病毒感染性细胞
病毒感染引起的细胞病变效应(cytopathic effect, CPE)包括细胞肿胀、胞质空泡、纤毛细胞变性崩解、核染色质边集、多核细胞、包涵体细胞、合胞体细胞等。不同病毒诱导引起的细胞形态变化也不尽相同。本节收集的资料为腺病毒、单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、麻疹病毒、SARS—CoV等感染所致的细胞形态变化特征,仅供参考。
1.形态特征
(1)多种病毒感染均可致纤毛细胞变性崩解(ciliocytophthoria, CCP):黏膜上皮细胞的胞质或胞核受病毒感染而变性崩解;细胞核浓缩,核染色质凝集,可聚集于核膜周围。CCP典型特征为细胞质内出现嗜酸性包涵体或浅红色颗粒。如果纤毛柱状上皮进一步崩解,则出现纤毛分离丛、细胞核碎裂或溶解(图3—53),甚者纤毛与核均消失,仅能看到细胞质。纤毛细胞变性崩解也可见于其他疾病,如肺部支气管鳞状细胞癌和小细胞肺癌。
图3—53·纤毛细胞变性崩解(巴氏染色)
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol, 2017, 45(7): 614—620.]
图3—54·腺病毒感染所致纤毛细胞变性崩解和黏膜上皮细胞核深染而模糊(巴氏染色)
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol, 2017, 45(7): 614—620.]
(2)腺病毒感染可致纤毛细胞变性崩解和黏膜上皮细胞核模糊而深染(图3—54)。
图3—55·Cowdry A、B型包涵体(单纯疱疹病毒感染,HE染色)
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol, 2017, 45(7): 614—620.]
图3—56·Cowdry B型包涵体(单纯疱疹病毒感染,巴氏染色)
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol, 2017, 45(7): 614—620.]
(3)单纯疱疹病毒感染可见包涵体(图3—55、图3—56)。包涵体是聚集的病毒颗粒或病毒产物,在受感染的细胞质或细胞核中可观察到。单纯疱疹病毒是一种包膜DNA病毒,在单纯疱疹病毒感染的标本中包涵体有两种形态:① 嗜酸性包涵体细胞:包涵体位于细胞中心位置呈嗜酸性,其周围有一个透明晕称为考德里A型包涵体(Cowdry type A inclusions,图3—55)。② 多核包涵体:细胞体积大,多个核大小不一,呈晶格样排列,占据整个细胞,核染色质边集模糊不清呈磨玻璃样,称为考德里B型包涵体(Cowdry type B inclusions,图3—56)。
(4)巨细胞病毒感染所致包涵体(图3—57):巨细胞病毒是一种DNA病毒,感染细胞后明显增大,其包涵体可见于细胞核内,也可见于细胞质内,着色呈双嗜性(图3—57)。有的核内包涵体周围有一个清晰的光晕,形似“猫头鹰眼”(图3—58)。下呼吸道被巨噬细胞病毒感染后巨噬细胞病毒包涵体可出现于气道上皮细胞、肺泡细胞、巨噬细胞、内皮细胞和间质细胞中。
图3—57·包涵体(巨细胞病毒感染,MGG染色)
(经惠允引自:蔡后荣,张湘燕,李惠萍.实用间质性肺疾病[M].2版.北京:人民卫生出版社,2016:67.)
图3—58·包涵体(箭头)(巨细胞病毒感染,巴氏染色)
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol,2017, 45(7): 614—620.]
(5)合胞体:被一层细胞膜包绕的多个核的细胞质团,由病毒的融合蛋白和细胞表面的其他蛋白质介导发生。合胞体有两种形成方式:① 由两个以上细胞融合而成;② 单个细胞分裂不完全所致,核分裂但胞质不分裂。合胞体细胞形态体积增大、多核,胞质内可含嗜碱性或嗜酸性内含物和空泡。
副流感病毒感染所致的合胞体(图3—59A):副流感病毒是一种包膜RNA病毒,分四种类型。严重副流感感染的典型病理表现为肺泡上皮损伤,局灶性或弥漫性,伴有透明膜。副流感病毒所致的是胞质内呈嗜碱性内含物的合胞体细胞。
呼吸道合胞病毒是一种包膜RNA病毒,感染所致的合胞体细胞胞质内含物呈弱嗜酸性(图3—59B)。
(6)乳晕体(Creola body):是一个圆形或类圆形的纤毛支气管上皮细胞簇,具有异型性的增生或再生性改变。呼吸道合胞病毒感染所致的反复喘息、哮喘患儿的痰液或BALF中常见乳晕体(图3—60),在其他引起儿童喘息的鼻病毒、人偏肺病毒和流感病毒中也可出现。
图3—59· 合胞体(巴氏染色)。A,副流感病毒感染;B,呼吸道合胞病毒感染
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol,2017, 45(7): 614—620.]
图3—60·乳晕体(呼吸道合胞病毒感染,巴氏染色)
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol, 2017, 45(7): 614—620.]
图3—61·多核细胞(麻疹病毒感染,巴氏染色)
[经惠允引自:Martínez-Girón R, Pantanowitz L.Lower respiratory tract viral infections: Diagnostic role of exfoliative cytology.Diagn Cytopathol, 2017, 45(7): 614—620.]
(7)麻疹病毒是一种包膜RNA病毒,感染可致体积增大的多核细胞(图3—61)。(https://www.daowen.com)
(8)SARS—CoV是一种包膜RNA病毒,感染可致严重急性呼吸综合征,在痰液和BALF中可见胞质呈泡沫样、胞核模糊不清的多核巨噬细胞或肺泡上皮细胞(图3—62)。注意其他疾病也可出现这类变化,变化程度不及SARS—CoV感染明显。
(9)SARS—CoV—2新型冠状病毒属于β属的RNA冠状病毒,有包膜, 颗粒呈圆形或椭圆形,常为多形性,直径60~140 nm。基因特征与SARS—CoV和MERS—CoV有明显区别。目前研究显示与蝙蝠SARS样冠状病毒(bat—SL—CoVZC45)同源性达85%以上。新型冠状病毒体外分离培养96 h左右即可在人呼吸道上皮细胞内发现。SARS—CoV—2病毒感染主要病理特征包括渗出和出血、上皮损伤、巨噬细胞浸润和肺纤维化。肺泡内有纤维蛋白渗出物黏液栓和肺泡巨噬细胞的活化是特征性异常。两肺可见以淋巴细胞为主的间质浸润。肺泡腔内可见多核合胞体细胞,胞核大,胞质呈双亲颗粒状,核仁突出,呈病毒性细胞病变样改变。SARS—CoV—2病毒感染的细胞胞核增大、增多,核仁明显,核染色质边集(图3—63、图3—64)。
图3—62·巨噬细胞(SARS病毒感染,痰涂片,巴氏染色)。A.泡沫样巨噬细胞;B.多核巨噬细胞核模糊;C.核模糊
[经惠允引自:Tse GM, HuiPK, MaTK, et al.Sputum cytology of patients with severe acute respiratory syndrome(SARS)[J].J Clin Pathol, 2004, 57(3): 256—259.]
图3—63·巨噬细胞核内病毒包涵体(SARS—CoV—2病毒感染,BALF涂片,巴氏染色)
[经惠允引自:Giani M, Seminati D, Lucchini A, et al.Exuberant plasmocytosis in bronchoalveolar lavage specimen of the first patient requiring extracorporeal membrane oxygenation for SARS—CoV—2 in Europe.Journal of Thoracic Oncology, 2020, 15(5): e65—e66.]
图3—64·多核巨噬细胞抗棘突蛋白抗体,免疫反应阳性(SARS—CoV—2病毒感染,BALF涂片,免疫组化染色)
(经惠允引自:Pandolfi L, Fossali T, Frangipane V, et al.Bronchoalveolar inflammation in COVID—19 patients: a correlation with clinical outcome.BMC Pulmonary Medicine, 2020, 20: 301)
2.临床意义 呼吸道尤其是下呼吸道病毒感染时可引起呼吸道黏膜细胞形态改变,在BALF中可检出一些病毒感染刺激反应细胞,这些细胞是病毒诱导的病理效应细胞。通常情况下,胞质包涵体常见于副流感病毒、麻疹病毒、呼吸道合胞病毒等病毒感染;胞核包涵体常见于单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、腺病毒等病毒感染。值得注意的是,病毒感染所致的多核细胞与呼吸道黏膜刺激反应出现的多核细胞难以区别。