三、再生
再生与修复是指组织损伤后的重建过程,即机体对死亡的细胞、组织的修补性生长及对病理产物的改造过程。修复一般是指细胞和组织所形成的缺损由周围健康组织再生来修补恢复的过程。组织损伤后,由邻近健康组织细胞分裂增殖来进行修复的过程,称为再生。再生是机体的一种修复反应,机体可通过再生使损伤的组织得到修复。
(一)再生的类型
1.生理性再生 在生理情况下,体内的细胞可不断地衰老和死亡,同时也在不断地新生替补,这种新生替补的过程即属于生理性再生。如皮肤表皮细胞的角化脱落,可由基底层细胞不断增生来进行补充;外周血液内血细胞衰老、死亡后,可不断地从造血器官血细胞的再生得到补充。
2.病理性再生 病理性再生是在病理情况下,由致病因素引起细胞或组织的损伤后所发生的旨在修复损伤的再生。病理性再生又可根据再生的组织成分和组织修复的程度不同,分为完全再生和不完全再生。
(1)完全再生:完全再生是指再生的细胞或组织在结构和功能上与原有组织完全相同。多见于损伤轻微或再生能力强的组织损伤后的再生,如上皮组织轻微损伤后的再生。
(2)不完全再生:如损伤的组织不能由同类组织再生修复,而是由新生的间质结缔组织(肉芽组织)再生修复,再生的组织只能填补组织的缺损,而不能完全恢复原组织的结构和功能,往往留有瘢痕。多见于再生力弱的组织或损伤较严重的情况下,如肌肉组织和神经组织的再生多属此类。
(二)各种组织的再生
组织能否完全再生主要取决于组织的再生能力及组织缺损的程度。各种组织有不同的再生能力,这是动物在长期的生物进化过程中获得的。低等动物的组织再生能力比高等动物强;分化程度低的组织再生能力比高度分化的组织强;在生理条件下经常更新的组织有较强的再生能力,反之则再生能力较弱。在同一动物体内也因不同组织的分化程度不同,其再生能力也不同。再生能力较强的组织有结缔组织、小血管、淋巴造血组织、表皮、黏膜、骨、周围神经、肝组织及某些其他腺上皮等,损伤后一般能够完全再生。但是如果损伤严重,则会将部分的瘢痕修复。再生能力较弱的组织有平滑肌、横纹肌等,而心肌的再生能力更弱,缺损后基本上为瘢痕修复。缺乏再生能力的组织为神经元,缺损后由神经胶质细胞再生来修复,形成胶质细胞结节。
1.上皮组织的再生 上皮组织的再生能力很强,尤其是皮肤的表皮或黏膜上皮再生能力更强。轻度损伤时,可达到完全再生修复其缺损。
(1)被覆上皮的再生:皮肤表皮受损时,首先由创缘部及残存的生发层细胞分裂增生形成单层细胞,并向缺损面中心延伸;继而分裂增生的上皮逐渐增厚,并分化出棘细胞层、颗粒层、透明层和角化层等,形成与原有表皮一致的结构。
黏膜上皮损伤后,主要由邻近部健康的上皮细胞分裂增生,初为立方上皮,以后增高为柱状上皮,并可向深部生长形成腺窝管。
(2)腺上皮的再生:肝脏、胰腺、唾液腺以及内分泌腺的腺上皮,都具有较强的再生能力。腺上皮的再生是否完全与损伤程度密切相关。如损伤轻微,只有腺上皮坏死,而间质及网状支架完好时,则可达到完全再生。
2.血管的再生 动、静脉大血管不能再生,其损伤后管腔往往被血栓堵塞,以后被结缔组织机化,血液循环靠建立侧支循环来完成。毛细血管的再生能力很强,多以芽生的方式再生,原有的毛细血管的内皮肥大并分裂增殖,形成向外突起的幼芽,并向外增长而成实心的内皮细胞条索,随着血液的冲击,细胞条索中出现管腔,形成新的毛细血管。新生毛细血管相互吻合,形成毛细血管网(图6.14,见彩插3)。
3.结缔组织的再生 结缔组织具有强大的再生能力,它不仅使本身损伤能够再生,还能积极参与其他组织损伤的修复。在损伤的刺激下,受损处的成纤维细胞进行分裂、增生。成纤维细胞可由静止状态的纤维细胞转变而来,或由未分化的间叶细胞分化而来。幼稚的成纤维细胞胞体大,两端常有突起,突起也可呈星状,胞质略呈嗜碱性。电镜下,胞质内有丰富的粗面内质网及核蛋白体,说明其合成蛋白的功能很活跃。胞核体积大,染色淡,有1~2个核仁。当成纤维细胞停止分裂后,开始合成并分泌前胶原蛋白,在细胞周围形成胶原纤维,细胞逐渐成熟,变成长梭形,胞质越来越少,核越来越深染,转化为纤维细胞(图6.15)。
图6.15 成纤维细胞产生胶原纤维并转化为纤维细胞
4.血细胞的再生 在生理情况下,红细胞会不断地衰老和破坏,机体主要通过红骨髓的造血功能完成红细胞的新生替补。在大失血或红细胞大量破坏时,除红骨髓的造血功能增强外,管状骨内的黄骨髓(脂肪骨髓)的血管内皮与网状细胞增殖形成红骨髓,增强造血功能。此外,脾、肾及肝小叶内网状与内皮细胞增殖并活化,形成髓外造血,增加造血功能。
5.骨组织的再生 骨组织的再生能力很强,但再生程度取决于损伤的大小、固定的状况和骨膜的损伤程度。骨组织损伤后主要由骨外膜和骨内膜内层的细胞分裂增生,在原有骨组织的基础上,形成一层新骨组织进行修复。
6.软骨组织的再生 软骨组织的再生能力较弱,其再生起始于软骨膜,由软骨膜深层的成骨细胞增殖,这种增生的幼稚细胞形成纤维细胞,以后逐渐变为软骨母细胞,并形成软骨基质,细胞被埋在软骨陷窝内而变为静止的软骨细胞。软骨细胞缺损较大时,由纤维结缔组织参与修补。
7.肌组织的再生 肌组织的再生能力很弱。骨骼肌的再生与其肌膜是否存在及肌纤维是否完全断裂有关。
骨骼肌细胞为多核的纤维细胞,胞核数量可多达数十乃至数百个。轻度损伤肌膜未被破坏时,首先是嗜中性粒细胞及巨噬细胞进入该部吞噬并清除坏死组织,然后由健在的肌细胞分裂再生,修补缺损;如果肌纤维完全断开,肌纤维断端不能直接连接,则通过纤维瘢痕愈合,愈合后的肌纤维仍可以收缩,其功能可部分地恢复;如果整个肌纤维(包括肌膜)均被破坏,则难以再生,只能通过结缔组织增生连接,形成瘢痕修复。
平滑肌也有一定的再生能力,但是断开的肠管或较大的血管经手术吻合后,断处的平滑肌主要通过纤维瘢痕连接。心肌再生能力较弱,破坏后一般都是瘢痕修复。
8.神经组织的再生 中枢神经元没有再生能力,其损伤由神经胶质细胞再生来修复,形成胶质细胞瘢痕。外周神经受损时,如果与其相连的神经细胞仍然存活,可完全再生。首先,断处远侧端的神经纤维髓鞘及轴突崩解吸收,近侧端的神经纤维也发生同样变化;然后由两端的神经鞘细胞增生形成带状的合体细胞,将断端连接;近端轴突以每天约1mm的速度逐渐向远端生长,穿过神经鞘细胞带,最后达到末梢鞘细胞,鞘细胞产生髓磷脂将轴索包绕形成髓鞘,完成修复。