AL123 人文社科会员免费专区文学 2025-05-10

组织工程与再生医学_金岩主编_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书（无页码）_金岩主编

内容节选

第三十三章胰岛与胰腺的再生第一节胰岛的结构与功能胰腺为人体内仅次于肝脏的第二大腺体，是内外分泌混合腺。胰腺是内分泌系统的一个独特的腺体，位于左上腹，分为胰头、胰体和胰尾三个部分(图33-1)。胰腺由有导管的外分泌腺和无导管的内分泌腺两部分组成。人的胰腺与十二指肠相连，质软，外观为淡红色，形状扁平细长。啮齿类动物胰腺为无定形结构，似脂肪组织，不规则，分散在十二指肠、胃底及脾门处，色淡红。外分泌腺由腺泡和导管构成，占胰腺的95%以上，是机体主要的消化腺，腺泡是外分泌的功能单位，产生含有消化酶的胰液，通过复杂的导管网络被排入十二指肠;内分泌腺混杂在腺泡之间，能够产生多种激素，调节细胞内的营养，其中最重要的是胰岛素。胰岛是由四类主要细胞组成的大小不等的细胞团，散布在胰腺的外分泌腺之间。1869年德国病理解剖学家保罗·兰格尔翰斯( Langerhans)发现，胰腺内除了众多的腺泡细胞外，在腺泡间还散在有一些非腺泡细胞团，这些细胞团内部没有导管，细胞外形类似“岛屿”，称为胰岛( pancreas islet)，又称兰格尔翰斯岛。图33-1 胰腺解剖结构示意图一、胰岛的结构与功能 (一)胰腺与胰岛的胚胎发育胰腺发育起始于胚胎8. 5天和9. 5天( E8. 5和E9. 5)原始肠管背部和腹部的两个独立区域，即背、腹胰芽。胰腺命运决定后，来自胰腺上皮的细胞进行快速增殖、分支成小管状系统，即分支形态建成。在这一早期阶段，胰腺原基中出现了离散的胰岛素和胰高血糖素阳性细胞。在随后发育过程中，在E14由于前肠的翻转，使背胰芽和腹胰芽融合成了一个独立的器官。在E14. 5与E15. 5之间，外分泌胰腺从导管上皮中分离出来，腺泡结构在E15. 5天时清晰可辨。胰腺内分泌部进一步发育起始于E13. 5天，这时内分泌祖细胞从导管上迁移出来进行快速增殖，分化并迁移聚集成小群，形成了含有多种内分泌细胞的早期胰岛。大约在E17. 5天，形态成熟的胰岛样结构出现，形成了以β细胞为核心，α、δ和PP等非β细胞位于细胞团周围的分布特点。胰岛的形成一直持续到出生后的第3周再次进行重塑，形成结构和功能完整的胰岛。此后，内分泌组织通过低频率增殖来维持。目前人类胰岛细胞生长、复制的路径和机制还不是十分清楚。小鼠β细胞的生长涉及多种因子，包括葡萄糖等营养物质、胰高血糖素样肽-1( GLP-1)等激素和一些生长因子如胰岛素样生长因子( IGF)、成纤维细胞生长因子和肝细胞生长因/离散因子。研究表明小鼠胚胎β-细胞能够进行增殖，但成体的β细胞分裂十分缓慢，一个完全的细胞更新期可能超过3个月。但是，对细胞周期动力学和参与调节β细胞有丝分裂的蛋白质的特性还不完全了解。 (二)胰岛的结构胰岛形状通常是椭圆形，由若干个多边形或圆形的细胞排列成团、块状。胰岛大小不一，大的胰岛由几万个细胞组成，小的胰岛只有几个或十几个细胞。胰岛外面有一层富含网状纤维的被膜把胰岛组织同周围组织隔开。成人胰腺约有17万～200万个胰岛，约占胰腺总体积的1%。小鼠的胰岛约占胰腺总重量的1%～2%。胰岛分散在胰腺的外分泌腺内，是高度血管化的组织，细胞之间有特别丰富的毛细血管，使内分泌细胞释放的激素可直接入血发挥调节功能。根据细胞的性质，胰岛细胞分为四种细胞类型:α细胞、β细胞、δ细胞、PP细胞(图33-2)。在大多数的哺乳动物，细胞在胰岛内部的分布是相似，特点是核心部分以β细胞为主，外围层是平行排列的α细胞和δ细胞。胰岛细胞内的分泌颗粒含有储存的激素产物，这些颗粒由光滑的膜囊包围。胰岛细胞的线粒体比腺泡细胞的线粒体小。胰岛细胞含有不同数量的糙面内质网，有很多核糖体分散于胞质中，高尔基体靠近细胞核。图33-2 胰岛结构示意图 (三)胰岛细胞的生理功能胰岛的四种细胞类型:α细胞、β细胞、δ细胞和PP细胞。这些细胞主要分泌胰高血糖素、胰岛素、生长抑素和胰多肽。 1.α细胞约占胰岛细胞总数的15%～20%，细胞体积较大，常呈多边形，位于胰岛的周边部，可分泌胰高血糖素( glucagon)。胰高血糖素通过促进糖原分解和糖原异生使血糖升高，同时还促进脂肪和蛋白质分解，抑制肝糖原合成，提高体内血糖水平。 2.β细胞是胰岛内数量最多的细胞，占60%～80%，主要位于胰岛的中央部。大部分位于胰岛中央部;其主要功能是分泌胰岛素( insulin)，主要促进肝细胞、脂肪细胞等细胞吸收血液内的葡萄糖，合成糖原或转化为脂肪贮存。故胰岛素的作用与胰高血糖素相反，可使血糖浓度降低。电镜下，典型的β细胞在细胞质内包括高尔基体、内质网和线粒体等细胞器有特征性的高电子密度的胰岛素颗粒。胰岛素分泌主要受葡萄糖调节，然而，精确的机制和胰岛素分泌程序中牵涉的因素目前还了解得不够完全。胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用能保持血糖水平处于动......