6.病理性色素沉積組織中可有各種色素沉積,其中有的來源于機體自身,稱為內(nèi)源性色素,如含鐵血黃素、膽色素、脂褐素、黑色素等;有的則來自體外,為外源性色素,如炭末及紋身所用的色素。常見的病理性色素沉積有以下幾種:
(1)含鐵血黃素:含鐵血黃素(hemosiderin)是由鐵蛋白(ferritin)微粒集結(jié)而成的色素顆粒,呈金黃色或棕黃色而具有折光性。顆粒大小不一,是巨噬細(xì)胞吞食紅細(xì)胞后在胞漿內(nèi)形成的一種色素,為血紅蛋白被巨噬細(xì)胞溶酶體分解而轉(zhuǎn)化所成。由于鐵蛋白分子中含有高鐵(Fe3+),故遇鐵氰化鉀及鹽酸后出現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng),稱為普魯士藍(lán)或柏林藍(lán)色反應(yīng)。細(xì)胞破裂后,此色素亦可散布于組織間質(zhì)中。左心衰竭時,在發(fā)生淤血的肺內(nèi)可有紅細(xì)胞漏出肺泡中,被巨噬細(xì)胞吞噬后形成含鐵血黃素。這種細(xì)胞可出現(xiàn)于患者痰內(nèi),即所謂心衰細(xì)胞。當(dāng)溶血性貧血時有大量紅細(xì)胞被破壞,可出現(xiàn)全身性含鐵血黃素沉積,主要見于肝、脾、淋巴結(jié)、骨髓等器官。
。2)膽紅素(bilirubin):也是在吞噬細(xì)胞內(nèi)形成的一種血紅蛋白衍生物。在生理情況下,衰老的紅細(xì)胞在單核吞噬細(xì)胞中被破壞,其血紅蛋白被分解為珠蛋白、鐵及膽綠素,后者還原后即成為膽紅素,進(jìn)入血液。血中膽紅素過多時則將組織染成黃色,稱為黃疸。膽紅素一般呈溶解狀態(tài),但也可為黃褐色折光性小顆;驁F塊。在膽道阻塞及某些肝疾患時,肝細(xì)胞、毛細(xì)膽管及小膽管內(nèi)可見許多膽紅素。黃疸明顯時,膽紅素顆粒亦可見于Kupffer細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞內(nèi),并可在腎小管腔內(nèi)形成膽汁管型。但人體因有血腦屏障的保護,膽紅素通常不能進(jìn)入腦和脊髓,而在新生兒則由于血腦屏障尚不完善,故在高膽紅素血癥(hyperbilirubinemia)時,大量膽紅素可進(jìn)入腦細(xì)胞內(nèi),使其氧化磷酸化過程受障,能量產(chǎn)生受抑,細(xì)胞乃發(fā)生變性,引起神經(jīng)癥狀。肉眼觀可見多處神經(jīng)核(豆?fàn)詈恕⑾虑鹉X、海馬回等)明顯黃染,故稱之為核黃疸。
。3)脂褐素(lipofuscin):為一種黃褐色細(xì)顆粒狀色素,其成分約50%為脂質(zhì),其余為蛋白質(zhì)及其他物質(zhì)。脂褐素顆粒為細(xì)胞內(nèi)自噬溶酶體(autophagolysosome)中的細(xì)胞器碎片發(fā)生某種理化改變后,不能被溶酶體酶所消化而形成的一種不溶性殘存小體。正常人的附睪上皮細(xì)胞、睪丸間質(zhì)細(xì)胞以及某些神經(jīng)細(xì)胞的胞漿中可含有少量脂褐素。老年人及一些慢性消耗性疾病患者的肝細(xì)胞、腎上腺皮質(zhì)網(wǎng)狀帶細(xì)胞的胞漿以及心肌細(xì)胞核兩側(cè)的胞漿中,均可出現(xiàn)脂褐素,故此色素又有消耗性色素之稱。脂褐素顆粒在電鏡下呈典型的殘存小體(residual bodies)結(jié)構(gòu)。
。4)黑色素(melanin):為大不、形狀不一的棕褐色或深褐色顆粒色素。正常人皮膚、毛發(fā)、虹膜及脈胳膜等處均有黑色素存在。皮膚黑色素由黑色素細(xì)胞(melanocyte)產(chǎn)生:黑色素細(xì)胞中的酪氨酸在酪氨酶的作用下,氧化為二羥苯丙氨酸(dihydroxyphenylalanine,DOPA,多巴)。多巴被進(jìn)一步氧化為吲哚醌,失去CO2后轉(zhuǎn)變?yōu)槎u吲哚,后者聚后成一種不溶性的聚合物,即黑色素,再與蛋白質(zhì)結(jié)合為黑色素蛋白。黑色素細(xì)胞內(nèi)因含有酪氨酸酶,故當(dāng)加上多巴時,則出現(xiàn)與黑色素相似的物質(zhì),謂之多巴反應(yīng)陽性;相反,表皮下的噬黑色素細(xì)胞(melanophore),即吞噬了黑色素的組織細(xì)胞,因不含酪氨酸酶,故多巴反應(yīng)陰性。用此方法可以鑒別黑色素細(xì)胞和噬黑色素細(xì)胞。人的垂體所分泌的ACTH能刺激黑色素細(xì)胞,促進(jìn)其黑色素形成。當(dāng)腎上腺功能低下時(例如Addison病時),全身皮膚黑色素增多,這是由于腎上腺皮質(zhì)激素分泌減少,對垂體的反饋抑制作用減弱,致ACTH分泌增多,促進(jìn)黑色素細(xì)胞產(chǎn)生過多的黑色素所致。局限性黑色素增多則見于黑色素痣及黑色素瘤等。
7.病理性鈣化 正常機體內(nèi)只有骨和牙含有固態(tài)的鈣鹽,如在骨和牙之外的其他部位組織內(nèi)有固態(tài)的鈣鹽沉積,則稱為病理性鈣化。沉積的鈣鹽主要是磷酸鈣,其次為碳酸鈣。
在HE染色時,鈣鹽呈藍(lán)色顆粒狀,開始時顆粒微細(xì),以后聚集成較大顆粒或片塊,量多時肉眼可見為白色石灰樣質(zhì)塊,難以完全吸收而成為機體內(nèi)長期存在的異物,并刺激周圍結(jié)締組織增生而將其包裹。
病理性鈣化主要有營養(yǎng)不良性鈣化和轉(zhuǎn)移性鈣化兩種。前者頗常見,乃變性壞死組織或異物的鈣鹽沉積,如結(jié)核壞死灶、脂肪壞死灶、動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)的變性壞死區(qū),壞死的寄生蟲蟲體、蟲卵以及其他異物等。此時,因無全身性鈣磷代謝障礙,故血鈣不升高。
營養(yǎng)不良性鈣化的機制尚未闡明,可能與局部鹼性磷酸酶升高有關(guān):堿性磷酸酶能水解有機磷酸酶,使局部磷酸增多,超過3Ca2+×2PO43-的常值,于是形成磷酸鈣沉淀。至于磷酸酶的來源,一部分顯然是來自壞死細(xì)胞中的溶酶體,另一部分則可能系吸收自周圍組織液中的磷酸酶。此外,鈣化與局部組織的pH變動有關(guān)。變性壞死組織的酸性環(huán)境可使局部鈣鹽溶解,鈣離子濃度升高,爾后由于組織液的緩沖作用,局部組織堿性化,故鈣鹽乃析出沉積。
轉(zhuǎn)移性鈣化較少見,是全身性鈣、磷代謝障礙致血鈣和(或)血磷升高,使鈣鹽在未受損的組織上沉積所致。如甲狀旁腺功能亢進(jìn)及骨腫瘤造成骨質(zhì)嚴(yán)重破壞時,大量骨鈣進(jìn)入血液,使血鈣升高,以致鈣在腎小管、肺泡和胃粘膜等處沉積,形成轉(zhuǎn)移性鈣化。此外,接受超劑量的維生素D時,因促進(jìn)鈣從腸吸收,也可引起轉(zhuǎn)移性鈣化。
鈣化對機體的影響視具體情況而異。轉(zhuǎn)移性鈣化可使鈣化的組織、細(xì)胞喪失;血管壁鈣化使血管失去彈性變脆,容易破裂出血。但結(jié)核病灶的鈣化則有可能使其中的結(jié)核菌逐漸失去活力,減少復(fù)發(fā)的危險。然而結(jié)核菌在鈣化灶中往往可以繼續(xù)存活很長時間,一旦機體抵抗力下降,則仍有可能引起復(fù)發(fā)。
二、壞死
生活機體的局部組織、細(xì)胞死亡后出現(xiàn)的形態(tài)學(xué)改變稱為壞死(necrosis)。壞死組織、細(xì)胞的代謝停止,功能喪失,出現(xiàn)一系列特征性的形態(tài)學(xué)改變。壞死的原因多種多樣,舉凡一切損傷因子,只要其作用達(dá)到一定的強度或持續(xù)一定的時間,從而使受損組織、細(xì)胞的代謝完全停止時,即引起組織、細(xì)胞的死亡(壞死)。在多數(shù)情況下,壞死是由組織、細(xì)胞的變性逐漸發(fā)展而來的,即漸進(jìn)性壞死(necrobiosis)。在此期間,只要壞死尚未發(fā)生而病因被消除,則組織、細(xì)胞的損傷仍可能恢復(fù)(可復(fù)期)。但一旦組織、細(xì)胞的損傷嚴(yán)重,代謝紊亂,出現(xiàn)一系列壞死的形態(tài)學(xué)改變時,則損傷不再能恢復(fù)(不可復(fù)期)。
在個別情況下,由于致病因子極為強烈,壞死可迅速發(fā)生,有時甚至無明顯的形態(tài)學(xué)改變。例如將生活中的組織、細(xì)胞立即投入甲醛溶液中固定時,細(xì)胞迅即死亡,但形態(tài)上則保持完好。故單純從形態(tài)上有時難以判斷細(xì)胞是否死亡。
由于損傷因子的性質(zhì)不同,引起細(xì)胞死亡的途徑也各異:X線引起DNA螺旋的斷裂,導(dǎo)致細(xì)胞核信息中心的損害;CCl4通過過氧化物阻斷核蛋白合成的翻譯過程;缺血阻斷線粒體的呼吸鏈;維生素A中毒使溶酶體酶外逸。因而,根據(jù)不同的損傷類型,某種細(xì)胞器的病變乃居于主要地位。
(一)壞死的病變
細(xì)胞壞死過程中的可復(fù)性改變與不可復(fù)性改變之間并無截然的界限,只有在損傷的后期,當(dāng)出現(xiàn)明顯的形態(tài)學(xué)改變時,才能在電子顯微鏡下判斷細(xì)胞業(yè)已死亡。而在光學(xué)顯微鏡下,通常要在細(xì)胞死亡后若干小時之后,當(dāng)自溶性改變相當(dāng)明顯時才能加以辨別。
1.細(xì)胞核的改變 細(xì)胞核的改變是細(xì)胞壞死的主要形態(tài)學(xué)標(biāo)志,表現(xiàn)為:①核濃縮(pyknosis),即由于核脫水使染色質(zhì)濃縮,染色變深,核的體積縮小;②核碎裂(karyorrhexis),核染色質(zhì)崩解為小碎片,核膜破裂,染色質(zhì)碎片分散在胞漿中;③核溶解(karyolysis),在脫氧核糖核酸酶的作用下,染色質(zhì)的DNA分解,核乃失去對堿性染料的親和力,因而染色質(zhì)變淡,甚至只能見到核的輪廓。往后染色質(zhì)中殘余的蛋白質(zhì)被溶蛋白酶所溶解,核便完全消失(圖1-23)。這一狀態(tài)約經(jīng)10小時才能達(dá)到
正常細(xì)胞 核濃縮 核碎裂 核溶解消失
圖1-23 細(xì)胞壞死時核的變化模式圖
壞死細(xì)胞核的上述變化過程可因損傷因子作用的強弱和發(fā)展過程的快慢而有所不同。損傷因子的作用較弱、病變經(jīng)過緩慢時(如缺血栓梗死),上述核的改變可順序發(fā)生,即先出現(xiàn)核濃縮,然后碎裂,最后核溶解;但如損傷因子作用強烈,經(jīng)過急劇(如中毒),則往往先發(fā)生染色質(zhì)邊集,繼即進(jìn)入核碎裂,甚或可從正常核迅即發(fā)生核溶解。
2.細(xì)胞漿的改變 壞死細(xì)胞的胞漿紅染(即嗜酸性),這是由于胞漿嗜鹼性物質(zhì)核蛋白體減少或喪失,使胞漿與鹼性染料蘇木素的結(jié)合減少而與酸性染料伊紅的結(jié)合力增高的緣故。同時由于胞漿結(jié)構(gòu)崩解,致胞漿呈顆粒狀。有時由于實質(zhì)細(xì)胞壞死后,整個細(xì)胞迅速溶解、吸收而消失(溶解性壞死)。有時單個實質(zhì)細(xì)胞(如肝細(xì)胞)壞死后,胞漿內(nèi)水分逐漸喪失,核濃縮而后消失,胞體固縮,胞漿呈強酸性染色(紅染),形成所謂嗜酸性小體,稱為嗜酸性壞死或固縮壞死。
3.間質(zhì)的改變實質(zhì)細(xì)胞壞死后一段時間內(nèi),間質(zhì)常無改變。以后在各種溶解酶的作用下,基質(zhì)崩解,膠原纖維腫脹并崩解斷裂或液化。于是壞死的細(xì)胞和崩解的間質(zhì)融合成一片模糊的顆粒狀、無結(jié)構(gòu)的紅染物質(zhì)。
上述壞死的形態(tài)學(xué)改變通常要在組織、細(xì)胞死亡后相當(dāng)時間(數(shù)小時至10小時以上)才出現(xiàn)。在壞死的早期階段,不僅肉眼觀難以鑒別,甚至在電子顯微鏡下也不能確定該組織、細(xì)胞是否死亡。臨床上將這種已失去生活能力的組織稱為失活組織。這種組織已不能復(fù)活,但卻是細(xì)菌生長繁殖的良好基地。為防止感染,促進(jìn)愈合,在治療中常需將其清除。