病理学适应和损伤

2017/12/2,适应和损伤 Cellular Adaptations and Damage,2017/12/2,2017/12/2,正常细胞,适应,细胞死亡,变性,萎缩、肥大增生、化生,坏死凋亡,正常、适应、可逆性损伤和死亡间的关系,可逆性损伤的细胞,2017/12/2,2017/12/2,第一节 细胞和组织的适应Adaptation,概念 细胞和由其构成的组织、器官对于内外环境各种刺激因子的作用而产生的非损伤性应答反应，称为适应。机制 细胞生长和分化受到调整的结果类型萎缩 atrophy肥大 hypertrophy增生 hyperplasia化生 metaplasia,2017/12/2,一、萎缩（atrophy）概念：萎缩指已发育正常的实质细胞、组织或器官的体积缩小，可伴发细胞数量的减少。原因细胞的功能活动降低血液及营养物质的供应不足神经和（或）内分泌刺激减小形态变化分类后果,心脏肥大与萎缩,正常心脏,萎缩的细胞、器官体积减小，重量减轻，色泽变深，故又可称褐色萎缩（brown atrophy）。,心肌萎缩镜下观,心肌细胞体积缩小，胞浆内出现黄褐色、细颗粒状脂褐素(lipofusion),2017/12/2,1、生理性萎缩 退化 老年性萎缩,2017/12/2,老年性脑萎缩 正常脑,正常睾丸（左）和萎缩睾丸（右）,2017/12/2,2、病理性萎缩 a 营养不良性萎缩 脑动脉粥样硬化脑萎缩 恶性肿瘤、长期饥饿全身器官、组织萎缩 b 压迫性萎缩 肾盂积水肾萎缩 c 失用性萎缩 下肢骨折固定后下肢肌肉萎缩 d 去神经性萎缩 脊髓灰质炎前角运动神经元损伤 肌肉萎缩 e 内分泌性萎缩 垂体功能减退性腺、肾上腺等萎缩,2017/12/2,肾盂积水（表面观） （切面观）,正常肾脏切面,2017/12/2,二、肥大（hypertrophy),概念：肥大指细胞、组织和器官体积的增大。形态变化分类 生理性肥大 病理性肥大 代偿性肥大 内分泌性肥大,2017/12/2,妊娠子宫内分泌性肥大,2017/12/2,心肌肥大（肉眼观）,2017/12/2,心肌肥大（镜下观）,肥大细胞体积增大，细胞器增多，合成功能旺盛，核体积增大，DNA含量增加,2017/12/2,三、增生 (hyperplasia),概念：增生指实质细胞数量增多而造成组织、器官体积的增大。细胞增生可伴发细胞肥大。原因细胞有丝分裂增强所致分类 生理性增生 代偿性增生 激素性增生 病理性增生 激素性增生,2017/12/2,正常乳腺,增生乳腺,2017/12/2,前列腺增生,正常前列腺镜下观,Proliferated endometrium,Complex hyperplasia,瘢痕疙瘩 keloid,2017/12/2,四、化生 (metaplasia),概念：化生指一种分化成熟的细胞受刺激因素的作用转化为另一种相似性质的分化成熟细胞的过程。化生是由具有分裂增殖和多向分化能力的未分化细胞干细胞向另一方向横向分化而成。分类和化生的意义 鳞状上皮化生（简称鳞化） 肠上皮化生 结缔组织和支持组织化生上皮间质转化（EMT）,2017/12/2,柱状上皮的鳞状上皮化生,2017/12/2,正常支气管粘膜上皮,2017/12/2,支气管粘膜上皮鳞状化生,2017/12/2,小肠绒毛,正常胃壁组织,2017/12/2,2017/12/2,肠上皮化生,2017/12/2,Barrett食管鳞状上皮被柱状上皮取代,2017/12/2,结缔组织化生（骨化生）,2017/12/2,第二节 细胞和组织的损伤Injury,损伤 injury 组织和细胞遭到不能耐受的有害因子刺激后，细胞及其间质的物质代谢、组织化学、超微结构乃至光镜和肉眼出现可见的异常变化,2017/12/2,1. 外因 缺氧 生物性因素 物理性因素 化学性因素 营养性因素 2. 内因 免疫因素 遗传因素 神经内分泌因素 3. 社会心理因素 社会心理因素 精神行为因素 医源性因素,一、损伤的原因及机制,原 因,2017/12/2,常见的化学因子,类型 化学物质；药物作用部位接触部位 如皮肤；富集部位 如肺；代谢部位 如肝脏；排泄部位 如肾脏机制直接的细胞毒作用 如氰化物代谢产物对于靶细胞的细胞毒性作用 如CCl4诱发免疫性损伤 如青霉素、氯霉素诱发DNA损伤,2017/12/2,常见的物理因子,机械性损伤 组织细胞破裂高温 细胞内酶变性低温 血管收缩 组织缺血缺氧电流 引起高温 刺激组织（尤其是神经组织）射线 直接或间接损伤生物大分子激光、超声波、微波和噪声等,2017/12/2,常见的生物因子,细菌本身的侵袭力分泌内、外毒素引起变态反应病毒干扰宿主细胞的代谢产生毒性蛋白质引起变态反应真菌分泌毒素寄生虫毒性代谢产物或分泌物,2017/12/2,1缺氧的损伤氧获得或利用障碍细胞内ATP产生减少钠泵、钙泵功能低下无氧酵解增强，细胞酸中毒活性氧类物质增多,细胞损伤机制,2017/12/2,2细胞膜破坏影响信息与物质交换免疫应答进行性膜磷脂减少是损伤的主要机制3活性氧类物质（AOS）的损伤自由基氧（O2 和 OH ），H2O2等脂质、蛋白质、DNA过氧化、破坏，是细胞损伤的基本环节在缺血、缺氧、损伤、炎症等氧化还原过程中AOS生成增多,.,2017/12/2,4细胞浆内高游离钙的损伤,游离钙促进胞浆内磷脂酶 和内切酶等对脂质、蛋白 质和核酸、ATP等降解细胞损伤的终末环节,2017/12/2,代谢性变化,超微结构变化,光镜下可见的形态学变化,肉眼下可见的形态学变化,病理变化或病变(lesions),二、细胞损伤的形态学变化,变性,细胞死亡,细胞损伤,2017/12/2,细胞可逆性损伤 reversible injury,概念 细胞可逆性损伤:指细胞和细胞间质受损伤后因代谢发生障碍所致的某些形态学变化，表现为细胞或细胞间质内有各种异常物质或是异常增多的正常物质蓄积，每伴有功能下降。类型细胞水肿脂肪变性玻璃样变病理性色素沉着病理性钙化,2017/12/2,（一）细胞水肿 cellular swelling , hydropic degeneration,概念 指各种原因导致的细胞内水分增多，亦称水变性。细胞轻度损伤后常发生的早期病变。发生机制,缺血、缺氧、感染、中毒、电离辐射等,细胞线粒体受损,ATP生成减少,胞膜Na+-K+泵功能障碍,水分进出细胞的平衡失调,细胞膜直接受损,细胞水肿,代谢产物蓄积,2017/12/2,病理变化 光镜下：体积增大，胞浆淡染、清亮。,正常肾小管上皮细胞,肉眼观：体积大，膜紧张，切面外翻，颜色减淡,肝细胞气球样变,正常肝细胞,2017/12/2,（二）脂肪变 fatty change，steatosis,概念 中性脂肪（甘油三酯）蓄积于非脂肪细胞的细胞质中称为脂肪变，或称脂肪变性。常见于代谢旺盛耗氧多的器官，如肝脏、心脏、肾脏，尤其以肝脏最为常见。发生机制（以肝脏为例）,脂肪酸,酮体+CO2,甘油三酯,-磷酸甘油,脂蛋白,载脂蛋白,输送入血,氧化,（饮酒）,（缺氧、营养不良、中毒）,（高脂、 缺氧）,2017/12/2,病理变化（以脂肪肝为例）肉眼观：肝脏体积增大，包膜光滑、紧张，色淡黄，边缘钝圆，切面油腻感。,2017/12/2,镜下观：肝细胞浆内可见大小不一的圆形、空泡状脂滴，有时脂滴可融合为一大空泡，将胞核挤向细胞一侧，形似脂肪细胞。,2017/12/2,肝细胞脂肪变性（特殊染色）,苏丹III染色,油红O染色,锇酸染色,2017/12/2,心肌脂肪变性（虎斑心）,与“心肌脂肪浸润”区别,2017/12/2,（三）玻璃样变 hyalinization,概念 指细胞内、间质中或细动脉壁出现均质、红染、半透明的蛋白质蓄积。是一组物理性状相同，但其化学成分、发生机制各异的病变。分类细胞内玻璃样变纤维结缔组织玻璃样变细动脉壁玻璃样变,2017/12/2,肾小管上皮细胞内玻璃样变,Masson染色,2017/12/2,2017/12/2,酒精性肝病肝细胞中Mallory Body,2017/12/2,纤维结缔组织玻璃样变,胸膜玻璃样变,脾被膜玻璃样变,脾细动脉玻璃样变,正常细动脉,细动脉壁玻璃样变又称细动脉硬化 arteriolosclerosis,2017/12/2,（六）病理性色素沉着 pathologic pigmentation,概念 指色素在细胞内、外的异常蓄积。沉着的色素主要有内源性和外源性两大类。常见的类型含铁血黄素-棕黄色、具有折光性的色素脂褐素-黄褐色、细颗粒状色素黑色素-黑褐色、细颗粒状色素,2017/12/2,含铁血黄素 hemosiderin,含铁血黄素是巨噬细胞吞噬降解血红蛋白所产生的Fe3+与蛋白质结合而形成的铁蛋白微粒聚集体。光镜下为棕黄色较粗大的折光颗粒。 意义：陈旧性出血,慢性肺淤血晚期,2017/12/2,脂褐素 lipofusion,细胞内自噬溶酶体内未被消化的细胞器碎片残体。光镜下为胞浆内黄褐色微细颗粒。意义：正常时，可见于附睾、睾丸间质、神经节等细胞中。老年及一些慢性消耗性疾病的心、肝细胞萎缩时（消耗性色素）。,心肌萎缩,肝细胞,2017/12/2,黑色素 melanin,黑色素是由黑色素细胞中酪氨酸氧化聚合而成的。意义：局部性增多色素痣、恶性黑色素瘤全身性增多肾上腺皮质功能低下,黑色素瘤,2017/12/2,外源性色素沉着(碳末沉着症),纹身,2017/12/2,（七）病理性钙化 pathologic calcification,概念 在骨和牙齿外的软组织内有固体性钙盐沉积成分 沉积的钙盐主要是磷酸钙、碳酸钙，少量铁、镁镜下 呈蓝色颗粒状或片块状分类营养不良性钙化（常见）主要发生于局部变性坏死组织、其它异物内无全身钙、磷代谢障碍，血钙不升高转移性钙化（少见）由于钙磷代谢障碍（高血钙）所致最易沉积于胃粘膜、肾小管、肺泡壁等处常见于甲状旁腺功能亢进、骨肿瘤等疾病,2017/12/2,营养不良性钙化,虫卵钙化,粥样斑块钙化,干酪样坏死灶钙化,主动脉瓣钙化,2017/12/2,细胞死亡 cell death,概念 细胞因受严重损伤，呈现代谢停止、结构破坏和功能丧失等不可逆性变化，即细胞死亡。分类 坏死 凋亡,2017/12/2,坏死 necrosis,概念 坏死是以酶溶性变化为特点的活体内范围不等的局部细胞死亡，表现为细胞肿胀、质膜崩解和蛋白质变性，并引发急性炎症反应。基本病变 1 细胞核的改变-细胞坏死的主要形态标志 核固缩 pyknosis 核碎裂 karyorrhexis 核溶解 karyolysis2 细胞浆的改变3 间质的改变,2017/12/2,细胞坏死：细胞核的形态变化模式图,2017/12/2,细胞坏死时胞核的变化 （电镜）,核固缩,核碎裂,核溶解,染色质边集,正常细胞核,2017/12/2,肝细胞坏死,2017/12/2,坏死的类型凝固性坏死液化性坏死纤维素样坏死坏疽,2017/12/2,凝固性坏死 coagulative necrosis,概念 坏死组织由于失水变干、蛋白质凝固而变成灰白色或黄白色干燥、质实的凝固体，称为凝固性坏死。特点坏死组织水分减少，坏死与健康组织之间分界明显细胞微细结构消失，组织结构的轮廓可长时间保存 好发部位 心肌、肝、肾、脾等脏器 形态学变化肉眼观镜下观 特殊类型 干酪样坏死,2017/12/2,肾脏凝固性坏死,2017/12/2,正常心肌,心脏凝固性坏死,2017/12/2,脾脏凝固性坏死,2017/12/2,干酪样坏死 caseous necrosis,主要见于结核病肉眼观 坏死区呈黄色，状似干酪镜下观 坏死彻底，为颗粒状无结构红染物。,淋巴结结核,2017/12/2,肺结核干酪样坏死,2017/12/2,淋巴结结核,2017/12/2,液化性坏死 liquefactive necrosis,概念 由于坏死组织中蛋白质少，或坏死细胞自身及浸润的中性粒细胞等释放大量水解酶，或组织富含水分和磷脂，则组织易发生酶性分解而溶解液化，称液化性坏死。好发部位最常发生于脑和脊髓也常发生于富含各种酶的胰腺特殊类型 -脂肪坏死创伤性脂肪坏死酶解性脂肪坏死-见于急性胰腺炎,2017/12/2,脑液化性坏死（脑脓肿）,2017/12/2,脂肪坏死 fat necrosis,胰（钙皂）,2017/12/2,脂肪坏死 镜下观,2017/12/2,纤维素样坏死 fibrinoid necrosis,常发生于结缔组织和血管壁主要见于变态反应性疾病，如风湿病、红斑狼疮等光镜下，表现为细网状、颗粒状、条块状的红染的无结构的物质，形态类似纤维素，故名。,急进型高血压 肾脏小血管壁纤维素样坏死,2017/12/2,坏疽 gangrene,概念 组织坏死并继发腐败菌生长而呈黑色、深绿色等特殊形态改变，称为坏疽。,2017/12/2,坏疽的分类干性坏疽 湿性坏疽 气性坏疽,2017/12/2,干性坏疽 dry gangrene,2017/12/2,小肠湿性坏疽,下肢湿性坏疽,2017/12/2,坏死的结局引发局部急性炎症反应溶解吸收（机体处理坏死组织的基本方式）分离排出，形成缺损机化包裹钙化后果 可大可小，与坏死器官、范围、组织代偿能力有关,2017/12/2,溃疡,窦道,瘘管,空洞,2017/12/2,概念 凋亡是活体内单个或小团细胞的死亡，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死亡的方式。死亡细胞的质膜不破裂，不引发自溶反应，也不引起急性炎症反应。在形态和生化特征上都有别于坏死。作用 胚胎发生、器官形成发育 生理退化 自身免疫性疾病 肿瘤发生进展,第三节 凋亡 apoptosis,2017/12/2,手的形成,2017/12/2,2017/12/2,三位学者对细胞凋亡研究的主要贡献,Sydney Brenner,H. Robert Horvitz,John E. Sulston,首创了以线虫作为实验模式生物，使得在显微镜下观察细胞的分裂、分化和器官发育过程成为可能，为把细胞的这些变化与遗传学分析联系起来奠定了基础。,发现了在线虫体内调控细胞程序性死亡的一些关键基因，并且研 究了它们的相互作用。在人体内他也找到了相应的同源基因。,绘制了一个线虫细胞系图，利用该细胞系可以观察到线虫的组织形成过程中细胞分裂、分化的完整事件。他的研究表明细胞的死亡也是其正常分化过程的一部分，他还确定了与细胞程序性死亡相关的第一个基因突变。,2017/12/2,形态特征 细胞皱缩、质膜完整，胞浆致密，核染色质凝聚、边集、解离，形成凋亡小体。,2017/12/2,2017/12/2,凋亡细胞hoechst33258染色 细胞发生凋亡时，染色质会固缩。 所以Hoechst染色时，细胞核会呈致密浓染， 呈碎块状致密浓染.,2017/12/2,淋巴瘤细胞AO-EB双重染色,坏死细胞核EB（溴化乙锭）染色，呈桔红色正常细胞核AO（吖啶橙）染色，呈绿色凋亡细胞核AO/EB染色，呈黄色,2017/12/2,凋亡的生化改变DNA ladder,对照,凋亡,坏死,凋亡蛋白酶和核酸内切酶是主要执行者,2017/12/2,坏死与凋亡的形态比较,2017/12/2,凋亡的形态学变化EM,坏死,凋亡1,凋亡3,凋亡2,2017/12/2,坏死与凋亡的比较,2017/12/2,凋亡的过程及机制,凋亡发生是一个复杂的、由Caspases 家族成员介导的蛋白酶级联反应过程，可分为三个阶段： 信号传递阶段 凋亡信号传入细胞内 中央调控阶段 激活caspases家族，引起系列酶促反应 结构改变阶段 凋亡细胞出现特殊形态变化,2017/12/2,凋亡过程示意图,2017/12/2,“C”表示半胱氨酸(cysteine) ,“asp”表示天门冬氨酸(aspartic acid) ,“ase”代表“酶” , 表示它们是一组天门冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白酶。多数的Caspases 与细胞凋亡有关，少数如Caspase - 1、11 和炎症有关。启动性Caspases (Initiator Caspases):Caspase - 2、8、9 可介导相应凋亡信号，启动细胞凋亡效应性Caspases (Excution Caspases): Caspase - 3、6、7 通过裂解细胞的结构蛋白和功能蛋白，使细胞解体。,Caspases与凋亡,细胞自噬 autophagy,即细胞粗面内质网无核糖体区域膜或溶酶体膜突出、自吞，包裹细胞内物资形成自噬体，再与溶酶体融合形成自噬溶酶体，以降解所包裹的内容物并更新细胞器的过程。作用：生理状态下、病理状态下细胞自噬水平的变化通常标志着细胞能量代谢和生存状态也发生了相应的改变。同时，细胞自噬也会导致细胞程序性死亡,2017/12/2,2017/12/2,Induction-Nucleation-Elongation-completion-maturation,2017/12/2,2017/12/2,细胞老化（celluar aging）,是细胞随生物体年龄增长而发生退行性变化，是生物个体老化的基础。生物个体及其细胞须经生长、发育、老化及死亡等阶段，老化是生命发展的必然。细胞老化具有以下四个特征：普遍性；进行性或不可逆性；内因性；有害性其机制既包括基因程序性因素的决定，也包括细胞内外环境中有害因素的影响,2017/12/2,2017/12/2,2017/12/2,小 结,适应（萎缩、肥大、增生、化生）细胞 变性（可逆性损伤） 损伤 死亡（坏死、凋亡）,Question 1 This microscopic appearance see here of the enlarged liver of a 45 year old male i