1、细胞和组织的适应与损伤,Cell and Tissue Adaptation , Injury and Death课件制作：刘馨莲,细胞和组织的适应与损伤,细胞和组织的适应（Adaptation）萎缩肥大增生化生细胞和组织的损伤的原因与机制（Causes and Mechanisms）细胞可逆性损伤（Injury）细胞死亡（Programmed cell death-apoptosis）细胞老化（Cellular aging）,细胞的变化,正常细胞、适应细胞、可逆性损伤细胞和死亡细胞相互间的关系,正常细胞,适应细胞,可逆性损伤细胞,死亡细胞,概念,适应细胞和由其构成的组织、器官对于内外环境中各
2、种有害因子的刺激作用而产生的非损伤性应答反应损伤细胞和组织遭受不能耐受的有害因子刺激时，发生结构（形态）上的退行性变化适应和损伤性变化都是疾病发生的基础性病理改变,适 应,Adaptation,适应 Adaptation,达到一个新的稳定状态、保持生存力细胞生长和分化有关在正常细胞与损伤细胞之间类型萎缩 atrophy 肥大 hypertrophy增生 hyperplasia化生 metapllasia,萎缩 atrophy,已发育正常的实质细胞、组织或器官的体积缩小Decrease in mass of the cell发生过程细胞器减少细胞体积变小减小的细胞消失组织、器官体积减小肉眼观察萎
3、缩的组织、器官体积减，色泽加深,Brain atrophy in a patient with Alzheimers disease. The gyri are narrowed and the sulci widened toward to frontal pole.,萎缩 atrophy,光镜观察实质细胞细胞数目减少或/和体积缩小胞浆细胞器退化，自嗜小体增多，萎缩细胞胞浆内可出现脂褐素颗粒间质内纤维或/和脂肪组织增生,萎缩 Atrophy,分类生理性（senile atrophy) 病理性,Brain atrophy in an old patient with arteriosclero
4、sis.Note the widened sulci and narrow convolutions.,Nephrohydrosis,肥大 Hypertrophy,细胞、组织和器官体积增大细胞数目不增多,肥大 Hypertrophy,病理改变肉眼观察肥大的组织、器官体积增大，重量增加光镜观察实质细胞体积增大间质内纤维或/和脂肪组织减少血管受压,肥大 Hypertrophy,A pregnant uterus (right)Normal uterus (left),Hypertrophy of left ventricle (centripetal hypertrophy) in a patie
5、nt with essential hypertension. Note the marked thickened wall of ventricle.,增生 Hyperplasia,组织或器官内实质细胞数量增多，称之分类生理性代偿性：肝切除后；低钙甲状旁腺增生；低碘甲状腺增生内分泌性：青春期或哺乳期乳腺上皮病理性代偿性：创伤愈合、慢性炎症内分泌性：子宫内膜腺体增生病理变化弥漫性和局限性,增生 Hyperplasia,肥大和增生同时发生（心肌、骨骼肌等除外）鉴别：肿瘤性增生小结多数增生受机体调控，原因去除，增长停止。,Hyperplasia of endometrium in an adult
6、 woman with menorrhagia,化生 Metaplasia,一种分化成熟的细胞类型被另一种分化成熟的细胞类型所取代的过程特点是由一种具有分裂能力的未分化细胞向另一方向分化而成的（与调控分化的基因重新编程有关）不是已分化细胞直接转变而来只能分化为性质相似的组织只发生于同源性细胞之间真核细胞均含相同遗传信息,化生 Metaplasia,类型上皮细胞间叶细胞,鳞状上皮化生,储备细胞,正常柱状上皮,基底膜,柱状上皮的鳞状上皮化生,宫颈柱状上皮鳞化,胃粘膜肠上皮化生,化生 Metaplasia,意义抵御力增强常削弱原组织本身功能可转变为肿瘤性增生小结化生是一种对机体不利的适应性反应，应尽
7、量消除引起化生的原因。,Summary of abnormal growth,细胞和组织损伤的原因和机制,Cell Injury and Death,损伤 Injury,不同的病因引起细胞、组织损伤的机制不尽相同，但共同点一是直接使细胞结构破坏，二是使细胞代谢紊乱。,损伤的原因,缺氧生物性因素物理因素化学因素 营养失衡神经内分泌因素免疫反应遗传缺陷社会心理因素,细胞可逆性损伤,Reversible injury,可逆性损伤 Reversible Injury,又称变性（degeneration）是指细胞受损后代谢障碍导致细胞内或细胞间质内出现异常物质或正常物质异常增多，又称细胞内外的物质蓄积。
8、过量的细胞固有成分外源性、内源性物质色素,可逆性损伤 Reversible Injury,类型细胞水肿 cellular swellingor hydropic degeneration脂肪变 Fatty change or steatosis玻璃样变 hyaline degeneration淀粉样变 amyloidosis黏液样变 mucoid degeneration病理性色素沉着 pathologic pifmentation(lipofuscin, bile, hemosiderin, melanin, carbon pigment, et al) 病理性钙化 pathologic c
9、alcification,细胞水肿,是细胞损伤的最早表现、基本表现形式。概念细胞内水分原因缺血缺氧、感染、中毒部位心、肝、肾实质细胞机制病因线粒体受损ATPNa泵功能障碍水钠贮留,细胞水肿,病变大体：肿大，包膜紧张，边缘变钝，切面隆起，混浊无光，如沸水煮。光镜：细胞体积增大，胞浆淡染，透明，基质疏松或颗粒状。结局病因去除，恢复正常,cellular swelling,“气球样变”,脂肪变,概念甘油三酯蓄积于非脂肪细胞的细胞质中部位心、肝、肾实质细胞,脂肪变,发生机制脂肪酸：高脂饮食或营养不良；甘油三酯合成增多：如酗酒（酗酒可致-磷酸甘油增多而促进甘油三酯的合成）；脂蛋白、载脂蛋白：缺血、缺氧、
10、中毒或营养不良脂蛋白合成和输出受阻甘油三酯蓄积。,脂肪变,病变大体：体积增大，淡黄色，边缘圆钝，切面油腻感。镜下：胞质中出现大小不等的球形脂滴，核常被挤至周边，苏丹呈桔红色，锇酸呈黑色。电镜：细胞浆内出现大小不等的有膜包绕的脂质小体，进而融合成脂滴。,脂肪变举例,肝脂变：严重者称为脂肪肝肉眼观察：肝大、边钝、色黄、质软、切面油腻感。光镜观察：胞核被脂滴挤至细胞一侧，形似脂肪细胞，并可彼此融合成脂囊。后果轻者：无肝功障碍、去除病因、恢复正常。重者：肝细胞坏死、肝索破坏、继发纤维化。,肝中心性脂肪变,肝脂肪变性苏丹黑染色（ fatty change of liver ),脂肪变举例,心肌脂肪变部位
11、：常累及左心室的内膜下和乳头肌。肉眼观察：横行的黄色条纹与未脂变的暗红色心肌相间，形似虎皮斑纹，称为虎斑心。光镜观察：脂肪滴较小，呈串珠状排列。对心功能一般无大影响。心肌脂肪浸润（fatty infiltration）指心外膜处增厚的脂肪组织沿心肌层的间质向心腔方向伸入，可致心肌萎缩。严重者可致心脏破裂而猝死。,玻璃样变,概念细胞内或间质中出现半透明状蛋白质蓄积，或称透明变性。HE染色呈嗜伊红均质状。病理变化细胞内玻璃样变纤维结缔组织玻璃样变细小动脉壁玻璃样变,细胞内玻璃样变,肾近曲小管上皮内圆形红染小滴重吸收蛋白质过多酒精中毒肝细胞核周不规则红染小滴(密集的细丝)：Mallory小体浆细胞R
12、usell小体、免疫球蛋白蓄积,酒精性肝病肝细胞中的Mallory 小体,Here are Mallory bodies (the red globular material) composed of cytoskeletal filaments in liver cells chronically damaged from alcoholism. This is also a kind of intracellular accumulation.,结缔组织玻璃样变,纤维组织老化的表现发生部位：萎缩子宫、瘢痕组织、AS、坏死组织机化形态改变肉眼观察：灰白色、质韧、半透明光镜观察：胶原纤维变粗、
13、融合，呈索、成片，均质、淡红。其内少有血管和纤维细胞。,Hyaline change of connective tissue: Left: spleen in gross specimenRight: microscopic appearance,细小动脉壁玻璃样变,细小动脉硬化缓进性高血压和糖尿病患者多见细动脉内皮下呈现均匀红染结构，管壁变厚、硬，腔窄，甚至闭塞高血压内膜通透性血浆蛋白渗入凝固、变性,小动脉硬化,病理性钙化,骨、牙之外组织中固态钙盐沉积形态大体：量少时不能辨认，多时为白色、坚硬、 石砾状镜下：深蓝色颗粒状聚集,病理性钙化,分类营养不良性钙化 Dystrophic calci
14、fication 坏死或即将坏死组织、异物中钙磷代谢正常转移性钙化 Metastatic calcification 正常组织中、多发性钙、磷化谢障碍，高血钙,病理性钙化（pathologic calcification）,细胞死亡,Irreversible injury,细胞死亡,细胞死亡cell death当细胞发生致死性代谢、结构和功能障碍，便可引起细胞不可逆性损伤。坏死 Necrosis (homicide)凋亡 Apoptosis (suicide),坏死基本病变,细胞核核浓(固)缩 (Pyknosis) 核碎裂 (Karyorrhexis)核溶解 (Karyolysis)细胞浆嗜酸
15、性增强细胞膜破裂，细胞解体、消失间质改变基质崩解、胶原纤维肿胀崩解、断裂液化坏死灶周围有炎症反应,坏死类型,凝固性坏死 (Coagulation necrosis)液化性坏死 (Liquefaction necrosis)纤维素样坏死 (Fibriniod necrosis)干酪样坏死 (Caseous necrosis)脂肪坏死 (Fat necrosis)坏疽 (Gangrene),凝固性坏死,蛋白质变性凝固为主常见于心、肾、脾、肝等器官常由局部缺血引起肉眼观为灰黄色、干燥、质实、与周围分界清楚，与正常组织交界处有暗红色充血出血带光镜观为坏死区胞核消失，胞浆细颗粒状，组织轮廓可辨其发生可能
16、系坏死局部酸中毒致结构蛋白和酶蛋白变性、延缓蛋白质溶解过程之故。,Coagulative necrosis of the kidney. This is the typical pattern with loss of blood supply and resultant tissue anoxia. There is a wedge-shaped pale area of coagulative necrosis in the renal cortex.,肾凝固性坏死,液化性坏死,可凝固的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常发生于含脂质多（如脑）或含
17、蛋白酶多（如胰腺）的组织在脑称脑软化（Cerebral softening）,Brain abscesses localized in the upper left show as two round, well margined lesions. Their contained fluid is sticky, in grey-yellow color.,纤维素样坏死 fibrinoid necrosis,旧称纤维素样变性 (fibrinoid degenerationIt)定义：结缔组织和小血管壁内形成细丝状、颗粒状或小条块状无结构物质。多系崩解的胶原纤维、免疫球蛋白或免疫复合物及纤维蛋白
18、的混合物见于风湿热 rheumatic fever, 变态性血管炎allergic vasculitis ，和其他免疫复合物损伤 (type hypersensitivity),干酪样坏死,由结核杆菌引起，是结核病的特征性病变机理彻底坏死，组织凝固，含脂质(TB菌外膜分解)肉眼观坏死组织呈黄色，状似干酪光镜观无结构颗粒状红染物,干酪样坏死,肺结核,脂肪坏死,酶解性见于急性胰腺炎，胰脂酶分解、皂化（脂肪酶Ca, 灰白斑点、斑块）外伤性好发于皮下脂肪组织，脂肪细胞破裂脂质性肉芽肿(乳腺),左：正常脂肪细胞 右：坏死脂肪细胞，界线不清，核丧失，胞浆无定形,坏疽 Gangrene,定义：局部组织大块坏
19、死并继发腐败菌(梭形杆菌、奋森螺旋体)感染。H2S+Fe2+FeS+H2硫化铁沉淀使组织变为黑色或暗绿色,坏疽 Gangrene,分类干性坏疽 Dry gangrene (limbs)湿性坏疽 Moist gangrene (viscera: intestine, lung, uterus)气性坏疽 Gas gangrene (with putrefaction of clostridium perfringens),干性坏疽,四肢末端多见，动脉受阻，静脉通畅坏死组织水分少蒸发干固皱缩，呈黑色，分界明显腐败变化较轻,湿性坏疽,外通内脏(肠、肺)或四肢（动脉阻塞及静脉回流受阻)坏死组织水分多，肿
20、胀呈蓝绿色、且与周围正常组织分界不清腐败菌感染重，产生吲跺，粪臭素；毒素吸收,The small intestine is infarcted and putrefactive, so it appears smudgy, dark, black, and foul-smelling. Note the Margin between necrotic bowel and “normal” bowel is not clear. This is wet (moist) gangrene.,气性坏疽,深达肌肉的开放性创伤（战伤、外伤）坏死组织水分多，含气体，呈蜂窝状，污秽、暗棕色，捻发感厌氧菌感染
21、(产气荚膜杆菌)，毒素吸收严重,坏死结局,溶解吸收 囊肿 Cyst、脓肿 abscess分离排出糜烂 Erosion：皮肤、粘膜浅表性坏死性缺损。 溃疡 Ulceration ：皮肤、粘膜较深在性坏死性缺损。瘘管 Fistula ：两端开放的通道样坏死性缺损。窦道 Sinus：坏死形成深在性盲管。空洞 Cavity：较大坏死组织经自然管道排出后留下的空腔。,坏死结局,机化 Organization：坏死组织或其它异物被肉芽组织取代、逐渐纤维化的过程。包裹 Encapsulation：指仅发生较大范围坏死和异物周边的机化过程。 钙化 Calcification,A healing peptic
22、ulcer,Calcification in a tubercular lymphadenitis,坏死的影响,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坏死器官的贮备代偿能力,凋亡 Apoptosis,Apo ptosis,凋亡 Apoptosis,凋亡（apoptosis）源于希腊语，原意是枯萎的树叶从树上凋落（apo-离开；ptosis- 落下）是形态学概念程序性细胞死亡（programmed cell death,PCD）1956年发育生物学提出的概念是功能性概念,凋亡 Apoptosis,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也可称程序
23、性细胞死亡（programmed cell death）Cell suicide apoptosis Homicidenecrosis,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002,for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death,Sydney Brenner H. Robert Horvitz John E. SulstonThe Molecular Massachusetts The Wellco
24、me TrustSciences Institute Institute of Sanger InstituteBerkeley, CA Technology, MA Cambridge, UK,凋亡的意义,从生物学个体发育和成长的角度看细胞凋亡保证个体正常生长、发育胚胎发育过程中，指（趾）间组织通过细胞凋亡形成指（趾）间隙。维持内环境稳定受损、突变、衰老的细胞以及针对自身抗原的细胞、癌前病变细胞等大多通过细胞凋亡清除。发挥积极的防御功能被病毒感染的细胞通过细胞凋亡、DNA降解，阻止病毒复制。,凋亡的意义,细胞凋亡规律失常个体不能正常发育或发生畸形，或不能存活造成许多严重的疾病,凋亡与坏死的比
25、较,Apoptosis is individual cell death, not necrosis (death of large numbers of cells). In this example, liver cells are dying individually (arrows) from injury by viral hepatitis. The shrank cells with dense nuclei are called acidophilic change. Smaller globelets are apoptotic bodies (Councilmans bod
26、ies)病毒性肝炎嗜酸性坏死,细胞凋亡 细胞坏死,基因调控的程序化细胞死亡，主动进行（自杀性），耗能。 生理性刺激因子可诱导发生。 多为散在的单个细胞。 细胞固缩、核染色质边聚，细胞膜及各细胞器膜完整，膜可发泡，形成凋亡小体。 早期DNA规律降解为180-200bp片段，琼脂凝胶电泳呈特征性梯带状。 不引起炎症反应和修复再生，但凋亡小体可被邻近细胞吞噬。,意外事故性细胞死亡，被动进行（他杀性），不耗能。 病理性刺激因子诱导发生。 多为连续的大片细胞。 细胞肿胀，核染色质絮状或边聚，细胞膜和细胞器膜溶解破裂，细胞自溶。 DAN降解不规律，片段较大，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,Cellular aging,概念,是细胞随生物体年龄增长而发生的退行性变化是生物个体老化的基础,特征,普遍性进行性或不可逆性内因性有害性,形态学,细胞体积缩小，水分减少，细胞及细胞核变形，线粒体、高尔基体数量减少，并扭曲或呈囊泡状，胞质色素（如脂褐素）沉着。,机制,遗传程序学说错误累及学说,小 结,
