损伤的修复.

作用及对机体的影响

有利的一面


填补并连接创口或其他缺损---保持组织器官的完整性 增强抗拉力---保持组织器官的坚固性 瘢痕膨出，疝，室壁瘤 瘢痕收缩：关节挛缩或活动受限，管腔狭窄 瘢痕性粘连：器官之间或器官与体腔壁之间→ 功能障碍 器官硬化：器官内广泛纤维化→ 器官硬化 瘢痕组织过度增生：肥大性瘢痕 瘢痕疙瘩（keloid）：肥大性瘢痕突出于皮肤表面并向周 围不规则地扩延（蟹足种）
完全性再生：完全恢复了原组织的结构和功能. 不完全性再生：不能完全恢复原组织的结构和功能，有瘢痕组 织的形成

修复过程的形式



再生类型:
再 生（regeneration）

再生的分类:生理性再生、病理性再生。 细胞周期（cell cycle）

由间期（G1、S和G2）和分裂期（M期）构成

骨组织的再生: (再生能力强，骨折后可完全修复) 毛细血管的再生: (又称血管形成)


⑷血管的再生

以生芽（budding）方式完成→小动脉、小静脉。 由结缔组织增生连接→ 瘢痕修复

大血管的修复

图2
各种组织的再生过程

⑸肌组织的再生：（肌组织再生能力很弱）


骨骼肌：取决于肌膜是否存在及肌纤维是否完全断裂 平滑肌：断开的肠管或较大血管主要由纤维瘢痕连接 心肌：再生能力极弱，一般由瘢痕修复
再 生（regeneration）
②稳定细胞（stable cells）



又称静止细胞（quiescent cell） 生理情况下，这类细胞增殖现象不明显，在细胞增殖周期中 处于G0期，但受到组织损伤的刺激时，则进入DNA G1期，表现 出较强的再生能力（组织＜15%的细胞处于分裂期） 各种腺体或腺样器官的实质细胞，如肝、胰、涎腺、内分泌 腺、汗腺、皮脂腺和肾小管的上皮细胞等 还包括原始的间叶细胞及其分化的各种细胞，如骨、软骨细 胞及平滑肌细胞（较弱） 再生能力由复制潜能决定，而不由处于分裂的细胞数量

最常见，细胞外支架，提供张力强度 需Vit C参与其羟基化 调节弹性
②弹力蛋白（elastin）

细胞再生的影响因素

③粘附性糖蛋白和整合素

与其他细胞外基质和特异性的细胞表面蛋白结合 粘附性糖蛋白（adhesive glycoproteins）和整合素（integrins） ⑴纤维连接蛋白（fibronectin） ⑵层粘连蛋白（laminin） ⑶整合素（integrins） 细胞表面受体的主要家族 新命名的分泌性蛋白家族 功能多样性，但都具有影响细胞-基质相互作用的能力 蛋白多糖（proteoglycans） 调控结缔组织的结构和通透性 透明质酸素（hyaluronan） 使多种类型的结缔组织（关节软骨）具有膨胀压、抗压、反弹 及润滑的能力
图6
图7
纤维性修复（肉芽组织的形态及作用）

作用：抗感染及保护创面
填补创口及其他组织缺损 机化或包裹坏死、血栓、炎性渗出物及其他异物

结局

肉芽组织在损伤后2~3天出现，自下而上或从周围向中 心生长推进，逐渐成熟 成熟标志


间质水分逐渐吸收减少 炎细胞减少并逐渐消失 部分毛细血管管腔闭塞、数目减少 成纤维细胞产生越来越多的胶原，逐渐变为纤维细胞
图1
各种组织的再生过程

⑵纤维组织的再生

在损伤的刺激下，受损处的成纤维细胞进行分裂、增生 未分化间叶细胞
静Байду номын сангаас状态纤维细胞
成纤维细胞
纤维细胞
分泌胶原
各种组织的再生过程

⑶软骨组织和骨组织的再生

软骨组织的再生: (起始于软骨膜的增生)

软骨膜细胞（形似成纤维细胞）→软骨母细胞 软骨母细胞分泌软骨基质，转变为静止的软骨细胞 软骨再生能力弱，当缺损较大时由纤维组织参与修补
幼稚组织＞高分化组织 易受损伤、经常更换的组织再生能力强


再生能力：低等动物＞高等动物
再 生（regeneration）

不同类型细胞的再生潜能
①不稳定细胞（labile cells）



又称持续分裂细胞（continuously dividing cell） 这一类细胞总在不断地增殖，以代替衰亡或破坏 的细胞 如：表皮细胞、呼吸道和消化道粘膜被覆细胞、 生殖器管管腔的被覆细胞、淋巴及造血细胞、间 皮细胞等（组织＞15%的细胞处于分裂期） 干细胞（stem cell）的存在是这类组织不断更新 的必要条件（子代之一继续保持干细胞的特征）


由邻近的基底细胞→ 立方细胞→ 柱状细胞

②腺上皮再生
取决于损伤的状态 腺上皮缺损而基底膜未破坏：由残存细胞分裂补充→ 腺体完全恢复。 腺上皮缺损而基底膜破坏：难以再生 肝细胞再生

部分肝切除后：短期内肝脏恢复原来大小 肝细胞坏死而肝小叶网状支架完整：恢复正常结构 肝细胞坏死而肝小叶网状支架塌陷：纤维化，结节状再生
整合素：αγβ3 基质-细胞蛋白：血栓粘合素1、SPARC、细胞粘合素C 蛋白水解酶：纤溶酶原激活剂、基质金属蛋白酶
纤

维
性
修
复
（肉芽组织和瘢痕组织的形成过程及机制）
㈡纤维化

损伤部位的成纤维细胞迁移和增殖

多种生长因子可启动成纤维细胞向损伤部位迁移和 随之发生的增殖

TGF-β、PDGF、EGF、FGF、IL-1和TNF-α

接触抑制（contact inhibition）


人工干预下的组织再生

干细胞(完美地修复、替代疾病、意外事故、遗传因素所造成的组织、器
官伤残——人类的追求、难以攻克的医学难题)


个体发育过程中产生的具有无限或较长时间自我更新和 多向分化能力的一类细胞 根据来源和个体发育过程中的次序，分为：
神经细胞（脑、脊髓）破坏：不能再生


⑹神经组织再生

由胶质细胞及其纤维修补→ 胶质瘢痕 如与其相连的神经细胞存活→ 完全再生 创伤性神经瘤

外周围神经受损：

图3
图4
细胞再生的影响因素

(细胞外微环境和各种化学因子的调控是细胞再生的关键环节)

㈠细胞外基质（extracelluar matrix, ECM）在细胞再生 过程中的作用: 影响细胞的形态、分化、迁移、增殖和生物学功能 ①胶原蛋白（collagen）

IL-1和TNF可刺激成纤维细胞增殖及胶原合成和刺激血管再生
细胞再生的影响因素

㈢抑素与接触抑制

抑素（chalone）


具有组织特异性，任何组织都可产生一种抑素抑制 本身的增殖 如：表皮抑素、干扰素（IFN）-α、TGF-β、PGE2 细胞生长过程中相互接触，则生长停止，不至堆积 起来 细胞缝隙连接可通过细胞间通讯，参与接触抑制
纤

维
性
修
复
（肉芽组织和瘢痕组织的形成过程及机制）
血管生成

血管生成的步骤

原有血管基底膜降解并引起毛细血管芽的形成和细 胞迁移 内皮细胞向刺激方向迁移 位于迁移细胞后面的内皮细胞增殖和发育成熟

血管生成的步骤的调控

生长因子和受体

VEGF和血管生成素发挥特殊作用
图9

细胞外基质

④基质细胞蛋白（matricellular proteins）


⑤蛋白多糖和透明质酸素

细胞再生的影响因素

㈡生长因子（growth factor）
由细胞受到损伤因素的刺激后释放，刺激同类细胞或同一胚层发 育来的细胞增生，促进修复过程 ①血小板源性生长因子（PDGF）(来源于血小板α颗粒) 引起成纤维细胞、平滑肌细胞、胶质细胞、单核细胞增生

老化阶段---瘢痕组织
纤维性修复（瘢痕组织的形态及作用）

瘢痕（scar）组织

肉芽组织经改建成熟形成的纤维结缔组织

形态

肉眼

局部呈收缩状态，颜色苍白或灰白半透明，质硬韧 并缺乏弹性 由大量平行或交错分布的胶原纤维组成，纤维束玻 璃样变 纤维细胞很稀少，血管减少 图8

镜下


纤维性修复（瘢痕组织的形态及作用）
又称非分裂细胞（nondividing cell） 此类细胞在出生后不能分裂增生，损伤后则成为永久性缺失 神经细胞、骨骼肌细胞及心肌细胞
③永久性细胞（permanent cells）

各种组织的再生过程

⑴上皮组织的再生

①被覆上皮再生：
鳞状上皮缺损 由创缘或底部的基底层细胞分裂增生，向缺损中心迁移，单层上皮→ 鳞状 上皮 粘膜上皮（胃肠）缺损
②神经干细胞

③骨髓间充质干细胞

④其他

表皮干细胞、肌肉干细胞、肝脏干细胞、胰腺干细胞等
纤维性修复
组织结构破坏（实质与间质细胞的损伤）， 其修复不
能单独由实质细胞再生来完成，需要纤维性修复 的参与。


肉芽组织的形态及作用 瘢痕组织的形态及作用 肉芽组织和瘢痕组织的形成过程及机制


胚胎干细胞（embryonic stem cell） 起源于着床前胚胎内细胞群的全能干细胞，具有向三个胚 层分化的能力，可以分化为成体所有类型的成熟细胞 成体干细胞（adult stem cell ） 存在于各组织器官中具有自我更新和一定分化潜能的不成 熟细胞
人工干预下的组织再生

转分化(transdifferentiation)/横向分化？
纤维性修复（肉芽组织的形态及作用）

肉芽组织（granulation tissue）

由新生薄壁的毛细血管以及增生的成纤维细胞构成，并伴有炎性 细胞浸润，肉眼表现为鲜红色，颗粒状，柔软湿润，形似鲜嫩的 肉芽 肉眼鲜红色，颗粒状，柔软湿润，形似鲜嫩的肉芽 镜下


形态

图5



大量由内皮细胞增生形成的实性细胞索及扩张的毛细血管，垂直于创 面生长，并以小动脉为轴心，在周围形成袢状弯曲的毛细血管网 毛细血管周围有许多新生的成纤维细胞，其中一些为肌成纤维细胞 （myofibroblast） 常有大量渗出液及炎性细胞，以巨噬细胞为主，多少不等的中性粒细 胞和淋巴细胞

细胞外基质的积聚


成纤维细胞合成细胞外基质并在细胞外积聚 纤维性胶原是细胞外基质的主要成分，对创伤愈合 过程中张力的形成尤为重要 许多调节成纤维细胞增殖的生长因子亦可刺激细胞 外基质的合成
纤


维
性
修
复
（肉芽组织和瘢痕组织的形成过程及机制）
㈢组织重构
肉芽组织转变为瘢痕的过程也包括细胞外基质的结构 改变过程 细胞外基质的合成与降解的最终结果不仅导致结缔组 织的重构，又是慢性炎症和创伤愈合的重要特征 胶原和其他细胞外基质成分的降解由锌离子依赖性的 基质金属蛋白酶家族来完成


部分组织中的成体干细胞不仅可以向本身组 织进行分化，也可向无关组织类型的成熟细 胞进行分化 传统认为的不可修复、不可再生组织的损伤 修复成为可能，更为人工干预下的组织再生 的发展提供广阔的资源和前景
人工干预下的组织再生
①造血干细胞

起源于胚胎时期的卵黄岛，定居在骨髓并维持机体终身造血 在人工干预下大量扩增造血祖细胞和各阶段的细胞 脑组织分离出的能不断分裂增殖，具有多分化潜能的细胞群落 EGF反应型细胞→ 多分化为胶质细胞 FGF-2反应型细胞→多分化为神经原表型祖细胞 在适当微环境中，具有向其他组织细胞多向分化的能力 骨髓中分离出的最具有分化潜能的多能干细胞 可向中胚层和神经外胚层各种不同类型的组织细胞分化

②成纤维细胞生长因子（FGF）
刺激内皮细胞、其它间叶细胞增生 ③表皮生长因子（EGF）(颌下腺分离出的一种6kDa多肽) 对上皮细胞、成纤维细胞、胶质细胞、平滑肌细胞促进增殖 ④转化生长因子（TGF）:作用于成纤维细胞、平滑肌细胞 ⑤血管内皮生长因子（VEGF）对内皮细胞促进作用

⑥其他细胞因子（cytokines）
损伤的修复
天津医科大学病理学教研室 江昌新 教授
损伤的修复(Injured repair)

再生 纤维性修复 创伤性修复
损伤的修复(Injured repair)


修复(repair)
损伤造成机体部分细胞和组织丧失后，机体对所形成 缺损进行修补恢复的过程 再生（regeneration）:由损伤周围的同种细胞进行修复 纤维性修复/瘢痕修复:由纤维结缔组织进行修复 多数情况上述两种修复过程同时存在

不利的一面

纤
维
性
修
复
（肉芽组织和瘢痕组织的形成过程及机制）
形成过程：①血管生成
②成纤维细胞的增殖和迁移 ③细胞外基质成分的积聚和纤维组织的重建
㈠血管生成(血管新生)



血管形成（vasculogenesis） 血管新生初期，由内皮细胞前期细胞或血管母细胞形成新 的血管 血管生成（angiogenesis） 血管新生由组织中既存的成熟血管的内皮细胞发生增殖和 游走，形成小的血管 病理状态下的血管生成，既包括广义的血管形成又有狭义的血 管生成