病理学导论

病理学导论重庆医科大学生命科学研究院廖晓岗•人体在各种疾病状态下会出现相应的机能和形态学的改变，这种机能与形态学改变往往是我们诊断疾病的基础。•人体疾病时发生的形态学改变可以通过尸体解剖、活体组织检查、细胞学检查、超微结构观察等方法进行探讨研究。•人体疾病过程中的基本形态改变属于病理学的研究范畴。•病理学(pathology)是一门研究疾病的病因、发病机制、病理改变和转归的医学基础学科。•其目的是认识和掌握疾病的本质和发生发展的规律，从而为防治疾病提供必要的理论基础和实践依据。一、病理学的内容和任务普通病理学总论：研究和阐述细胞和组织损伤、损伤的修复、局部血液循环障碍、炎症和肿瘤等，为各种不同疾病的共同病变基础，共同规律；各论：而各论则是在病理学总论的基础上研究和阐述各器官系统每种疾病的特殊规律。病理学总论和各论之间有着十分密切的内在联系。临床病理学一门诊断疾病的临床学科，是诊断疾病的金标准。二、病理学在医学中的地位•病理学侧重从形态学角度研究疾病。•研究疾病的病因学(etiology)、发病学、病理变化与临床表现的关系。•病理学在基础医学和临床医学之间起着十分重要的桥梁作用。外科病理学（或诊断病理学）•病理学也是一门实践性很强的科学，与临床医学各科密切的联系，很多疾病的最后确诊，有赖于病理诊断。三、病理学的发展史早期尸体剖检我国是世界上最早开始做尸体解剖的国家，比埃及还早100年以上。早在春秋战国时代就有人做过尸体解剖，并记载于秦汉时期的《黄帝内经》。南宋时期著名法医学家宋慈(1186年—1249年),所著《洗冤集录》对尸检、伤痕病变以及中毒等均有详述，它是世界上最早的一部法医学著作，也为病理学的发展做出了很大的贡献。器官病理学•GiovanniBattistaMorgagniItaliananatomistandpathologist,bornFebruary25,1682-1771,肉眼观察主要运用肉眼或辅以放大镜、量尺和磅秤等工具，对大体标本及其病变性状(外形、大小、重量、色泽、质地、表面及切面形态、病变特征等)进行细致地观察和检测。RudolfVirchow(1821-1902)于1854年创立了细胞病理学。为病理学和所有医学基础学科奠定了基础。组织和细胞学观察将病变组织制成切片，或将脱落细胞制成涂片，经不同的方法染色后用显微镜观察，常用苏木素伊红染色(HE染色)。迄今组织切片这种传统的方法仍然是研究和诊断疾病的最常用的基本方法。四、病理学的观察研究方法病理学的观察研究方法可分为以下两类：（一）人体病理学研究1.尸体剖验(autopsy)2．活体组织检查(biopsy)3．细胞学(cytology)检查（二）实验病理学研究1．动物实验2．组织培养和细胞培养(一)人体病理学研究方法1．尸体剖验(autopsy)意义：(1)查出病因和病变，确定诊断，查明死因。协助临床总结经验和教训，不断提高医疗质量和诊治水平；(2)及时发现和确诊某些传染病、地方病、流行病和新发生的疾病，为防疫部门采取防治措施提供依据；(3)积累人体病理材料，为深入研究这些疾病和制定防治方案作出贡献；(4)收集疾病的病理标本为病理学教学使用。2.活体组织检查(biopsy)简称活检，即用局部切取、钳取、细针吸取、搔刮和摘取等手术方法，从患者活体获取病变组织进行病理检查。活检的意义：①及时、准确地对患者作出疾病的病理诊断；②在手术进行中作冷冻切片快速诊断，协助临床选择手术治疗方案；③定期活检可了解病变发展情况或判断疗效。3.手术后标本病理检查经活检诊断后的病例通常需要手术切除治疗，切除的病理标本必须经过常规病理多处取材再次确认或进一步了解病情和病变类型、肿瘤大小、浸润情况、有无转移扩散等。肉眼观察结果只是初步判断，最后诊断必须在显微镜下观察，有时还需要特殊染色或标记才能最后确诊。基底细胞癌浸润真皮层肠腺癌肉眼观：肾上腺内界限清楚结节，棕褐色镜下：嗜铬细胞瘤4.细胞学(cytology)检查是通过采集病变处脱落的细胞，涂片染色后进行观察如：分泌物(痰、乳腺溢液、前列腺液)、渗出液(如胸＼腹腔积液)及排泄物(如尿)中的细胞或用细针直接穿刺病变部位所吸取的细胞。细胞学检查多用于肿瘤筛查诊断，但要确定恶性细胞时须进一步复查，最好经活检证实。痰涂片见各种炎细胞(二)实验病理学研究方法1．动物实验在适宜动物身上实验，复制出某些人类疾病的模型，以研究疾病的病因学、发病学、病理改变及疾病的转归。优点：可弥补人体病理学研究的受限和不足，但应该注意动物和人体之间毕竟存在物种的差异，不能把动物实验结果不加分析地直接套用于人体，仅可作为研究人体疾病的参考。2．组织培养和细胞培养将某种病变组织或单细胞用适宜的培养基在体外培养，可以研究在各种病因作用下细胞、组织病变的发生和发展。优点：周期短、节省开支，体外因素单纯，容易控制，可以避免体内复杂因素的干扰。缺点：孤立的体外环境与复杂的体内整体环境有很大的不同，不能将体外研究结果与体内过程等同看待。（三）新技术在病理研究和诊断中的应用免疫组织化学观察免疫组织化学(immunohistochemistry)广泛应用于病理学研究和诊断仅是近二十余年的事，而且发展迅猛。它除了可用于病因学诊断(如病毒)和免疫性疾病的诊断外，更多的是用于肿瘤病理诊断。免疫组化原理：是利用抗原与抗体的特异性结合反应来检测组织中未知抗原或抗体，借以判断肿瘤的组织来源或分化方向，从而进行病理诊断和鉴别诊断。低分化肿瘤标记CＫ后诊断为低分化癌乳腺癌ER、PR标记阳性，为临床治疗提供参考超微结构观察电镜观察亚细胞结构或大分子水平的变化来了解组织和细胞最细微的病变，并可与机能和代谢的变化联系起来，加深对疾病基本病变、病因(病毒等)和发病机制的了解。而且还可用于肿瘤或肾脏等疾病的病理诊断。电镜在确定肿瘤细胞的组织发生、类型、分化程度和鉴别诊断上起着重要作用。比如，区别分化差的癌和肉瘤、各种神经内分泌肿瘤及恶性黑色素瘤等。在肿瘤病理诊断上它可与免疫组织化学技术起着互相补充和印证的作用。近年来肾脏疾病在分类上和诊断上发展很快就与电镜和免疫荧光技术的发展和应用有关。黑色素小体神经内分泌颗粒病毒包含体流式细胞术(flowcytometry，FCM)FCM是近年来发展起来的一种新技术。它可以快速定量细胞内DNA，用于测定肿瘤细胞的DNA倍体类型和肿瘤组织中S+G2／M期的细胞占所有细胞的比例(生长分数)。因此应用流式细胞术测定肿瘤细胞的DNA倍体和生长分数不仅可以作为诊断恶性肿瘤的参考标志之一，而且可反映肿瘤的恶性程度和生物学行为。FCM还可应用于细胞的免疫分型，如应用单克隆抗体对不同功能的淋巴细胞进行精确的亚群分析，对临床免疫学检测起到重要作用。图像分析技术图像分析技术弥补了病理形态学观察缺乏精确而更为客观的定量缺点。随着电子计算机技术的发展，形态定量技术已从二维空间向三维空间发展。在肿瘤病理方面图像分析主要应用于核形态参数的测定，如核直径、周长、面积、体积、形态因子等的测定。用以区别肿瘤的良恶性，也可用于DNA倍体的测定和显色反应(如免疫组织化学)的定量等方面。图像分析技术在肿瘤病理诊断与研究中的应用激光扫描共聚焦显微镜在病理诊断中的应用•激光扫描共聚焦显微镜（confocallaserscanningmicroscope—CLSM）能通过对细胞内部非侵入式光学断层对细胞或组织内部进行定位检测，并可重建三维结构模拟像直接对观察对像的三维结构数据进行定量分析。•CLSM的主要结构有：计算机系统、激光照射系统、显微镜系统、X-Y平台系统、检测系统等。用于以下几方面的研究：①细胞、组织光学切片，三维图像重建，并可将重见建图像进行旋转观察；②对活细胞内酸碱度及细胞离子的动态定量测定观察；③细胞骨架的构成、生物膜结构、和大分子组装等的研究；④细胞间通讯的研究；⑤免疫荧光的定量分析；⑥细胞膜流动性测定和光活化技术。分子生物学技术的应用近十余年来，由于重组DNA、核酸分子杂交、原位杂交(insituhybridization，ISH)、聚合酶链反应(PCR)、DNA测序、生物芯片技术等分子生物学技术的发展，对病理学的发展起到了极大地推动作用。DNA杂交(Hybridization)••Southern印迹法(Southernblot)••免疫荧光标记原位杂交(FISH)••显色原位杂交(CISH)蛋白质芯片技术•基本原理:将各种已知蛋白固定于滴定板\滤膜\载玻片等载体上,用标记了荧光素的蛋白质与芯片作用,经漂洗将未与芯片上的蛋白质结合的成分洗去,再用荧光扫描仪或激光共聚焦扫描技术测定芯片上各点的荧光强度,分析蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系由此达到检测多种蛋白质及功能的目的。•应用:诊断传染病\肿瘤\遗传病,信号传导\细胞周期调控\细胞凋亡\神经生物学等。疾病的病理学基础（疾病的基本病理过程和人体疾病时的病理形态学改变）介绍：•细胞和组织的适应性和损伤性变化•炎症的基本病理变化•肿瘤病理过程细胞、组织的损伤一，引起损伤的原因1物理因素（机械性、高低温、高低气压、电流、射线等）2化学物质和药物3生物因子（细菌、病毒、真菌、寄生虫等）4其他因素（营养失衡、内分泌因素、免疫反应、遗传变异、社会-心理-精神因素和医源性因素等）二，损伤的发生机制（一）细胞膜的损伤（二）活性氧类物质的损伤（三）缺氧的损伤（四）化学性损伤（五）遗传变异由多种因素引发的细胞损伤，其发生机制是很复杂的。细胞膜的破坏、活性氧类物质（氧自由基等）增多、胞浆内高游离钙、缺氧、化学毒作用和遗传物质变异等，几方面的机制常是相互结合或是互为因果地导致细胞的损伤。（一）细胞膜的损伤•细胞膜由脂质（70%为磷脂）和蛋白质组成，是细胞与外环境之间的界膜或屏障，是细胞保持生命活动的基本结构。•破坏细胞膜的因素包括机械力的直接作用、脂酶性溶解、缺氧和活性氧、感染及药物性损伤等。（二）活性氧类物质的损伤活性氧类物质以其对脂质、蛋白质和DNA的氧化作用损伤细胞。活性氧类物质的生成增多和强氧化作用是细胞损伤发生机制的基本环节。（三）缺氧的损伤缺氧（hypoxia）是指细胞不能获得足够氧或是氧利用障碍。缺氧是很常见的重要病理过程。缺氧的原因：空气中氧分压低或气道（外呼吸）障碍；血红蛋白的质、量异常；局部性缺血或心、肺功能衰竭；直接中毒所致线粒体呼吸（生物氧化，主要是氧化磷酸化）障碍；缺氧最终都导致线粒体氧化磷酸化受抑制，使ATP生成减少，造成细胞膜钠-钾泵、钙泵功能低下和胞质内蛋白质合成、脂肪代谢（脂肪运出胞质）障碍等。•轻度、较短时间缺氧所致的细胞损伤通常是可逆的，可引发细胞的水肿、脂肪变；•严重缺氧或较长时间的轻度缺氧所致的细胞损伤是不可逆的，引发细胞坏死。（四）化学性损伤化学性物质和药物损伤细胞的途径包括：直接的细胞毒性作用；代谢产物对于靶细胞的细胞毒性作用，肝、肾心肌、骨骼等是这种毒性代谢产物的主要靶器官；诱发免疫性损伤，如青霉素可经由I型变态反应引发过敏反应；诱发DNA损伤。（五）遗传变异化学物质和药物、病毒、射线等可损伤细胞核内的DNA，诱发基因突变和染色体畸变，使细胞发生遗传变异，可导致：细胞缺乏生命必需蛋白质而死亡；核分裂受阻，引发再生障碍性贫血和男性不育症等；合成异常生长调节蛋白，可诱发单克隆转化性细胞形成，进而形成肿瘤；酶合成障碍，引发先天性代谢病或后天性酶缺陷。三，细胞、组织损伤的形态学变化（一）变性---细胞或细胞间质可逆性形态学变化，常伴有功能下降。1细胞水肿---又称水变性，缺氧、感染和中毒等引起，机制是缺氧时线粒体损伤，ATP生成减少，细胞膜Na-K泵功能障碍致胞质内Na、水增多。2脂肪变性---细胞内中性脂肪的蓄积，多起因于营养障碍、感染、中毒和缺氧等，多发生于肝细胞、心肌细胞和肾小管上皮。3其它变性---玻璃样变，淀粉样变，粘液样变等。（二）细胞死亡---不可逆性形态学变化细胞损伤严重累及核时，其代谢停止、结构破坏和功能丧失。包括坏死和凋亡两大类型。1坏死活体内范围不等的局部细胞死亡，死亡细胞的质膜崩解、结构