第七章适应与修复 教学目的 明确适应、修复、肥大、代偿、再生等概念。 明确机体的适应、修复的作用、方式、意义 教学时间 学时 教学难点、重点 1、适应、修复、代偿、肥大、再生、创伤愈合等概念。 2、代偿的方式。 3、再生的类型及各种组织细胞再生的能力 4、创伤愈合的过程 5、病理产物改造 教学内容 适应一一是机体对体内、外环境条件变化时所发生的各种积极的有效的反 修复一一是组织损伤后重点过程,即机体对死亡的细胞组织的修补性生长过 程及病理产物的改造过程 第一节 代偿 概念 代偿一一某些组织器官的结构遭到破坏,代谢和功能发生障碍时,由该器官 组织正常部分或别的器官、组织来代替、补偿的过程 代偿作用:是机体重要的适应性反应 调节:神经体液来调节实现 基础:物质代谢增强。 类型 (一)代谢性代偿 通过物质代谢改变为主要表现形式一一代谢增强 (二)功能性代偿 通过功能增强来补偿病变器官功能障碍和损伤 (三)结构性代偿 在功能加强的基础上伴有形态结构变化来实现的代偿 表现一一实质细胞体积增大(肥大)或数量增多,或二者同时发生。 代谢、功能和结构性代偿常同时存在,功能代偿快些,代谢代偿是基础
1 第七章 适应与修复 教学目的 明确适应、修复、肥大、代偿、再生等概念。 明确机体的适应、修复的作用、方式、意义。 教学时间 2 学时 教学难点、重点 1、适应、修复、代偿、肥大、再生、创伤愈合等概念。 2、代偿的方式。 3、再生的类型及各种组织细胞再生的能力 4、创伤愈合的过程。 5、病理产物改造。 教学内容 适应——是 机体对体 内、外 环境条件 变化时 所发生的 各种积极 的有效 的反 应。 修复——是组织损伤后重点过程，即机体对死亡的细胞组织的修补性生长过 程及病理产物的改造过程。 第一节 代 偿 一、概念 代偿——某些组织器官的结构遭到破坏，代谢和功能发生障碍时，由该器官、 组织正常部分或别的器官、组织来代替、补偿的过程。 代偿作用：是机体重要的适应性反应。 调节：神经体液来调节实现。 基础：物质代谢增强。 二、类型 （一）代谢性代偿 通过物质代谢改变为主要表现形式——代谢增强。 （二）功能性代偿 通过功能增强来补偿病变器官功能障碍和损伤。 （三）结构性代偿 在功能加强的基础上伴有形态结构变化来实现的代偿。 表现——实质细胞体积增大（肥大）或数量增多，或二者同时发生。 代谢、功能和结构性代偿常同时存在，功能代偿快些，代谢代偿是基础
功能 结构 人代谢 第二节 修复 、概述 概念 修复一→由周围同种细胞的修复一——再生修复 由纤维结缔组织修复 纤维性修复,或癜痕修复。 2、内容与意义 1)再生、创伤愈合、病理产物改造、钙化。 2)是一种抗损伤的适应性反应。 3、修复的基础一一细胞的再生。 4、方式 主要是一一再生、创伤愈合、病理产物改造和钙化 二、再生 (一)再生的机制 细胞周期和不同类型细胞的再生潜能 1)正常情况细胞增殖周期 细胞周期①G1期一一DNA合成前期 ②S期一一DNA合成期 生理状态下, ③G2期一一分裂前期 静止细胞处于Go期 ④M期一一分裂期 分裂时Go期-→G1期→S期→G2期→M期→Go期 2)再生能力大小:不同种类的细胞,其细胞周期的时间长短不同,在单位 时间里可进入细胞周期进行增殖的细胞数不同,因此有不同的再生能力。 ①低等动物比高等动物的细胞或组织再生能力强 ②幼稚组织比高分化组织再生能力强 ③易受损伤的组织及在生理状态下经常更新的组织再生能力较强 3)细胞再生能力大小分类 除非分裂的持久细胞构成的组织外,分化成熟的组织都含有保持分裂能力的 静止细胞,当其受到刺激时,可重新进入细胞周期。 按再生能力大小分 ①不稳定细胞( labile cells 总在不断地增殖,以代替衰亡、破坏的细胞,再生能力相当强。如表皮细胞 呼吸道、消化道粘膜被覆细胞,淋巴结及造血细胞、间皮细胞、♂♀性生殖器官 被覆细胞 ②稳定细胞( stable cells)(有潜在的再生能力)
2 功能————→结构 ↖代谢 ↙ 第二节 修 复 一、概述 1、 概念 修复—→由周围同种细胞的修复———再生修复。 ↘由纤维结缔组织修复———纤维性修复，或瘢痕修复。 2、内容与意义 1）再生、创伤愈合、病理产物改造、钙化。 2）是一种抗损伤的适应性反应。 3、修复的基础——细胞的再生。 4、方式 主要是——再生、创伤愈合、病理产物改造和钙化。 二、再生 （一）再生的机制 1、细胞周期和不同类型细胞的再生潜能 1）正常情况细胞增殖周期： 细胞周期①G1 期——DNA 合成前期 ②S 期——DNA 合成期 生理状态下， ③G2 期——分裂前期 静止细胞处于 G0 期 ④M 期——分裂期 分裂时 G0 期 刺激因子 G1 期 S 期 G2 期 M 期 G0 期 2）再生能力大小：不同种类的细胞，其细胞周期的时间长短不同，在单位 时间里可进入细胞周期进行增殖的细胞数不同，因此有不同的再生能力。 ①低等动物比高等动物的细胞或组织再生能力强 ②幼稚组织比高分化组织再生能力强 ③易受损伤的组织及在生理状态下经常更新的组织再生能力较强 3）细胞再生能力大小分类 除非分裂的持久细胞构成的组织外，分化成熟的组织都含有保持分裂能力的 静止细胞，当其受到刺激时，可重新进入细胞周期。 按再生能力大小分： ①不稳定细胞（labile cells） 总在不断地增殖，以代替衰亡、破坏的细胞，再生能力相当强。如表皮细胞， 呼吸道、消化道粘膜被覆细胞，淋巴结及造血细胞、间皮细胞、♂♀性生殖器官 被覆细胞。 ②稳定细胞（stable cells）(有潜在的再生能力)
生理条件下,这类细胞处于G0期,经受到组织损伤的刺激时,则进入DNA 合成前期(G),表现出比较强的再生能力。 包括 Ⅰ腺体或腺体样器官的实质细胞,如肝、胰、内分泌腺、汗腺、皮脂腺、肾 小管上皮细胞等。 Ⅱ原始间叶细胞,除有再生能力外还有很强的分化能力,可向许多特异的间 叶细胞分化。如骨折愈合时,间叶细胞增生一向软骨母细胞、骨母细胞分化。 ③永久性细胞( pemanent cells),出生后不能分裂增生的细胞。 有神经细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞等。一旦破坏则成永久性缺失。 但神经纤维有活跃的再生能力(只要神经细胞存活)。 2、损伤处细胞再生与分化的分子机制 1)就单个细胞而言,细胞增殖是受基因控制的,细胞周期出现的系列变化 是基因活化与表达的结果。 基因→细胞增殖(表达) 控制细胞生长的基因有原癌基因、细胞分裂周期基因。 2)多细胞组成的机体是复杂的统一体 当机体部分细胞、组织丧失引起细胞再生予以修复,修复后再生便停止,修 复的完好程度取决于 组织细胞再生能力(前已述) 细胞因子(许多种) 其他调控因素 (1)与再生有关的几种生长因子 细胞搬伤国素释放生长因子 同类细胞或同一胚原发育来的细胞增生 →损伤修复 以多肽类生长因子最为关键,(还有许多化学介质),影响细胞再生与分化。 目前认为 生长因子作用:①刺激细胞增殖 ②参与损伤组织重建 几种公认的被纯化的生长因子 ①血小板源性生长因子(PDGF) 来源一一血小板的a一颗粒 作用:Ⅰ引起成纤维细胞、平滑肌细胞、单核细胞增生、游走 Ⅱl促进胶质细胞增生 ②成纤维细胞生长因子(FGF) 作用一一活性十分广泛,几乎可刺激所有间叶细胞 主要作用于:内皮细胞,尤以毛细血管的新生过程 作用机制:内皮细胞分裂,诱导产生蛋白溶解酶一溶解基膜→·便于内皮 细胞穿越—生芽
3 生理条件下，这类细胞处于 G0 期，经受到组织损伤的刺激时，则进入 DNA 合成前期（G），表现出比较强的再生能力。 包括： Ⅰ腺体或腺体样器官的实质细胞，如肝、胰、内分泌腺、汗腺、皮脂腺、肾 小管上皮细胞等。 Ⅱ原始间叶细胞，除有再生能力外还有很强的分化能力，可向许多特异的间 叶细胞分化。如骨折愈合时，间叶细胞增生 向软骨母细胞、骨母细胞分化。 ③永久性细胞（pemanent cells），出生后不能分裂增生的细胞。 有神经细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞等。一旦破坏则成永久性缺失。 但神经纤维有活跃的再生能力（只要神经细胞存活）。 2、损伤处细胞再生与分化的分子机制 1）就单个细胞而言，细胞增殖是受基因控制的，细胞周期出现的系列变化 是基因活化与表达的结果。 基因 活 化 细胞增殖（表达） 控制细胞生长的基因有原癌基因、细胞分裂周期基因。 2）多细胞组成的机体是复杂的统一体 当机体部分细胞、组织丧失引起细胞再生予以修复，修复后再生便停止，修 复的完好程度取决于： 组织细胞再生能力（前已述） 细胞因子（许多种） 其他调控因素 （1）与再生有关的几种生长因子 细胞 损 伤 因 素 释放生 长因子 刺 激 同类细胞或 同一胚 原发育 来的细 胞增 生 损伤修复 以多肽类生长因子最为关键，（还有许多化学介质），影响细胞再生与分化。 目前认为： 生长因子作用：①刺激细胞增殖 ②参与损伤组织重建 几种公认的被纯化的生长因子： ①血小板源性生长因子（PDGF） 来源——血小板的α—颗粒 作用：Ⅰ引起成纤维细胞、平滑肌细胞、单核细胞增生、游走 Ⅱ促进胶质细胞增生 ②成纤维细胞生长因子（FGF） 作用——活性十分广泛，几乎可刺激所有间叶细胞 主要作用于：内皮细胞，尤以毛细血管的新生过程 作用机制：内皮细胞分裂，诱导产生蛋白溶解酶 溶解基膜 便于内皮 细胞穿越 生芽
③表皮生长因子(EGF 来源一一颔下腺分离出的一种6KDa多肽 作用一一对上皮细胞、成纤维细胞、胶质细胞、平滑细胞有促进增殖作用 ④转化生长因子(TGF) 来源一—一许多细胞都分泌TGF 类型一—ⅠTGF-a,作用同EGF(因其多肽与EGF同源) II TGF-B 来源:由血小板、巨噬细胞、内皮细胞产生 作用:A、主要对成纤维细胞、平滑细胞增生作用,因浓度不同而 异。 低浓度时一一诱导PDGF合成、分泌,为间接分裂原 高浓度时一一抑制PDGF受体表达,生长受控制。 B、促进成纤维细胞趋化,产生胶质和纤维连接蛋白,抑制 胶原降解,促进纤维化发生。 ⑤血管内皮生长因子(VEGF) 来源一一最初从肿瘤组织中分离提纯得到 作用一一Ⅰ促进肿瘤血管形成作用 Ⅱl促进正常胚胎的发育,创伤愈合及慢性炎症时血管增生 Ⅲ明显增加血管通透性一一促进血浆蛋白在细胞基质中沉积 为成纤维细胞和血管由皮细胞长入提供临时基质。 ⑥细胞因子(也是生长因子) 种类一一白介素(IL-1),肿瘤坏死因子(TNF) 作用一—Ⅰ刺激成纤维母细胞增殖 Ⅱ胶质合成 Ⅲ血管再生 ⑦其它细胞因子和生长因子 Ⅰ造血细胞集落刺激因子,神经生长因子、IL-2(T细胞生长因子)等 作用一一对相应的细胞再生有促进作用 总之,多肽生长因子一一细胞膜上受体结合激使其具有内源性激酶活性 底物磷酸化 扩大效应 激活核转录因子 启动DNA合 成 细胞分裂 Ⅱl同期素蛋白家族调控细胞的增殖 当同期素与周期素依赖性激酶(CDK)形成复合物时,一→→细胞分裂的 有关蛋白质的磷酸化抑制 控制细胞分裂。 (2)抑素与接触抑制 ①抑素一一具有组织的特异性,似乎任何组织都可产生一种抑素抑制本身的 增殖,但对对其了解比生长因子少 种类一—ITGF-B对上皮细胞则是一种抑素
4 ③表皮生长因子（EGF） 来源——颔下腺分离出的一种 6KDa 多肽 作用——对上皮细胞、成纤维细胞、胶质细胞、平滑细胞有促进增殖作用 ④转化生长因子（TGF） 来源——许多细胞都分泌 TGF 类型——ⅠTGF-α，作用同 EGF（因其多肽与 EGF 同源） ⅡTGF-β 来源：由血小板、巨噬细胞、内皮细胞产生 作用：A、主要对成纤维细胞、平滑细胞增生作用，因浓度不同而 异。 低浓度时——诱导 PDGF 合成、分泌，为间接分裂原。 高浓度时——抑制 PDGF 受体表达，生长受控制。 B、促进成纤维细胞趋化，产生胶质和纤维连接蛋白，抑制 胶原降解，促进纤维化发生。 ⑤血管内皮生长因子（VEGF） 来源——最初从肿瘤组织中分离提纯得到 作用——Ⅰ促进肿瘤血管形成作用 Ⅱ促进正常胚胎的发育，创伤愈合及慢性炎症时血管增生 Ⅲ明显增加血管 通透性——促 进血浆蛋白 在细胞基质 中沉积 ——为成纤维细胞和血管由皮细胞长入提供临时基质。 ⑥细胞因子（也是生长因子） 种类——白介素（IL-1），肿瘤坏死因子（TNF） 作用——Ⅰ刺激成纤维母细胞增殖 Ⅱ胶质合成 Ⅲ血管再生 ⑦其它细胞因子和生长因子 Ⅰ造血细胞集落刺激因子，神经生长因子、IL-2（T 细胞生长因子）等。 作用——对相应的细胞再生有促进作用 总之，多肽生 长因子—— 细胞膜上 受体结合激 活 受 体 使 其具有内源 性激酶活 性 底物磷酸化 扩大效应 激活核转录因子 启动 DNA 合 成 细胞分裂。 Ⅱ同期素蛋白家族调控细胞的增殖 当同期素与周期素依赖性激酶（CDK）形成复合物时， 细胞分裂的 有关蛋白质的磷酸化抑制 控制细胞分裂。 （2）抑素与接触抑制 ①抑素——具有组织的特异性，似乎任何组织都可产生一种抑素抑制本身的 增殖，但对对其了解比生长因子少。 种类——ⅠTGF-β对上皮细胞则是一种抑素
Ⅱ干扰素-α,前列腺素E2、肝素:在各组织培养中对成纤维细胞与 平滑肌细胞的增生有抑素样作用。 如:已分化的表皮细胞丧失时,抑素分泌停止,其基底细胞分裂增生,直至 增生分化的细胞达到足够数量和抑素达到足够浓度为止。 ②接触抑制(细胞与细之间的相互作用) 如皮肤创伤,缺损部位周围上皮分裂增生迁移,将创面覆盖面互相接触时, 细胞停止生长不至堆积,细胞停止增生 部分切除后肝细胞,当肝细胞增生达到原有大小时,细胞停止生长不至于 堆积,细胞停止增生。 细胞缝隙连接可能参与接触抑制的调控。(肿瘤细胞丧失了接触抑制特性)。 (3)细胞外基质在细胞再生过程中的作用 细胞外基质(ECM) 在任何组织中都占有相当比例。正常细胞只有粘着于适当的基质上才能生 长,脱离了基质则很快停止于G1期或Go期。 作用 把细胞连在一起,支撑和维持组织的生理结构与功能; 调节细胞的生物学行为方面发挥主动和复杂的作用,影响细胞的形态、 分化、迁移、增殖和生物学功能 提供信息,调控胚胎发育,组织重建与修复,创伤愈合,纤维化及肿瘤 侵袭。 主要有: ①胶质蛋白 存在不同组织的细胞外基质中,有10余种 作用:Ⅰ支架Ⅱ影响细胞的生长、分化、细胞粘附、迁移Ⅲ启动外凝系 统与凝血过程 ②蛋白多糖 作用:Ⅰ构成ECM的主要成份Ⅱ粘合细胞形成组织或血管Ⅲ参与体内凝 胶和溶胶体系Ⅳ对物质交换、渗透压平衡起重要作用V影响细 胞新陈代谢、生长与分化。 ③粘连糖蛋白 有纤维连接蛋白(FN)和层粘连蛋白(LN) FN的作用:I可与ECM中各类成份结合及介导细胞间粘附:Ⅱ促进细胞铺 展(铺展是细胞増殖的条件);ⅢFN浓度越高细胞增殖越快 LN的作用:Ⅰ存在于基底膜透明层;Ⅱ对细胞粘附、移行、增殖均有影响
5 Ⅱ干扰素-α，前列腺素 E2、肝素：在各组织培养中对成纤维细胞与 平滑肌细胞的增生有抑素样作用。 如：已分化的表皮细胞丧失时，抑素分泌停止，其基底细胞分裂增生，直至 增生分化的细胞达到足够数量和抑素达到足够浓度为止。 ②接触抑制（细胞与细之间的相互作用） 如皮肤创伤，缺损部位周围上皮分裂增生迁移，将创面覆盖面互相接触时， 细胞停止生长不至堆积，细胞停止增生。 部分切除后肝细胞，当肝细胞增生达到原有大小时，细胞停止生长不至于 堆积，细胞停止增生。 细胞缝隙连接可能参与接触抑制的调控。（肿瘤细胞丧失了接触抑制特性）。 （3）细胞外基质在细胞再生过程中的作用 细胞外基质（ECM）。 在任何组织中都占有相当比例。正常细胞只有粘着于适当的基质上才能生 长，脱离了基质则很快停止于 G1 期或 G0 期。 作用： 把细胞连在一起，支撑和维持组织的生理结构与功能； 调节细胞的生物学行为方面发挥主动和复杂的作用，影响细胞的形态、 分化、迁移、增殖和生物学功能； 提供信息，调控胚胎发育，组织重建与修复，创伤愈合，纤维化及肿瘤 侵袭。 主要有： ① 胶质蛋白 存在不同组织的细胞外基质中，有 10 余种； 作用：Ⅰ支架 Ⅱ影响细胞的生长、分化、细胞粘附、迁移 Ⅲ启动外凝系 统与凝血过程。 ②蛋白多糖 作用：Ⅰ构成 ECM 的主要成份 Ⅱ粘合细胞形成组织或血管 Ⅲ参与体内凝 胶和溶胶体系 Ⅳ对物质交换、渗透压平衡起重要作用 Ⅴ影响细 胞新陈代谢、生长与分化。 ③粘连糖蛋白 有纤维连接蛋白（FN）和层粘连蛋白（LN） FN 的作用：Ⅰ可与 ECM 中各类成份结合及介导细胞间粘附；Ⅱ促进细胞铺 展（铺展是细胞增殖的条件）；ⅢFN 浓度越高细胞增殖越快。 LN 的作用：Ⅰ存在于基底膜透明层；Ⅱ对细胞粘附、移行、增殖均有影响