิบเก้า และเนื้อเยื่อเกี่ยวพันถูกระบุว่าเป็นเนื้อเยื่อที่ยึดและค้ำจุนเนื้อเยื่ออื่นๆ ในช่วงแรก ชีววิทยาของเซลล์และโมเลกุลในศตวรรษที่ยี่สิบได้แยกแยะส่วนประกอบของมัน — ระบบเส้นใยคอลลาเจนและอีลาสติน สารพื้นฐานโปรตีโอไกลแคน และบทบาทการหลั่งของไฟโบรบลาสต์ — และงานร่วมสมัยได้จัดทำรายการโมเลกุลเมทริกซ์ทั้งหมดในฐานะมาทริโซม โดยกำหนดกรอบเนื้อเยื่อเกี่ยวพันตามองค์ประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์
Related topics
Seminal works
- frantz-2010
- hynes-2011
- theocharis-2016
Frequently asked questions
- อะไรที่ทำให้เนื้อเยื่อเกี่ยวพันแตกต่างจากเนื้อเยื่อพื้นฐานอื่นๆ?
- ลักษณะเด่นของมันคือเมทริกซ์นอกเซลล์ที่มีอยู่มากมาย: เซลล์มีค่อนข้างน้อยและแยกจากกันอย่างกว้างขวาง และปริมาตรส่วนใหญ่ของเนื้อเยื่อคือเมทริกซ์ที่เป็นเส้นใยและสารพื้นฐานที่เซลล์หลั่งออกมา ซึ่งแตกต่างจากเนื้อเยื่อบุผิวที่เซลล์อัดแน่นกันโดยมีเมทริกซ์น้อยมาก
- ทำไมกระดูก กระดูกอ่อน และเลือดจึงถูกจัดกลุ่มเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน?
- พวกมันมีแผนโครงสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันร่วมกันคือเซลล์ที่กระจายอยู่ในเมทริกซ์นอกเซลล์และมีต้นกำเนิดจากมีเซนไคม์ร่วมกัน พวกมันถูกจัดประเภทเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดพิเศษ โดยแตกต่างกันหลักๆ ที่ลักษณะของเมทริกซ์ (มีแร่ธาตุในกระดูก, เจลแข็งในกระดูกอ่อน, ของเหลวในเลือด)