課程:病理學(xué)
主題:損傷的修復(fù)
損傷造成機(jī)體部分細(xì)胞和組織喪失后,機(jī)體對所形成缺損進(jìn)行修補(bǔ)恢復(fù)的過程,稱為修復(fù)(repair),修復(fù)后可完全或部分恢復(fù)原組織的結(jié)構(gòu)和功能。
- 由損傷周圍的同種組織來修復(fù),稱為再生(regeneration)。
- 由纖維結(jié)締組織(fibrous connective tissue) 來修復(fù),稱為纖維性修復(fù)(fibrous repair)。
1 再生
再生可分為生理性再生和病理性再生。再生需要一定數(shù)量的自我更新的干細(xì)胞,或具有分化和復(fù)制潛能的前體細(xì)胞。
1.1 不同類型細(xì)胞的再生潛能
- 持續(xù)分裂細(xì)胞:如表皮細(xì)胞,總在不斷增殖,再生能力相當(dāng)強(qiáng)。干細(xì)胞的存在是這類組織不斷更新的必要條件。
- 靜止細(xì)胞:包括各種腺體或腺樣器官的實(shí)質(zhì)細(xì)胞,增殖現(xiàn)象不明顯,但受到組織損傷的刺激時,進(jìn)入DNA合成前期,表現(xiàn)出較強(qiáng)的再生能力。
- 非分裂細(xì)胞:包括神經(jīng)細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞及心肌細(xì)胞,在出生后不能分裂再生。
1.2 干細(xì)胞及其在再生中的作用
干細(xì)胞具有以下特點(diǎn):
- 可通過非對稱分裂,使得一個子細(xì)胞不可逆地分化而另一個子細(xì)胞仍作為干細(xì)胞
干細(xì)胞可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞:
- 胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell) 是囊胚(受精后5~7天)中未分化的細(xì)胞,具有全能性。
- 成體干細(xì)胞(adult stem cell) 普遍存在并定位于特定的微環(huán)境中,例如骨髓組織中有造血干細(xì)胞(血細(xì)胞的唯一來源)和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。
1.3 組織再生的機(jī)制和過程
- 上皮組織的再生(reepithelialization)
- 被覆上皮再生:如鱗狀上皮缺損時,基底層細(xì)胞分裂增生、組織干細(xì)胞分化增殖,先形成單層上皮,再增生分化為鱗狀上皮。
- 腺上皮再生:如果腺體的基底膜未被破壞,可由殘存細(xì)胞分裂補(bǔ)充,完全恢復(fù);如基底膜完全被破壞,則難以再生。
- 纖維組織的再生:靜止?fàn)顟B(tài)的纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變或未分化的間葉細(xì)胞分化為成纖維細(xì)胞,成纖維細(xì)胞在細(xì)胞周圍形成膠原纖維,并成熟為纖維細(xì)胞。
- 軟骨組織和骨組織的再生:軟骨再生起源于軟骨膜的增生。骨組織再生能力強(qiáng),骨折后可完全修復(fù)。
- 毛細(xì)血管的再生:又稱為血管形成,是以生芽(budding)方式來完成的。
- 大血管的再生:吻合處兩側(cè)內(nèi)皮細(xì)胞分裂增生、互相連接,恢復(fù)原來內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。離斷的肌層形成瘢痕修復(fù)。
- 肌組織的再生:肌細(xì)胞的再生能力很弱。橫紋肌的再生依肌膜是否存在及肌纖維是否完全斷裂而有所不同。平滑肌也有一定的分裂再生能力。心肌再生能力極弱,破壞后一般都是瘢痕修復(fù)。
- 神經(jīng)組織的再生:神經(jīng)細(xì)胞破壞后不能再生,由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞及其纖維修補(bǔ),形成膠質(zhì)瘢痕。神經(jīng)纖維可以再生,但是與之相連的神經(jīng)細(xì)胞必須存活。
1.4 細(xì)胞再生的影響因素
細(xì)胞外基質(zhì):可影響細(xì)胞的形態(tài)、分化、遷移、增殖和生物學(xué)功能。涉及膠原蛋白、彈力蛋白、黏附性糖蛋白、整合素、基質(zhì)細(xì)胞蛋白、蛋白多糖、透明質(zhì)酸素等。
生長因子:可刺激同類細(xì)胞或同一胚層發(fā)育來的細(xì)胞增生,促進(jìn)修復(fù)過程。包括血小板源性生長因子(PDGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、表皮生長因子(EGF)、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等。
抑素(chalone):抑制細(xì)胞本身的增殖。
2 纖維性修復(fù)
纖維性修復(fù)首先通過肉芽組織增生,溶解、吸收損傷局部的壞死組織及其他異物,并填補(bǔ)組織缺損,以后肉芽組織轉(zhuǎn)化成以膠原纖維為主的瘢痕組織。
2.1 肉芽組織
肉芽組織(granulation tissue) 由新生薄壁的毛細(xì)血管以及增生的成纖維細(xì)胞構(gòu)成,并伴有炎細(xì)胞浸潤,肉眼表現(xiàn)為鮮紅色,顆粒狀,柔軟濕潤,形似肉芽。
肉芽組織在組織損傷后2~3天內(nèi)即可出現(xiàn),自下向上或從周圍向中心生長推進(jìn)。作用:
- 機(jī)化或包裹壞死、血栓、炎性滲出物及其他異物。
隨著時間的推移(如1~2周),肉芽組織逐漸成熟:
- 部分毛細(xì)血管管腔閉塞、數(shù)目減少,少數(shù)血管改建為小動脈和小靜脈。
- 成纖維細(xì)胞產(chǎn)生越來越多的膠原纖維,同時數(shù)目減少、胞核變細(xì)長而深染,變?yōu)槔w維細(xì)胞。
2.2 瘢痕組織
瘢痕組織(scar tissue) 是指肉芽組織經(jīng)改建成熟形成的纖維結(jié)締組織。此時組織由大量平行或交錯分布的膠原纖維束組成,纖維束往往呈均質(zhì)性紅染。局部呈收縮狀態(tài),蒼白或灰白半透明,質(zhì)硬韌并缺乏彈性。
有利的一面:
- 長期填補(bǔ)并連接缺損,使組織器官保持完整性。
- 比肉芽組織的抗拉力強(qiáng)得多,使組織器官保持堅(jiān)固性。
不利的一面:
- 瘢痕收縮,常常引起關(guān)節(jié)攣縮或活動受限。
2.3 形成過程及機(jī)制
- 血管生成(angiogenesis):由組織中既存的成熟血管的內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生增殖和游走,形成小的血管。包括一系列步驟:
- 原有血管基底膜降解,并引起毛細(xì)血管芽的形成和細(xì)胞遷移。
- 位于遷移細(xì)胞后面的內(nèi)皮細(xì)胞增殖和發(fā)育成熟。
- 細(xì)胞外基質(zhì)的積聚:成纖維細(xì)胞開始合成更多的細(xì)胞外基質(zhì),并在細(xì)胞外積聚。
- 組織重構(gòu):肉芽組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳:邸?/section>
3 創(chuàng)傷愈合
創(chuàng)傷愈合(wound healing) 是指機(jī)體遭受外力作用,皮膚等組織出現(xiàn)離斷或缺損后的愈復(fù)過程,是包括各種組織的再生和肉芽組織增生、瘢痕形成的復(fù)雜組合。
3.1 皮膚創(chuàng)傷愈合
以皮膚手術(shù)切口為例,基本過程如下:
- 傷口出現(xiàn)炎癥反應(yīng)等早期變化,表現(xiàn)為充血、漿液流出及白細(xì)胞游出,局部紅腫。
- 傷口收縮。2~3日后邊緣的整層皮膚及皮下組織向中心移動,直到14天左右停止。由傷口邊緣新生的肌成纖維細(xì)胞的牽拉作用引起。
- 肉芽組織增生和瘢痕形成。 大約第3天開始長出肉芽組織,第5~6天起成纖維細(xì)胞產(chǎn)生膠原纖維。大約1個月瘢痕完全形成。
- 表皮及其他組織再生。24小時內(nèi),表皮干細(xì)胞在凝塊下面向傷口中心遷移,并增生、分化成為鱗狀上皮。
止血,發(fā)炎,增殖,重塑。3.2 骨折愈合
基本過程如下:
- 血腫形成,出現(xiàn)輕度炎癥反應(yīng)。
- 纖維性骨痂形成。2~3天血腫開始由肉芽組織取代而機(jī)化,繼而發(fā)生纖維化。約1周,上述增生的肉芽組織及纖維組織可進(jìn)一步分化,形成透明軟骨(多見于骨外膜的骨痂區(qū))。
痂(scab)是皮膚損害內(nèi)部或其表面的漿液、膿液或血液干燥后而形成的塊狀物,常含有紅細(xì)胞、白細(xì)胞、脂類物質(zhì)、細(xì)胞碎屑、細(xì)菌或真菌。
- 骨性骨痂形成。 上述纖維性骨痂逐漸分化出骨母細(xì)胞,并形成類骨組織,以后出現(xiàn)鈣鹽沉積,轉(zhuǎn)變?yōu)榫幙椆?。纖維性骨痂中的軟骨組織也經(jīng)軟骨化骨過程演變?yōu)楣墙M織。
- 骨痂改建或重塑。 在破骨細(xì)胞的骨質(zhì)吸收及骨母細(xì)胞的新骨質(zhì)形成的協(xié)調(diào)作用下,編織骨改建為成熟的板層骨。
3.3 影響創(chuàng)傷愈合的因素
- 局部因素:感染與異物、局部血液循環(huán)、神經(jīng)支配、電離輻射等。
參考資料
[1] 步宏,李一雷主編:病理學(xué)(第9版),人民衛(wèi)生出版社,2018
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