实验性轻度病毒性心肌炎的组织病理学观察.doc

实验性轻度病毒性心肌炎的组织病理学观察4JournalofForensicMedicine,February2001,Vo1.17.No.1实验性轻度病毒性心肌炎的组织病理学观察成建定陈玉川胡丙杰张雨曾家乐刘奕(1.中山医科走学法医病理教研室,广东广州510080;2.东莞市公安局刑誓支队,广东511700)【摘要】为探索轻度病毒性m肌炎的法医病理学诊断方法,以适量CoxsackieB,病毒感染Balb/c小鼠造成小鼠轻度病毒性肌炎,对病鼠的q,肝,脾,肺,肾进行常规病理学检查.结果发现,心肌炎小鼠的各嚣官出现不同程度的病理改变.实验提示,病毒性肌更是一类多嚣官病变的疾病;对多嚣官进行病理学观察和综合分析是轻度病毒性心肌更的组织病理学诊断的有效方法之一.【关键词病毒性肌更;疾病模型;动物;病理学中图分类号】DF795,l文献标识码】A文章编号】10045619(2001)叭一OOO403急性心肌炎在猝死案例中仅次于冠心病和高血82只鼠随机分为二组,实验组70只,每只腹腔内压,居心性猝死的第三位;在青年人中,由心肌炎所致的猝死率高达17%21%.然而,对心肌炎的临床和病理学诊断迄今尚缺乏统一的诊断标准.近年来,对光镜下心肌细胞变性,坏死不明确,心肌间质炎细胞浸润较少的猝死者诊断为因患轻度心肌炎死亡的案例有增多趋势】.与此同时,人们亦关注到正常人,急性暴力死或其他非心性猝死的尸检中,心肌间质出现不同程度的炎细胞浸润的比例高达5%20%】.因此,光镜下心肌细胞变质不明显,心肌间质炎细胞浸润较少的组织学改变是否符合心肌炎的诊断,能否导致猝死已引起广泛的争议,是法医学检案中亟待解决的难题之一.心肌炎大多数是由病毒所引起,而CoxsackleB组病毒是最常见的致病微生物.据此,为探索轻度心肌炎的法医病理学诊断标准,建立轻度病毒性心肌炎的动物模型,研究其组织病理学特点具有重要的实践和理论意义.1材料与方法1.1材料1,1,1动物Balb/e小鼠,45周龄,雌雄不拘,体重l520g,共82只,由本校动物实验中心提供.1.1.2病毒嗜心性CoxsaekieB3病毒Nancy株,系美国引进,由上海医科大学中山医院卫生部病毒性心脏病重点实验室提供.毒种经原代人胚肾细胞传代,繁殖,反复冻融3次,超声振荡3(XDr/min,离心30rain,取上清病毒液分装,经测TCID,0为l,.一4o冻存备用.1.1.3仪嚣四道生理记录仪,日本产ZS一6000型.1.2方法l_2.1病毒接种接种内含10TCIDno的病毒稀释液n15m1.对照组l2只,每只腹腔内注射等量的原代人胚肾细胞裂解,离心上清液.常规饲养小鼠.1,2,2小鼠心电囤记录小鼠感染4l5天内,经氯胺酮(40mg/kg)及戊巴比妥钠(8mI1g/ks)腹腔注射联合麻醉后,记录体表肢体导联心电图,对照组于饲养lOl5天后作上述处理.l,2,3病理学观察小鼠自然死亡或经处死后,取心,肝,脾,肺,肾进行大体及HE染色的组织形态学观察.按Rezkalla方法计算心肌病变积分.2结果2,1动物表现实验组小鼠于感染后第3天开始发病,行动迟缓,毛色灰暗粗糙,不思饮食,体表温度不同程度下降,并出现自然死亡.感染后第56天自然死亡率达高峰,第8天后死亡率下降,第lO天后小鼠活力接近正常.对照组小鼠无异常表现,未出现自然死亡.2.2感染小鼠心电圈记录感染后第4l5天记录小鼠心电图.感染鼠心电图的改变率达70%,主要改变为部分P波倒置,异常O渡,2:1至4:l房室传导阻滞,偶见室性早搏.对照组未见异常心电图改变.2.3病理学观察2.3.1巨捡心:部分感染鼠心外膜下见片状出血,20%的感染鼠心外膜出现白色点状,条状,斑片状病变,心肌质地无明显异常.肝:明显肿大,部分自然死亡的感染鼠肝脏肉眼可见片状坏死.脾:肉眼未见异常.肺:部分感染鼠可见肺淤血,水肿,个别鼠肺表面出现类似心外膜的白斑.肾:未见异常.对照组各器官无特异性改变.法医学杂志2001年2月第l7卷第1期2.3.2HE染色心:感染后13天心肌未见异常.第4天,心肌细胞出现肿胀,局灶性颗粒变性,心外膜见少量淋巴细胞浸润;第5天,可见单个心肌细胞溶解;第6天病变明显,可见心肌细胞小灶性坏死,崩解,周围见单核细胞,淋巴细胞浸润(图1).病变于感染后79天达高峰,第13天后开始减轻.心肌病变的形态多样,除上述特征外,尚可见间质出血,心肌嗜碱性变(坏死,钙化),心肌脂肪变性,心肌嗜酸性变等.肉眼所见的心外膜白斑光镜下表现为心外膜下心肌坏死伴钙化.感染415天的实验鼠光镜下病变的检出率为89.5%.依Rezkalla方法计算心肌病变积分,本实验组全部心肌病变积分均在2分以下,属轻度心肌炎改变.对照组偶见心外膜下少数淋巴细胞浸润,余无异常.图1_心肌局灶性变性,坏死件单棱细胞,淋巴细胞浸润.HE100肝:感染后3天肝开始出现病变.可见肝细胞水样变性,气球样变,轻度脂肪变性,(以小叶中央区为重).第47天,部分自然死亡鼠出现肝细胞大片状坏死.呈肝炎样改变.第815天.病变以肝细胞轻度脂肪变性为主,偶见小灶性围血管性炎细胞浸润及肝细胞坏死.感染315天的全病程中,病鼠肝轻度脂肪变性的检出率几达100%.对照组肝未见异常.脾:感染后36天,脾明显淤血,脾索内巨噬细胞显着增多(平均每高倍视野大于7个,正常组约4个).感染后515天,部分鼠脾白髓内的动脉周围淋巴鞘增厚(图2).对照组脾未见异常.肺:感染后315天,约70%的病鼠可见肺间质围血管性淋巴细胞,单核细胞浸润,肺血管淤血.呈间质性肺炎改变(图3).对照组肺未见异常.肾:间质淤血,部分肾小管上皮水样变性,崩解,未见炎细胞浸润.对照组肾未见异常.3讨论图2心肌炎鼠脾动脉周围淋巴鞘增厚.HE100圉3心肌炎鼠问质性肺炎.HE1003.1轻度病毒性心肌炎模型的建立一般认为,小鼠心肌炎的形成,与病毒的嗜心性,病毒接种量,宿主的年龄,种类,来源,饲养条件等多个变量有关.在Balb/c小鼠中.45周龄Balb/c小鼠病毒感染能引起中等度心肌炎51.杨英珍等i61以45周龄Balb/c小鼠腹腔接种10TCID3o的嗜心性Cox-sackieB3病毒的稀释液,经1周后出现心肌炎症细胞浸润,坏死及退行性变,涉及全层心肌.感染1周后心外膜白斑的检出率几达100%.本文用10TCID,o的嗜心性CoxsacldeB3病毒稀释液感染45周龄Bal1)/c小鼠,经5天后产生较明显病变,第6天后出现心肌小灶性坏死,崩解,炎细胞浸润及心肌颗粒变性.未涉及全层心肌,部分感染鼠病变以心肌大片状颗粒变性,心外膜炎细胞浸润为主.心外膜白斑的检出率仅20%.经Rezkalla法评分,病变积分均在2分以下,较文献报道的心肌炎模型病变程度为轻.重度病毒性心肌炎猝死者病理改变明显,不难作出诊断;而轻度不典型病毒性心肌炎猝死者的心肌病变局限,轻微,是否心肌炎,能否引起猝死在法医学检案中仍存在争议】.本文成功地建立了轻度病毒性心肌炎小鼠模型,为研究轻度病毒性心肌炎的法医病理学诊断提供了实验材料.?6?3.2轻度病毒性心肌炎的组织病理学特点病毒性心肌炎以心肌纤维多种形态的变性,坏死和同质淋巴细胞,单核细胞浸润为特点.作者在实验性轻度CoxsackieB病毒性心肌炎模型中观察到:急性炎症期(感染后415天),心肌细胞可出现颗粒变性,嗜酸性变,嗜碱性变,脂肪变性;肌纤维断裂,坏死,钙化,坏死灶中见大量空泡(发生过脂肪变的细胞残体).这些组织形态学特征在人类心肌炎中亦有相似表现,是诊断病毒性心肌炎的重要病理学依据.CoxsackieB3病毒是病毒性心肌炎的最常见病原体.人们早就注意到,CoxsackieB,病毒除能引起心肌炎外,尚可引起脑膜炎,上呼吸道感染,肺炎,阑尾炎,慢性肾炎,胰腺炎等炎症性疾病.宋道岭(1983)等报道的22例心肌炎猝死中,有l4例并发了上呼吸道非化脓性炎症;肖伯坤(1995)等报告了22例间质性心肌炎猝死案例,有9例伴间质性肺炎】.在小鼠Cox.sackieB,病毒性心肌炎模型中,林氏(1988)等观察到胰腺,胸腺,脾可出现改变;刘晶晶(199o)等发现感染后7天内肝的病变比可达28/29t9;龚氏(1997)等则观察到感染组与对照组均出现肝脂肪变,脾慢性淤血I101.以上研究较为零散,均未全面研究并详细描述肝,脾,肺,肾等器官的病理变化,甚至有些观点相悖,但至少提示:病毒性心肌炎是一类全身感染性疾病,心外器官的病变不容忽视.作者对小鼠CoxsackieB.病毒性心肌炎急性期全病程中的心,肝,脾,肺,肾的组织学变化作了动态观察,发现除心趾外,肝,脾,肺亦出现明显的病理改变.肝病变以肝细胞轻度脂肪变性为主(检出率几达100%),其机制未明,可能与病毒感染肝细胞致肝脂肪代谢障碍有关.脾病变中,以动脉周围淋巴鞘(该区以T淋巴细胞为主)增厚较具特异性,提示病程中,参与细胞免疫的T细胞大量增生,机体细胞免疫系统被激活.脾的这种形态改变支持T细胞介导的细胞免疫损伤是病毒性心肌炎的重要发病机制这一学说11.肺脏病变的出现率较高,以间质性肺炎为特点.肺部炎症与病毒直接感染及心脏炎症波及有关,是心肌炎的重要并发症.前文述及CoxsackieB病毒可感染多器官致多种炎症性病变.祖国医学认为,病毒性心肌炎的病因在于紊体正气不足,复感邪毒,侵及心趾而发,使气血阴阳两虚,肺失濡润,脾(胃)失温煦.作者亦发现小鼠轻度CoxsackieB,病毒性心肌炎心外器官出现明显病变,以肝细胞轻度脂肪变性,脾白髓动脉周围淋巴鞘增厚,问质性肺炎等病变为主,进一步证实了病毒性心肌JoumalofForensicMedicine,February2001,Vo1.17.No.1炎是一类多器官病变的疾病.当轻度心肌炎心趾病变不典型,心肌炎的组织病理学诊断可疑时,对多器官特别是肺,肝及免疫器官脾,胸腺等进行有联系的病理学观察和综合分析,可能是有救的助诊和鉴别手段之一.以上病理特点是否在人类心肌炎中具有普遍性,值得在人体材料上作进一步研究.参考文献:1】肖伯坤,孙跃刚.惠性痛灶性问质性|心肌炎猝死(附22例报告)J】.中国法医学杂志,1995,10(2):102.【2胡祥新,潘良胜,黄光照.m肌炎的组织病理学诊断标准厦其在法医病理学中的应用J.中国法医学杂志,1998,13(2):124.【3】成建定,陈玉川,胡丙杰.病毒性肌炎纤维连接蛋白的免疫组化初步研究【J】.法医学杂志,1999,15(1):9.4】Rezkalla&K10nerRA,KhatlbGetaLBeneficialeffectsofcaptoprilinacuteCoxsackievirusmm-inemyocardldsJ.Circulation,1990,81(3):1039.【5WoodruffJF.Lackofcorrelationbetwenneu.tralizingantibodyproductionandsuppressionofCoxsackievirusB3replicationintargetorgans:Evidenceforinvolvementofmononuclearinflare.matoryceHsinhostdenfenseJ】.JImmunol,1979,123(1):31.6】杨英珍.病毒性心肌炎【M.第1版.上海:上海医科大学出版社,1991118.7】宋道岭,苏哲坦,柯若仪,等.猝死型病毒性肌炎临床病理分析【J】.大连医学院,1983,5(1):42.8林殆久,程明善,余进,等.小鼠柯萨奇B病毒性肌炎病程和形态学研究J.中华心血管痛杂志,1988,16(3):159.【9