上皮组织:结构与功能
上皮是身体四种基本组织类型之一。它由紧密排列的细胞组成,细胞间基质极少,覆盖体表、衬里体内腔和管道,并形成腺体的分泌实质。上皮组织位于基底膜之上,并通过特化的细胞连接相互连接,形成选择性屏障和界面,身体通过这些屏障和界面进行自我保护、吸收、分泌和感知环境。
Definition
上皮组织是一种无血管组织,由紧密粘附、极化的细胞组成,这些细胞覆盖或衬里身体表面并形成腺体,通过基底膜与下方的结缔组织分隔开。
Scope
本领域旨在将读者引入上皮组织作为组织学范畴:上皮如何根据细胞层数和表面细胞形状进行分类,它们如何附着于下方的结缔组织,它们的细胞如何连接和极化,它们形成的顶端特化结构,以及它们如何更新。这被视为组织学和细胞生物学中的参考主题,而非临床指导;详细处理将在子主题中给出。
Sub-topics
Core questions
- 上皮如何根据细胞层数和表面细胞的形状进行分类?
- 上皮细胞如何相互连接以及如何连接到基底膜?
- 是什么赋予上皮细胞顶基极性,以及这对功能为何重要?
- 上皮如何在持续更新的同时保持屏障功能?
Key concepts
- 顶基极性
- 基底膜
- 细胞连接(紧密连接、黏着连接、桥粒、缝隙连接、半桥粒)
- 单层与复层排列
- 鳞状、立方状和柱状细胞形状
- 无血管性及其对下方结缔组织的依赖
- 祖细胞的持续更新
Mechanisms
上皮细胞通过顶端连接复合体和其他连接在侧面连接,并通过基底锚定在基底膜上,这些共同建立了连续的、极化的细胞层(Farquhar和Palade,1963;Yurchenco,2011)。极性将顶端特化结构和转运蛋白与基底外侧膜分隔开,从而实现定向功能,如吸收和分泌。由于上皮是无血管的,它们通过扩散从相邻结缔组织中的血管穿过基底膜获取营养。通过干细胞和祖细胞的增殖,替换从表面脱落的细胞,从而维持细胞层的完整性(Blanpain和Fuchs,2009)。
Clinical relevance
上皮结构是许多临床组织病理学的基础:上皮的类型和排列有助于识别组织和表征疾病,并且大多数人类癌症(癌)起源于上皮。本条目描述上皮生物学作为解释此类观察的背景知识,不提供诊断或治疗指导。
Evidence & guidelines
此处总结的上皮的描述性分类和功能描述是长期确立的,并在标准组织学参考书(Mescher,2018;Ross和Pawlina,2020)中保持一致,其机制细节来源于关于连接、基底膜和组织更新的细胞生物学文献。
History
上皮的精细结构随着20世纪中叶电子显微镜的出现而变得可及;Farquhar和Palade在1963年对连接复合体的描述确立了上皮细胞如何相互密封和锚定。后来的工作定义了基底膜的分子组成和更新上皮细胞层的干细胞系统,将经典的组织学分类与细胞和分子生物学相结合。
Key figures
- Marilyn Farquhar
- George Palade
- Peter Yurchenco
- Elaine Fuchs
Related topics
Seminal works
- farquhar-palade-1963
- yurchenco-2011
- blanpain-2009
Frequently asked questions
- 四种基本组织类型是什么,上皮组织属于哪一类?
- 四种基本组织是上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。上皮组织覆盖和衬里表面并形成腺体;它的特点是细胞紧密排列、具有极性、细胞外基质极少以及存在基底膜。
- 为什么上皮被描述为无血管的?
- 上皮本身不含血管;它们的细胞通过扩散从下方结缔组织中的毛细血管穿过基底膜获得营养,这也是上皮位于结缔组织之上的原因之一。