细胞死亡有两种不同的方式,其一是病理医生熟知的坏死(necrosis),另一是凋亡(apoptosis)。坏死是一种病理过程,是致病因素严重干扰细胞代谢,致使细胞生命活动终止。其主要的病理过程是受损细胞的细胞膜钠钾泵功能障碍、细胞和细胞器水肿、质膜受损伤破裂、溶酶体崩解和释放多种酶,最终细胞溶解。坏死通常累及大小不一区域中的全部细胞及细胞外基质,导致组织结构破坏并激起周围的炎症反应。然而,凋亡既可是生理性的,又可是病理性的,是散在的单个或小群细胞的死亡,不破坏原有组织结构,不引起炎症反应。
凋亡的发生机制和病理过程远较坏死为复杂,其生物学意义和细胞形态变化特征方面也与坏死有明显的不同。近20年来医学和生物学领域各学科对凋亡进行大量基础性研究或应用基础性研究,但内于有关内容目前能在病理诊断工作中实际应用的还很少,本题及下题只对与凋亡有关的一些概念作简要的介绍。
生理性的凋亡在胚胎发育及生后机体维持结构和功能稳定的许多方面均有重要作用,出现在以下一些情况:1)胚胎期或生后多余细胞的消除,如胚胎早期性别分化过程中男、女性生殖系统分别有一些细胞必须消除,否则会导致性器官畸形;生后卵巢内多余滤泡的闭锁;2)免疫系统的建立以及维持正常的免疫功能,在一定时期有选择性地清除某些淋巴细胞,如自身反应性淋巴细胞的清除;3)清除正常更新组织中的衰老细胞;4)清除已完成其功能而不再为机体所需的细胞,如停止哺乳后乳腺复旧,分泌细胞消失;肉芽组织趋向成熟时内皮细胞凋亡,毛细血管减少;5)清除有害的或受损伤而尚存活的细胞,如有些基因突变细胞、被病*感染的细胞以调亡方式被清除,这虽然是一种病理细胞的凋亡,但从机体方面看来,具有保护意义。上述所举实例说明细胞的凋亡是和细胞培增殖、分化同样重要的一种细脑生命活动。
病理性的凋亡可见于多种不同的原因所引起的病变中,如乙型肝炎时的肝细胞嗜酸性变(嗜酸性小体),小儿重症感染时的胸腺萎缩,中枢神经系统萎缩和慢性变性疾病时病变神经元的消失等:一般说来,诱发细胞凋亡的因素对细胞的损伤作用通常较弱或缓慢,例如脑梗死灶中央急性缺血严重区为坏死,而梗死周边缺血较轻区域的细胞发生凋亡。几乎人体各种类型的肿瘤中都有肿瘤细胞的凋亡。恶件肿瘤组织中常见大片的坏死,多发生于肿瘤中心或细胞团块的中心,主要与肿瘤组织缺血缺氧有关;而个别细胞的凋亡则散发于尚存活的肿瘤组织内各处,但在坏死区附近较多,可能与受到轻微的缺血损伤有关。此外,肿瘤间质中巨噬细胞产生的细胞因子,如肿瘤坏死因子(TNF—a)的作用、细胞*T淋巴细胞的袭击都是导致肿瘤细胞凋亡的因素;凋亡还可能与肿瘤细胞自身基因特性有关,表达不同癌基因的同类肿瘤细胞的凋亡率可不同。化疗、放疗、热疗、对激素靶器官肿瘤(乳腺癌、前列腺癌)的激素撤退疗法等可以诱导大量肿瘤细胞以凋亡的形式死亡,可能是治疗作用的重要机制之一。有些癌前病变组织中也可见到凋亡的细胞。
目前关于凋亡与肿瘤发生之间机制方面的联系还不十分清楚,但基本得到公认的观点是,肿瘤不仅是细胞增殖和分化紊乱疾病,也是凋亡异常疾病;肿瘤的发生和生长不仅与细胞增殖有关,也与细胞的凋亡不足有关。
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