組織學與胚胎學:四、垂體

垂體位于蝶鞍垂體窩內(nèi)，體積約0.5cm×1cm×1cm，重約0.5g.垂體由腺垂體和神經(jīng)垂體兩部份組成，表面包以結(jié)締組織被膜。腺垂體來自胚胎口凹的外胚層上皮，神經(jīng)垂體由間腦底部的神經(jīng)外胚層向腹側(cè)突出的神經(jīng)垂體芽發(fā)育而成。神經(jīng)垂體分為神經(jīng)部和漏斗兩部分，漏斗與下丘腦相連。腺垂體分為遠側(cè)部、中間部及結(jié)節(jié)部三部分。遠側(cè)部最大，中間部位于遠側(cè)部和神經(jīng)部之間，結(jié)節(jié)部圍在漏斗周圍（圖11－9)。遠側(cè)部又稱前葉，神經(jīng)部和中間部合稱后葉。

圖11－9 垂體（矢狀切面)

（一)腺垂體

1．遠側(cè)部 遠側(cè)部（pars distalis)的腺細胞排列成團索狀，少數(shù)圍成小濾泡，細胞間具有豐富的竇狀毛細血管和少量結(jié)締組織。在HE染色切片中，依據(jù)腺細胞著色的差異，可將其分為嗜色細胞zxtf.net.cn/zhuyuan/和嫌色細胞兩大類。嗜色細胞（chromophil cell)又分為嗜酸性細胞和嗜堿性細胞兩種（圖11－10)。應(yīng)用電鏡免疫細胞化學技術(shù)，可觀察到各種腺細胞均具有分泌蛋白類激素細胞的結(jié)構(gòu)特點，而各類腺細胞胞質(zhì)內(nèi)顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)、數(shù)量及所含激素的性質(zhì)存在差異，可以此區(qū)分各種分泌不同激素的細胞，并以所分泌的激素來命名。

（1)嗜酸性細胞：數(shù)量較多，呈圓形或橢圓形，直徑14～19mμ胞質(zhì)內(nèi)含嗜酸性顆粒，一般較嗜堿性細胞的顆粒大（圖11－10)。嗜酸性細胞分兩種：①生長激素細胞,（somatotroph,STh cell)數(shù)量較多，電鏡下見胞質(zhì)內(nèi)含大量電子密度高的分泌顆粒，直徑350－～400nm（圖11－11)。此細胞合成和釋放的生長激素（growth hormone ,GH；或somatotropin)能促進體內(nèi)多種代謝過程，尤能刺激骺軟骨生長，使骨增長。在幼年時期，生長激素分泌不足可致垂體侏儒癥，分泌過多引起巨人癥，成人則發(fā)生肢端肥大癥。②催乳激素細胞（mammotroph,prolactin cell)，男女兩性的垂體均有此種細胞，但在女性較多。在正常生理情況下，胞質(zhì)內(nèi)分泌顆粒的直徑小于200nm；而在妊娠和哺乳期，分泌顆粒的直徑可增大至600nm 以上，顆粒呈橢圓形或不規(guī)則形（圖11－11)，細胞數(shù)量也增多并增大。此細胞分泌的催乳激素（mammotropin或prolactin)能促進乳腺發(fā)育和乳汁分泌。

（2)嗜堿性細胞：數(shù)量較嗜酸性細胞少，呈橢圓形或多邊形，直徑15～25μm，胞質(zhì)內(nèi)含嗜堿性顆粒（圖11－10)。顆粒內(nèi)含糖蛋白類激素，PAS反應(yīng)呈陽性，嗜堿性細胞分三種：①促甲狀腺激素細胞（thyrotroph，TSh cell)，呈多角形，顆粒較小，直徑100～150nm（圖11－11)，分布在胞質(zhì)邊緣。此細胞分泌的促甲狀腺激素（thyrotropin或thyroid stimulating hormone,TSH)能促進甲狀腺激素的合成和釋放。②促性腺激素細胞（gonadotroph)，細胞大，呈圓形或橢圓形，胞質(zhì)內(nèi)顆粒大小中等，直徑250～400nm（圖11－11)。該細胞分泌卵泡刺激素（follicle stimulating hormone,FSH)和黃體生成素（luteinizing hormone,LH)。應(yīng)用電鏡免疫細胞化學技術(shù)，發(fā)現(xiàn)上述兩種激素共同存在于同一細胞的分泌顆粒內(nèi)。卵泡刺激素在女性促進卵泡的發(fā)育，在男性則刺激生精小管的支持細胞合成雄激素結(jié)合蛋白，以促進精子的發(fā)生。黃體生成素在女性促進排卵和黃體形成，在男性則刺激睪丸間質(zhì)細胞分泌雄激素，故又稱間質(zhì)細胞刺激素（interstitial cell stimulatinghormone ,ICSH)③促腎上腺皮質(zhì)激素細胞（corticotroph,ACTh cell)，呈多角形，胞質(zhì)內(nèi)的分泌顆粒大，直徑400～550nm(圖11－11)。此細胞分泌促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotropin,ACTH)和促脂素（lipotropin或lipotrophic hormone,LPH)。前者促進腎上腺皮質(zhì)分泌糖皮質(zhì)激素，后者作用于脂肪細胞，使其產(chǎn)生脂肪酸。

圖11－10腺垂體遠側(cè)部及中間部

（3)嫌色細胞（chromophobe cell)：細胞數(shù)量多，體積小，呈圓形或多角形，胞質(zhì)少，著色淺，細胞界限不清楚（圖11－10)。電鏡下，部分嫌色細胞胞質(zhì)內(nèi)含少量分泌顆粒，因此認為這些細胞可能是脫顆粒的嗜色細胞，或是處于形成嗜色細胞的初期階段。其余大多數(shù)嫌色細胞具有長的分支突起（圖11－11)，突起伸入腺細胞之間起支持作用。

圖11-11 大鼠腺垂體遠側(cè)部腺細胞 電鏡像×5000

S生長激素細胞，M催乳激素細胞 T促甲狀腺激素細胞，

G促性腺激素細胞 A促腎上腺皮質(zhì)激素細胞，C嫌色細胞

2．中間部 人的中間部（pars intermedia)只占垂體的2％左右，是一個退化的部位，由嫌色細胞和嗜堿性細胞組成，這些細胞的功能尚不清楚。另外，還有一些由立方上皮細胞圍成的大小不等的濾泡，泡腔內(nèi)含有膠質(zhì)（圖11－10)。魚類和兩棲類中間部分能分泌黑素細胞刺激素（melanocyte stimulating hormone,MSH)，zxtf.net.cn/yishi/係吲哚胺類物質(zhì)，可使皮膚黑素細胞的黑素顆粒向突起內(nèi)擴散，體色變黑。

3．結(jié)節(jié)部 結(jié)節(jié)部（pars teberalis)包圍著神經(jīng)垂體的漏斗，在漏斗的前方較厚，后方較薄或缺如。此部含有很豐富的縱形毛細血管，腺細胞呈索狀縱向排列于血管之間，細胞較小，主要是嫌色細胞，其間有少數(shù)嗜酸性和嗜堿性細胞。此處的嗜堿性細胞分泌促性腺激素（FSH和LH)。

4．腺垂體的血管分布腺垂體主要由大腦基底動脈發(fā)出的垂體上動脈供應(yīng)。垂體上動脈從結(jié)節(jié)部上端進入神經(jīng)垂體的漏斗，在該處形成袢樣的竇狀毛細血管網(wǎng)，稱第一級毛細血管網(wǎng)。這些毛細血管網(wǎng)下行到結(jié)節(jié)部匯集形成數(shù)條垂體門微靜脈，它們下行進入遠側(cè)部，再度形成竇狀毛細血管網(wǎng)，稱第二級毛細血管網(wǎng)。垂體門微靜脈及其兩端的毛細血管網(wǎng)共同構(gòu)成垂體門脈系統(tǒng)（hypophyseal portal system)。遠側(cè)部的毛細血管最后匯集成小靜脈注入垂體周圍的靜脈竇（圖11－12)。這是30年代確立的經(jīng)典垂體血流模式“自上而下”的概念，闡明了下丘腦控制垂體功能的基本機制。此后又通過新技術(shù)的應(yīng)用和研究，對垂體的血流模式提出了新見解，認為遠側(cè)部的血液可輸入神經(jīng)垂體的漏斗，然后經(jīng)毛細血管回流入下丘腦；也可流入神經(jīng)部，再逆向流入漏斗，然后再循環(huán)到遠側(cè)部或下丘腦，構(gòu)成整個垂體血流在垂體內(nèi)的循環(huán)流動。

5．下丘腦與腺垂體的關(guān)系下丘腦神前區(qū)和結(jié)節(jié)區(qū)（弓狀核等)的一些神經(jīng)元具有內(nèi)分泌功能，稱為神經(jīng)內(nèi)分泌細胞，細胞的軸突伸至垂體漏斗。細胞合成的多種激素經(jīng)軸突釋放入漏斗處的第一級毛細血管網(wǎng)內(nèi)，繼而經(jīng)垂體門微靜脈輸至遠側(cè)部的第二級毛細血管網(wǎng)。這些激素分別調(diào)節(jié)遠側(cè)部各種腺細胞的分泌活動（圖11－12)。其中對腺細胞分泌起促進作用的激素，稱釋放激素（releasing hormone,RH)。對腺細胞起抑制作用起抑制作用的激素，則稱為釋放抑制激素（release inhibiting hormone,RIH)目前已知的釋放激素有：生長激素釋放激素（GRH)、催乳激素釋放激素（PRH)、促甲狀腺激素放激素（TRH)、促性腺激素釋放激素（GnRH)、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH)及黑素細胞刺激素釋放激素（MSRH)等。釋放抑制激素有：生長激素釋放抑制激素（或稱生長抑素，SOM)、催乳激素釋放抑制激素（PIH)和黑素細胞刺激素釋放抑制激素（MSIH)等。由此可見，下丘腦通過所產(chǎn)生的釋放激素和釋放抑制激素，經(jīng)垂體門脈系統(tǒng)，調(diào)節(jié)腺垂體內(nèi)各種細胞的分泌活動；因而，將此稱為下丘腦腺垂體系。反之，腺垂體產(chǎn)生的各種激素又可通過垂體血液環(huán)流，到達下丘腦，反饋影響其功能活動。

圖11－12 垂體的血管分布及其與下丘腦的關(guān)系

6．腺垂體的神經(jīng)支配傳統(tǒng)認為，垂體前葉僅有少量自主神經(jīng)纖維，支配前葉內(nèi)血管的舒縮；而腺細胞的分泌活動則主要受下丘腦各種激素的調(diào)節(jié)，并無神經(jīng)的直接支配。近幾年來，國外學者（Friedman 和Payette)分別在大鼠、小鼠及蝙蝠垂體前葉發(fā)現(xiàn)5－羥色胺神經(jīng)纖維；我國學者（鞠躬等)采用光鏡及電鏡免疫組織化學技術(shù)，也發(fā)現(xiàn)人、猴、狗、大鼠垂體前葉均有肽能神經(jīng)纖維分布，纖維內(nèi)含的肽類有P物質(zhì)（SP)、降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP)、甘丙肽（GAL)、生長抑素（SOM)等，并發(fā)現(xiàn)含SP的神經(jīng)纖維與各類腺細胞直接接觸，電鏡下發(fā)現(xiàn)，含SP和CGRP纖維與生長激素細胞和促腎上腺皮質(zhì)激素細胞形成典型的突觸（圖11－13)。

圖11-13 大鼠腺垂體遠側(cè)部免疫電鏡像 ×60000

示P物質(zhì)神經(jīng)末梢（SP)與促腎上腺皮質(zhì)細胞（A)形成突觸（↑)

（第四軍醫(yī)大學鞠躬教授供圖)

前葉內(nèi)肽能神經(jīng)纖維的起源還不清楚，究竟是來自下丘腦或周圍神經(jīng)系統(tǒng)，還是兩者兼有，尚未確定。前葉內(nèi)肽能神經(jīng)纖維的發(fā)現(xiàn)及其功能的研究，有可能修正目前對垂體前葉分泌功能調(diào)節(jié)的認識，即前葉腺細胞除接受體液調(diào)節(jié)外，還可能直接受神經(jīng)的支配。

（二)神經(jīng)垂體及其與下丘腦的關(guān)系

神經(jīng)垂體與下丘腦直接相連，因此兩者是結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體。神經(jīng)垂體主要由無髓神經(jīng)纖維和神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成，并含有較豐富的竇狀毛細血管和少量網(wǎng)狀纖維。下丘腦前區(qū)的兩個神經(jīng)核團稱神上核和室旁核，核團內(nèi)含有大型神經(jīng)內(nèi)分泌細胞，其軸突經(jīng)漏斗直抵神經(jīng)部，是神經(jīng)部無髓神經(jīng)纖維的主要來源（圖11－12)。

神上核和室旁核的大型神經(jīng)內(nèi)分泌細胞除具有一般神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)外，胞體內(nèi)還含有許多直徑為100～200nm的分泌顆粒，分泌顆粒沿細胞的軸突運輸?shù)缴窠?jīng)部，軸突沿途呈串珠狀膨大，膨大部（稱膨體)內(nèi)可見分泌顆粒聚集（圖11－12)。光鏡下可見神經(jīng)部內(nèi)有大小不等的嗜酸性團塊，稱赫令體（Herring body)即為軸突內(nèi)分泌顆粒大量聚集所成的結(jié)構(gòu)（圖11－14)。神經(jīng)部內(nèi)的膠質(zhì)細胞又稱垂體細胞（pituicyte)，細胞的形狀和大小不一。電鏡下可見垂體細胞具有支持和營養(yǎng)神經(jīng)纖維的作用。垂體細胞還可能分泌一些化學物質(zhì)以調(diào)節(jié)神經(jīng)纖維的活動的激素的釋放。

圖11－14 垂體神經(jīng)部結(jié)構(gòu)模式圖

視上核和室旁核的大型神經(jīng)內(nèi)分泌細胞合成抗利尿素（antidiuretic hormone,ADH)和催產(chǎn)素（oxytocin)。抗利尿素的主要作用是促進腎遠曲小管和集合管重吸收水，使尿量減少；抗利尿素分泌若超過生理劑量，可導致小動脈平滑肌收縮，血壓升高，故又稱加壓素形成的分泌顆粒有加壓素和催產(chǎn)素，分泌顆粒沿軸突運送到神經(jīng)部儲存，進而釋放入竇狀毛細管內(nèi)（圖11－12)。因此，下丘腦與神經(jīng)垂體是一個整體，兩者之間的神經(jīng)纖維構(gòu)成下丘腦神經(jīng)垂體束。

神經(jīng)部的血管主要來自左右頸內(nèi)動脈發(fā)出的垂體下動脈，血管進入神經(jīng)部分支成為竇狀毛細管網(wǎng)。部分毛細血管血液經(jīng)垂體下靜脈匯入海綿竇（圖11－12)。部分毛細血管血液逆向流入漏斗，然后從漏斗再循環(huán)到遠側(cè)部或下丘腦。

（三)下丘腦和腺垂體與其它內(nèi)分泌腺的相互關(guān)系

在正常狀態(tài)下，各類激素的分泌量是相對穩(wěn)定的。內(nèi)分泌腺活動的穩(wěn)定性，除受神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制外，某些內(nèi)分泌腺之間的相互協(xié)調(diào)也起重要作用，其中下丘腦和腺垂體與其它幾種內(nèi)分泌腺之間的相互調(diào)節(jié)尤為重要。下丘腦的各種神經(jīng)內(nèi)分泌細胞分泌的釋放激素或釋放抑制激素，調(diào)節(jié)腺垂體相應(yīng)腺細胞的分泌活動，腺垂體分泌的各種激素又調(diào)節(jié)相應(yīng)靶細胞的分泌和其它功能活動。另一方面，靶細胞的分泌物或某種物質(zhì)（如血糖、血鈣等)的濃度變化，反過來又可影響腺垂體和下丘腦的分泌活動，這種調(diào)節(jié)稱為反饋。通過正、負反饋調(diào)節(jié)以維持機體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定和正常生理活動。例如，下丘腦的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞分泌促甲狀腺激素釋放激素，促進腺垂體遠側(cè)部的促甲狀腺激素細胞分泌促甲狀腺激素，后者又促進甲狀腺濾泡上皮細胞合成和分泌甲狀腺激素。當血液甲狀腺激素達到一定水平時，則引起負反饋作用，抑制下丘腦或腺垂體相應(yīng)激素的分泌，這樣又使甲狀腺的分泌功能和血液中的甲狀腺激素水平下降。當激素下降到一定水平時，再以正反饋調(diào)節(jié)使激素分泌增多（圖11－15)。

圖11－15　下丘腦與垂體的激素對靶器官作用示意圖