第二章 損傷的修復(fù)
損傷造成機體部分細(xì)胞作組織喪失后,機體對所形成缺損進(jìn)行修補恢復(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。修復(fù)過程起始于炎癥,炎癥滲出處理壞死的細(xì)胞、組織碎片,然后由損傷局部周圍的健康細(xì)胞分裂增生來完成修復(fù)過程。修復(fù)可分為兩種不同的過程及結(jié)局:①由損傷部周圍的同種細(xì)胞來修復(fù),稱為再生(regeneration),如果完全恢復(fù)了原組織的結(jié)構(gòu)及功能,則稱為完全再生;②由纖維結(jié)締組織來修復(fù),稱為纖維性修復(fù)。常見于再生能力弱或缺乏再生能力的組織,當(dāng)其發(fā)生缺損時,不能通過原來組織再生修復(fù),而是由肉芽組織填補,以后形成瘢痕,故也稱瘢痕修復(fù),過去常稱為不完全再生。在多數(shù)情況下,由于有多種組織發(fā)生損傷,故上述兩種修復(fù)過程常同時存在。本章以創(chuàng)傷愈合為例作進(jìn)一步說明。
第一節(jié) 再生
再生可分為生理性再生及病理性再生。生理性再生是指在生理過程中,有些細(xì)胞、組織不斷老化、消耗,由新生的同種細(xì)胞不斷補充,始終保持著原有的結(jié)構(gòu)和功能,維持著機體的完整與穩(wěn)定。例如,表皮的表層角化細(xì)胞經(jīng)常脫落,而表皮的基底細(xì)胞不斷地增生、分化,予以補充;消化道粘膜上皮約1~2天就更新一次;子宮內(nèi)膜周期性脫落,又由基底部細(xì)胞增生加以恢復(fù);紅細(xì)胞平均壽命為120天,白細(xì)胞的壽命長短不一,短的如中性粒細(xì)胞,只存活1~3天,因此不斷地從淋巴造血器官輸出大量新生的細(xì)胞進(jìn)行補充。本章乃指病理狀態(tài)下細(xì)胞、組織缺損后發(fā)生的再生,稱為病理性再生。
一、組織的再生能力
各種組織有不同的再生能力,這是在動物長期進(jìn)化過程中形成的。一般說來,低等動物組織的再生能力比高等動物強,分化低的組織比分化高的組織再生能力強,平常容易遭受損傷的組織以及在生理條件下經(jīng)常更新的組織,有較強的再生能力。反之,則再生能力較弱或缺乏。按再生能力的強弱,可將人體組織細(xì)胞分為三類。
1.不穩(wěn)定細(xì)胞(labile cells) 這類細(xì)胞總在不斷地增殖,以代替衰亡或破壞的細(xì)胞,如表皮細(xì)胞、呼吸道和消化道粘膜被覆細(xì)胞、男性及女性生殖器官管腔的被覆細(xì)胞、淋巴及造血細(xì)胞、間皮細(xì)胞等。這些細(xì)胞的再生能力相當(dāng)強。
2.穩(wěn)定細(xì)胞(stable cells) 在生理情況下,這類細(xì)胞增殖現(xiàn)象不明顯,似乎在細(xì)胞增殖周期中處于靜止期(G0),但受到組織損傷的刺激時,則進(jìn)入DNA合成前期(G1),表現(xiàn)出較強的再生能力。這類細(xì)胞包括各種腺體或腺樣器官的實質(zhì)細(xì)胞,如肝、胰、涎腺、內(nèi)分泌腺、汗腺、皮脂腺和腎小管的上皮細(xì)胞等;還包括原始的間葉細(xì)胞及其分化出來的各種細(xì)胞。它們不僅有強的再生能力,而且原始間葉細(xì)胞還有很強的分化能力,可向許多特異的間葉細(xì)胞分化。例如骨折愈合時,間葉細(xì)胞增生,并向軟骨母細(xì)胞及骨母細(xì)胞分化;平滑肌細(xì)胞也屬于穩(wěn)定細(xì)胞,但一般情況下其再生能力弱。
3.永久性細(xì)胞(permanent cells) 屬于這類的細(xì)胞有神經(jīng)細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞及心肌細(xì)胞。不論中樞神經(jīng)細(xì)胞及周圍神經(jīng)的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞,在出生后都不能分裂增生,一旦遭受破壞則成為永久性缺失。但這不包括神經(jīng)纖維,在神經(jīng)細(xì)胞存活的前提下,受損的神經(jīng)纖維有著活躍的再生能力。心肌和橫紋肌細(xì)胞雖然有微弱的再生能力,但對于損傷后的修復(fù)幾乎沒有意義,基本上通過瘢痕修復(fù)。
二、各種組織的再生過程
(一)上皮組織的再生
1.被覆上皮再生 鱗狀上皮缺損時,由創(chuàng)緣或底部的基底層細(xì)胞分裂增生,向缺損中心遷移,先形成單層上皮,以后增生分化為鱗狀上皮。粘膜如胃腸粘膜上皮缺損后,同樣也由鄰近的基底部細(xì)胞分裂增生來修補,新生的上皮細(xì)胞起初為立方形,以后增高變?yōu)橹鶢罴?xì)胞。
2.腺上皮再生腺上皮雖有較強的再生力,但再生的情況依損傷的狀態(tài)而異:如果僅有腺上皮的缺損而腺體的基底膜未被破壞,可由殘存細(xì)胞分裂補充,完全恢復(fù)原來腺體結(jié)構(gòu)。如腺體構(gòu)造(包括基底膜)被完全破壞,則難以再生。構(gòu)造比較簡單的腺體如子宮腺、腸腺等可從殘留部細(xì)胞再生。肝細(xì)胞有活躍的再生力,肝再生可分為三種情況:①肝大部分切除后,剩余的肝細(xì)胞分裂增生十分活躍,短期內(nèi)就能使肝恢復(fù)原來的大小。例如大白鼠肝切除90%后,只需2周就可恢復(fù)原肝的重量,不過以后要經(jīng)過較長時間的結(jié)構(gòu)改建,形成新的肝小葉,才能恢復(fù)原結(jié)構(gòu)。②肝細(xì)胞壞死時,不認(rèn)范圍大小,只要肝小葉網(wǎng)狀支架完整,從肝小葉周邊區(qū)再生的肝細(xì)胞可沿支架延伸,恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)。③肝細(xì)胞壞死較廣泛,肝小葉網(wǎng)狀支架塌陷,網(wǎng)狀纖維轉(zhuǎn)化為膠原纖維(網(wǎng)狀纖維膠原化),或者由于肝細(xì)胞反復(fù)壞死及炎癥刺激,纖維組織大量增生,形成肝小葉內(nèi)間隔,此時再生肝細(xì)胞難以恢復(fù)原來小葉結(jié)構(gòu),成為結(jié)構(gòu)紊亂的肝細(xì)胞團(tuán),例如肝硬變時的再生結(jié)節(jié)。
(二)纖維組織的再生
在損傷的刺激下,受損處的纖維母細(xì)胞進(jìn)行分裂、增生。纖維母細(xì)胞可由靜止?fàn)顟B(tài)的纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變而來,或由未分化的間葉細(xì)胞分化而來。幼稚的纖維母細(xì)胞胞體大,兩端常有突起,突起亦可呈星狀,胞漿略顯嗜堿性。電鏡下,可見胞漿內(nèi)有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及核蛋白體,說明其合成蛋白的功能很活躍;胞核體積大,染色淡,有1~2個核仁。當(dāng)纖維母細(xì)胞停止分裂后,開始合成并分泌前膠原蛋白,在細(xì)胞周圍形成膠原纖維,細(xì)胞逐漸成熟,變成長梭形,胞漿越來越少,核越來越深染,成為纖維細(xì)胞
損傷造成機體部分細(xì)胞作組織喪失后,機體對所形成缺損進(jìn)行修補恢復(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。修復(fù)過程起始于炎癥,炎癥滲出處理壞死的細(xì)胞、組織碎片,然后由損傷局部周圍的健康細(xì)胞分裂增生來完成修復(fù)過程。修復(fù)可分為兩種不同的過程及結(jié)局:①由損傷部周圍的同種細(xì)胞來修復(fù),稱為再生(regeneration),如果完全恢復(fù)了原組織的結(jié)構(gòu)及功能,則稱為完全再生;②由纖維結(jié)締組織來修復(fù),稱為纖維性修復(fù)。常見于再生能力弱或缺乏再生能力的組織,當(dāng)其發(fā)生缺損時,不能通過原來組織再生修復(fù),而是由肉芽組織填補,以后形成瘢痕,故也稱瘢痕修復(fù),過去常稱為不完全再生。在多數(shù)情況下,由于有多種組織發(fā)生損傷,故上述兩種修復(fù)過程常同時存在。本章以創(chuàng)傷愈合為例作進(jìn)一步說明。
第一節(jié) 再生
再生可分為生理性再生及病理性再生。生理性再生是指在生理過程中,有些細(xì)胞、組織不斷老化、消耗,由新生的同種細(xì)胞不斷補充,始終保持著原有的結(jié)構(gòu)和功能,維持著機體的完整與穩(wěn)定。例如,表皮的表層角化細(xì)胞經(jīng)常脫落,而表皮的基底細(xì)胞不斷地增生、分化,予以補充;消化道粘膜上皮約1~2天就更新一次;子宮內(nèi)膜周期性脫落,又由基底部細(xì)胞增生加以恢復(fù);紅細(xì)胞平均壽命為120天,白細(xì)胞的壽命長短不一,短的如中性粒細(xì)胞,只存活1~3天,因此不斷地從淋巴造血器官輸出大量新生的細(xì)胞進(jìn)行補充。本章乃指病理狀態(tài)下細(xì)胞、組織缺損后發(fā)生的再生,稱為病理性再生。
一、組織的再生能力
各種組織有不同的再生能力,這是在動物長期進(jìn)化過程中形成的。一般說來,低等動物組織的再生能力比高等動物強,分化低的組織比分化高的組織再生能力強,平常容易遭受損傷的組織以及在生理條件下經(jīng)常更新的組織,有較強的再生能力。反之,則再生能力較弱或缺乏。按再生能力的強弱,可將人體組織細(xì)胞分為三類。
1.不穩(wěn)定細(xì)胞(labile cells) 這類細(xì)胞總在不斷地增殖,以代替衰亡或破壞的細(xì)胞,如表皮細(xì)胞、呼吸道和消化道粘膜被覆細(xì)胞、男性及女性生殖器官管腔的被覆細(xì)胞、淋巴及造血細(xì)胞、間皮細(xì)胞等。這些細(xì)胞的再生能力相當(dāng)強。
2.穩(wěn)定細(xì)胞(stable cells) 在生理情況下,這類細(xì)胞增殖現(xiàn)象不明顯,似乎在細(xì)胞增殖周期中處于靜止期(G0),但受到組織損傷的刺激時,則進(jìn)入DNA合成前期(G1),表現(xiàn)出較強的再生能力。這類細(xì)胞包括各種腺體或腺樣器官的實質(zhì)細(xì)胞,如肝、胰、涎腺、內(nèi)分泌腺、汗腺、皮脂腺和腎小管的上皮細(xì)胞等;還包括原始的間葉細(xì)胞及其分化出來的各種細(xì)胞。它們不僅有強的再生能力,而且原始間葉細(xì)胞還有很強的分化能力,可向許多特異的間葉細(xì)胞分化。例如骨折愈合時,間葉細(xì)胞增生,并向軟骨母細(xì)胞及骨母細(xì)胞分化;平滑肌細(xì)胞也屬于穩(wěn)定細(xì)胞,但一般情況下其再生能力弱。
3.永久性細(xì)胞(permanent cells) 屬于這類的細(xì)胞有神經(jīng)細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞及心肌細(xì)胞。不論中樞神經(jīng)細(xì)胞及周圍神經(jīng)的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞,在出生后都不能分裂增生,一旦遭受破壞則成為永久性缺失。但這不包括神經(jīng)纖維,在神經(jīng)細(xì)胞存活的前提下,受損的神經(jīng)纖維有著活躍的再生能力。心肌和橫紋肌細(xì)胞雖然有微弱的再生能力,但對于損傷后的修復(fù)幾乎沒有意義,基本上通過瘢痕修復(fù)。
二、各種組織的再生過程
(一)上皮組織的再生
1.被覆上皮再生 鱗狀上皮缺損時,由創(chuàng)緣或底部的基底層細(xì)胞分裂增生,向缺損中心遷移,先形成單層上皮,以后增生分化為鱗狀上皮。粘膜如胃腸粘膜上皮缺損后,同樣也由鄰近的基底部細(xì)胞分裂增生來修補,新生的上皮細(xì)胞起初為立方形,以后增高變?yōu)橹鶢罴?xì)胞。
2.腺上皮再生腺上皮雖有較強的再生力,但再生的情況依損傷的狀態(tài)而異:如果僅有腺上皮的缺損而腺體的基底膜未被破壞,可由殘存細(xì)胞分裂補充,完全恢復(fù)原來腺體結(jié)構(gòu)。如腺體構(gòu)造(包括基底膜)被完全破壞,則難以再生。構(gòu)造比較簡單的腺體如子宮腺、腸腺等可從殘留部細(xì)胞再生。肝細(xì)胞有活躍的再生力,肝再生可分為三種情況:①肝大部分切除后,剩余的肝細(xì)胞分裂增生十分活躍,短期內(nèi)就能使肝恢復(fù)原來的大小。例如大白鼠肝切除90%后,只需2周就可恢復(fù)原肝的重量,不過以后要經(jīng)過較長時間的結(jié)構(gòu)改建,形成新的肝小葉,才能恢復(fù)原結(jié)構(gòu)。②肝細(xì)胞壞死時,不認(rèn)范圍大小,只要肝小葉網(wǎng)狀支架完整,從肝小葉周邊區(qū)再生的肝細(xì)胞可沿支架延伸,恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)。③肝細(xì)胞壞死較廣泛,肝小葉網(wǎng)狀支架塌陷,網(wǎng)狀纖維轉(zhuǎn)化為膠原纖維(網(wǎng)狀纖維膠原化),或者由于肝細(xì)胞反復(fù)壞死及炎癥刺激,纖維組織大量增生,形成肝小葉內(nèi)間隔,此時再生肝細(xì)胞難以恢復(fù)原來小葉結(jié)構(gòu),成為結(jié)構(gòu)紊亂的肝細(xì)胞團(tuán),例如肝硬變時的再生結(jié)節(jié)。
(二)纖維組織的再生
在損傷的刺激下,受損處的纖維母細(xì)胞進(jìn)行分裂、增生。纖維母細(xì)胞可由靜止?fàn)顟B(tài)的纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變而來,或由未分化的間葉細(xì)胞分化而來。幼稚的纖維母細(xì)胞胞體大,兩端常有突起,突起亦可呈星狀,胞漿略顯嗜堿性。電鏡下,可見胞漿內(nèi)有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及核蛋白體,說明其合成蛋白的功能很活躍;胞核體積大,染色淡,有1~2個核仁。當(dāng)纖維母細(xì)胞停止分裂后,開始合成并分泌前膠原蛋白,在細(xì)胞周圍形成膠原纖維,細(xì)胞逐漸成熟,變成長梭形,胞漿越來越少,核越來越深染,成為纖維細(xì)胞