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病理 II · 炎症与修复
炎症是清除损伤源 + 启动修复的防御程序。但它使用的武器(蛋白酶、ROS、补体)无法精确瞄准,所以炎症几乎总是同时造成宿主损伤。医学中一大批疾病——动脉粥样硬化、类风湿、哮喘、炎症性肠病、脓毒症——本质上是炎症本身失去限度。
1. 急性炎症:五个体征背后的血管事件
红、肿、热、痛、功能障碍(rubor, tumor, calor, dolor, functio laesa)对应三个可测的血管与细胞事件:
- 血管口径改变:短暂缩血管后持续舒张(组胺、NO、前列腺素)→ 血流增加 → 红、热;
- 血管通透性升高——四种机制:内皮细胞收缩(组胺、缓激肽、白三烯,最常见,作用于微静脉)、内皮损伤(烧伤、严重感染)、白细胞介导的内皮损伤、跨细胞转运增加。结果是富含蛋白的渗出液外漏 → 肿(同时因 \(\pi_c\) 下降与 \(\pi_i\) 上升,Starling 力全面倾向外漏,第 03 页公式);
- 白细胞渗出。
渗出液 vs 漏出液(临床天天用,如胸腔积液鉴别):
| 渗出液 exudate | 漏出液 transudate | |
|---|---|---|
| 机制 | 通透性升高(炎症) | 静水压↑或胶体渗透压↓(心衰、肝硬化、肾病) |
| 蛋白 | 高(积液/血清蛋白 > 0.5) | 低 |
| LDH | 高(比值 > 0.6 或 > 2/3 正常上限) | 低 |
| 比重 | > 1.020 | < 1.012 |
以上三条即 Light 标准:满足任一条则为渗出液。
2. 白细胞的四步招募(每一步都有对应疾病)
| 步骤 | 分子 | 缺陷时 |
|---|---|---|
| 边集与滚动 | 选择素 E/P-selectin ↔ 唾液酸化 Lewis X | LAD-2(岩藻糖转运缺陷):滚动失败 |
| 牢固黏附 | 整合素 LFA-1/Mac-1 ↔ ICAM-1(TNF/IL-1 上调内皮 ICAM) | LAD-1(CD18 缺陷):脐带脱落延迟、反复细菌感染、脓少 |
| 迁移(渗出) | PECAM-1/CD31;穿基底膜靠胶原酶 | |
| 趋化 | C5a、LTB₄、IL-8/CXCL8、细菌 N-甲酰肽 |
吞噬与杀伤:识别(调理素 IgG-Fc、C3b)→ 吞入 → 杀伤。氧依赖杀伤依靠 NADPH 氧化酶产生 \(O_2^{\cdot-}\) → \(H_2O_2\) → 髓过氧化物酶 MPO + Cl⁻ → HOCl(次氯酸,最强杀菌剂)。
慢性肉芽肿病(CGD):NADPH 氧化酶缺陷 → 对过氧化氢酶阳性病原(金葡菌、曲霉、沙雷菌、诺卡菌)易感,形成肉芽肿。MPO 缺乏则症状轻得多(\(H_2O_2\) 仍有效)——这对对比说明了通路上不同位置缺陷的后果不同。
中性粒细胞胞外诱捕网(NETs):中性粒细胞释放染色质网困住细菌。代价:NETs 参与血栓形成、脓毒症器官损伤与自身免疫(SLE 的自身抗原来源之一)。
3. 化学介质:按来源与靶点整理
细胞来源:
- 血管活性胺:组胺(肥大细胞、嗜碱、血小板;即刻通透性升高)、5-HT;
- 花生四烯酸代谢物(药理学重点):磷脂 →(磷脂酶 A₂,被糖皮质激素抑制)→ 花生四烯酸 → 两条路:
- COX 路 → 前列腺素(PGE₂ 痛与热、PGI₂ 抗聚集舒血管)、TXA₂(血小板聚集、缩血管)——NSAIDs 与阿司匹林的靶点;
- LOX 路 → 白三烯(LTB₄ 趋化;LTC₄/D₄/E₄ = 慢反应物质,强力支气管收缩与通透性升高)——孟鲁司特(受体拮抗)与齐留通(5-LOX 抑制)的靶点。
- 细胞因子:TNF-α、IL-1(急性期反应、内皮活化、发热;抗 TNF 生物制剂的靶点)、IL-6(急性期蛋白、托珠单抗靶点)、IL-8(趋化)、IL-17(银屑病靶点);
- NO(舒血管、杀菌,iNOS 在脓毒症中大量产生 → 顽固性低血压);
- 溶酶体酶、ROS、血小板活化因子 PAF。
血浆来源(三大级联,肝合成、循环中以酶原形式待命):
- 补体:三条激活途径(经典 = 抗原抗体复合物;旁路 = 病原体表面;凝集素 = MBL)汇聚于 C3。产物分工——C3a/C5a 过敏毒素(C5a 还是强趋化因子)、C3b 调理素、C5b-9 膜攻击复合物;
- 凝血/纤溶:凝血酶除凝血外还是促炎介质(激活 PAR 受体);纤溶酶降解 C3 并生成缓激肽;
- 激肽:缓激肽(痛、通透性、舒血管)——ACEI 抑制的激肽酶 II 就是 ACE,缓激肽蓄积正是 ACEI 干咳与血管性水肿的机制(第 15 页)。
发热的机制链:外源性致热原(LPS)→ 巨噬细胞产 IL-1/TNF/IL-6 → 下丘脑 COX-2 → PGE₂ → 提高体温设定点 → 寒战产热。解热药(对乙酰氨基酚、NSAIDs)作用于 COX,把设定点调回来——注意它们不"降温",而是"改设定点"。
4. 急性炎症的四种结局
① 完全消退(损伤轻、组织可再生);② 纤维化/瘢痕(损伤重、渗出无法清除、发生在不可再生组织);③ 脓肿形成(化脓性细菌,局限化);④ 转为慢性炎症。
消退(resolution)是主动过程而非被动衰减:脂氧素、消退素(resolvins)、保护素由 ω-3 脂肪酸衍生,主动抑制中性粒细胞募集并促进巨噬细胞清除凋亡细胞(efferocytosis)。"消退失败"被认为是慢性炎症性疾病的一个共同机制——这是近十五年炎症学的重要范式更新。
5. 慢性炎症与肉芽肿
特征:单核-巨噬细胞与淋巴细胞浸润、组织破坏与修复同时进行、血管新生与纤维化。
巨噬细胞的两极(简化但有用):M1 经典活化(IFN-γ + LPS;产 ROS、NO、IL-1/TNF/IL-12;杀菌与组织损伤)与 M2 替代活化(IL-4/IL-13;产 TGF-β、IL-10;修复与纤维化、抑制炎症)。肿瘤相关巨噬细胞常呈 M2 表型,帮助肿瘤而非攻击它(第 08 页)。
肉芽肿:由上皮样巨噬细胞(细胞质丰富、边界不清)聚集形成,常有多核巨细胞(Langhans 型:核呈马蹄形排列)与淋巴细胞环绕。两类:
- 免疫性肉芽肿(T 细胞介导,需 IFN-γ + TNF 维持):结核(干酪样坏死)、麻风、猫抓病、结节病(非干酪样)、克罗恩病(非干酪样);
- 异物性肉芽肿:缝线、滑石粉。
TNF 在肉芽肿维持中的角色有直接临床后果:使用抗 TNF 生物制剂(英夫利昔单抗等)前必须筛查潜伏结核,因为撤掉 TNF 会使已形成的肉芽肿瓦解 → 结核再激活。这是"机制知识直接改变临床操作"的教科书例子。
6. 修复:再生 vs 瘢痕
决定走哪条路的两个条件:细胞的增殖能力(第 02 页三分类)与基质支架是否完整。
瘢痕形成的时间线(皮肤伤口为例):
| 时间 | 事件 |
|---|---|
| 0–24 h | 血凝块、中性粒细胞浸润 |
| 24–72 h | 巨噬细胞进场(修复的总指挥)、上皮开始迁移 |
| 3–7 天 | 肉芽组织:新生毛细血管 + 成纤维细胞 + 疏松基质(肉眼呈红色颗粒状) |
| 1–2 周 | 胶原沉积(III 型为主)、成纤维细胞增生 |
| 2 周–数月 | 胶原重塑:III 型 → I 型,由 MMP 与 TIMP 平衡调控;血管退化 → 瘢痕变白 |
抗张强度:1 周约 10%,3 个月达到约 70–80% 的原始强度并停在那里——瘢痕永远不如原组织。
关键生长因子:VEGF(血管新生)、PDGF(招募成纤维细胞与平滑肌)、FGF、TGF-β(最强的纤维化驱动因子:促胶原合成 + 抑制 MMP → 净沉积)。
修复异常:肥厚性瘢痕(局限于原伤口范围,可退)vs 瘢痕疙瘩 keloid(超出原范围,胶原过度,遗传倾向);伤口裂开、挛缩(烧伤后功能障碍的主因);慢性溃疡(糖尿病、静脉功能不全、压疮)。
影响愈合的因素:营养(维生素 C 缺乏 → 脯氨酸羟化障碍 → 胶原交联失败,这正是坏血病)、锌、糖皮质激素抑制愈合(抑制 TGF-β 与胶原合成)、感染(最常见的延迟原因)、异物、缺血、糖尿病、放疗。
7. 全身效应:急性期反应
发热、白细胞增多(细菌 → 中性粒;病毒 → 淋巴;寄生虫/过敏 → 嗜酸;伤寒、病毒、立克次体可致白细胞减少)、急性期蛋白由肝在 IL-6 驱动下合成:
- C 反应蛋白 CRP:数小时升高,半衰期短 → 反映当下;
- 血沉 ESR:靠纤维蛋白原升高使红细胞叠连,滞后且持续久;
- 降钙素原 PCT:细菌感染相对特异,病毒感染上升少——用于指导抗生素停用有 RCT 支持(🔗 从症状到决策站第 13 页详述其证据与局限);
- 铁调素 hepcidin ↑ → 铁被扣留 → 慢性病性贫血(这是"炎症导致贫血"的分子机制)。
极端形式是脓毒症:全身炎症 + 内皮弥漫损伤 + 凝血激活(DIC)+ 血管麻痹 → 多器官功能障碍(第 07 页)。
参考与更新
- 最后审查:2026-08-02。 本节来源用于核验急性/慢性炎症、炎症消退、创伤修复与脓毒症的基础框架;脓毒症诊断和治疗必须遵循当地最新指南。
- Pathology, Inflammation — NLM/NIH Bookshelf:炎症介质、细胞反应与组织损伤。
- Physiology, Wound Healing — NLM/NIH Bookshelf:止血、炎症、增殖和重塑四个重叠阶段。
- Sepsis fact sheet — WHO,2024:脓毒症的失调宿主反应、器官功能障碍和地区差异。
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