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病理 I · 细胞损伤、适应与死亡

病理学总论从这里开始。所有疾病最终都表现为细胞层面的四种反应之一:适应、可逆损伤、不可逆损伤(死亡)、以及细胞内物质蓄积。本页把这条谱系讲透,后面每一个器官的病变都是它的实例。

1. 适应:细胞对持续压力的合法反应

适应 定义 机制要点
肥大 hypertrophy 细胞体积增大 运动员骨骼肌;高血压致左室肥厚;妊娠子宫 永久细胞只能走这条路
增生 hyperplasia 细胞数量增多 肝部分切除后再生;前列腺增生;子宫内膜增生 仅限有增殖能力的细胞
萎缩 atrophy 体积/数量减少 废用性、去神经、缺血、内分泌撤退、老年 泛素-蛋白酶体通路 + 自噬增强
化生 metaplasia 一种分化细胞换成另一种 Barrett 食管(鳞→柱);吸烟者支气管(假复层纤毛柱→鳞) 干细胞重新程序化

化生是本页最需要注意的一项:它是可逆的适应,但化生的上皮是发育异常与癌变的温床。Barrett 食管 → 腺癌;支气管鳞化 → 鳞癌。同时化生本身即代表保护功能的丧失(鳞化的支气管失去纤毛清除能力)。

发育异常 dysplasia 不是适应而是癌前病变:细胞大小形状不一、核浆比升高、核深染、分裂象增多、极性紊乱。局限于上皮内且未突破基底膜 = 原位癌(第 08 页)。

2. 可逆损伤:两个形态学标志

Time course of ischemic cell injury

图 5.1缺血后细胞内事件的时间进程(心肌为例,示意)。ATP 在数分钟内耗竭 → 钠泵停摆 → 细胞肿胀(**可逆**);糖酵解使 pH 下降;约 20–40 分钟后线粒体通透性转换孔开放、溶酶体酶释放,跨过**不可逆点**;此后细胞膜完整性丧失,胞内酶(肌钙蛋白、CK-MB)漏入血液——**这正是"心肌损伤标志物在数小时后才升高"的机制原因**。

两个可逆改变

  1. 细胞肿胀(水变性)——ATP 依赖的 Na⁺/K⁺ 泵失效 → Na⁺ 与水内流。这是最普遍的损伤反应
  2. 脂肪变性(steatosis)——甘油三酯在胞内蓄积,最常见于(酒精、非酒精性脂肪肝、妊娠、四氯化碳)与心肌。

可逆损伤的关键判据细胞膜完整性尚存、线粒体尚可复能。一旦膜破裂或线粒体通透性转换孔(mPTP)持续开放,就跨过了不可逆点。

3. 损伤的六大共同通路

无论起因是缺氧、毒物、感染还是免疫,最终汇聚到这几条:

  1. ATP 耗竭(缺氧、线粒体毒物)→ 泵失效、蛋白合成停止、糖酵解使 pH 降;
  2. 线粒体损伤 → mPTP 开放(膜电位崩塌)、细胞色素 c 释放 → 凋亡
  3. 胞内 Ca²⁺ 升高 → 激活磷脂酶(膜破坏)、蛋白酶(骨架与膜蛋白降解)、内切酶(DNA 断裂)、ATP 酶(进一步耗 ATP)——钙是损伤的公共执行者
  4. 活性氧 ROS\(O_2^{\cdot-}\)\(H_2O_2\)\(OH^{\cdot}\))→ 脂质过氧化、蛋白氧化、DNA 损伤。清除系统:SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽、维生素 E/C;
  5. 膜通透性缺陷(线粒体膜、质膜、溶酶体膜);
  6. DNA 与蛋白错误折叠损伤 → p53 介导的凋亡 / 未折叠蛋白反应。

缺血-再灌注损伤是个反直觉但极重要的现象:恢复血流本身造成额外损伤——氧的重新供应使受损线粒体大量产生 ROS,中性粒细胞随血流涌入并释放酶与 ROS,补体激活。临床后果:溶栓/PCI 后的心肌顿抑、器官移植后的再灌注损伤、复苏后综合征。"救回来之后反而变差"很多时候是这个机制,不是抢救失败。

4. 细胞死亡:坏死 vs 凋亡

坏死 necrosis 凋亡 apoptosis
诱因 病理性(缺血、毒素、感染) 生理性或病理性
细胞体积 肿大 皱缩
细胞膜 破裂 完整,形成凋亡小体
内容物 外泄 → 炎症 被包裹 → 被吞噬,无炎症
DNA 随机降解(弥散) 核小体间断裂(梯状条带)
能量 不需 ATP 需 ATP
调控 被动 主动程序

凋亡的两条通路

临床折射Bcl-2 过表达(滤泡性淋巴瘤的 t(14;18))使细胞不死——"不死"而非"增殖过快"也是一种致癌机制venetoclax 是 Bcl-2 抑制剂,直接利用了这条通路。

其他程序性死亡(近十年扩展的一块)坏死性凋亡 necroptosis(RIPK1/RIPK3/MLKL,形态像坏死但受程序控制,促炎)、焦亡 pyroptosis(炎症小体 → caspase-1 → gasdermin D 打孔,释放 IL-1β,脓毒症的重要环节)、铁死亡 ferroptosis(铁依赖的脂质过氧化,GPX4 为关键防线)。这些是当前肿瘤与炎症治疗的热点靶点。

5. 坏死的形态学类型(要能对上器官)

类型 形态 典型部位/病因
凝固性坏死 组织轮廓保留(蛋白变性 > 酶解) 除脑外的所有梗死:心、肾、脾
液化性坏死 组织液化成脓/囊腔 脑梗死(脂质多、支架蛋白少)、细菌感染/脓肿
干酪样坏死 白色豆腐渣样,镜下无定形颗粒 + 肉芽肿 结核;某些真菌
脂肪坏死 皂化,钙沉积 急性胰腺炎(脂肪酶外泄)、乳腺外伤
纤维素样坏死 血管壁嗜酸性物质沉积 免疫复合物血管炎、恶性高血压
坏疽 gangrene 干性(凝固为主)/湿性(合并感染液化) 下肢缺血、糖尿病足

"脑梗死为什么液化"是个好考点也是好机制题:脑组织脂质含量高、结构蛋白支架少,且小胶质细胞快速释放水解酶,因此不能维持凝固性轮廓,最终形成囊性空腔 + 胶质瘢痕

6. 细胞内蓄积与钙化

蓄积物四类:正常成分过量(水、脂、糖原、蛋白)、异常内源性物质(代谢缺陷或折叠错误,如 α₁-抗胰蛋白酶缺乏在肝细胞内蓄积)、色素(含铁血黄素——铁过载/出血后;脂褐素——"磨损色素",老化标志;胆红素炭末)、外源性(炭、纹身)。

病理性钙化两型——这一对区分在影像判读中天天用到:

7. 细胞老化:与损伤的关系

机制:端粒缩短(Hayflick 界限)、DNA 损伤累积、蛋白稳态失衡(自噬与蛋白酶体功能下降)、线粒体功能障碍与 ROS、衰老细胞(senescent cells)积累并分泌 SASP(衰老相关分泌表型:促炎因子、蛋白酶)。

SASP 是理解"老化即慢性炎症(inflammaging)"的枢纽,也是衰老细胞清除剂(senolytics)这一新药类别的理论基础——🔗 生命的逻辑站第 09 页有该机制的生物学全景与证据强度评估,本站不重复。

参考与更新


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