第二節(jié) 細(xì)胞和組織的損傷
若病理性刺激超過了細(xì)胞和組織的耐受和適應(yīng)能力，可引起細(xì)胞和組織功能代謝障礙及形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，稱為損傷（injury）。細(xì)胞受損后的病理改變表現(xiàn)：先呈代謝性變化，繼而出現(xiàn)組織化學(xué)和超微結(jié)構(gòu)變化，隨后出現(xiàn)光鏡和肉眼可見的形態(tài)學(xué)變化。損傷的程度與損傷因素的性質(zhì)、作用強(qiáng)度、持續(xù)時間以及受損細(xì)胞和組織的耐受性等有關(guān)。
一、損傷的原因和機(jī)制
凡能引起疾病發(fā)生的原因均可引起細(xì)胞和組織損傷，包括生物性、理化性和營養(yǎng)性等外界致病因素，免疫性、神經(jīng)內(nèi)分泌性、遺傳性及先天性等機(jī)體內(nèi)部因素，以及精神、心理和社會因素等。
損傷的發(fā)生機(jī)制主要涉及ATP耗竭細(xì)胞膜和線粒體損傷、活性氧類物質(zhì)和胞質(zhì)內(nèi)游離鈣的增多、氧自由基蓄積等。它們相互作用或是互為因果，導(dǎo)致?lián)p傷的發(fā)生和發(fā)展。
二、可逆性損傷
可逆性損傷，舊稱變性（degeneration），是指由于代謝障礙導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間質(zhì)出現(xiàn)異常物質(zhì)，或原有正常物質(zhì)異常蓄積的一系列形態(tài)學(xué)改變，常伴有細(xì)胞功能下降。蓄積的物質(zhì)包括水分、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、黏多糖、色素和固態(tài)鈣鹽等，因而可將細(xì)胞和組織的可逆性損傷分為以下幾種類型。
（一）細(xì)胞水腫
細(xì)胞水腫（cellular swelling）也稱水變性（hydropic degeneration），是指細(xì)胞內(nèi)（包括細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器）出現(xiàn)水分異常蓄積，常是細(xì)胞損傷中最早出現(xiàn)的病變，好發(fā)于肝、心、腎等器官的實質(zhì)細(xì)胞。
1.原因和發(fā)生機(jī)制 由于受缺氧、感染、中毒等因素的影響，細(xì)胞線粒體受損，ATP生成減少，細(xì)胞的能量供應(yīng)不足，細(xì)胞膜上Na+-K+泵功能障礙，或細(xì)胞膜直接受損，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈉離子和水分過多積聚。
2.病理變化 肉眼觀，病變組織、器官體積增大，重量增加，邊緣鈍圓，被膜緊張，切面隆起、邊緣外翻，顏色較蒼白、混濁且無光澤，似被沸水燙過，舊稱為混濁腫脹（圖1-9）。光鏡下，細(xì)胞體積腫大，胞質(zhì)稀疏淡染，出現(xiàn)許多紅染細(xì)顆粒狀物（為腫脹的線粒體和擴(kuò)張的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)），故又稱為顆粒變性。嚴(yán)重者胞質(zhì)異常疏松透亮，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可解體、離斷或發(fā)生空泡變，細(xì)胞核也可發(fā)生腫脹，細(xì)胞體積進(jìn)一步增大，超過正常的3～4倍，稱為氣球樣變（ballooning change）（圖1-10）。
3.影響和結(jié)局 細(xì)胞水腫常為細(xì)胞的輕度或中度損傷，可引起器官功能降低。病因去除后，細(xì)胞形態(tài)可恢復(fù)正常。如病變進(jìn)一步發(fā)展，則可能引起脂肪變，甚或崩解壞死。
圖1-9 肝細(xì)胞水腫（肉眼觀）
肝臟體積增大，重量增加，邊緣鈍圓，被膜緊張，切面隆起、邊緣外翻，顏色較蒼白、混濁且無光澤
圖1-10 肝細(xì)胞氣球樣變（光鏡下）
肝細(xì)胞體積腫大，胞質(zhì)異常疏松透亮；肝索腫脹并相互擠壓，組織結(jié)構(gòu)不清晰
（二）脂肪變
脂肪變（fatty change）是指非脂肪細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)脂質(zhì)異常蓄積。因肝臟是脂類代謝的主要場所，脂肪變最常見于肝細(xì)胞，亦可見于心肌細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞等。
1.原因和發(fā)生機(jī)制 因缺氧（如長期貧血或淤血）、中毒（如長期慢性酒精中毒，磷、砷、四氯化碳、氯仿等中毒）、嚴(yán)重感染（如白喉、傷寒、猩紅熱等）、營養(yǎng)障礙（如膽堿、蛋氨酸等合成磷脂的物質(zhì)缺乏）、糖尿病及肥胖等原因，干擾了脂肪酸代謝，使其堆積在細(xì)胞內(nèi)。肝細(xì)胞發(fā)生脂肪變的機(jī)制大致如下：①肝細(xì)胞質(zhì)內(nèi)脂肪酸增多：如高脂飲食或營養(yǎng)不良時體內(nèi)脂肪組織分解，過多的游離脂肪酸經(jīng)由血液入肝；或因缺氧導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)乳酸大量轉(zhuǎn)化為脂肪酸；或因氧化障礙使脂肪酸利用下降，脂肪酸相對增多。②甘油三酯合成過多：如過量飲酒可改變線粒體和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能，促進(jìn)α-磷酸甘油合成甘油三酯。③脂蛋白、載脂蛋白減少：缺氧、中毒或營養(yǎng)不良時，肝細(xì)胞中脂蛋白、載脂蛋白合成減少，脂肪輸出受阻而堆積于細(xì)胞內(nèi)。
2.病理變化 肉眼觀，輕度脂肪變時器官形態(tài)可無明顯變化，中、重度脂肪變的器官體積增大，邊緣變鈍，顏色淡黃，質(zhì)地較軟，切面有油膩感（圖1-11）。光鏡下，脂肪變的細(xì)胞內(nèi)可見大小不等的脂滴，大者可充滿整個細(xì)胞而將細(xì)胞核擠向一側(cè)，形似脂肪細(xì)胞。在石蠟切片HE染色中，因脂質(zhì)被有機(jī)溶劑溶解，故脂滴呈空泡狀（圖1-12、圖1-13）。在冰凍切片中，脂滴可被保留下來，經(jīng)過蘇丹Ⅲ、鋨酸、油紅等特殊染色可使脂滴呈現(xiàn)不同顏色。
心肌脂肪變常出現(xiàn)在嚴(yán)重貧血、缺氧或慢性中毒時，常累及左心室內(nèi)膜下和乳頭肌部位。脂肪變的心肌呈黃色，與正常心肌的暗紅色間隔出現(xiàn)，形成紅黃相間的虎皮狀斑紋，故稱為虎斑心。有時心外膜增生的脂肪組織可沿間質(zhì)伸入心肌細(xì)胞間，稱為心肌脂肪浸潤，與心肌脂肪變不同。
圖1-11 肝脂肪變（肉眼觀）
肝臟體積增大，邊緣變鈍，顏色淡黃，質(zhì)地較軟，觸之有油膩感
圖1-12 肝細(xì)胞脂肪變（光鏡下）
肝細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)可見大小不等的脂肪空泡，大者可充滿整個細(xì)胞而將細(xì)胞核擠向一側(cè)
圖1-13 細(xì)胞脂肪變模式圖
3.影響和結(jié)局 輕度脂肪變常不影響臟器的功能，嚴(yán)重者可導(dǎo)致功能障礙。脂肪變是一種可復(fù)性病變，原因去除后可以恢復(fù)；若病因持續(xù)作用，則可導(dǎo)致細(xì)胞壞死。
（三）玻璃樣變
玻璃樣變（hyaline change）是指在細(xì)胞內(nèi)或間質(zhì)中出現(xiàn)蛋白質(zhì)異常蓄積，因其HE染色呈均質(zhì)、粉紅染、半透明，故又稱為透明變性。根據(jù)病變部位，可將玻璃樣變分為以下幾種類型。
1.纖維結(jié)締組織玻璃樣變 是膠原纖維老化的表現(xiàn)，與膠原蛋白的交聯(lián)、變性、融合有關(guān)。常見于瘢痕組織和動脈粥樣硬化的纖維斑塊等處。肉眼觀，病變呈灰白色、半透明，質(zhì)地堅韌、失去彈性。光鏡下，纖維細(xì)胞明顯減少，膠原纖維增粗并互相融合成梁狀、帶狀或片狀的粉紅染均質(zhì)結(jié)構(gòu)（圖1-14）。
圖1-14 脾被膜玻璃樣變（光鏡下）
脾臟表面被膜增厚，呈粉紅染均質(zhì)結(jié)構(gòu)
2.細(xì)小動脈壁玻璃樣變 常見于緩進(jìn)型高血壓和糖尿病時腎、腦、脾及視網(wǎng)膜等的細(xì)小動脈（圖1-15）。因血漿蛋白滲入動脈內(nèi)膜下以及內(nèi)膜下基質(zhì)的蓄積，使細(xì)小動脈管壁增厚、變硬，管腔狹窄甚至閉塞，故又稱為細(xì)小動脈硬化。玻璃樣變的細(xì)小動脈壁彈性減弱，脆性增加，易繼發(fā)擴(kuò)張甚至破裂出血。同時，細(xì)小動脈硬化管腔狹窄可造成受累臟器發(fā)生缺血損傷。
圖1-15 脾中央動脈玻璃樣變（光鏡下）
脾中央動脈管壁增厚，有呈粉紅染均質(zhì)的蛋白質(zhì)沉積，管腔明顯狹窄
3.細(xì)胞內(nèi)玻璃樣變 指蓄積于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的異常蛋白質(zhì)形成均質(zhì)、紅染的圓形小體。如蛋白尿時，腎小管上皮細(xì)胞重吸收的蛋白質(zhì)增多，與溶酶體融合而形成細(xì)胞內(nèi)的玻璃樣小滴；酒精性肝病時，肝細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞中間絲前角蛋白變性，形成Mallory小體；慢性炎癥時，漿細(xì)胞胞質(zhì)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中免疫球蛋白蓄積，形成Russell小體等。
（四）淀粉樣變
淀粉樣變（amyloid change）是指細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)淀粉樣物質(zhì)異常蓄積。淀粉樣物質(zhì)是淀粉樣蛋白質(zhì)和黏多糖的復(fù)合物，其中包括約90%的淀粉樣原纖維蛋白和10%的黏多糖，因其在用碘染色時與淀粉的反應(yīng)相似，故稱為淀粉樣物質(zhì)。
淀粉樣變最常累及肝、脾、腎和腎上腺等器官，肉眼觀，器官體積增大，質(zhì)地堅實，切面呈灰白色半透明狀，嚴(yán)重時組織呈蠟樣結(jié)構(gòu)。淀粉樣物質(zhì)主要蓄積在細(xì)胞間質(zhì)、小血管基膜下或沿著網(wǎng)狀纖維支架分布。光鏡下，HE染色呈現(xiàn)均勻一致的淡粉紅色，與膠原纖維玻璃樣變不易鑒別。遇碘可被染成棕褐色，再加稀硫酸后呈藍(lán)色，與淀粉遇碘時的反應(yīng)相似。
在阿爾茨海默病等神經(jīng)性疾病中，可以觀察到神經(jīng)系統(tǒng)中出現(xiàn)大量β-淀粉樣蛋白（amyloid β-protein，Aβ）的蓄積，導(dǎo)致老年斑及淀粉樣腦血管病等特征性病變，許多學(xué)者認(rèn)為它可能導(dǎo)致腦部或其他器官退化或功能障礙。
（五）黏液樣變
黏液樣變（mucoid change）是指細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)黏多糖（葡萄糖胺聚糖、透明質(zhì)酸等）和蛋白質(zhì)異常蓄積。常見于間葉組織腫瘤、超敏反應(yīng)性炎癥（如急性風(fēng)濕病）的心血管壁、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病（如甲狀腺功能低下）的真皮及皮下組織、營養(yǎng)不良時的骨髓和脂肪組織等。
肉眼觀，呈灰白色半透明膠狀。光鏡下，病變處間質(zhì)疏松，纖維間充滿黏液樣基質(zhì)，HE染色呈灰藍(lán)色，其中有一些散在星芒狀、多角形細(xì)胞，其突起彼此相連。
當(dāng)病因去除后，黏液樣變可吸收消散，但長期存在可引起纖維組織增生而發(fā)生硬化。
（六）病理性色素沉著
病理性色素沉著（pathologic pigmentation）是指色素在細(xì)胞內(nèi)、外的異常蓄積。病理性色素包括含鐵血黃素、脂褐素、黑色素及膽紅素等多種由體內(nèi)生成的內(nèi)源性色素，以及如炭末、煤塵及文身色素等由外界進(jìn)入機(jī)體的外源性色素。常見的病理性色素有以下幾種。
1.含鐵血黃素（hemosiderin） 是來自血紅蛋白代謝的衍生物。巨噬細(xì)胞吞噬紅細(xì)胞，并由溶酶體降解紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白，來自血紅蛋白的Fe3+與蛋白質(zhì)結(jié)合形成電鏡下可見的鐵蛋白微粒，鐵蛋白微粒進(jìn)而聚集成為光鏡下可見的大小、形態(tài)不一的棕褐色折光顆粒，稱為含鐵血黃素。如左心衰竭導(dǎo)致慢性肺淤血時，漏出至肺泡腔的紅細(xì)胞被巨噬細(xì)胞吞噬后形成含鐵血黃素，含有含鐵血黃素顆粒的巨噬細(xì)胞被稱為心衰細(xì)胞（圖1-16）。當(dāng)溶血性貧血時大量紅細(xì)胞被破壞，可出現(xiàn)全身性含鐵血黃素沉著，主要見于肝、脾、淋巴結(jié)和骨髓等器官內(nèi)。
2.脂褐素（lipofuscin） 是細(xì)胞受到自由基過氧化損傷的標(biāo)志，細(xì)胞的自噬溶酶體內(nèi)出現(xiàn)未被徹底消化的細(xì)胞器碎片殘體，因其光鏡下呈褐色微細(xì)顆粒而得名。正常情況下，附睪管上皮細(xì)胞、睪丸間質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)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)胞以及心肌細(xì)胞等出現(xiàn)萎縮時，其胞質(zhì)內(nèi)可有大量脂褐素沉著，使器官或組織的顏色變深或呈褐色。
3.黑色素（melanin） 是指由黑色素細(xì)胞生成的黑褐色微細(xì)顆粒。正常人皮膚、毛發(fā)、虹膜、脈絡(luò)膜等處都有黑色素的存在。局部性黑色素沉著可見于某些慢性炎癥、色素痣及惡性黑色素瘤等（圖1-16）。腎上腺皮質(zhì)功能低下的Addison病患者可出現(xiàn)全身性皮膚、黏膜的黑色素沉著。
圖1-16 含鐵血黃素、黑色素及膽紅素（光鏡下）
左圖箭頭所示為慢性肺淤血時心衰細(xì)胞內(nèi)的含鐵血黃素顆粒，中圖箭頭所示為惡性黑色素瘤腫瘤細(xì)胞內(nèi)的黑色素顆粒，右圖箭頭所示為亞急性重型肝炎肝組織內(nèi)的膽紅素顆粒
4.膽紅素（bilirubin） 是正常膽汁的主要色素，在正常生理情況下，大部分膽紅素由血紅蛋白、肌紅蛋白及其他含血色素蛋白分解衍生而來。肝臟不斷地將膽紅素攝取、結(jié)合、酯化及排泄入毛細(xì)膽管中，保證了機(jī)體膽紅素代謝平衡。在膽道堵塞及某些肝臟疾患時，肝細(xì)胞、毛細(xì)膽管及小膽管內(nèi)可見許多膽紅素蓄積，此色素在胞質(zhì)中呈金黃色折光小顆粒或團(tuán)塊狀（圖1-16）。血中膽紅素過多時，患者鞏膜、黏膜、皮膚及其他組織可出現(xiàn)黃染，稱為黃疸。
（七）病理性鈣化
病理性鈣化（pathologic calcification）是指在骨和牙齒以外的組織內(nèi)出現(xiàn)固態(tài)鈣鹽沉積。鈣鹽的主要成分是磷酸鈣、碳酸鈣及其他礦物質(zhì)。
1.原因和發(fā)生機(jī)制 病理性鈣化按照原因可分為營養(yǎng)不良性鈣化和轉(zhuǎn)移性鈣化兩種。營養(yǎng)不良性鈣化較為多見，是發(fā)生于變性、壞死組織或異物內(nèi)的鈣化，常見于結(jié)核壞死灶、脂肪壞死灶、動脈粥樣硬化斑塊、壞死的寄生蟲體或蟲卵、血栓和其他異物等，可能與局部堿性磷酸酶的增多有關(guān)。轉(zhuǎn)移性鈣化是指全身性鈣、磷代謝障礙時，血鈣和（或）血磷增高導(dǎo)致鈣鹽沉積于正常組織內(nèi)。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，使血鈣增高，可在腎小管、肺泡和胃黏膜等處形成轉(zhuǎn)移性鈣化。
2.病理變化 肉眼觀，鈣鹽沉積處呈灰白色堅硬的顆粒或團(tuán)塊，可刺激周圍纖維組織增生將其包裹。光鏡下，HE染色呈藍(lán)色不規(guī)則的顆粒或團(tuán)塊狀物。X線檢查可見不透光的高密度陰影。
3.影響和結(jié)局 少量的鈣鹽沉積，可被溶解、吸收；當(dāng)大量鈣鹽沉積時，則較難完全吸收，可作為一種異物長期存在于機(jī)體組織中，并刺激周圍纖維組織增生將其包裹，也可在鈣化的基礎(chǔ)上發(fā)生骨化，對機(jī)體的影響依具體情況而有所不同。如血管壁鈣化后可導(dǎo)致血管變硬、彈性減弱，易發(fā)生破裂出血；結(jié)核病灶的鈣化，可使其內(nèi)的結(jié)核桿菌失去活力，局部病變停止發(fā)展，使病情處于相對穩(wěn)定階段。但是結(jié)核桿菌往往可在病灶中存活很長時間，一旦機(jī)體抵抗力低下，疾病可能會復(fù)發(fā)。轉(zhuǎn)移性鈣化中，腎、肺、胃黏膜等部位發(fā)生鈣鹽沉積，可造成這些組織的功能下降甚至喪失。
綜上所述，各種正常或異常物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)蓄積可引起不同類型的可逆性損傷，常見類型總結(jié)如表1-1。
表1-1 常見可逆性損傷總結(jié)
三、不可逆性損傷
細(xì)胞的不可逆性損傷即細(xì)胞死亡，包括壞死和凋亡兩大類型。凋亡主要見于細(xì)胞的生理性死亡，但也可見于某些病理過程中，壞死則是細(xì)胞病理性死亡的主要形式。
（一）壞死
以酶溶性變化為特點(diǎn)的活體內(nèi)局部細(xì)胞和組織的死亡，稱為壞死（necrosis）。各種引起損傷的原因達(dá)到一定強(qiáng)度和持續(xù)一定時間，均可引起壞死，如理化性因素、生物性因素、局部缺血等。除了強(qiáng)烈的病因作用直接導(dǎo)致外，壞死常由可逆性損傷發(fā)展而來。壞死的細(xì)胞和組織代謝完全停止（不包括分解代謝），功能全部喪失，并逐漸出現(xiàn)一系列特征性的形態(tài)學(xué)改變，是細(xì)胞和組織最嚴(yán)重的、不可逆性變化。
1.基本病理變化 在一般情況下，壞死都是逐漸發(fā)生的。最初只有生化改變，如糖原減少、核蛋白凝聚及分解等，在光鏡下與正常細(xì)胞幾乎沒有區(qū)別。細(xì)胞和組織壞死后合成代謝雖已停止，但參加分解代謝的酶類仍有活性，尤其是溶酶體破裂后，大量水解酶等的釋放，逐漸破壞細(xì)胞的各種微細(xì)結(jié)構(gòu)。壞死發(fā)生6～10小時后，當(dāng)酶溶性變化相當(dāng)明顯時才能在光鏡下逐漸見到細(xì)胞核和各種細(xì)胞器的溶解破壞，故又稱為漸進(jìn)性壞死。
（1）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)：①核固縮：由于核脫水使染色質(zhì)濃縮，染色加深，核體積縮小；②核碎裂：核染色質(zhì)崩解為小碎片，核膜破裂，染色質(zhì)碎片分散在胞質(zhì)內(nèi)，也可由核固縮裂解成碎片而來；③核溶解：染色質(zhì)中的DNA和核蛋白分別被DNA酶和蛋白酶分解，細(xì)胞核失去對堿性染料的親和力而染色變淡，甚至只能見到核的輪廓終至消失（圖1-17）。壞死細(xì)胞核的變化過程，不一定都經(jīng)過上述各個階段，具備其中任意一條均可判斷為壞死。不同類型的壞死，核的變化也有所區(qū)別，如液化過程占明顯優(yōu)勢的壞死，可主要表現(xiàn)為核溶解。
圖1-17 壞死時細(xì)胞核變化模式圖
（2）細(xì)胞質(zhì)的改變 由于核糖體喪失減少、胞質(zhì)變性蛋白質(zhì)增多、糖原顆粒減少等原因，細(xì)胞質(zhì)嗜酸性增強(qiáng)，呈嗜酸性紅染。線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹形成空泡、線粒體基質(zhì)無定形鈣致密物堆積、溶酶體釋放酸性水解酶溶解細(xì)胞成分等，是細(xì)胞壞死時細(xì)胞質(zhì)的主要超微結(jié)構(gòu)變化。
（3）間質(zhì)的改變 間質(zhì)對各種損傷的耐受性大于實質(zhì)細(xì)胞，故在實質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)壞死后的一段時間內(nèi)，間質(zhì)可無明顯改變。經(jīng)過一定時間后，在各種溶解酶的作用下，間質(zhì)的基質(zhì)崩解，膠原纖維腫脹、崩解、斷裂或液化。壞死的細(xì)胞和崩解的間質(zhì)融合成一片模糊、無結(jié)構(gòu)的紅染物質(zhì)。
壞死組織作為機(jī)體內(nèi)的一種異物，可引起周圍組織的炎癥反應(yīng)，表現(xiàn)為血管充血、出血與炎細(xì)胞反應(yīng)，此即壞死與機(jī)體死亡后組織自溶的區(qū)別。此外，壞死細(xì)胞內(nèi)具有組織特異性的各種酶釋放入血，可作為臨床診斷某些細(xì)胞壞死的參考指標(biāo)。
肉眼觀，組織壞死早期常不易辨認(rèn)，臨床上把這種已失去生活能力的早期壞死組織稱為失活組織。其特點(diǎn)：失去正常光澤，較混濁；缺乏正常組織的彈性，組織回縮不良；沒有正常血液供應(yīng)，摸不到血管搏動，局部溫度降低，切割不流血；失去正常觸覺、痛覺及運(yùn)動功能（如腸蠕動消失）等。經(jīng)過一段時間，肉眼才能辨認(rèn)出范圍較大的壞死組織。這種組織已不能復(fù)活，但卻是細(xì)菌生長繁殖的良好培養(yǎng)基，為防止感染、促進(jìn)愈合，在治療中需將其清除。
2.壞死的類型 由于酶溶性變化和蛋白質(zhì)變性凝固等變化所占比例的不同，壞死組織主要呈現(xiàn)凝固性壞死和液化性壞死兩個基本類型，此外還包括干酪樣壞死、脂肪壞死、纖維素樣壞死和壞疽等特殊類型。
（1）凝固性壞死 凝固性壞死（coagulative necrosis）常發(fā)生于心、脾、腎等實質(zhì)器官的缺血性壞死。因蛋白質(zhì)變性凝固且溶酶體酶水解作用較弱，組織呈凝固狀態(tài)。肉眼觀，壞死灶呈灰白或灰黃色，質(zhì)地堅實而干燥，周圍可形成暗紅色充血出血帶，與正常組織分界較明顯（圖1-18）。光鏡下，壞死區(qū)細(xì)胞結(jié)構(gòu)消失，但組織結(jié)構(gòu)的基本輪廓可保存一段時間，壞死區(qū)周圍形成充血、出血和炎癥反應(yīng)帶（圖1-19）。
干酪樣壞死（caseous necrosis）屬于特殊類型的凝固性壞死，是結(jié)核病的特征性病變。肉眼觀，因病灶中含有較多脂質(zhì)，壞死組織呈黃色，松軟細(xì)膩，狀如干酪，故而得名。光鏡下，壞死組織徹底崩解為無結(jié)構(gòu)的紅染顆粒狀物質(zhì)（圖1-20）。由于壞死灶內(nèi)含有抑制水解酶活性的物質(zhì)，干酪樣壞死物不易發(fā)生溶解，也不易被吸收。
（2）液化性壞死 由于壞死組織中可凝固的蛋白質(zhì)較少或富含水分及磷脂（如腦組織），或中性粒細(xì)胞、阿米巴滋養(yǎng)體等釋放大量蛋白水解酶，使壞死組織發(fā)生溶解液化而呈液態(tài)，稱為液化性壞死（liquefactive necrosis）。常見于腦組織壞死后形成的腦軟化灶（圖1-21）、化膿性炎癥時大量中性粒細(xì)胞導(dǎo)致壞死組織溶解液化所形成的膿液以及阿米巴滋養(yǎng)體引起的阿米巴膿腫等。肉眼觀，壞死組織呈羹狀、凝乳狀、果醬樣等液態(tài)的不同形式。光鏡下，壞死組織內(nèi)細(xì)胞完全被消化，局部組織快速被溶解。
圖1-18 脾凝固性壞死（肉眼觀）
脾臟切面可見錐形壞死灶（綠色三角形邊框內(nèi)所示），呈灰白色，質(zhì)實而干燥，周圍可形成暗紅色充血出血帶，與正常組織分界較明顯
圖1-19 腎凝固性壞死（光鏡下）
低倍鏡下，腎梗死灶內(nèi)腎小球、腎小管及血管等組織輪廓仍可辨認(rèn)，但細(xì)胞均已壞死，微細(xì)結(jié)構(gòu)消失。視野下方可見壞死區(qū)與正常腎皮質(zhì)交界處有大量炎細(xì)胞浸潤
圖1-20 肺粟粒性結(jié)核（光鏡下）
可見結(jié)核結(jié)節(jié)中心為干酪樣壞死區(qū)，呈無結(jié)構(gòu)的紅染顆粒狀物質(zhì)
圖1-21 腦軟化灶（光鏡下）
見于流行性乙型腦炎，腦組織內(nèi)可見因腦組織液化而形成的染色較淺、質(zhì)地疏松的篩狀軟化灶，呈圓形或卵圓形，邊界清楚
脂肪壞死（fat necrosis）屬于特殊類型的液化性壞死。分為酶解性和創(chuàng)傷性兩種。前者常見于急性胰腺炎時，胰酶釋放導(dǎo)致胰腺周圍脂肪組織的分解；后者多見于乳房創(chuàng)傷。病灶內(nèi)可見脂肪壞死后釋放出的脂肪酸與鈣離子結(jié)合而形成的鈣皂，肉眼觀呈灰白色。
（3）纖維素樣壞死 纖維素樣壞死（fibrinoid necrosis）舊稱纖維素樣變性，是結(jié)締組織和小血管壁常見的壞死形式。病灶處可形成絮狀、顆粒狀或小條塊狀無結(jié)構(gòu)強(qiáng)嗜酸性紅染物質(zhì)，與纖維素染色性質(zhì)相似，故而得名。常見于某些超敏反應(yīng)性疾病如風(fēng)濕病（圖1-22）、結(jié)節(jié)性多動脈炎、惡性高血壓病等。其發(fā)生機(jī)制與抗原-抗體復(fù)合物引發(fā)的膠原纖維腫脹崩解、結(jié)締組織免疫球蛋白沉積及血液纖維蛋白滲出變性有關(guān)。
（4）壞疽 較大范圍的組織壞死后繼發(fā)不同程度的腐敗菌感染，使壞死組織呈黑褐色者，稱為壞疽（gangrene）。常見于肢體末端或與外界相通的內(nèi)臟。由于腐敗菌分解壞死組織產(chǎn)生的硫化氫與紅細(xì)胞破壞后游離出來的Fe2+結(jié)合產(chǎn)生硫化鐵而致壞疽處呈黑褐色。根據(jù)形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，可將壞疽分為三種：①干性壞疽（dry gangrene）：多發(fā)生于肢體末端，常因動脈粥樣硬化、血栓閉塞性脈管炎等引起。由于動脈阻塞，但靜脈回流尚通暢，水分易蒸發(fā)，故壞死組織含水分較少，腐敗菌感染較輕，病變發(fā)展相對緩慢。肉眼觀，壞死組織干燥皺縮，呈黑褐色，與周圍正常組織之間界限清楚（圖1-23）。②濕性壞疽（moist gangrene）：多見于與外界相通的內(nèi)臟（如闌尾、小腸、肺、子宮、口腔等），也可見于動脈阻塞同時伴有靜脈回流受阻的肢體。因壞死組織含水分較多，腐敗菌感染嚴(yán)重，局部出現(xiàn)明顯腫脹，呈暗綠或污黑色，有惡臭，與周圍正常組織之間界限不清。壞死組織分解產(chǎn)生的大量毒性物質(zhì)可造成敗血癥，引起嚴(yán)重的全身中毒癥狀。③氣性壞疽（gas gangrene）：是特殊類型的濕性壞疽，常繼發(fā)于深達(dá)肌肉的開放性創(chuàng)傷（特別是戰(zhàn)傷），合并產(chǎn)氣莢膜桿菌等厭氧菌感染。細(xì)菌分解壞死組織，同時產(chǎn)生大量氣體，使壞死組織高度腫脹呈蜂窩狀，按之有捻發(fā)感。氣性壞疽病變發(fā)展迅速，全身中毒癥狀明顯，后果嚴(yán)重，需緊急處理。
圖1-22 風(fēng)濕性心肌炎心肌間質(zhì)纖維素樣壞死（光鏡下）
心肌間質(zhì)小血管旁可見絮狀、條索狀、顆粒狀強(qiáng)嗜酸性紅染物質(zhì)，其間可見風(fēng)濕細(xì)胞
圖1-23 足部干性壞疽（肉眼觀）
病變部位干燥皺縮，呈黑褐色，與周圍正常組織之間界限清楚
3.壞死的結(jié)局
（1）溶解吸收 壞死灶較小時，壞死組織在來自壞死組織本身和中性粒細(xì)胞釋放的蛋白水解酶的作用下發(fā)生溶解，并經(jīng)淋巴管或血管吸收，不能被吸收的碎片被巨噬細(xì)胞吞噬清除。
（2）分離排出 壞死灶較大不易被完全溶解吸收時，其周圍發(fā)生炎癥反應(yīng)，白細(xì)胞釋放蛋白水解酶，加速病灶邊緣壞死組織的溶解吸收，使壞死灶與健康組織分離。皮膚黏膜表面的壞死組織脫落后可形成缺損，較表淺的稱為糜爛，較深的稱為潰瘍。深部的壞死組織液化后可沿自然管道排出，所殘留的空腔稱為空洞（圖1-24）。
圖1-24 肺膿腫中膿液流出
形成空洞（肉眼觀）
（3）機(jī)化 如果壞死灶較大，不能被完全吸收，也不能被分離排出時，可由肉芽組織從周圍長入，并將其取代，最終形成瘢痕組織。這種由肉芽組織取代壞死組織、血栓或其他異物的過程稱為機(jī)化（organization）。
（4）包裹和鈣化 如果壞死灶太大，不能完全被溶解吸收或機(jī)化，則由周圍增生的纖維組織將其包裹，包裹的壞死灶中心在某些條件下溶解后可形成囊腔，也可發(fā)生鈣鹽沉積而形成營養(yǎng)不良性鈣化。
4.壞死對機(jī)體的影響 壞死組織的功能已全部喪失，對機(jī)體的影響取決于壞死組織器官的生理重要性、壞死范圍大小、壞死組織周圍同類組織的適應(yīng)代償能力等。
（二）凋亡
凋亡（apoptosis）是活體內(nèi)單個細(xì)胞或小團(tuán)細(xì)胞的死亡，是在生理和病理狀態(tài)下觸發(fā)的由基因調(diào)控的有序的細(xì)胞主動消亡過程，亦稱程序性細(xì)胞死亡（programmed cell death，PCD）。凋亡與胚胎發(fā)生發(fā)展、個體形成、器官的細(xì)胞平衡穩(wěn)定等密切相關(guān)，因此，凋亡并非僅是細(xì)胞損傷的產(chǎn)物。細(xì)胞凋亡過程比較復(fù)雜，包括凋亡信號傳導(dǎo)、凋亡相關(guān)基因激活后按照預(yù)定程序合成執(zhí)行凋亡的各種酶類，酶通過級聯(lián)反應(yīng)降解底物，導(dǎo)致凋亡細(xì)胞出現(xiàn)特征性形態(tài)改變和生化改變。
1.凋亡的形態(tài)改變和生化改變 凋亡細(xì)胞最初的形態(tài)改變?yōu)榘ぐ櫩s、胞質(zhì)致密、細(xì)胞器密集、核染色質(zhì)邊集，進(jìn)而胞核裂解，胞質(zhì)出芽脫落并形成含核碎片和（或）細(xì)胞器成分等的膜包被凋亡小體（apoptotic body）。在整個凋亡過程中，凋亡細(xì)胞的質(zhì)膜不破裂、不引發(fā)死亡細(xì)胞的自溶，也不引起炎癥反應(yīng)。最終，凋亡小體可被局部巨噬細(xì)胞和鄰近的其他實質(zhì)細(xì)胞（如上皮細(xì)胞）吞噬降解（圖1-25）。由于凋亡程序的執(zhí)行蛋白（凋亡蛋白酶、核酸內(nèi)切酶）活化，DNA被降解成180～200bp的成倍片段，在瓊脂糖電泳時呈現(xiàn)梯形條帶，為凋亡細(xì)胞特征性的生化改變。
圖1-25 細(xì)胞凋亡和壞死模式圖
2.凋亡和壞死的區(qū)別 凋亡在許多方面不同于壞死，二者的區(qū)別見表1-2。
表1-2 凋亡與壞死的區(qū)別
3.凋亡與疾病 由于細(xì)胞凋亡在確保細(xì)胞正常生長發(fā)育、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)方面具有重要的意義，因此凋亡調(diào)控失常可引發(fā)多種疾病，如細(xì)胞凋亡不足則導(dǎo)致腫瘤、自身免疫性疾病和病毒感染性疾病；如細(xì)胞凋亡過度，可引起神經(jīng)元退行性變（阿爾茨海默病）、心血管疾病、免疫缺陷病等。
四、細(xì)胞老化
（一）細(xì)胞老化的概念
細(xì)胞老化（cellular aging）是細(xì)胞在生物體年齡增長過程中發(fā)生的退行性變化的總和。每個生物體及細(xì)胞都須經(jīng)過生長、發(fā)育、老化及死亡等階段，是生命發(fā)展的必然結(jié)果。老化的細(xì)胞，其結(jié)構(gòu)蛋白、酶蛋白和受體蛋白合成減少，抗損傷功能下降。細(xì)胞老化是個體老化的基礎(chǔ)，常導(dǎo)致老年病的產(chǎn)生，機(jī)體其他疾病的發(fā)生率也會增加。
（二）細(xì)胞老化的機(jī)制
細(xì)胞老化被認(rèn)為與真核細(xì)胞染色體末端存在的端粒結(jié)構(gòu)有關(guān)。端粒在維持染色體穩(wěn)定、控制細(xì)胞生長和壽命方面起重要作用，細(xì)胞每分裂一次都造成端粒縮短50～200個核苷酸，直到細(xì)胞衰老不再分裂，而端粒酶可使已縮短的端粒再延長，絕大多數(shù)分化成熟的體細(xì)胞不表現(xiàn)端粒酶活性，細(xì)胞分裂50次左右便自行停止。但在生殖細(xì)胞、干細(xì)胞及永生化的癌細(xì)胞中，端粒酶活性增加，細(xì)胞可無限制分裂。另外，損傷因子作用下細(xì)胞內(nèi)染色體突變，復(fù)制錯誤不斷積累，生成異常的蛋白質(zhì)，使原有的蛋白多肽和酶的功能喪失等因素，也會加快細(xì)胞老化進(jìn)程。