病理学损伤的修复-ppt课件.ppt

修复 repair 的概念 机体对损伤所形成的组织 细胞缺损进行修补恢复的过程 广义的修复过程包括两种形式 再生 由损伤周围的同种细胞来修复 称为再生 regeneration 纤维性修复 由纤维结缔组织来修复 纤维化 fibroplasia 以后形成瘢痕 第一节再生再生可分为生理性再生与病理性再生 生理性再生是指正常生理状态下 机体中的细胞 组织不断老化 消耗而由同种细胞不断新生补充 以保持原有的结构和功能 本节主要阐述病理性再生 一 不同类型细胞的再生潜能细胞周期 cellcycle 由间期和分裂期 M期 构成 间期又分为G1 DNA合成前期 S期 DNA合成期 和G2期 分裂前期 不同种类的细胞 其细胞周期的时程长短不同 在单位时间里可进入细胞周期进行增殖的细胞数也不相同 因此具有不同的再生能力 人体再生细胞的种类 1 不稳定细胞 labilecells 这类细胞总在不断地增殖 以代替衰亡或破坏的细胞 这类细胞包括被覆上皮细胞 表皮细胞 呼吸道和消化道粘膜 生殖道 淋巴及造血细胞 间皮细胞等 2 稳定细胞 stablecells 在生理情况下 这类细胞不增殖 但受到组织损伤的刺激时 表现出较强的再生能力 这类细胞包括各种腺体或腺样器官的实质细胞 如肝 胰 涎腺 内分泌腺 汗腺 皮脂腺 纤维母细胞等 3 永久性细胞 permanentcells 没有再生能力 这类细胞有神经细胞 骨骼肌细胞及心肌细胞 一旦遭受破坏则成为永久性缺失 二 各种组织的再生过程 1 上皮的再生1 被覆上皮再生过程 损伤表面形成血栓和引发局部炎症 创缘或基底层细胞分裂增生并向缺损中心移动 2 腺上皮的再生当腺体基底膜未被破坏时 可由残存细胞分裂增生 完全恢复原有结构 即完全再生 但当腺体基底膜被破坏时 则难以恢复原有的腺体结构 二 纤维组织的再生在损伤的刺激下 受损处的成纤维细胞进行分裂 增生 成纤维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 当成纤维细胞停止分裂后 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 原始间叶细胞转化为成纤维细胞 3 神经组织的再生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 主要由断端神经残干的神经鞘细胞增生连接 神经纤维再生模式图 若断离的两端相隔太远 2 5CM 或者有血肿等 或者因截肢失去远端 再生的神经纤维不能到达远端 而与增生的结缔组织缠杂在一起 可发生顽固性疼痛 称创伤性或截肢性神经瘤 4 肌组织的再生Regenerationofmuscle 1 骨骼肌的再生根据肌膜是否存在及肌纤维是否完全断裂而有所不同 损伤较轻而肌膜未被破坏时 可恢复正常的横纹肌结构 如果整个肌纤维 包括肌膜 均被破坏 则难以再生 此时结缔组织增生连接 形成瘢痕修复 2 平滑肌也有一定的分裂再生能力 3 心肌再生能力极弱 破坏后常常是瘢痕修复 5 血管的再生 1 毛细血管的再生主要包括 原血管基底膜的酶解 内皮细胞的迁移 内皮细胞的增殖 新生毛细血管的成熟器官化构建 2 大血管断裂后必须手术吻合 毛细血管再生模式图 6 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成纤维细胞 以后逐渐变为软骨母细胞 并形成软骨基质 细胞被埋在软骨陷窝内而变为静止的软骨细胞 软骨再生能力弱 软骨组织缺损较大时由纤维组织参与修补 骨组织再生能力强 骨折后可完全修复 二 干细胞 stemcell 干细胞又叫做起源细胞 万用细胞 是一类具有自我更新 self renew 和分化潜能的细胞 根据个体发育过程中出现的先后次序不同 干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞 1 胚胎干细胞 Embryonicstemcell ESC ESC是在人胚胎发育早期 囊胚 受精后约5 7天 中未分化的细胞 囊胚含有约140个细胞 外表是一层扁平细胞 称滋养层 可发育成胚胎的支持组织如胎盘等 中心的腔称为囊胚腔 blastocystcavity 腔内一侧的细胞群 称内细胞群 当内细胞群在培养皿中培养时 称为胚胎干细胞 胚胎干细胞研究的意义 1 有可能阐明人类正常胚胎的发生发育 非正常胚胎出现的调控机制 2 人胚胎干细胞系的分离及体外培养的成功 对生物医学领域的一系列重大研究 如致畸致瘤实验 组织移植 细胞治疗和基因治疗等都将产生重大影响 3 用来修复甚至替换丧失功能的组织和器官 4 为了基因治疗和防止免疫排斥 还可对胚胎干细胞的基因做些修饰 2 成体干细胞Adult derivedstemcell ASC 机体内多种分化成熟的组织中普遍存在ASC 如造血干细胞 间充质干细胞 神经干细胞 表皮干细胞 角膜缘干细胞 肝脏干细胞 骨骼肌干细胞等 3 干细胞在组织修复与细胞再生中的作用当组织损伤后 骨髓内和组织内的干细胞都可以进入损伤部位 进一步分化成熟来修复受损组织的结构和功能 1 骨髓组织中的干细胞1 造血干细胞是一切血细胞 其中大多数是免疫细胞 的原始细胞 是体内各种血细胞的唯一来源 主要存在于骨髓 外周血和脐带血中 在临床治疗中 造血干细胞应用较早 如造血干细胞移植 可用于治疗白血病 再生障碍性贫血 地中海贫血 恶性淋巴瘤等 2 间充质干细胞 Mesenchymalstemcell MSC 属于中胚层的一类多能干细胞 主要存在于结缔组织和器官间质中 以骨髓组织中含量最为丰富 由于骨髓是其主要来源 因此统称为骨髓间充质干细胞 2 神经干细胞 Neuralstemcell NSC 20世纪90年代初 研究者在脑组织中分离出能够不断分裂增殖 具有多种分化潜能的细胞群 由此正式提出了神经干细胞的概念 该细胞的特性为具有分化为神经元 星形胶质细胞及少突胶质细胞的能力 能自我更新并足以提供大量脑组织中的细胞 3 表皮干细胞Epidermalstemcell表皮干细胞是皮肤发生 修复 改建的重要源泉 表皮干细胞可用于自体和异体移植治疗重度烧伤 慢性溃疡等 从鼠皮肤分离获得的干细胞可转化为神经元细胞 神经胶质细胞 平滑肌细胞和脂肪细胞等 4 角膜缘干细胞Corneastemcell在角膜和结膜的移行区 即角膜缘的基底部存在角膜缘干细胞 角膜缘干细胞是角膜上皮细胞再生的来源 终生不断分化 并向角膜中心移行 以补充损伤及凋亡的上皮细胞 在保持角膜的生理生化环境 完整性 维持局部免疫反应中占有重要地位 角膜缘干细胞还能阻止结膜上皮细胞移行至角膜表面 对保持角膜的透明与正常生理功能有重要意义 5 肝脏卵圆细胞 Ovalcellofliver 目前已确认在肝脏的赫伶管 即在肝实质细胞和胆管系统结合部位存在干细胞 卵圆细胞 具有分化成胆管上皮细胞和肝细胞的双向潜能 在肝功能衰竭 肝癌 慢性肝炎和肝硬化时 可见此种细胞明显增生 参与损伤肝脏的修复过程 6 骨骼肌干细胞骨骼肌细胞属于永久性细胞 但损伤的骨骼肌的再生可由干细胞来完成 后者位于骨骼肌细胞肌膜下 亦称为肌卫星细胞 musclesatellitecell 当骨骼肌损伤后干细胞增殖分化形成肌细胞 干细胞在促进组织修复和细胞再生中具有重要作用 利用干细胞修复或替代因疾病 意外事故或遗传因素所造成的组织 器官残缺已成为可能 干细胞及其衍生组织器官的应用在生命科学和医学中前景广阔 必将给人类带来全新的医疗理念和医疗手段 三 细胞再生的分子机制 目前已知影响细胞再生的因素可概括为下列三个方面 生长因子 Growthfactor 抑素与接触抑制 Chaloneandcontactinhibition 细胞外基质 Extracellularmatrix ECM 1 生长因子 常见的类型有 表皮生长因子 EGF 血小板源性生长因子 PDGF 成纤维细胞生长因子 FGF 转化生长因子 TGF 血管内皮生长因子 VEGF 白介素 1Interleukin IL 1 和肿瘤坏死因子 TNF 2 抑素与接触抑制抑素 抑制细胞增殖的蛋白质 接触抑制 细胞在生长过程中 增生融合成片 相互接触 则停止生长的现象 叫接触抑制 3 细胞外基质 概念 ECM是填充于细胞间的物质 除水 电解质外 主要含有胶原蛋白 纤维连接蛋白和层粘连蛋白 粘连糖蛋白等成分 ECM可影响细胞的迁移 增殖和分化 参与调控胚胎发育 组织重建与修复 创伤愈合 纤维化及肿瘤的侵袭 细胞外蛋白与细胞表面的受体蛋白的某些构域相互作用 激活细胞内信号转导通路 从而引起细胞的迁移 分化 第二节结缔组织修复 RepairbyConnectiveTissue 主要通过肉芽组织和瘢痕组织进行 一 肉芽组织 granulationtissue 概念 肉芽组织由新生薄壁的毛细血管以及增生的成纤维细胞构成 并伴有炎性细胞浸润 镜下观 肉眼表现为鲜红色 颗粒状 柔软湿润 形似鲜嫩的肉芽 肉芽组织镜下结构模式图 Manynewlyformedcapillaries fibroblastsareseeninthebackgroundofmacrophages neutrophilsandlymphocytes 功能 1 抗感染及保护创面 2 填补伤口及其他组织缺损 3 机化或包裹坏死组织 凝血块 炎性渗出物及其它异物 结局 转化为瘢痕组织 二 瘢痕组织 scar 瘢痕组织是指肉芽组织经改建成熟形成的纤维结缔组织 形态 肉眼 灰白半透明 质韧 镜下 大量平行或交错分布的胶原纤维束组成 瘢痕组织 均质红染无结构 3 作用 有利 1 填补创口 使器官组织保持完整 2 抗拉力强 使器官组织保持坚固性 不利 1 瘢痕收缩 2 瘢痕粘连 3 瘢痕组织增生过度 形成瘢痕疙瘩 三 瘢痕重构 Scarremodeling 瘢痕组织内的胶原纤维在胶原酶的作用下 可以逐渐分解 吸收 从而使瘢痕缩小 软化 胶原酶主要来自成纤维细胞 中性粒细胞 巨噬细胞等 第三节创伤愈合 woundhealing 组织遭受创伤后进行修复的过程叫创伤愈合 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 一 皮肤 创口愈合的过程伤口早期变化 出血坏死 炎症反应伤口收缩 肉芽组织形成 表皮及其他组织再生 二 创伤愈合的类型1 一期愈合 healingbyfirstintention 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 一期愈合的基本过程 早期变化 出血坏死 炎症反应创伤24h内 表皮及其它组织再生 创口边缘基底细胞增生第3天 肉芽组织长出5 7天 伤口两侧出现胶原纤维连接 可拆线 创伤一期愈合模式图 2 二期愈合 healingbysecondintention 见于组织缺损较大 创缘不整 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 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 只有等到感染被控制 坏死组织被清除后 再生才能开始 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 愈合的时间较长 形成的瘢痕较大 创伤二期愈合模式图 三 创伤愈合中的主要影响因素 一 全身因素年龄个体的营养状况二 局部因素感染与异物局部血液循环神经支配电离辐射 第四节骨折愈合 骨的连续性中断称骨折 fracture 一 基本过程 血肿形成纤维性骨痂形成骨性骨痂形成骨痂改建 重构 骨折愈合过程模式图 骨折断端及时正确的复位 骨折断端及时牢固的固定 早日进行全身和局部功能锻炼 保持良好的血液供给 二 影响骨折愈合的因素 小测试1 下列各种细胞再生能力最强的是 A 表皮细胞B 平滑肌细胞C 肾小管上皮细胞D 血管内皮细胞E 软骨母细胞 答案 A 2 肉芽组织转化为瘢痕组织的过程中不会发生 A 网状纤维及胶原纤维增多B 炎症细胞消失C 玻璃样变D 毛细血管闭合 退化E 纤维母细胞减少 答案 C 3 下列具较强再生能力又有很强分化能力的细胞是 A 表皮细胞B 呼吸道黏膜被覆细胞C 子宫内膜上皮细胞D 原始间叶细胞E 内分泌腺上皮细胞 答案 D 4 关于创伤一期愈合正确的是 A 无感染故无炎症 仅有表皮再生 无肉芽组织生长B 无感