第二章　甲状腺组织胚胎学及生理学

第一节　甲状腺的组织胚胎学

一、甲状腺及甲状旁腺的发生

鳃器（branchial apparatus）在人胚发育早期短暂出现并演化，参与颜面、颈部和某些腺体的形成，其演化异常可以导致人体头颈部很多畸形发生。鳃器包括鳃弓、鳃沟、鳃膜和咽囊（pharyngeal pouch）。

人胚第4周初，依次在额鼻突和心隆起之间、背腹方向、左右对称出现6对鳃弓。鳃弓外面被以体表外胚层，内衬原始咽的内胚层。相邻鳃弓之间的凹沟称鳃沟。与鳃沟相对应的原始咽内胚层向外侧膨出，形成5对咽囊。鳃沟底的外胚层、咽囊顶的内胚层及其之间的少量间充质构成鳃膜，鳃膜将鳃沟和咽囊隔开（图2-1-1）。

（一）咽囊的演变

随着胚胎发育，咽囊内胚层和鳃沟外胚层将演变为一些结构或器官的上皮成分，而这些器官的其他组织成分则来自鳃弓的间充质。

第1对咽囊　外侧部分在第1、2鳃弓之间向外生长延伸形成一管道，管道远端膨大并包绕听小骨，形成中耳鼓室和乳突窦。管道近端与咽相连，形成咽鼓管。第1鳃沟内陷形成外耳道。第1鳃膜形成鼓膜。

第2对咽囊　外侧部分退化，残留的内侧部分咽囊内胚层主要分化为隐窝上皮和腭扁桃体上皮。第1、2鳃弓的间充质共同分化为腭扁桃体。

第3对咽囊　分背腹两部分。腹侧份起初为长囊状，由于上皮细胞增生致囊腔闭锁，形成向尾侧生长的细胞索。第7周时，与咽相连的上端退化消失，其下端继续向尾侧、向内侧延伸，左右细胞索在胸骨背侧合并，形成胸腺。背侧份上皮细胞增生并随胸腺迁移至甲状腺背侧，与胸腺脱离，形成下一对甲状旁腺（parathyroid gland）。

第4对咽囊　也分背腹两部分。腹侧份退化消失，背侧份上皮细胞增生并迁移至甲状腺背侧，形成上一对甲状旁腺。

第5对咽囊　形成一小团细胞，称后鳃体（神经嵴）。在哺乳动物发育过程中，后鳃体产生降钙素的细胞被裹入甲状腺，分化为滤泡旁细胞（parafollicular cell）；在鸟类和其他低等脊椎动物，后鳃体以独立的器官形式存在（图2-1-2）。

（二）甲状腺的发生

胚胎第4周初，在原始咽的底部正中，相当于第1咽囊平面，奇结节与联合突之间，内胚层细胞增生，形成一个实体细胞团，即甲状腺原基（thyroid primordium）。它迅速向咽腹侧深部生长，形成一个盲管，称甲状舌管（thyroglossal duct）。甲状舌管沿颈部正中向尾侧生长、下降，其末端细胞增生形成向两侧膨大的左、右芽突，以后芽突演变为甲状腺的侧叶，芽突连接处形成甲状腺峡部。第6周，甲状舌管萎缩退化并最终消失，仅在其起始端舌根部残留一个浅凹，即舌盲孔（foramen cecum of tongue）。第7周，甲状腺降至其最终位置（图2-1-1～图2-1-4）。

第10周后，甲状腺原基的左、右芽突细胞呈盘曲的索状排列，细胞索相继断裂，形成若干细胞团。随后，细胞团内的细胞之间出现小间隙，间隙逐渐融合成一个大的空腔，于是细胞团变成了小滤泡。第12周后，滤泡中开始出现胶体物质，同时，来自中胚层的细胞分化为甲状腺的结缔组织和血管。第13～14周时，滤泡腔明显增大，腔内充满嗜酸性的胶样物质，滤泡上皮细胞呈立方形，滤泡周围的结缔组织中有丰富的血管。细胞集碘能力在滤泡形成前即已开始，碘化过程则出现在滤泡细胞分化之后。人甲状腺的发育过程经过三个阶段：胶体形成前期（第8.5～12.5周）、胶体开始形成期（第12.5～13.5周）和滤泡增生期（第13.5周后）。约在100天左右，甲状腺滤泡细胞已能合成甲状腺激素，所需要的碘始终由母体供给。后期甲状腺的增大主要是滤泡的增加所致。滤泡旁细胞来自后鳃体（神经嵴）的细胞。胚胎前3个月，甲状旁腺发育缓慢，3个月以后则迅速发育。

（三）甲状腺旁腺发生

上下二对甲状旁腺原基出现于胚胎第5周。值得注意的是，原来这二对原基起始部位的上、下关系，经迁移后发生了颠倒。第3对咽囊的背侧壁细胞增生，形成细胞团，最初与胸腺原基相接，于第7周脱离咽壁随其腹侧胸腺下移而下降至甲状腺下端背面，为下甲状旁腺（inferior parathyroid gland）。与此同时，第4咽囊背侧壁的细胞增生，并随甲状腺下移，附着在甲状腺的上端背面，为上甲状旁腺（superior parathyroid gland），其移动距离较下甲状旁腺短（见图2-1-2）。

甲状旁腺原基细胞在7周时迅速增殖，形成实心的结节状结构，细胞排列成索，其间有大而不规则的血窦和少量结缔组织。此期的甲状旁腺细胞较大，至妊娠中期才分化为各型细胞。在胚胎3～4月期间，腺体明显增大，出现分泌甲状旁腺激素的主细胞。电镜显示，妊娠5～6月的胎儿，其甲状旁腺实质仅由主细胞构成，在成年人所见到的嗜酸性细胞没有观察到。

（四）相关的畸形

1.甲状舌管囊肿（thyroglossal duct cyst）

若甲状舌管退化不全则可在盲孔与甲状腺峡部之间遗留一个小囊肿，称甲状舌管囊肿。若该囊肿有开口与体表相通则称为甲状舌管瘘（thyroglossal fistula）。青少年多见，男女发病比例2∶1。

2.异位甲状腺（ectopic thyroid）

甲状腺在下降途中终止于舌基部与正常甲状腺部位之间的任何位置，即可形成各种类型的异位甲状腺。常见于舌盲孔处的黏膜下、舌肌内、舌骨附近和胸部。如果只有部分甲状腺组织在迁移过程中停止于其他部位，就会形成异位甲状腺组织，如临床上可出现在喉、气管、心包等处。解剖上对于正常位置没有甲状腺组织，而在其他位置出现的异位甲状腺组织又称为迷走甲状腺。

3.甲状腺形态异常（thyroid paramorphia）

甲状腺形态异常可有多种表现，如腺体一侧叶很小或缺如、无峡部、锥体叶很大或很长或连接于侧叶上。

4.异位甲状旁腺（ectopic parathyroid）

由于甲状旁腺在发生时有一个迁移的过程，一般情况下上甲状旁腺的位置较为恒定，而下甲状旁腺的位置变化甚大，它可定位在下降路途中的任何部位，文献统计约有10%的下甲状旁腺发生异位。下甲状旁腺可附着在胸腺组织表面，甚至包裹在胸腺内，也可埋于甲状腺内，还有的位于胸骨后，或气管食管沟内，或食管后面。

5.甲状旁腺数目的变异

在甲状旁腺迁移过程中，往往有小块组织游离出来，形成多达8～12个或更多的额外甲状旁腺。

二、甲状腺及甲状旁腺的组织学

（一）甲状腺组织学

甲状腺含有两种类型的内分泌细胞：起源于甲状腺原基内胚层、分泌甲状腺激素的滤泡上皮细胞和来源于第4咽囊后腮体（神经嵴）、产生降钙素的滤泡旁细胞。

甲状腺表面包有薄层结缔组织被膜。结缔组织伸入腺实质，将其分成许多大小不等的小叶，每个小叶含有许多甲状腺滤泡和滤泡旁细胞。

1.甲状腺滤泡

滤泡由滤泡上皮细胞（follicular epithelial cell）围成，大小不等，直径约为0.02～0.9mm，呈圆形、椭圆形或不规则形。滤泡腔内充满均质嗜酸性的胶质。正常状态下，大多滤泡上皮细胞为单层立方形（图2-1-5）。随着功能状态的不同，滤泡上皮细胞的形态会发生变化。功能活跃时，细胞增高呈低柱状，滤泡腔内胶质减少；反之，细胞变矮呈扁平状，腔内胶质增多。胶质由滤泡上皮细胞产生，是一种糖蛋白，为碘化的甲状腺球蛋白。胶质的边缘常存在滤泡上皮细胞吞饮胶质滴所致的空泡。电镜下，滤泡上皮细胞的游离面有少量微绒毛。粗面内质网发达，多位于细胞质基部。细胞核上部有发达的高尔基复合体。线粒体和溶酶体散在分布。细胞质顶部有中等电子密度、体积较小的分泌颗粒（直径约150～200nm），还有由胞饮形成的低电子密度、体积较大的胶质小泡（直径约1μm）。滤泡上皮细胞基部细胞膜富含腺垂体细胞分泌的促甲状腺激素受体。滤泡上皮基底面有完整的基膜，基膜外的结缔组织中富含有孔毛细血管和毛细淋巴管。

甲状腺滤泡上皮细胞的功能是合成和分泌甲状腺激素。甲状腺激素的形成要经过合成、碘化、贮存、重吸收、分解和释放等过程。滤泡上皮细胞从血中摄取氨基酸，在粗面内质网合成甲状腺球蛋白，继而在高尔基复合体加糖并浓缩形成分泌颗粒，再以胞吐方式排放到滤泡腔内。滤泡上皮细胞有很强的摄碘能力，从血中摄取I-，经过氧化物酶活化后排入滤泡腔。碘化发生在滤泡上皮细胞的微绒毛与滤泡腔交界处，活化碘与甲状腺球蛋白结合成碘化的甲状腺球蛋白，贮存在滤泡腔内。在腺垂体分泌的促甲状腺激素作用下，滤泡上皮细胞以胞吞方式将滤泡腔内的碘化的甲状腺球蛋白吸收入胞质，成为胶质小泡。胶质小泡与溶酶体融合，溶酶体的蛋白水解酶将碘化的甲状腺球蛋白水解为大量的T4和少量的T3。二者经细胞基底部释放入毛细血管（图2-1-5，图2-1-6）。

2.滤泡旁细胞

滤泡旁细胞（parafollicular cell）又称C细胞，位于滤泡之间和滤泡上皮细胞之间。在HE染色标本上，滤泡旁细胞比滤泡上皮细胞稍大，胞质着色略淡（图2-1-5），银染法可见胞质内有嗜银颗粒。电镜下，在滤泡上皮细胞之间的滤泡旁细胞位于基膜上，顶部常被邻近的滤泡上皮细胞覆盖，不与滤泡腔胶质接触。细胞基底部细胞质内有许多分泌颗粒，其以胞吐方式释放颗粒内的降钙素（calcitonin，Ct/Ctn）。降钙素是一种多肽。除此之外，滤泡旁细胞也能合成和分泌降钙素基因相关肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）。

（二）甲状旁腺组织学

甲状旁腺（parathyroid gland）有上、下两对，分别位于甲状腺背面，在左、右叶的上、下端。甲状旁腺时有包被于甲状腺被膜内。腺体表面包有薄层结缔组织被膜，实质内腺细胞排列成索团状，间质中富含有孔毛细血管及少量结缔组织，散在的脂肪细胞随年龄增长而增多。腺细胞有主细胞和嗜酸性细胞两种。

1.主细胞

主细胞是腺实质的主要细胞成分，细胞呈圆形或多边形，核圆，位于细胞中央，HE染色标本中胞质着色浅。电镜下，胞质内含粗面内质网较多，高尔基复合体较发达，并有膜被颗粒，还有一些糖原和脂滴。主细胞合成和分泌甲状旁腺激素（parathyroid hormone）。

2.嗜酸性细胞

单个或成群分布于主细胞之间。细胞较大，核小深染，胞质嗜酸性。电镜下，这些颗粒是密集的线粒体，细胞内其他细胞器并不发达。人的甲状旁腺嗜酸性细胞在7～10岁时出现，随年龄增长而增多，但其功能仍不清楚（图2-1-7）。

（梁玉）