第二节 纤维性修复

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纤维性修复首先通过肉芽组织增生,溶解、吸收损伤局部的坏死组织及其它异物,并填补组织缺损,以后肉芽组织转化成以胶原纤维为主的瘢痕组织,这种修复便告完成。

一、肉芽组织

肉芽组织(granulation tissue)乃由旺盛增生的毛细血管及纤维结缔组织和各种炎性细胞组成,肉眼表现为鲜红色,颗粒状,柔软湿润,形似鲜嫩的肉芽故名。

镜下可见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,向创面垂直生长,并以小动脉为轴心,在周围形成袢状弯曲的毛细血管网。在毛细血管周围有许多新生的纤维母细胞,此外常有大量渗出液及炎性细胞(图2-4)。炎性细胞中常以巨噬细胞为主,也有多少不等的中性粒细胞及淋巴细胞,因此肉芽组织具有抗感染功能。巨噬细胞能分泌PDGF、FGF、TGF-β、IL-1及TNF,加上创面凝血时血小板释放的PDGF,进一步刺激纤维母细胞及毛细血管增生。巨噬细胞及中性粒细胞能吞噬细菌及组织碎片,这些细胞破坏后释放出各种蛋白水解酶,能分解坏死组织及纤维蛋白,肉芽组织中毛细血管内皮细胞亦有吞噬能力,并有强的纤维蛋白溶解作用。

肉芽组织中一些纤维母细胞的胞浆中含有肌细丝,有收缩功能,因此应称为肌纤维母细胞(myofibroblast)。纤维母细胞产生基质及胶原。早期基质较多,以后则胶原越来越多。

肉芽组织镜下结构模式图

图2-4 肉芽组织镜下结构模式图

图示新生毛细血管、纤维母细胞及各种炎性细胞

1.胶原纤维的生成及分解 纤维母细胞在PDGF、FGF、IL-1及TNF等刺激下合成由三股α-肽链互相扭结呈螺旋状的前胶原(procollagen),前胶原分泌到细胞外后,有的被内切酶切去两端的球形结构而成为原胶原(tropocollagen),相邻的原胶原分子互相错开1/4平行排列交联成胶原原纤维(collagenous fibril),在电镜下呈现64nm周期性横纹。胶原原纤维再聚合则成较宽的胶原纤维(collagenous fiber)。从化学成分不同可将胶原分为15种,间质中的胶原纤维主要由Ⅰ、Ⅲ型胶原组成。网状纤维是由Ⅲ型胶原组成的胶原原纤维,由于其纤维表面粘附有较多的蛋白多糖,故染色具有嗜银性,PAS反应阳性。

胶原一般十分稳定,在生理条件下转换率很慢,半生期为数周至数年不等。在病理条件下及胚胎时期转换加快。胶原转换是组织改建所必需的,首先发生胶原的降解,然后由新的胶原形成另外的结构,或者被另一型胶原所取代。胶原对一般蛋白水解酶的抵抗力很强,先要由胶原酶将胶原分子切断,才能由一般的蛋白水解酶降解。胶原酶可由纤维母细胞、巨噬细胞、中性粒细胞及上皮细胞等产生,经某些蛋白酶激活后才能具有活性。不同来源的胶原酶对不同类型胶原的降解能力不同。

2.细胞外基质 主要有两大类:①粘连蛋白如纤维粘连蛋白(fibronectin)及层粘连蛋白(laminin)。纤维粘连蛋白除纤维母细胞外,内皮细胞、巨噬细胞及许多上皮细胞均可合成。间质中的纤维粘连蛋白在基质各成分之间及与细胞之间起连接作用。层粘连蛋白存在于基底膜中,由基底膜上的细胞如上皮细胞、内皮细胞等合成。如前所述,这两种粘连蛋白对细胞的生长与分化有调控作用;②氨基多糖与蛋白多糖。氨基多糖(glycosaminglycan)亦称酸性粘多糖,包括透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、硫酸乙酰肝素等,在肉芽组织中主要是透明质酸及硫酸软骨素。除透明质酸外,其他氨基多糖能与核心蛋白结合而形成蛋白多糖(proteoglycan),以前称粘蛋白。氨基多糖及蛋白多糖组成多孔亲水的凝胶结构,有利于水分及小分子的渗透,有的对细胞的生长、分化有胶原形成还有调节作用。它们由纤维母细胞及类似细胞(如骨母细胞、软骨母细胞)合成,一些多糖酶如透明质酸酶可将其降解。

肉芽组织在修复过程中的作用:①机化血凝块、坏死组织及其他异物;②抗感染及保护创面;③填补伤口及其它组织缺损。

二、瘢痕组织

瘢痕组织(scar tissue)的形成是肉芽组织逐渐纤维化的过程。此时网状纤维及胶原纤维越来越多,网状纤维胶原化,胶原纤维变粗,与此同时纤维母细胞越来越少,少量剩下者转变为纤维细胞;间质中液体逐渐被吸收,中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和浆细胞先后消失;毛细血管闭合、退化、消失,留下很少的小动脉及小静脉。这样,肉芽组织乃转变成主要由胶原纤维组成的血管稀少的瘢痕组织,肉眼呈白色,质地坚韧。

瘢痕形成宣告修复完成,然而瘢痕本身仍在缓慢变化:如常发生玻璃样变,有的瘢痕则发生瘢痕收缩,这种现象不同于创口的早期收缩,而是瘢痕在后期由于水分的显著减少所引起的体积变小,有人认为也与肌纤维母细胞持续增生以至瘢痕中有过多的肌纤维母细胞有关。由于瘢痕坚韧又缺乏弹性,加上瘢痕收缩可引起器官变形及功能障碍,如在消化道、泌尿道等腔室器官则引起管腔狭窄,在关节附近则引起运动障碍;一般情况下,瘢痕中的胶原还会逐渐被分解、吸收,以至改建,因此瘢痕会缓慢地变小变软;但偶尔也有的瘢痕胶原形成过多,成为大而不规则的隆起硬块,称为瘢痕疙瘩(keloid),易见于烧伤或反复受异物等刺激的伤口,其发生机制不明,一般认为与体质有关。那些容易出现瘢痕疙瘩的人的体质称为瘢痕体质。瘢痕疙瘩中的血管周围常见一些肥大细胞,故有人认为,由于持续局部炎症及低氧,促进肥大细胞分泌多种生长因子,使肉芽组织过度生长,因而形成瘢痕疙瘩。

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