多指症与儿童指甲组织的比较显微解剖学：对指甲生物学研究中使用甲真皮/甲成纤维细胞模型的启示

《The American Journal of Dermatopathology》：Comparative Microanatomy of Polydactyly and Pediatric Nail Unit: Implications for the Use of the Onychodermis/Onychofibroblasts Model in Nail Biology

儿童多指症甲床与成人甲床解剖结构对比研究，发现两者结缔组织构成及CD10+/CD34-干细胞分布存在显著差异，证实传统假说不适用于儿童甲床发育机制分析。

　　

致编辑：

“甲真皮假说”在文献中仍然是一个广泛传播的概念。^1–4

这一假说的主要优点在于其简单性，它提出多指（趾）指甲单元与正常指甲单元具有共同的主要特征，并且整体结构非常相似，这对于研究指甲疾病和指甲生物学非常有用。^{4 然而，通过对多指（趾）和正常指甲单元的比较解剖学研究5，已经证明成人的指甲和多指（趾）的甲真皮是两种完全不同的结构（见图1）。此外，最近的研究表明3，“甲成纤维细胞”这一术语实际上指的是多指（趾）甲真皮中的间充质干细胞，这些干细胞具有分化为脂肪细胞、骨细胞和软骨细胞的潜力。与大量关于成人指甲的研究不同5,6，目前还没有针对儿童指甲单元的显微解剖学研究。本研究的目的是分析儿童指甲单元的结构，并确定其在多指（趾）情况下与发育中指甲的同源性程度。}

图1：

多指（趾）的甲真皮以及成人指甲的真皮和皮下组织的示意图。A型多指（趾）：甲真皮与发育中的远端指（趾）骨骺的厚层软骨/骨膜紧密相连。MD表示CD10-/CD34-基质真皮，树状排列的乳头状弹性网络用深绿色标示；NM表示指甲间充质，其特征是松散的结缔组织和大量的CD10+/CD34-指甲间充质干细胞（即所谓的甲成纤维细胞），锯齿状排列的薄乳头状弹性网络也用深绿色标示；FV表示被CD34阳性基质包围的供血血管；PP表示软骨/骨膜间充质；CF表示从骨膜间充质发出的细胶原纤维；P表示骨膜间充质；箭头指向近端指甲皱褶的真皮。图2a型多指（趾）：甲真皮与厚层的骨膜/筋膜间充质紧密相连，后者围绕着一个骨化中心。DE表示CD10+/CD34-指甲间充质的指状延伸部分；CF表示从骨膜间充质发出的细胶原纤维；OC表示骨化中心；PM表示骨膜间充质。图3：拇指和大脚趾的成人指甲单元。拇指和大脚趾与其他手指和脚趾有两个不同之处：（1）远端皮下组织含有明显的黏液样区域，并伴有多种空泡的telocytes；（2）指甲床近端表层的CD10+/CD34- telocytes密度较高，远端皮下组织的密度也相对较高。在其余的结缔组织中，telocytes的密度较低（见图4）。FPNF表示近端指甲皱褶的筋膜；AT表示脂肪组织；PMH表示近端基质皮下组织，其中脂肪组织与松散的结缔组织或纤维小梁混合；MD表示基质真皮，树状排列的乳头状弹性网络用深绿色标示；DMH表示远端基质皮下组织；NBD表示指甲床真皮；BCB表示与骨膜相连的宽胶原束；A表示伸肌腱的腱膜；ET表示伸肌腱；PO表示骨膜；VP表示掌侧板；FT表示屈肌腱。

在之前使用尸体研究正常指甲解剖结构的研究中^{5,6，作者有机会观察了一个儿童的指甲。由于意外截肢，分析了一个儿童的脚趾1。该趾由儿童的监护人捐赠给解剖学部门。儿童标本显示了一块正在生长的骨头，其骨膜/软骨层较厚。然而，成人和儿童指甲单元与远端指（趾）骨之间的韧带和间充质关系相似5。伸肌腱与指甲单元没有连接图2A, B。伸肌腱的纤维与最靠近的软骨部分融合。从拇长伸肌腱附着点到基质的距离为2.52毫米，而成人则为3.76毫米（范围3.10–4.57毫米5）。近端指甲皱褶复杂的筋膜和脂肪结缔组织包围着指甲单元，并有明显的纤维状指甲根部的筋膜图2B, C。指甲的结缔组织由三个微观解剖学上不同的区域组成图2B, C 和 3A, B，与成人相同图1C：基质真皮、基质皮下组织和指甲床真皮。基质皮下组织的脂肪组织仅限于脂肪细胞与松散结缔组织的混合体。基质皮下组织的近端部分较薄图2C，而远端部分较厚图3A》，并伴有黏蛋白沉积。皮下组织松散地附着在厚层的骨膜上图2C 和 3A。指甲床真皮由厚胶原束组成，伴有密集的弹性网络图3B。在指甲床的深层，宽胶原束与厚骨膜融合。免疫组化分析使用的是全自动系统（Dako, EnVision Detection System）。儿童指甲中CD34（克隆Q bend，预稀释，Dako）和CD10（克隆56C6，预稀释，Dako）标记物的表达谱与成人指甲中的观察结果相似6,7。基质真皮和近端基质皮下组织中CD34+/CD10-telocytes的数量较少图4A。指甲床近端表层真皮以及远端皮下组织中CD10+/CD34- telocytes的数量较多图4B。指甲床近端真皮的深层和整个远端指甲床真皮中几乎没有telocytes图4C。在高倍镜下，观察到telopodes呈念珠状，其末端（podoms）和细长的部分（podomeres）具有特征性图4A, D。在远端纤维黏液样皮下组织中，与成人指甲一样5,6，telocytes呈现出椭圆形到圆形的形态，并含有多个细胞内空泡图4D。}

图2：

儿童指甲单元与远端指（趾）关节之间的关系。儿童指甲单元的纵向切片。A：远端指（趾）关节水平切片，显示伸肌腱附着在软骨上（原始放大倍数×20）。ET表示伸肌腱；PC表示软骨。B：近端基质水平切片（原始放大倍数×20）。PO表示骨膜。C：（B）的高倍放大图（原始放大倍数×40）。FFR表示纤维状指甲根部的筋膜；MD表示基质真皮；箭头指向薄的近端基质皮下组织。

图3：

儿童指甲的结缔组织。A：包括半月形基质的视图（原始放大倍数×40）。PMD表示近端基质真皮；DMD表示远端基质真皮（半月形基质）；DMH表示远端基质皮下组织；箭头指示基质真皮和基质皮下组织之间的边界。B：基质和指甲床的视图（原始放大倍数×20）。NBD表示指甲床真皮。

图4：

儿童指甲中的telocytes。A：基质真皮中的真皮telocytes具有双极、长而细的细胞质突起；它们末端（podoms）的膨胀部分用箭头标示（CD34，原始放大倍数×200）。B：指甲床的远端皮下组织和近端表层真皮中CD10阳性telocytes的数量相对较多。注意部分骨组织的脱离（原始放大倍数×20）。C：指甲床近端真皮的深层和整个远端指甲床真皮中几乎没有telocytes。空隙是切割过程中形成的伪影，对应于骨组织（原始放大倍数×20）。D：纤维黏液样皮下组织。注意保留了细树枝状突起的梨形多空泡telocyte。许多饱满的telocytes与梭形telocytes混合在一起。它们末端（podoms）的膨胀部分用箭头标示（CD10，原始放大倍数×400）。

这个案例的意义在于可以在指甲的远端指（趾）骨仍在发育的背景下验证甲真皮/甲成纤维细胞假说的有效性。

^5,6中对正常指甲解剖学的研究中，作者有机会观察了一个儿童的指甲。由于意外截肢，分析了一个儿童的脚趾1。该趾由儿童的监护人捐赠给了解剖学部门。儿童标本显示了一块正在生长的骨头，其骨膜/软骨层较厚。然而，成人和儿童指甲单元与远端指（趾）骨之间的韧带和间充质关系相似⁵。伸肌腱与指甲单元没有连接^{图2A, B}。伸肌腱的纤维与最靠近的软骨部分融合。拇长伸肌腱附着点到基质的距离为2.52毫米，而成人则为3.76毫米（范围3.10–4.57毫米⁵。近端指甲皱褶复杂的筋膜和脂肪结缔组织包围着指甲单元，并有明显的纤维状指甲根部筋膜^{图2B, C}。指甲的结缔组织由三个微观解剖学上不同的区域组成^{图2B, C 和 3A, B}，与成人相同^图1C：基质真皮、基质皮下组织和指甲床真皮。基质皮下组织的脂肪组织仅限于脂肪细胞与松散结缔组织的混合体。基质皮下组织的近端部分较薄^图2C，而远端部分较厚^图3A》，并伴有黏蛋白沉积。皮下组织松散地附着在厚层骨膜上^{图2C 和 3A}。指甲床真皮由厚胶原束组成，伴有密集的弹性网络^图3B。在指甲床的深层，宽胶原束与厚骨膜融合。免疫组化分析使用的是全自动系统（Dako, EnVision Detection System）。儿童指甲中CD34（克隆Q bend，预稀释，Dako）和CD10（克隆56C6，预稀释，Dako）标记物的表达谱与成人指甲中的观察结果相似^6,7。基质真皮和近端基质皮下组织中CD34+/CD10-telocytes的数量较少^图4A。指甲床近端表层真皮以及远端皮下组织中CD10+/CD34- telocytes的数量较多^图4B。指甲床近端真皮的深层和整个远端指甲床真皮中几乎没有telocytes^图4C。在高倍镜下，观察到telopodes的念珠状形态，其末端（podoms）和细长的部分（podomeres）具有特征性^{图4A, D}。在远端纤维黏液样皮下组织中，与成人指甲一样^5,6，telocytes呈现出椭圆形到圆形的形态，并含有多个细胞内空泡^图4D。

图2：

儿童指甲单元与远端指（趾）关节之间的关系。儿童指甲单元的纵向切片。A：远端指（趾）关节水平切片，显示伸肌腱附着在软骨上（原始放大倍数×20）。ET表示伸肌腱；PC表示软骨。B：近端基质水平切片（原始放大倍数×20）。PO表示骨膜。C：（B）的高倍放大图（原始放大倍数×40）。FFR表示纤维状指甲根部的筋膜；MD表示基质真皮；箭头指向薄的近端基质皮下组织。

图3：

儿童指甲的结缔组织。A：包括半月形基质的视图（原始放大倍数×40）。PMD表示近端基质真皮；DMD表示远端基质真皮（半月形基质）；DMH表示远端基质皮下组织；箭头指示基质真皮和基质皮下组织之间的边界。B：基质和指甲床的视图（原始放大倍数×20）。NBD表示指甲床真皮。