胰腺是一种典型的“复合型腺体器官”，同时承担外分泌（消化酶分泌）与内分泌（激素调控血糖）双重功能。其组织结构高度特化，使其在代谢性疾病（如糖尿病）、炎症性疾病（急性/慢性胰腺炎）以及肿瘤发生（胰腺导管腺癌，PDAC）研究中具有重要价值。
在组织学层面，胰腺具有以下几个显著特点：
‣ 外分泌腺泡占主体（约80-90%）
‣ 内分泌胰岛散在分布（约1-2%）
‣ 导管系统贯穿腺体结构
‣ 间质较少但在疾病状态下显著重塑（纤维化、炎症浸润）
因此，胰腺组织既适合研究分泌功能变化，也非常适合研究肿瘤微环境与代谢重编程。
图：人胰腺（左）&小鼠胰腺（右）结构
一、胰腺组织结构概览
胰腺在组织学上由外分泌腺泡、导管系统与内分泌胰岛三大部分构成，其中胰岛（Islets of Langerhans）虽然仅占胰腺体积的约1-2%，但在代谢调控中具有核心作用，其形态学特征与功能状态高度耦合，是胰腺病理研究的关键结构单元。
1、外分泌腺泡（Exocrine Acinus）
图：外分泌腺泡结构
🎯形态学特征：
‣ 呈葡萄状腺泡结构
‣ 细胞呈锥体形或柱状，核位于基底部
‣ 腺泡顶端（朝向腺泡腔）的细胞质内充满分泌囊泡（酶原颗粒），其中包含消化酶的前体，因此胞质强嗜酸性。
‣ 腺泡腔相对狭窄
🎯功能特点：
‣ 分泌消化酶（胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶）
‣ 受CCK（胆囊收缩素 Cholecystokinin）与迷走神经调控
‣ 以“酶原颗粒→腔内释放”为典型外分泌模式
2、胰岛（Islets of Langerhans）
图：胰岛散在分布（箭头所指位置）
图：胰岛结构图
🎯形态学特征：
‣ 在胰腺外分泌组织中呈散在分布
‣ 胰岛内部细胞呈索状或团簇状分布，细胞间隙较大
‣ 毛细血管及其丰富，呈网状分布
‣ HE染色中，胰岛细胞染色相较于腺泡细胞浅淡，边界不完全被包膜限制，但结构相对清晰
‣ 不同细胞类型在胰岛内存在一定分区趋势：β细胞，约占胰岛总细胞数的75%，核心区偏多，小鼠尤明显；α细胞，约占胰岛总细胞数的20%，在周边分布更常见；δ细胞，约占胰岛细胞的6%-15%，散在分布；PP细胞，约占胰岛细胞的1%，细胞形态多为多边形，具有较少的细胞器和颗粒。
图：小鼠胰腺免疫荧光染色图像，标记胰高血糖素（α细胞，黄色）、生长抑素（δ细胞，红色）和胰岛素（β细胞，青色）
🎯功能特点：
‣ 血糖稳态的核心调控中心：胰岛通过多激素协同维持葡萄糖稳态，β细胞分泌胰岛素（Insulin），降低血糖；α细胞分泌胰高血糖素（Glucagon），升高血糖；δ细胞分泌生长抑素（Somatostatin， SS），通过旁分泌方式作用于邻近的α细胞和β细胞，抑制这两种激素的释放，从而维持血糖稳定；PP细胞分泌胰多肽（Pancreatic Polypeptide，PP），调节胰腺的外分泌功能（抑制胰液分泌），抑制胆囊收缩，并影响胃肠蠕动和营养物质的吸收。
‣ 高度依赖血流与微环境信号：胰岛功能高度依赖局部微环境，毛细血管密度决定激素释放效率，神经支配（交感/副交感）影响分泌节律，旁分泌信号（insulin-glucagon互调）维持平衡，因此胰岛是典型的“结构决定功能”的组织模型。
‣ 具有有限的可塑性与再生潜能：在特定病理或代谢压力下，β细胞可发生代偿性增殖（Ki67↑），胰岛可发生体积增大（hypertrophy），在某些模型中存在细胞转分化现象（α↔β可塑性争议性机制），这也是糖尿病与再生医学研究的核心热点。
3、胰腺导管系统（Duct system）
胰腺导管系统是连接外分泌腺泡与十二指肠的“分级汇流管网”，在组织学上呈现典型的树状结构（ductal tree）。其主要功能不仅是将腺泡分泌的消化酶输送至肠道，还通过分泌碳酸氢盐（HCO₃-）调节胰液酸碱度，从而维持消化酶的活性环境。
在形态学上，胰腺导管系统呈现由小到大、由单层立方到柱状上皮逐级过渡的特点，可分为：闰管（intercalated duct）→ 小叶内导管（intralobular duct）→ 小叶间导管（interlobular duct）→ 主胰管（main pancreatic duct）。
图：纤细的叶间隔以及包绕小叶间导管的结缔组织（蓝色染色）尤为显著
其中，闰管与小叶内导管位于腺泡内部或小叶内，而小叶间导管与主胰管则位于结缔组织间隔中，是结构识别的重要标志。
1）闰管（Intercalated duct）
图：闰管
🎯形态学特征：
‣ 位于腺泡与小叶内导管之间，是导管系统的最小级别
‣ 上皮为单层扁平至低立方上皮
‣ 管径极细（在小鼠组织中尤其细小），HE下常呈“细线样或点状结构”
‣ 常与腺泡直接相连（有时可见腺泡导管细胞过渡区）
🎯功能特点：
‣ 初级导管段，参与初步胰液输送
‣ 分泌少量水和电解质
‣ 是腺泡分泌物进入导管系统的第一通道
2）小叶内导管（Intralobular duct）
图：小叶内导管
🎯形态学特征：
‣ 位于胰腺腺泡群之间的小叶内部，与腺泡结构有明显分隔，但仍处于同一小叶内
‣ 上皮为单层立方上皮
‣ 管腔较闰管明显扩大，形状较规则，边界清楚
‣ HE下可见较清晰的圆形或椭圆形管腔结构
🎯功能特点：
‣ 参与胰液输送并开始调节电解质组成
‣ 具有一定HCO₃-分泌能力
‣ 是胰腺导管功能逐渐增强的过渡段
3）小叶间导管（Interlobular duct）
图：小叶间导管
🎯形态学特征：
‣ 位于胰腺分叶之间的结缔组织间隔
‣ 上皮为单层立方到低柱状上皮
‣ 管径明显增大，管壁较厚，形态规则
‣ 周围常伴随血管与神经束
‣ HE下结构清晰，是定位小叶边界的重要标志
🎯功能特点：
‣ 明显增强HCO₃-分泌能力
‣ 参与胰液的二次调节（碱化作用）
‣ 是导管上皮疾病（如PanIN、PDAC前病变）重要来源区域之一
4）主胰管（Main pancreatic duct）
图：主胰管
🎯形态学特征：
‣ 胰腺内最大导管，位于胰腺中央或靠近十二指肠出口
‣ 上皮为单层柱状上皮
‣ 管腔最大，结构规则，极易识别，管壁明显增厚
‣ 周围结缔组织与血管丰富
‣ 可见黏液分泌相关细胞（部分物种）
🎯功能特点：
‣ 汇集全部胰液并排入十二指肠
‣ HCO₃-分泌能力最强
‣ 在胰腺导管系统中承担“最终输出通道”功能
二、胰腺组织切片选择（以小鼠为例）
胰腺组织在制片过程中具有明显的结构异质性，尤其表现为外分泌腺泡与内分泌胰岛在空间分布上的不均一性。因此，在石蜡包埋阶段需根据研究目的与组织体积合理选择包埋策略，以保证切片信息的代表性与可重复性。
图：胰腺分胰头、胰体、胰尾，胰尾连接脾脏组织
1）整体包埋（Whole tissue embedding）
在组织体积允许的情况下，优先采用整体包埋方式，即将完整胰腺组织进行固定后，调整成最大铺展状态，整体包埋，切片一般修最大面切。
🎯特点与优势：
‣ 可完整保留胰腺解剖结构（腺泡-导管-胰岛的空间关系）
‣ 有利于评估组织整体病理改变（如炎症分布范围、纤维化程度及空间异质性、胰岛数量与分布密度变化）
‣ 适用于系统性研究与定量分析（如胰岛面积比例、纤维化面积占比等）
2）局部取材包埋（以胰尾为主）
当胰腺组织体积较大、整体无法完整包埋，或需要提高胰岛观察效率时，可采用局部取材方式进行包埋，通常优先选择胰尾（tail region）进行包埋。
图：取胰尾进行包埋
🎯原因与依据：
‣ 胰尾区域胰岛密度显著高于胰头及胰体
‣ 更适合内分泌功能及胰岛相关研究
‣ 组织结构相对均一，切片重复性更高
🎯操作要点：
‣ 优先取胰尾远端组织（避免胰体-胰尾交界混杂区）
‣ 尽量保持组织方向一致（减少切面差异）
‣ 建议保留少量胰体作为对照（如条件允许）
三、胰腺常用组织化学特殊染色及应用
胰腺由于“酶丰富+脂质参与+糖代谢活跃”，特殊染色应用也往往集中在三大方向：
1、糖代谢与黏液相关染色
1）PAS染色（Periodic Acid-Schiff）——显示糖原、糖蛋白
图：Martens, Sandrina et al.
🎯正常胰腺染色表现：
‣ 腺泡细胞：轻度PAS阳性（弱紫红）
‣ 导管上皮：弱阳性或阴性
‣ 胰岛：基本阴性或极弱背景染
‣ 整体结构清晰，无异常黏液聚集
🎯病理状态表现：
‣ 胰腺导管腺癌（PDAC）/黏液性病变：肿瘤腺体或细胞内，明显强PAS阳性（紫红色）；可见细胞内或腔内黏液积聚；常伴结构紊乱
‣ PanIN（胰腺上皮内瘤变）：轻度至中度PAS增强；随分级升高阳性增强
🎯应用：
‣ 腺泡分泌功能研究
‣ 胰腺肿瘤黏液分泌评估
2）AB-PAS联合染色——区分酸性黏液与中性黏液
图：Balázs, Anita et al.
🎯正常胰腺染色表现：
‣ Alcian Blue（酸性黏液）：阴性
‣ PAS：弱阳性
‣ 正常胰腺几乎无酸性黏液分泌，整体染色呈“淡粉-弱紫背景”
🎯病理状态表现：
‣ 胰腺囊性病变/IPMN：明显Alcian Blue阳性（蓝色），可伴PAS混合染色（紫蓝色），有黏液池形成
‣ PDAC黏液性分化：AB阳性增强（蓝色）；可见细胞外黏液沉积
‣ PanIN：低级别，局灶AB阳性；高级别，明显AB阳性
🎯应用：常用于胰腺导管腺癌（PDAC）分型
2、纤维化与间质重塑
1）Masson三色染色——胶原纤维（蓝/绿）
图：胰腺组织masson染色
🎯正常胰腺表现：
‣ 胶原纤维（蓝色）：极少
‣ 腺泡结构完整
‣ 间质稀疏
🎯病理状态表现：
‣ 慢性胰腺炎：胶原明显增加（蓝色增强）；腺泡结构被破坏或替代；小叶间隔增厚
‣ 胰腺导管腺癌（PDAC）：显著“蓝色致密基质”；腺体被纤维组织包裹（desmoplasia）；肿瘤细胞嵌入纤维束中
2）Sirius Red（天狼星红）——胶原红染
图：胰腺组织天狼星红染色明场&偏振光下视图
🎯正常胰腺表现：
‣ 胶原极少，红染弱
‣ 偏振光下：几乎无明显双折射信号
🎯病理状态表现：
‣ 慢性胰腺炎：红色胶原明显增加；偏振光下可见绿色（III型胶原），少量橙红（I型胶原）
‣ PDAC：大量I型胶原（橙红/红）；纤维排列致密、方向性增强；ECM结构高度重塑
3、脂质与细胞结构染色——Oil Red O（冰冻切片，脂质染色）
图：Gotoh, Koro et al.
🎯正常胰腺表现：
‣ 正常胰腺非脂质储存器官，基本无脂滴染色
‣ 腺泡细胞清晰，无红色颗粒
🎯病理状态表现：
‣ 脂肪胰（fatty pancreas）：腺泡细胞内出现红色脂滴，间质脂肪浸润
‣ 代谢异常/高脂饮食模型：脂滴数量增加，可见细胞内脂质堆积，脂肪沉积（脂肪性胰腺损伤）
4、H&E（基础结构）
图：Al-Hussan, Rasha et al.（黑箭头：胰岛；黄箭头：胰岛周围出血）
🎯正常胰腺表现：
‣ 腺泡：深紫红，结构规则
‣ 胰岛：浅染岛状结构
‣ 导管：清晰管状结构
‣ 间质：极少
🎯病理状态表现：
‣ 胰腺炎：腺泡破坏；炎症细胞浸润（中性粒/巨噬细胞）；间质水肿或纤维化
‣ PDAC：结构完全破坏；非规则腺体/巢状结构；明显核异型性；大量间质反应
🎯应用：腺泡-胰岛-导管三结构识别核心手段
四、胰腺组织常用免疫学标志物与应用方向
胰腺标志物通常围绕三大疾病方向：糖尿病/炎症/肿瘤。
1、胰岛功能与糖尿病相关研究
病理本质：胰岛β细胞损伤或数量减少，导致胰岛激素分泌失衡，进而引发糖代谢紊乱（糖尿病模型核心病理改变）。
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Marker |
主要定位 |
应用 |
|
Insulin |
胞质（分泌颗粒） |
β细胞标志物，评估胰岛功能与数量 |
|
Glucagon |
胞质 |
α细胞标志物，反映胰岛内分泌平衡 |
|
Somatostatin (SST) |
胞质 |
δ细胞标志物，调节旁分泌抑制作用 |
|
PDX1 |
细胞核 |
β细胞发育与成熟标志，糖尿病机制研究 |
|
NKX6.1 |
细胞核 |
β细胞功能维持关键转录因子 |
|
Ki67 |
细胞核 |
β细胞增殖能力评估（再生/修复研究） |
|
GLUT2 |
细胞膜 |
葡萄糖感应与转运功能状态 |
2、胰腺炎（急性/慢性炎症与纤维化）
病理本质：胰腺腺泡损伤引发炎症细胞浸润，并伴随胰星状细胞（PSC）激活及进行性纤维化重塑。
|
Marker |
主要定位 |
应用 |
|
CD68 |
胞质/膜 |
巨噬细胞标志，炎症浸润评估 |
|
CD163 |
胞膜/胞质 |
M2型巨噬细胞，慢性炎症/修复反应 |
|
MPO |
胞质 |
中性粒细胞标志，急性炎症指标 |
|
Ly6G（小鼠） |
细胞膜 |
中性粒细胞浸润（急性胰腺炎） |
|
α-SMA |
胞质（细胞骨架） |
胰星状细胞激活标志，纤维化核心指标 |
|
Collagen I |
细胞外基质 |
ECM沉积，纤维化程度评估 |
|
TGF-β1 |
胞质/分泌 |
纤维化驱动因子 |
|
Vimentin |
胞质 |
间质细胞活化/EMT相关 |
3、胰腺导管腺癌（PDAC）及上皮来源肿瘤
病理本质：胰腺导管上皮发生异常增生与恶性转化，伴随明显间质反应（desmoplasia）及免疫抑制微环境形成。
1）肿瘤上皮与导管来源标志
|
Marker |
主要定位 |
应用 |
|
CK19 |
胞膜/胞质 |
胰腺导管上皮基础标志 |
|
CK7 |
胞膜/胞质 |
导管分化状态评估 |
|
SOX9 |
细胞核 |
导管谱系维持与肿瘤起源标志 |
|
MUC1 |
胞膜 |
导管腺癌相关黏蛋白 |
|
MUC5AC |
胞质/分泌 |
黏液性分化（PanIN/PDAC） |
|
CA19-9 |
胞膜/分泌 |
临床常用肿瘤相关抗原 |
2）增殖与侵袭相关标志
|
Marker |
主要定位 |
应用 |
|
Ki67 |
细胞核 |
肿瘤增殖指数 |
|
p53 |
细胞核 |
基因突变相关异常表达 |
|
E-cadherin |
细胞膜 |
上皮完整性（下降提示EMT） |
|
Vimentin |
胞质 |
EMT激活与侵袭性增强 |
|
ZEB1 |
细胞核 |
EMT转录调控因子 |
|
Snail |
细胞核 |
EMT驱动因子 |
3）肿瘤微环境（TME）与免疫抑制
|
Marker |
主要定位 |
应用 |
|
CD8 |
细胞膜 |
细胞毒性T细胞浸润 |
|
CD4 |
细胞膜 |
辅助性T细胞 |
|
FOXP3 |
细胞核 |
调节性T细胞（免疫抑制） |
|
PD-1 |
细胞膜 |
T细胞耗竭标志 |
|
PD-L1 |
细胞膜 |
肿瘤免疫逃逸关键分子 |
|
FAP |
胞质/膜 |
癌相关成纤维细胞（CAF） |
|
CD31 |
细胞膜 |
血管内皮，血管生成评估 |
4、胰岛/胰腺可塑性与再生研究
病理本质：在损伤或代谢压力下，胰岛细胞可发生去分化、转分化或再生过程，体现胰腺内分泌系统的可塑性。
|
Marker |
主要定位 |
应用 |
|
NGN3 |
细胞核 |
内分泌祖细胞标志 |
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NeuroD1 |
细胞核 |
胰岛分化调控 |
|
SOX17 |
细胞核 |
内胚层来源标志 |
|
ALDH1 |
胞质 |
干细胞/前体细胞特征 |
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Insulin + Glucagon双阳性 |
胞质 |
细胞命运可塑性指标 |
👇👇人胰腺导管腺癌（PDAC）mIHC六标七色染色👇👇
图：Cao, Mengdie et al.
参考文献&来源：
[1]https://www.medicalnewstoday.com/articles/10011
[2]https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?title=File:Pancreas_histology_002.jpg
[3]https://minnstate.pressbooks.pub/bbbiology/chapter/pancreas-tutorial-2/
[4]https://myendoconsult.com/learn/islet-cells-of-the-pancreas/
[5]https://medicalxpress.com/news/2026-05-human-islet-links-cell-insulin.html
[6]Kim, Eunice N et al. “ciBAR1 loss in mice causes laterality defects, pancreatic degeneration, and altered glucose tolerance.” Life science alliance vol. 8,2 e202402916. 2 Dec. 2024, doi:10.26508/lsa.202402916
[7]https://ohiostate.pressbooks.pub/vethisto/chapter/pancreas-exocrine-and-endocrine/
[8]https://www.cram.com/flashcards/sgu-svm-histology-lab-final-898236
[9]https://medicine.nus.edu.sg/pathweb/normal-histology/pancreas/
[10]Martens, Sandrina et al. “Heterotopia of salivary gland tissue in the pancreas.” Diagnostic pathology vol. 18,1 98. 30 Aug. 2023, doi:10.1186/s13000-023-01385-x
[11]Balázs, Anita et al. “Ductal Mucus Obstruction and Reduced Fluid Secretion Are Early Defects in Chronic Pancreatitis.” Frontiers in physiology vol. 9 632. 29 May. 2018, doi:10.3389/fphys.2018.00632
[12]Chen, Juefei and Yang, Ting and Nakagawa, Shuichi and Li, Rujia and Zhang, Mingshou and Ren, Ke and Dai, Yidan and Sato, Iwao and Li, Jun and Yi, Shuang-Qin, Retrospective Histopathological Study of Pancreatic Fibrosis in Cadaver Samples. Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=4288092 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4288092
[13]Mazen, Nehad. (2022). Comparing the Therapeutic Potential of Mesenchymal Stem Cells- Derived Microvesicles and Infliximab in Chronic Pancreatitis Induced in Rats (Histological and Biochemical Study). Journal of Medical Histology. 4. 10.21608/jmh.2022.120022.1095.
[14]Gotoh, Koro et al. “Spleen-derived interleukin-10 downregulates the severity of high-fat diet-induced non-alcoholic fatty pancreas disease.” PloS one vol. 7,12 (2012): e53154. doi:10.1371/journal.pone.0053154
[15]Al-Hussan, Rasha et al. “Phloretamide Prevent Hepatic and Pancreatic Damage in Diabetic Male Rats by Modulating Nrf2 and NF-κB.” Nutrients vol. 15,6 1456. 17 Mar. 2023, doi:10.3390/nu15061456
[16]Cao, Mengdie et al. “PPY-Induced iCAFs Cultivate an Immunosuppressive Microenvironment in Pancreatic Cancer.” Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) vol. 12,20 (2025): e2413432. doi:10.1002/advs.202413432
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