胸腺

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[外文]：thymusgland由两叶不对称的淡红色或略带黄色的薄片样组织构成的。中央淋巴器官（又称初级淋巴器官）。脊椎动物都有胸腺。哺乳动物的胸腺一般位于胸骨后，心脏上方的前纵膈内，各纲动物的胸腺形状、数目和位置有较大差别。鱼的胸腺只有1个，位于鳃囊的背方；两栖动物的胸腺成对，位于鼓膜的上后方；爬行动物的胸腺1对或多对，沿颈动脉分布；鸟的胸腺多对，位于颈部两侧，紧贴颈静脉排列成行，鸡有7对，鸭有5对。两栖纲以上四类脊椎动物的胸腺见图1。胸腺的大小与结构都有明显的年龄变化。幼年时期发达，随着性成熟出现年龄性退化。逐步由脂肪组织取代了淋巴组织。但较原始的软骨鱼的胸腺没有年龄变化。此外，胸腺的大小和结构在鱼、两栖、爬行、鸟和小型哺乳动物都存在与生殖周期有关的季节性变化。人的胸腺大小和结构也存在个体差异，以及不同生理和病理状态的差异。胸腺的大小与结构容易受到多种因素的影响。人体的胸腺在青春期最大可达30克左右。外部形态虽然在各纲动物有差别，但从软骨鱼到哺乳动物和人类，其胚胎发生与显微结构是基本相同的。胚胎发生的原基都来自咽囊。成熟的胸腺由结缔组织与上皮网状细胞构成被膜、支架以及淋巴细胞发育的微环境。大量淋巴细胞填充在上皮网状细胞构成的网架之间。胸腺的功能在60年代以后才逐步证明是培育T淋巴细胞的中央淋巴器官具有免疫功能。卵黄囊或骨髓的淋巴干细胞，通过血液进入胸腺中分化发育成T淋巴细胞。后者再经血流输送到脾和淋巴结等外周淋巴器官，随之以后又发现胸腺具有内分泌功能。已经从胸腺提取物中提纯了几十种具有生物活性的胸腺素。除了有些胸腺素能诱导干细胞分化为T淋巴细胞，调节外周淋巴器官中的免疫功能外，还与有些内分泌腺的激素具有协同或拮抗作用。例如，切除胸腺或注射胸腺提取物能导致脑下垂体、肾上腺功能与结构的相应变化，关于胸腺素或胸腺因子的分子结构与功能作用机制，已经是当前国际上进行研究的重要问题之一。有些胸腺素已试用于临床医学，在肿瘤治疗中用以提高患者的免疫功能。结构胸腺是有结缔组织包被的实体性器官细微结构(图2）。胸腺实质由外层皮质及内层髓质组成。表面的被膜结缔组织伸入胸腺实质成为胸腺隔，把胸腺分成许多不完全分隔的小叶。外周的皮质主要由淋巴细胞和上皮网状细胞密集构成。胸腺的淋巴细胞又名胸腺细胞，在皮质分布很密并有一定的排列规律。靠近皮质最外层的细胞最大，并常见到淋巴细胞的有丝分裂。皮质中层为中等淋巴细胞，皮质深层为小淋巴细胞，并常见到细胞的退化解体。髓质内淋巴细胞较少而稀疏。上皮网状细胞形态变化较多，有些细胞胞质中具有泡状结构，内含半透明物质，这可能是其分泌物──胸腺素。髓质中有大小、形态多样的胸腺小体。胸腺小体由上皮网状细胞以同心圆方式排列组成，中心为角质化或透明变性的破碎细胞，其中还常有巨噬细胞。胸腺小体是胸腺的特有结构，功能还不太清楚。此外，胸腺髓质中有散在的类肌细胞（单核横纹肌细胞）。各纲脊椎动物的胸腺中都有类肌细胞。鸟的胸腺中较多，幼年哺乳动物中较多，随年龄增长而逐渐减少。数量和形态因动物的种别小有差异，类肌细胞的起源和功能尚待探索。胸腺的血管有与其功能相关的血-胸腺屏障和毛细血管后微静脉两种结构。血-胸腺屏障由皮质毛细血管和上皮网状细胞组成。使血液与胸腺组织之间的物质交换受到一定的限制。血-胸腺屏障主要由无孔连续性毛细血管内皮;内皮外完整的基膜；毛细血管周围组织间隙内的巨噬细胞；毛细血管周围上皮网状细胞形成的连续上皮鞘及近血管侧的完整基膜等五层结构形成。例如，将标记的辣根过氧化酶（分子量为40000）注入胸腺的小动脉后，用电子显微镜观察，可见辣根过氧化酶的颗粒绝大部分局限在毛细血管腔内，仅有很少数可通过内皮细胞的吞饮小泡穿越内皮及基膜到达组织间隙，其中大部分又被巨噬细胞吞噬，结果只能在吞噬体及溶酶体内发现，极少数可被上皮网状细胞摄入到达细胞质的小泡内，因而抗原物质很难与淋巴细胞接触。血-胸腺屏障可保证胸腺中淋巴细胞在抗原物质难以进入的微环境中增殖分化。毛细血管后微静脉是血流中的淋巴细胞进出胸腺的重要通道，位于髓质的外周部分。此种血管的内皮细胞呈立方形或柱状。淋巴干细胞可穿过它的内皮细胞或内皮细胞间进入胸腺，在胸腺中分化的T淋巴细胞，可以从同一途径进入血流到达外周淋巴器官。功能免疫功能1961年，S.L.米勒在小鼠实验中发现，新生小鼠切除胸腺后会导致淋巴组织发育不良，动物常因免疫缺陷而死亡。与此同时，也观察到某些小儿免疫缺陷病与胸腺发育不良有密切关系。此后的实验一致地认为，新生期切除胸腺导致免疫缺陷，再植胸腺则可恢复免疫功能，从而证实胸腺对于淋巴细胞的分化、成熟和免疫活性的获得，都起着非常重要的作用。胸腺可能通过两条途径在机体的免疫系统中起着重要作用：（1）培育T淋巴细胞。淋巴干细胞移行至胸腺并在那里成熟和得到免疫接受性。迁入胸腺的造血干细胞在胸腺微环境诱导下迅速增殖，分化成为原始胸腺淋巴细胞。它们进一步分化发育成为胸腺幼稚型淋巴细胞。细胞表面出现了特有的抗原物质，但是还没有细胞免疫活性。大多数幼稚型淋巴细胞在皮质内死亡，小部分继续分化成熟，成为胸腺小淋巴细胞。后者由皮质迁入髓质。经血流，再迁移到周围淋巴器官的一定区域(胸腺依赖区)以及其他部位。这些淋巴细胞因此命名为胸腺依赖细胞，简称T淋巴细胞。由于全身淋巴器官和机体免疫都不能缺少T淋巴细胞，因而胸腺也就成了周围淋巴器官正常发育和机体免疫功能所必须的器官。切除胸腺的幼年动物或是先天性胸腺发育不全的幼儿可以出现周围血淋巴细胞数量减少，周围淋巴器官的胸腺依赖区退化萎缩，缺乏淋巴细胞，从而导致机体细胞免疫受损，体液免疫也受到影响。（2）制造和分泌胸腺激素。动物实验发现，给胸腺切除的幼鼠移植同系动物的胸腺后，可以部分地重建细胞免疫功能。注射胸腺浸出液，可以激发无胸腺小鼠的免疫功能。1966年首先从小牛胸腺提取胸腺素。它是一种分子量12000左右的蛋白质，在实验动物和人都有恢复免疫功能和增强T细胞活性的特性。胸腺素是一种粗制蛋白质，含多种组分。例如，牛胸腺素的组分ν含有11种酸性多肽。此后，又用等电电泳将胸腺素组分ν分为三类，即α（等电点PI为3～5）、β（PI为5～7）和γ（PI为7以上）。已从胸腺素α分离出&945;1到&945;7等，从胸腺素β中分离出&946;1到&946;4等。后来又陆续发现了一些具有生物活性的提取物，泛称胸腺因子。目前胸腺素中分离的组分和胸腺因子已有数十种之多。有些胸腺因子是由胸腺的上皮网状细胞分泌的。上皮网状细胞从出生到成年持续存在，电镜下可见其细胞质内含有分泌颗粒。若将胸腺封闭在微孔扩散室内再移植给切除胸腺的幼鼠，同样能部分地重建细胞免疫功能。该扩散室的孔径极小，只允许小分子物质及液体通过，而胸腺组织的细胞不能穿出。试验后取出移植的胸腺，发现仅有上皮网状细胞存活，而没有淋巴细胞。这证明，胸腺上皮网状细胞能产生某些物质，使失去的细胞免疫功能部分重建。胸腺素或胸腺因子对免疫功能的具体作用随着研究的深入，提纯的种类日益增多。内分泌功能胸腺影响着多种内分泌腺的活动，并和有些激素有相互协同或互相拮抗的作用，而一些内分泌激素又影响着胸腺的形态与功能。从胚胎发生上看，胸腺与甲状旁腺都是由咽囊发生的，它们的发育缺陷也常常伴随出现。胸腺瘤能产生某些激素样物质，如类促肾上腺皮质素、类胰岛素、类胰高血糖素及类降钙素等。切除胸腺或注射胸腺提取物可以导致多种内分泌腺形态和功能的改变，并出现相应生理活动的变化，如对脑下垂体的各类型细胞都有暂时刺激作用，延缓骨的成熟、骨骼的重量、体积及钙含量减少；血浆钙、磷水平也发生变化。切除雌性大鼠的胸腺，卵巢中的成熟卵泡及黄体消失。胸腺还能抑制肾上腺皮质的功能。某些胸腺因子具有抗甲状腺激素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素及性激素的作用，并与生长激素协同延迟青春期的到来。胸腺本身又受到多种内分泌激素的影响，如睾酮和雌激素都可促使胸腺退化，动物阉割后胸腺大于正常。注射糖皮质激素、促肾上腺皮质素或紧张刺激都能使胸腺变小。