细胞死亡(坏死、凋亡)

细胞死亡可以表现为坏死和凋亡。

(1)坏死

活体局部组织和细胞的死亡称为坏死。坏死组织和细胞的代谢停止,它们的功能丧失。坏死的形态学改变可由损伤细胞中水解酶的降解或游走白细胞释放的水解酶的作用引起。

坏死的原因很多。任何能引起损伤的因素(缺氧、物理因素、化学因素、生物因素和免疫反应等。)只要其作用达到一定强度或持续一定时间,就能引起局部组织和细胞的死亡,使受损组织和细胞的代谢完全停止。

1.坏死的形态学变化

在光学显微镜下,通常可以在细胞死亡几个小时后并且自溶变化非常明显时识别出坏死病变。

(1)细胞核的变化细胞核的变化是细胞坏死的主要形态学标志,具体表现为:①固缩,即由于细胞核脱水,染色质浓缩,染色加深,核体积缩小;(2)核碎裂,核染色质崩解成小碎片,核膜破裂,染色质碎片散在细胞质中;(3)核溶解。在脱氧核糖核酸酶的作用下,染色质的DNA分解,细胞核失去了对碱性染料的亲和力,因此染色变弱,甚至只能看到细胞核的轮廓。最后,核心的轮廓完全消失。

(2)细胞质的改变和嗜酸性染色的增强。有时实质细胞坏死后,细胞质内水分逐渐丧失,细胞核浓缩后消失,细胞体萎缩,细胞质强嗜酸性,形成嗜酸性小体,称为嗜酸性坏死。实质细胞坏死后,整个细胞可迅速溶解吸收而消失,为溶解坏死。

(3)间质改变在各种溶解酶的作用下,基质的间质崩解,胶原纤维肿胀、崩解、断裂或液化。坏死细胞和分解的基质融合成模糊的颗粒状、无结构的红色染色物质。

临床上真正失去生存能力的组织称为失活组织。一般灭活组织外观暗淡、浑浊(暗沉);正常组织失去弹性(无弹性);因为没有正常的血液供应,温度低,摸不到血管的脉搏。清创术中去除失活组织时,没有新的血液流出血管(无血供);失活组织失去正常的感觉(皮肤疼痛和压痛)和运动功能(肠蠕动)(无感觉和运动功能)。

2.坏死的类型

凝固性坏死(1)坏死组织因脱水和蛋白质凝固而变成灰色或黄白色且相对干燥、坚实,故称凝固性坏死。凝固性坏死常见于心、肾、脾等器官的缺血性坏死-梗死。坏死病灶和健康组织的界限很明显。在光学显微镜下可以看到组织结构的轮廓。例如,在肾性贫血性梗死的早期,肾小球和肾小管的细胞已经坏死,但肾小球、肾小管和血管的轮廓仍可辨认。

干酪样坏死是凝固性坏死的一种特殊类型。主要见于结核分枝杆菌引起的坏死,是一种特殊类型的凝固性坏死。干酪样坏死组织完全分解,所以光镜下看不到组织的轮廓,只看到一些红染的无结构颗粒状物质。由于组织分解彻底,脂质含量高(主要来源于结核分枝杆菌和中性粒细胞),坏死组织略黄,质软,呈奶酪状,故称奶酪样坏死。

(2)液化性坏死部分组织坏死后被酶分解成液态,可形成坏死性囊肿,称为液化性坏死。液化性坏死主要发生在蛋白质含量少、脂质含量多的组织(如脑)或产生蛋白酶多的组织(如胰腺)。脑组织中的液化性坏死也被称为脑软化症。化脓性炎症渗出的中性粒细胞可产生大量蛋白水解酶,溶解坏死组织,导致液化性坏死。

脂肪坏死也属于液化性坏死,可分为酶性和创伤性。前者常见于急性胰腺炎。创伤性脂肪坏死多见于*。此时,受伤的脂肪细胞破裂,脂肪滴逃逸,往往在*内形成团块。光镜下可见大量吞噬脂肪滴的巨噬细胞(泡沫细胞)和多核异物巨细胞。

(3)赛璐珞坏死赛璐珞坏死是一种发生在间质、胶原纤维和小血管壁的坏死。光镜下病变组织结构消失,呈颗粒状、小条状或小块状,边界不清,强嗜酸性,呈纤维蛋白样,有时纤维蛋白染色阳性,故称纤维蛋白样坏死。过去误以为上述病变是可逆的改变,称为纤维蛋白样变性,沿用至今。赛璐珞坏死常见于急性风湿病、系统性红斑狼疮、肾小球肾炎等过敏性疾病。

(4)坏疽由于二次腐败菌等因素的感染,表现为黑色、深绿色等特殊形态变化。坏死组织被腐败菌分解产生硫化氢,与血红蛋白分解出的铁结合形成硫化铁,使坏死组织变黑。坏疽分为以下三种类型:

干坏疽多见于四肢,如动脉粥样硬化、血栓闭塞性脉管炎和冻伤。此时动脉闭塞,静脉回流通畅,坏死组织内水分较少,体表水分易蒸发,使病变部位萎缩,呈黑褐色,与周围健康组织有明显分界线。由于坏死组织比较干燥,腐败菌的感染一般较轻。

湿性坏疽湿性坏疽多发生于内脏器官(肠、子宫、肺等。)与外界交流,也可见于四肢(伴有充血、水肿)。此时由于坏死组织含有较多水分,腐败菌感染严重,局部明显肿胀,呈深绿色或污黑色。腐败菌分解蛋白质,产生吲哚、粪便臭味等。,造成恶臭。由于病变发展迅速,炎症弥漫,同时坏死组织和健康组织之间没有明显的分界线,组织坏死和腐败产生的毒性产物和细菌毒素可引起全身中毒症状,甚至中毒性休克和死亡。常见的湿性坏疽包括坏疽性阑尾炎、肠坏疽、肺坏疽和产后坏疽性子宫内膜炎。

气性坏疽是一种特殊类型的湿性坏疽,主要见于触及肌肉的严重开放性伤口,并伴有产气荚膜梭菌等厌氧菌感染。细菌分解坏死组织时会产生大量气体,使坏死组织中含有大量气泡,使其有“拧”的声音。气性坏疽发展迅速,中毒症状明显,后果严重,需要紧急治疗。

3.坏死的结果

(1)很少溶解吸收的坏死灶,可被坏死组织本身和中性粒细胞释放的蛋白水解酶进一步分解液化,然后被淋巴管或血管吸收,不能吸收的碎片被巨噬细胞吞噬消化,留下组织缺损,待细胞再生或肉芽组织修复。

(2)分离排出的大块坏死灶不易被完全吸收,周围发生炎症反应,白细胞释放蛋白水解酶,加速坏死边缘坏死组织的溶解和吸收,使坏死灶与健康组织分离。如果坏死病灶位于皮肤或黏膜内,就会脱落,形成缺损。局限于表皮和粘膜的浅表缺损称为糜烂;深至皮下和粘膜下的缺损称为溃疡。肾、肺等内脏器官的坏死组织液化后可通过相应的管道(输尿管、气管)排出,留下空腔,成为空腔。深层组织坏死后,形成一个通向皮肤或粘膜的盲管开口,称为窦道。体表与腔器官之间或腔器官与腔器官之间两端开放的病理通道称为瘘管。

(3)如果机化的坏死组织不能完全溶解、吸收或分离排出,周围组织中由新生毛细血管和成纤维细胞组成的肉芽组织就会生长进去并逐渐取代,最后成为瘢痕组织。这种用新生肉芽组织替代坏死组织或其他异常物质(如血栓)的过程称为机化。

(4)周围及钙化坏死组织较大,或坏死组织难以溶解吸收,或不能完全机化,故被周围新结缔组织所包围,称为包膜。坏死组织可继发于营养不良钙化,坏死组织内沉积大量钙盐,如干酪样坏死钙化。

(2)凋亡

凋亡一般是指在细胞发育过程中或在某些因素的影响下,通过对细胞内基因及其产物的调控而发生的程序性细胞死亡。一般是没有炎症反应的单个细胞死亡。