一、變性和物質(zhì)沉積
所謂變性(degeneration)乃指細胞或細胞間質(zhì)的一系列形態(tài)改變并伴有結(jié)構(gòu)和功能的變化(功能下降),表現(xiàn)為細胞間質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)異常物質(zhì)或正常物質(zhì)而數(shù)量顯著增多。但使用這一定義時必須慎重,因為有時細胞內(nèi)某種物質(zhì)的增多恰屬生理現(xiàn)象而并非病理性改變。
一般而言,變性是可復(fù)性改變,當原因消除后,變性細胞的結(jié)構(gòu)和功能仍可恢復(fù)。但嚴重的變性則往往不能恢復(fù)而發(fā)展為壞死。
變性可概括分為二大類;細胞含水量異常;細胞內(nèi)物質(zhì)的異常沉積。
。ㄒ)細胞水腫
人體約一半由水構(gòu)成,其中約2/3存在于細胞內(nèi),約1/3存在于細胞外。在正常情況下細胞內(nèi)外的水分互相交流,協(xié)調(diào)一致,保持著機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。但當因缺氧、缺血、電離輻射以及冷、熱、微生物毒素等的影響,而致細胞的能量供應(yīng)不足、細胞膜上的鈉泵受損,使細胞膜對電解質(zhì)的主動運輸功能發(fā)生障礙,或細胞膜直接受損時,則導(dǎo)致細胞內(nèi)水分增多,形成細胞水腫,嚴重時稱為細胞的水變性(hydropic degeneration)。
形態(tài)學(xué):水腫的細胞體積增大,胞漿基質(zhì)內(nèi)水分含量增多,變得較為透明、淡染,胞核也常常被波及而增大、染色變淡、從而使整個細胞膨大如氣球,故有氣球變之稱(圖1-17)。電鏡下,除可見胞漿基質(zhì)疏松變淡外,尚可見線粒體腫脹及嵴變短、變少甚至消失;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)則廣泛解體、離斷和發(fā)生空泡變。嚴重的水變性有時與漸進性壞死和壞死難以區(qū)分。
在電鏡技術(shù)問世之前,有混濁腫脹之稱,用以形容細胞腫脹和胞漿出現(xiàn)顆粒而變混濁,相應(yīng)的器官(如心、肝、腎等實質(zhì)性器官)在肉眼觀上腫脹、邊緣變鈍、透明度降低(混濁)。電鏡檢查表明,胞漿內(nèi)的顆粒實乃水腫時腫大的線粒體和擴張斷裂的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),但有時也可為小泡狀的蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)的沉積。故為避免誤解,現(xiàn)已放棄混濁腫脹這一名稱。
結(jié)果:細胞水腫通常為細胞的輕度或中等度損傷的表現(xiàn),當原因消除后仍可恢復(fù)正常。但如進一步繼續(xù)發(fā)展,則可能形成脂肪變性甚或壞死。
。ǘ)細胞內(nèi)物質(zhì)沉積
在病理狀態(tài)下,不同的原因可以導(dǎo)致多種不同的物質(zhì)在細胞和間質(zhì)內(nèi)異常沉積,為變性的主要表現(xiàn)。
1.脂肪沉積 正常情況下,除脂肪細胞外,其他細胞內(nèi)一般不見或僅見少量脂滴。如這些細胞中出現(xiàn)脂滴或脂滴明顯增多,則稱為脂肪變性(fatty degeneration)。電鏡下可見脂滴形成于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,為有界膜包繞的圓形均質(zhì)小體,稱為脂質(zhì)小體(liposome),其電子密度一般較高。初形成的脂滴很小,以后可逐漸融合為較大脂滴,從而可在光學(xué)顯微鏡下察見,此時常無界膜包繞而游離存在于胞漿中。
脂滴的主要成分為中性脂肪,但也可有磷脂及膽固醇等。在石蠟切片中,脂滴因被酒精、二甲苯等脂溶劑所溶解,故表現(xiàn)為空泡狀,有時不易與水變性時的空泡相區(qū)別,此時可用蘇丹Ⅲ或鋨酸作脂肪染色來加以鑒別:蘇丹Ⅲ將脂肪染成橘紅色,鋨酸將其染成黑色。
脂肪變性大多見于代謝旺盛耗氧多的器官,如肝、腎、心等,尤以肝最為常見,因為肝是脂肪代謝的重要場所。
。1)肝脂肪變性:肝細胞即能由血液吸收脂肪酸并將其酯化,又能由碳水化合物新合成脂肪酸。這種吸收的或新合成的脂肪酸僅少部分被肝細胞作為能源加以利用;大部分則以酯的形式與蛋白質(zhì)相結(jié)合,形成前β脂蛋白,輸入血液,然后或在脂庫中貯存,或供其他組織利用;還有一小部分磷脂及其他類脂則與蛋白質(zhì)、碳水化合物等結(jié)合,形成細胞的結(jié)構(gòu)成分,即成為結(jié)構(gòu)脂肪。因此,上述過程中的任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生障礙便能導(dǎo)致肝細胞的脂肪變性;①脂蛋白合成障礙,以致不能將脂肪運輸出去,造成脂肪在肝細胞內(nèi)堆積。這常系由于合成脂蛋白的原料如磷脂或組成磷脂的膽堿等物質(zhì)缺乏,或由于化學(xué)毒物(如酒精、四氯化碳)或其他毒素(如霉菌毒素)破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)或抑制某些酶的活性,使脂蛋白及組成脂蛋白的磷脂、蛋白質(zhì)等的合成發(fā)生障礙所致。②中性脂肪合成過多。這往往是由于饑餓或某些疾病(如消化道疾病)造成饑餓狀態(tài),或糖尿病患者對糖的利用障礙時,從脂庫動員出大量脂肪,其中大部分以脂肪酸的形式進入肝,致肝合成脂肪增多,超過了肝將其氧化利用和合成脂蛋白輸送出去的能力,于是導(dǎo)致脂肪在肝內(nèi)的蓄積。③脂肪酸的氧化障礙,使細胞對脂肪的利用下降。例如白喉外毒素等能干擾脂肪酸的氧化過程,而缺氧即影響脂蛋白的合成,又影響脂肪酸的氧化?傊渭毎闹咀冃阅松鲜瞿骋灰蛩鼗驇追N因素綜合利用的結(jié)果。
圖1-17 肝細胞氣球樣變
>病毒性肝炎時,肝細胞明顯腫脹,胞漿疏松呈氣球樣
形態(tài)學(xué):輕度肝脂肪變性時,肝肉眼觀可無明顯改變,或僅輕微黃染。如脂仿變性比較顯著和廣泛,則肝增大,色變黃,觸之質(zhì)如泥塊并有油膩感。鏡下,肝細胞內(nèi)的脂肪空泡較小,起初多見于核的周圍,以后變大,較密集散布于整個胞漿中,嚴重時可融合為一個大空泡,將細胞核擠向胞膜下,狀似脂肪細胞(圖1-18)。脂肪變性在肝小葉中的分布與其病因有一定的關(guān)系,例如肝淤血時,小葉中央?yún)^(qū)缺氧較重,故脂肪變性首先在此處發(fā)生。但長期淤血后,小葉中央?yún)^(qū)的肝細胞大多萎縮、變性或消失,于是小葉周邊區(qū)肝細胞也因缺氧而發(fā)生脂肪變性。磷中毒時,肝細胞脂肪變性則主要發(fā)生于小葉周邊區(qū),這可能是由于此區(qū)肝細胞對磷中毒更為敏感的緣故。
圖1-18 肝細胞脂肪變性
肝細胞胞漿內(nèi)出現(xiàn)大小不等的脂肪空泡;右上角為餓酸染色的脂肪細胞, 脂滴染成黑色
。2)心肌脂肪變性:心肌在正常情況下可含有少數(shù)脂滴,脂肪變性時脂滴明顯增多。鏡下,脂肪空泡較細小,呈串珠狀成排排列,主要位于肌纖維Z帶附近和線粒體分布區(qū)。常為貧血和中毒的結(jié)果。在嚴重貧血時,可見心膜下尤其是乳頭肌處出現(xiàn)成排的黃色條紋,與正常心肌的暗紅色相間排列,狀若虎皮斑紋,故有“虎斑心”之稱。嚴重感染、白喉外毒素以及其他毒物(如磷、砷、氯仿等)也能引起心肌的彌漫性脂肪變。肉眼觀,心肌均勻變濁,略呈黃白色。但通常心功能并不受明顯影響。顯著的心肌脂肪變性如今并不常見。