正常组织分界不清 坏死的结局坏死细胞溶解引起局部急性炎症反应 ; 溶解吸收 ; 分离排出 ; 机化与包裹 ; 钙化 坏死的后果 坏死对机体的影响取决于坏死细胞的生理重要性 坏死细胞 的数量 坏死细胞周围同类细胞的再生情况及坏死器官的储备代偿能力 三 细胞凋亡凋亡也可称程序性细胞死亡, 是由体内外某些

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1 第二次实习组织的损伤与修复 ( 二 ) 理论纲要 二 细胞和组织的损伤 ( 二 ) 不可逆性损伤 坏死坏死是以酶溶性变化为特点的活体内局部组织细胞的死亡 细胞核的变化是细胞坏死的主要标志, 表现为核固缩 核碎裂和核溶解 核固缩是指细胞核水分脱失, 染色质 DNA 浓缩 皱缩, 使核体积减小, 嗜碱性增加 核碎裂是由于细胞核核膜破裂, 核染色质崩解成碎片所致 核溶解则是非特异性 DNA 酶和蛋白酶激活分解核 DNA 和核蛋白, 核染色质嗜碱性下降, 仅能见到核的轮廓 坏死的类型包括 : 凝固性坏死蛋白质变性凝固且溶酶体酶水解作用较弱时, 坏死区呈灰黄 干燥 质实状态, 称为凝固性坏死 多见于心 肝 肾 脾等器官的缺血性坏死 坏死区呈灰白或黄白色, 质地较硬, 周围可形成一暗红色充血出血带与正常组织分界 镜下坏死区细胞结构消失, 细胞的外形和组织轮廓仍可保存一段时间 干酪样坏死亦为凝固性坏死, 常见于结核病 坏死组织微黄, 质松软, 细腻, 状似干酪 镜下原有的组织结构完全崩解破坏, 呈现一片无定形 颗粒状的红染物 液化性坏死由于坏死组织中可凝固的蛋白质少, 或坏死细胞自身及浸润的嗜中性粒细胞等释放大量水解酶, 或组织富含水分和磷脂, 则细胞组织易发生溶解液化, 称为液化性坏死 如 : 脓肿 脑软化 肝细胞溶解性坏死 脂肪坏死等 纤维素样坏死发生于结缔组织和血管壁的一种坏死, 病变局部结构消失, 形成边界不清的小条或小块状深红染的 有折光性的无结构物质 常见于变态反应性疾病 坏疽是指组织坏死并继发腐败菌感染 分为干性 湿性和气性等类型 干性坏疽常见于动脉阻塞但静脉回流通畅的四肢末端, 由于水分蒸发坏死的肢体干燥且呈黑色, 与周围正常组织间有明显的分界线 湿性坏疽多发生于与外界相通的肺 肠 阑尾和子宫等内脏, 也可发生于动脉阻塞又有淤血水肿的肢体, 腐败菌感染较重, 呈黑色或暗绿色, 与健康组织无明显分界线 气性坏疽系深在的开放性创伤合并产气荚膜杆菌感染, 组织坏死并产生大量气体, 使病变区肿胀, 与

2 正常组织分界不清 坏死的结局坏死细胞溶解引起局部急性炎症反应 ; 溶解吸收 ; 分离排出 ; 机化与包裹 ; 钙化 坏死的后果 坏死对机体的影响取决于坏死细胞的生理重要性 坏死细胞 的数量 坏死细胞周围同类细胞的再生情况及坏死器官的储备代偿能力 三 细胞凋亡凋亡也可称程序性细胞死亡, 是由体内外某些因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞主动性死亡方式, 在形态和生化特征上都有别于坏死 ( 表 1-1) 表 1-1 凋亡与坏死的比较 机制 诱因 死亡范围 形态特征 生化特征 周围反应 凋亡基因调控的程序化细胞死亡, 主动进行 ( 自杀性 ) 生理性或轻微病理性刺激因子诱导发生, 如生长因子的缺乏 多为散在的单个细胞 细胞固缩, 核染色质边集, 细胞膜及各细胞器膜完整, 膜可发泡成芽, 形成凋亡小体 耗能的主动过程, 有新蛋白合成,DNA 早期规律降解为 bp 片段, 琼脂凝胶电泳呈特征性梯带状不引起周围组织炎症反应和修复再生, 但凋亡小体可被邻近细胞吞噬 四 细胞老化 坏死意外事故性细胞死亡, 被动进行 ( 他杀性 ) 病理性刺激因子诱导发生, 如缺氧 感染 中毒等 多为集聚的大片细胞 细胞肿胀, 核染色质絮状或边集, 细胞膜及细胞器膜溶解破裂, 溶酶体酶释放, 细胞自溶不耗能的被动过程, 无新蛋白合成, DNA 降解不规律, 片段大小不一, 琼脂凝胶电泳不呈梯带状引起周围组织炎症反应和修复再生 细胞老化是细胞随生物体年龄增长而发生的退行性变化, 生物个体及其细胞均须经过生长 发育 老化及死亡等阶段, 是生命发展的必然 细胞老化具有普遍性 ; 进行性或不可逆性 ; 内因性 ; 有害性等特征 细胞老化的机制主要有端粒与端粒酶学说和错误积累学说 损伤造成机体部分细胞和组织丧失后, 机体对所形成缺损进行修补恢复的过程, 称为修复, 修复后可完全或部分恢复原组织的结构和功能 参与修复过程的主要成分包括细胞外基质和各种细胞 修复过程可概括为两种不同的形式 :1 由损伤周围的同种细胞来修复, 称为再生, 如果完全恢复了原组织的结构及功能,

3 则称为完全再生 ;2 由纤维结缔组织来修复, 称为纤维性修复, 以后形成瘢痕, 故也称瘢痕修复 一 再 生 再生可分为生理性再生及病理性再生 生理性再生是指在生理过程中, 有些细胞 组织不断老化 消耗, 由新生的同种细胞不断补充, 以保持原有的结构和功能 病理性再生乃指病理状态下细胞 组织缺损后发生的再生 不同类型细胞的再生潜能按再生能力的强弱, 可将人体细胞分为三类 :1. 不稳定细胞, 又称持续分裂细胞 这类细胞总在不断地增殖, 以代替衰亡或破坏的细胞, 如表皮细胞 粘膜上皮 淋巴造血细胞等 干细胞的存在是这类组织不断更新的必要条件 ;2. 稳定细胞, 又称静止细胞 在生理情况下, 这类细胞增殖现象不明显, 但受到组织损伤的刺激时, 表现出较强的再生能力, 此类细胞包括各种腺体或腺样器官, 如肝细胞 皮脂腺等 ;3. 永久性细胞, 又称非分裂细胞, 此类细胞一旦破坏则永久缺失, 如神经细胞 骨骼细胞及心肌细胞 各种组织的再生过程 1. 上皮组织的再生被覆上皮再生如鳞状上皮缺损时, 由创缘或底部的基底层细胞分裂增生, 向缺损中心迁移, 先形成单层上皮, 以后增生分化为鳞状上皮 粘膜如胃肠粘膜的上皮缺损后, 同样也由邻近的基底部细胞分裂增生来修补 ; 腺上皮虽有较强的再生能力, 但再生的情况依损伤的状态而异 : 如果有腺上皮的缺损而腺体的基底膜未被破坏, 可由残存细胞分裂补充, 可完全恢复原来腺体结构 ; 如腺体构造 ( 包括基底膜 ) 完全被破坏, 则难以再生 构造比较简单的腺体如子宫内膜腺 肠腺等可从残留部细胞再生 2. 纤维组织的再生在损伤的刺激下, 受损处的纤维母细胞进行分裂 增生 纤维母细胞可由静止状态的纤维细胞转变而来, 或由未分化的间叶细胞分化而来 当纤维母细胞停止分裂后, 开始合成并分泌前胶原蛋白, 在细胞周围形成胶原纤维, 细胞逐渐成熟, 成为纤维细胞 3. 软骨组织和骨组织的再生软骨再生起始于软骨膜的增生, 这些增生的幼稚细胞形似纤维母细胞, 以后逐渐变为软骨母细胞, 并形成软骨基质, 细胞被

4 埋在软骨陷窝内而变为静止的软骨细胞 软骨再生力弱, 软骨组织缺损较大时由纤维组织参与修补 骨组织再生力强, 骨折后可完全修复 4. 血管的再生毛细血管的再生过程又称为血管形成, 是以生芽方式来完成的 首先在蛋白分解酶作用下基底膜分解, 该处内皮细胞分裂增生形成突起的幼芽, 随着内皮细胞向前移动及后续细胞的增生而形成一条细胞索, 数小时后便可出现管腔, 形成新生的毛细血管, 进而彼此吻合构成毛细血管网 为适应功能的需要, 这些毛细血管还会不断改建, 有的管壁增厚发展为小动脉 小静脉, 其平滑肌等成分可能由血管外未分化间叶细胞分化而来 大血管离断后需手术吻合, 吻合处两侧内皮细胞分裂增生, 互相连接, 恢复原来内膜结构 但离断的肌层不易完全再生, 而由结缔组织增生连接, 形成瘢痕修复 5. 肌组织的再生肌组织的再生能力很弱 横纹肌的再生依肌膜是否存在及肌纤维是否完全断裂而有所不同 肌膜未被破坏时, 残存部分肌细胞分裂, 产生肌浆, 分化出肌原纤维, 从而恢复正常横纹肌的结构 ; 如果肌纤维完全断开, 断端肌浆增多, 也可有肌原纤维的新生, 使断端膨大如花蕾样 这时肌纤维断端不能直接连接, 而靠纤维瘢痕愈合 如果整个肌纤维 ( 包括肌膜 ) 均被破坏, 则难以再生, 结缔组织增生连接, 形成瘢痕修复 平滑肌也有一定的分裂再生能力, 而心肌再生能力极弱, 破坏后一般都是瘢痕修复 6. 神经组织的再生脑及脊髓内的神经细胞破坏后不能再生, 由神经胶质细胞及其纤维修补, 形成胶质瘢痕 外周神经受损时, 如果与其相连的神经细胞仍然存活, 则可完全再生 细胞再生的影响因素细胞外基质 多种生长因子和等在细胞再生过程中发挥重要作用 细胞生长和分化涉及多种信号之间的整合及相互作用 某些信号来自于多肽类生长因子 细胞因子和生长抑制因子 另一些则来自于细胞外基质的组成成分并通过整合素依赖性信号转导系统进行传递 虽然某一信号转导系统可被其特异类型的受体所激活, 但还存在信号转导系统之间的相互作用, 从而使信号整合以调节细胞增殖及细胞的其它生物学行为 人工干预下的组织再生干细胞是个体发育过程中产生的具有无限或较长时间自我更新和多向分化能力的一类细胞 根据来源和个体发育过程中出现的先

5 后次序不同, 干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞 胚胎干细胞是指起源于着床前胚胎内细胞群的全能干细胞, 具有向三个胚层分化的能力, 可以分化为成体所有类型的成熟细胞 成体干细胞是指存在于各组织器官中具有自我更新和一定分化潜能的不成熟细胞, 如造血干细胞 神经干细胞和骨髓间充质干细胞等 干细胞可在人工干预下向特定组织或细胞分化 二 纤维性修复肉芽组织的形态及作用肉芽组织由新生薄壁的毛细血管以及增生的纤维母细胞构成, 并伴有炎性细胞浸润, 肉眼表现为鲜红色, 颗粒状, 柔软湿润, 形似鲜嫩的肉芽故而得名 肉芽组织在组织损伤修复过程中有以下重要作用 :1 抗感染保护创面 ;2 填补创口及其他组织缺损 ;3 机化或包裹坏死 血栓 炎性渗出物及其他异物 肉芽组织在组织损伤后 2-3 天内即可出现, 以后成熟为纤维结缔组织, 并且逐渐转化为老化阶段的瘢痕组织 瘢痕组织的形态及作用瘢痕组织是指肉芽组织经改建成熟形成的纤维结缔组织 此时组织由大量平行或交错分布的胶原纤维束组成 纤维束往往呈均质性红染即玻璃样变 纤维细胞很稀少, 核细长而深染, 组织内血管减少 大体上局部呈收缩状态, 颜色苍白或灰白半透明, 质硬韧并缺乏弹性 瘢痕组织的作用及对机体的影响可概况为两个方面 :1. 对机体有利的一面 (1) 它能把损伤的创口或其他缺损长期地填补并连接起来, 可使组织器官保持完整性 ;(2) 由于瘢痕组织含大量胶原纤维, 可使组织器官保持其坚固性 2. 对机体不利或有害的一面 (1) 瘢痕收缩 ;(2) 瘢痕性粘连 ;(3) 瘢痕组织增生过度, 又称肥大性瘢痕 三 创伤愈合创伤愈合是指机体遭受外力作用, 皮肤等组织出现离断或缺损后的愈复过程, 为包括各种组织的再生和肉芽组织增生 瘢痕形成的复杂组合, 表现出各种过程的协同作用 皮肤创伤愈合的基本过程最轻度的创伤仅限于皮肤表皮层, 可通过上皮再生愈合 稍重者有皮肤和皮

6 下组织断裂, 并出现伤口 ; 严重的创伤可有肌肉 肌键 神经的断裂及骨折 创伤愈合的基本过程如下 : 1. 伤口的早期变化伤口局部有不同程度的组织坏死和血管断裂出血, 数小时内便出现炎症反应, 表现为充血 浆液渗出及白细胞游出, 故局部红肿 伤口中的血液和渗出液中的纤维蛋白原可形成凝块和痂皮, 起保护伤口的作用 2. 伤口收缩 2~3 日后边缘的整层皮肤及皮下组织向中心移动, 于是伤口迅速缩小, 直到 14 天左右停止 伤口收缩的意义在于缩小创面 3. 肉芽组织增生和瘢痕形成大约从第 3 天开始从伤口底部及边缘长出肉芽组织填平伤口 毛细血管大约以每日延长 0.1~0.6mm 的速度增长 其方向大都垂直于创面, 并呈袢状弯曲 肉芽组织中没有神经, 故无感觉 第 5~6 天起纤维母细胞产生胶原纤维, 大约在伤后一个月瘢痕完全形成 瘢痕中的胶原纤维最终与皮肤表面平行 4. 表皮及其它组织再生创伤发生 24 小时内, 伤口边缘的基底细胞即开始增生, 并在凝块下面向伤口中心迁移, 形成单层上皮, 覆盖于肉芽组织的表面 当这些细胞彼此相遇时, 则停止迁移, 并增生 分化成为鳞状上皮 如果肉芽组织长时间不能将伤口填平并形成瘢痕, 则上皮再生将延缓 ; 在另一种情况下, 由于异物及感染等刺激而过度生长的肉芽组织, 高出于皮肤表面, 也会阻止表皮再生, 因此临床常需将其切除 若伤口过大 ( 一般认为直径超过 20cm 时 ), 则再生表皮很难将伤口完全覆盖, 往往需要植皮 皮肤附属器 ( 毛囊 汗腺及皮脂腺 ) 如遭完全破坏, 则不能完全再生, 而出现瘢痕修复 肌腱断裂后, 初期也是瘢痕修复, 但随着功能锻炼而不断改建, 胶原纤维可按原来肌腱纤维方向排列, 达到完全再生 皮肤创伤愈合的类型根据损伤程度及有无感染, 创伤愈合可分为以下二种类型 : 一期愈合见于组织缺损少 创缘整齐 无感染 经粘合或缝合后创面对合严密的伤口 这种伤口只有少量的血凝块, 炎症反应轻微, 表皮再生在 小时内便可将伤口覆盖 肉芽组织在第三天就可从伤口边缘长出并很快将伤口填

7 满 5-7 天伤口两侧出现胶原纤维连接, 切口达临床愈合标准, 然而肉芽组织中的毛细血管和纤维母细胞仍继续增生, 胶原纤维不断积聚, 切口可呈鲜红色, 甚至可略高出皮肤表面 随着水肿消退, 浸润的炎细胞减少, 血管改建数量减少, 第二周末瘢痕开始 变白 一月后覆盖切口的表皮结构已基本正常, 纤维结缔组织仍富于细胞, 胶原组织不断增多, 抗拉力强度在 3 个月达到顶峰, 切口数月后形成一条白色线状瘢痕 二期愈合见于组织缺损较大 创缘不整 哆开 无法整齐对合, 或伴有感染的伤口 这种伤口的愈合和一期愈合比较有以下不同 :1 由于坏死组织多, 或由于感染, 继续引起局部组织变性 坏死, 炎症反应明显 2 伤口大, 伤口收缩明显, 从伤口底部及边缘长出多量的肉芽组织将伤口填平 ;3 愈合的时间较长, 形成的瘢痕较大 骨折愈合骨折通常可分为外伤性骨折和病理性骨折两大类 骨的再生能力很强 骨折愈合的好坏, 所需的时间与骨折的部位 性质 错位的程度 年龄以及引起骨折的原因等因素有关 一般而言, 经过良好复位后的单纯性外伤性骨折, 几个月内, 便可完全愈合, 恢复正常结构和功能 骨折愈合过程可分为以下几个阶段 : 1. 血肿形成在骨折的两端及其周围伴有大量出血, 形成血肿, 数小时后血肿发生凝固 与此同时常出现轻度的炎症反应 在骨折早期, 常可见到骨髓组织的坏死, 骨皮质亦可发生坏死, 如果坏死灶较小, 可被破骨细胞吸收, 如果坏死灶较大, 可形成游离的死骨片 2. 纤维性骨痂形成骨折后的 2~3 天, 血肿开始由肉芽组织取代而机化, 继而发生纤维化形成纤维性骨痂, 或称暂时性骨痂 3. 骨性骨痂形成上述纤维性骨痂逐渐分化出骨母细胞, 并形成类骨组织, 以后出现钙盐沉积, 类骨组织转变为编织骨 纤维性骨痂中的软骨组织也经软骨化骨过程演变为骨组织, 至此形成骨性骨痂 4. 骨痂改建或再塑为了适应骨活动时所受应力, 编织骨经过进一步改建成为成熟的板层骨, 皮质骨和髓腔的正常关系以及骨小梁正常的排列结构也重新恢

8 复 改建是在破骨细胞的骨质吸收及骨母细胞的新骨质形成的协调作用下完成的 影响创伤愈合的因素损伤的程度 组织的再生能力, 伤口有无坏死组织和异物以及有无感染等因素决定修复的方式 愈合的时间及瘢痕的大小 因此, 治疗原则应是缩小创面 ( 如对合伤口 ) 防止再损伤和感染以及促进组织再生 影响再生修复的因素包括年龄 营养等全身因素以及感染与异物 局部血液循环状态 神经支配和电离辐射等局部因素两方面 实习目的掌握坏死细胞的形态特点, 各种类型坏死的形态特征及坏死的结局 ; 掌握肉芽组织的组成 形态特点及发展过程 ; 观察肉芽组织的形态特点, 掌握肉芽组织的组成及结局 ; 掌握纤维性修复的形态学特征 实习内容及观察要点大体标本 1-09 肾凝固性梗死 (renal coagulative necrosis) 肾表面可见灰白色不规则病变区, 呈楔形, 底部向着包膜, 与周围组织境界清楚, 交界处可见充血出血带, 梗死灶凸出肾表面 1-10 结核干酪样坏死 (caseous necrosis) 此为肾结核标本, 病变中坏死组织呈黄白色, 无光泽, 质地粗糙, 易碎, 尤如干酪样 ( 或豆腐渣样 ), 故称干酪样坏死 坏死物质液化后易经输尿管排出, 原坏死部形成空洞 1-11 液化性坏死 ( 脑脓肿 )(lliquefactive necrosis) 脑组织内有脓肿形成, 脓腔内充满黄绿色脓汁, 脓汁中有许多液化性坏死物质 ( 部分脓汁在切开时流出 ) 1-12 干性坏疽 (dry gangrene) 坏死部分呈污黑色, 干瘪, 表皮脱落, 与健康组织之间境界清楚 1-13 湿性坏疽 ( 坏疽性阑尾炎 )(moist gangrene)

9 阑尾肿胀, 呈污秽黑色, 组织结构分界不清 1-14 皮肤溃疡 (dermal ulcer) 皮肤因某些原因坏死, 坏死物质脱落在该处形成缺损, 即溃疡 溃疡底部及周边因炎症反应而增厚 2-01 脾梗死瘢痕 (splenic infarct scar) 陈旧之脾梗死灶, 表面凹陷, 切面见线条状的凹陷瘢痕, 瘢痕周围有大量的橙色之含铁血黄素沉积 2-02 瘢痕疙瘩 (keloid) 又称肥大性瘢痕, 可见瘢痕组织增生过度, 突出于皮肤表面并向周围不规则地扩延 2-03 骨折愈合 (healing of bone fracture) 肋骨骨折愈合 : 在骨折处由于纤维性骨痂及新骨的形成, 故呈梭形肿胀 显微镜切片 1-19 坏死细胞的形态 (the morphological change of necrosis cell) 肺组织充血, 肺内见数个炎性坏死灶 病灶处组织结构破坏, 坏死的细胞核浓缩 碎裂, 有的溶解消失, 只留下境界不清 粉染的细胞轮廓, 甚至形成粉染无结构的颗粒状物质 1-20 肾贫血性梗死 (anemic infarct of the kidney) 片子中颜色较浅的部分为梗死区, 该处组织坏死 组织轮廓尚隐约可见, 梗死区周围有充血及出血带, 并有多量的中性粒细胞浸润, 此为一新鲜梗死 2-04 肉芽组织 (granulation tissue) 肉芽组织的表层毛细血管丰富, 毛细血管内皮细胞较肥大, 毛细血管之间有成纤维细胞 ( 细胞呈梭形, 核椭圆, 染色质浅, 核仁清楚, 胞质丰富 ) 及炎细胞, 细胞排列疏松, 肉芽组织的深层组织较致密, 毛细血管少, 纤维组织增加 2-05 间充质干细胞 (mesenchymal stem cell) 原代间充质干细胞培养时呈克隆性生长, 细胞贴壁, 胞体大, 细胞呈长梭形, 两极细胞突起狭长, 细胞形态均一 培养的 6 至 9 天细胞进入快速增殖期, 排列

10 有一定方向性呈 旋涡样 生长 细胞表面抗原 CD44 阳性,SH2 SH3 SH4, 阳性, 同时表达间质细胞标志 Vimentin 2-06 骨折愈合 (healing of bone fracture) 人肋骨骨折愈合切面, 其中心部仍可见出血及坏死, 其周围有软骨样组织 ( 骨样组织较少 ), 较远处可见许多新生的骨小梁, 骨折处外膜有增厚的纤维组织 软骨样组织的细胞似软骨细胞, 但缺乏正常软骨细胞的排列, 细胞间基质呈均匀蓝染 ; 骨样组织的细胞似成骨细胞, 细胞间有红色之骨基质 ; 新生的骨小梁排列紊乱, 钙化不均匀, 骨细胞较大, 数量多且排列杂乱 思考题 1. 一位亚急性感染性心内膜炎的患者, 由于瓣膜赘生物的脱落导致了血管的多发性栓塞, 发生在脑组织和肾组织栓塞后的病变及后果有何不同? 2. 男性病人,23 岁,24 小时前因车祸引起左下肢胫骨及腓骨开放性 粉碎性骨折, 入院清创固定后 12 小时, 出现左小腿及左足青紫 肿胀, 患者出现发热和全身不适 隔日肿胀加剧, 累及左大腿, 伤口流出伴有气泡的恶臭脓汁, 肿胀区按之有捻发音 患者发生何种病变? 将如何处置? 3. 按再生能力的强弱, 人体细胞如何分类? 4. 目前已被公认的参与细胞再生的生长因子有哪些? 5. 肉芽组织及瘢痕组织的形态特点 作用及结局 6. 有一建筑工人, 因意外事故造成右大腿股骨骨折并伴有局部软组织撕裂伤, 请简述其创伤愈合的过程及愈合中各种组织的再生修复过程

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