各种组织的再生过程

三、各种组织的再生过程

组织损伤后,实质细胞再生的程度和过程,既取决于该细胞再生能力的强弱,也依赖于组织结构,特别是基底膜、实质细胞支架结构的完好程度。

(一)上皮组织的再生

1.被覆上皮的再生 ①体表的复层鳞状上皮损伤后,如果损伤没有破坏表皮基底膜和毛球,可以由此处的干细胞再生,向缺损部伸展,先形成单层上皮覆盖缺损表面,随后增生分化为复层鳞状上皮。②黏膜覆盖上皮:复层鳞状上皮和移行上皮的再生与上述体表鳞状上皮相同;单层柱状上皮损伤后,也是由邻近的基底层细胞增生修补,新生的细胞初为立方形,以后分化为柱状上皮细胞。

2.腺体上皮的再生 ①一般管状腺体上皮:如果损伤仅限于上皮细胞,基底膜尚完好,则可由存留的腺上皮细胞分裂增生,沿基底膜排列,完全恢复原有的结构,如构造比较简单的子宫、胃肠等腺体。如果基底膜等结构已破坏,则难以实现再生性修复,往往发生瘢痕性修复。肾小管的上皮细胞损伤也与上述腺体上皮相似,保存基底膜者可以实现再生性修复,否则为瘢痕性修复。②复杂的腺器官如肝的再生也有两种情况:一是肝细胞坏死时,不论范围大小,只要肝小叶网状支架完好,坏死周围区残存的肝细胞分裂增生,沿支架延伸,恢复原有结构(图2-1);另一种是肝细胞坏死较广泛,肝小叶网状支架塌陷,网状纤维转化为胶原纤维(称网状纤维胶原化),或者由于肝细胞反复坏死及炎性刺激,导致肝细胞再生和纤维组织增生同时出现,由于原有支架结构塌陷和(或)增生纤维组织的阻隔,再生的肝细胞呈结构紊乱的结节状(结节状再生),不能恢复原有小叶结构和功能(如肝硬化等),实际上仍是瘢痕性修复。

图示

图2-1 肝细胞再生模式图

→为肝小叶网状支架,▲为再生的肝细胞,沿支架再生,恢复原有结构

(二)纤维结缔组织的再生

在损伤的刺激下,该处残存的纤维母细胞开始分裂和增生。纤维母细胞或来自静止的纤维细胞,或来自未分化的原始间叶细胞。幼稚的纤维母细胞多为小圆形、圆形或椭圆形,进而可形成肥硕的多边形或星芒状胞体,两端常有突起,胞质略嗜碱(染成淡蓝色);胞核大而圆,有1~2个淡染核仁。电镜下,胞质内有丰富的粗面内质网及核糖体,表明蛋白合成活跃。当纤维母细胞停止分裂后,开始合成并向细胞外分泌前胶原蛋白,后者在细胞周围形成胶原纤维。伴随细胞逐渐成熟,胞质越来越少,核逐渐变细长,染色逐渐加深,变成长梭形的纤维细胞埋藏在胶原纤维之中(图2-2)。这一过程可发生在两种情况下:一种是发生在真皮、皮下及筋膜等纤维结缔组织的损伤时,属于再生性修复,可恢复原有的结构和功能。另一种情况是发生在上皮、肌肉、软骨等实质细胞损伤而又不能进行再生时,则由残存于间质的纤维母细胞或原始间叶细胞增生分化,与毛细血管的增生一起修复缺损。此时不属于再生范畴,应列为瘢痕性修复。

图示

图2-2 原始间叶细胞转化为纤维母细胞,产生胶原纤维再转化为纤维细胞模式图

(三)血管的再生

1.小血管的再生 在大多数情况下,组织损伤时都伴有小血管的损伤。而小血管能否再生又关系到能否为损伤修复提供营养,因而直接影响其他组织细胞的再生。小血管再生主要是以毛细血管再生为起点,毛细血管主要是以出芽方式再生。首先是基底膜在蛋白分解酶的作用下溶解,残存的毛细血管内皮细胞肿胀、分裂增生,形成实性内皮细胞条索(芽)向损伤处延伸,在毛细血管内血流的冲击下,条索逐渐出现管腔,形成再生的毛细血管,进而彼此吻合形成血管网(图2-3)。增生的内皮细胞逐渐成熟,分泌Ⅳ型胶原和粘连蛋白等形成基底膜,完全恢复毛细血管结构和功能。其中有些毛细血管应功能的需要,可以逐渐改建为小动脉或小静脉,即在该毛细血管外的纤维母细胞分泌Ⅲ型胶原和基质,其本身转变为周细胞(血管外膜细胞),局部多潜能原始间叶细胞可增生分化成平滑肌细胞形成血管平滑肌层,至此初步完成了各级小血管再生。

图示

图2-3 毛细血管再生模式图(https://www.daowen.com)

2.大血管的再生 肉眼可见的较大血管断裂后,两断端常需手术缝合。即使如此,也往往仅有内皮细胞自两断端分裂,向断裂处增生会合,恢复内皮细胞的结构与功能(再生性修复),肌层因平滑肌细胞再生能力弱,不能再生,只有通过瘢痕性修复以维持其完整性。

(四)神经组织的再生

1.神经细胞的再生 脑和脊髓内的神经元及外周神经节的节细胞是高度分化的成熟细胞,一般无再生能力,损伤之后不能再生修复,其所属的神经纤维亦随之消失、缺损,只能通过周围的神经胶质细胞及其纤维填补而形成胶质瘢痕。

2.神经纤维的再生 外周神经断裂损伤后,在与其相连的神经细胞仍然存活的条件下,可以进行再生性修复,恢复原有的结构和功能。首先,断裂的神经纤维远侧端全部和近侧端的一部分发生沃勒(Wallerian)变性,包括轴突肿胀断裂,崩解成球状小体;髓鞘脱失、崩解;巨噬细胞增生吞噬清除这些崩解产物。其相应的神经细胞出现尼氏体溶解、游离核糖体增多、蛋白合成增强,以利于近端残存的轴突向远端增生。增生的轴突在断裂处分成多条向各方向延伸,同时断端两侧神经膜细胞反应性增生会合,形成一条细胞索,多条增生的轴突中有一条随机长入远端的神经膜细胞索内,并向远端继续延伸,直到末梢;同时神经膜细胞产生髓磷脂形成髓鞘。断裂处过多增生的轴突退化(图2-4)。至此完成神经纤维再生修复,恢复原有的结构与功能。但是,神经轴突生长缓慢,每天只能生长1~2 mm,而且新生轴突很细,需慢慢增粗,故完全恢复功能需数月以上。上述神经纤维再生需要3个基本条件:①相应的神经元仍然存活以便合成轴突增生所需蛋白等物质;②断裂神经纤维的两端距离不能过远(<2.5 cm);③在断裂处不能有增生的纤维瘢痕的阻隔。如果距离太远和(或)有纤维组织增生,或远端随截肢被切除,近端新增生的许多轴突长不到远端的神经膜细胞索内,与增生的纤维组织绞缠在一起,形成瘤样肿块,称创伤性神经瘤(traumatic neuroma)或截肢后神经瘤(amputative neuroma),常常引起顽固性疼痛。

图示

图2-4 神经纤维再生模式图

(五)骨组织的再生

骨组织再生能力强。在有骨膜存在的条件下,常可再生修复,即由骨膜上的细胞增生形成骨母细胞,也可以由原始间叶细胞和纤维母细胞分化为骨母细胞,先是形成类骨组织,以后在类骨基质中钙盐沉着并逐渐形成骨小梁(详见本章第四节骨折愈合)。

(六)其他组织的再生

1.软骨组织的再生 主要增生过程是由软骨膜中的幼稚细胞分化为软骨母细胞,后者形成软骨基质,同时软骨母细胞变为软骨细胞。实际上软骨细胞再生能力很弱,损伤后常常由瘢痕性修复来完成。

2.脂肪组织的再生 脂肪组织损伤较小时,周围的脂肪细胞和(或)原始间叶细胞增生、分化,在胞质内出现细小脂滴,最后融合成一个大脂滴,占据胞质位置,形成大脂肪滴,把胞核压向一侧,形成脂肪细胞,恢复原来结构和功能。如果损伤过大,常不能再生,而由纤维瘢痕修复。

3.骨骼肌组织的再生 骨骼肌细胞再生能力极弱,仅在肌膜未被破坏的条件下能再生,而破坏肌膜的损伤全部是瘢痕性修复。

4.平滑肌组织的再生 平滑肌组织再生能力也很弱,除小血管壁平滑肌损伤后可进行再生性修复外,大血管壁及胃肠道等处平滑肌损伤后,往往都是瘢痕性修复。

5.心肌组织的再生 心肌细胞几乎无再生能力,损伤后都是瘢痕性修复。

6.腱组织的再生 初期都是瘢痕性修复,以后可按功能需要改建,恢复原有结构和功能。