病理學(xué):第二節(jié)　細(xì)胞的超威結(jié)構(gòu)及其基本病理過程

Virchow在19世紀(jì)中期所奠定的細(xì)胞病理學(xué)說，通過近代對細(xì)胞及其病變的超威結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合的研究，已經(jīng)獲得了新的更廣更深的基礎(chǔ)，擴大和加深了對疾病的理解。

細(xì)胞是一個由細(xì)胞膜封閉的基本生命單元，內(nèi)含一系列明確無誤的互相分隔的反應(yīng)腔室，這就是由細(xì)胞膜為界限的各種細(xì)胞器，是細(xì)胞代謝和細(xì)胞活力的形態(tài)支柱。細(xì)胞內(nèi)的這種嚴(yán)格分隔保證各種細(xì)胞器分別進(jìn)行著無數(shù)的生化反應(yīng)，行使各自的獨特功能，維持細(xì)胞和機體的生命活動。細(xì)胞器的改變是各種病變的基本組成部分。

一、細(xì)胞核

細(xì)胞核（nucleus)是遺傳信息的載體，細(xì)胞的調(diào)節(jié)中心，其形態(tài)隨細(xì)胞所處的周期階段而異，通常以間期核為準(zhǔn)。

細(xì)胞核外被核膜。核膜由內(nèi)外二層各厚約3nm的單位膜構(gòu)成，中間為2～5nm寬的間隙（核周隙)；核膜上有直徑約50nm的微孔，作為核漿與胞漿間交通的孔道，其數(shù)目因細(xì)胞類型和功能而異，多者可占全核表面積的25％；在肝細(xì)胞核據(jù)估算約有2000個核孔。

核漿主由染色質(zhì)構(gòu)成，其主要成分為脫氧核糖核酸（DNA)，并以與蛋白質(zhì)相結(jié)合的形式存在，后者由組蛋白與非組蛋白組成。染色質(zhì)的NDA現(xiàn)在已可用多種方法加以鑒定和定量測定。

核內(nèi)較粗大濃縮的、堿性染料深染的團(tuán)塊狀染色質(zhì)為異染色質(zhì)，呈細(xì)顆粒狀彌散分布的、用普通染色法幾乎不著色的染色質(zhì)則為常染色質(zhì)。一部分異染色質(zhì)也可以上述兩種狀態(tài)存在。從生化角度看，異染色質(zhì)不具遺傳活性，相反，常染色質(zhì)則大部分具遺傳活性。

間期核的染色質(zhì)模式還反映細(xì)胞的功能狀態(tài)。一般而言，大而淡染的核（濃縮染色質(zhì)少)提示細(xì)胞活性（如蛋白質(zhì)和酶的合成)較高；小而深染的核（濃縮染色質(zhì)較多)則提示細(xì)胞活性有限或降低。

（一)細(xì)胞損傷時核的改變

1、核大小的改變 核的大小通常反映著核的功能活性狀態(tài)，功能旺盛時核增大，核漿淡染，核仁也相應(yīng)增大和（或)增多。如果這種狀態(tài)持續(xù)較久，則可出現(xiàn)多倍體核或形成多核巨細(xì)胞。多倍體核在正常情況下亦可見于某些功能旺盛的細(xì)胞，如肝細(xì)胞中可見約20％為多倍體核。在病理狀態(tài)下，如晚期肝炎及實驗性肝癌前期等均可見多倍體的肝細(xì)胞明顯增多。

核的增大除見于功能旺盛外，也可見于細(xì)胞受損時，最常見的情況為細(xì)胞水腫。這主要是細(xì)胞量匱乏或毒性損傷所致，是核膜鈉泵衰竭導(dǎo)致水和電解質(zhì)運輸障礙的結(jié)果。這種核腫大又稱為變性性核腫大。

相反，當(dāng)細(xì)胞功能下降或細(xì)胞受損時，核的體積則變小，染色質(zhì)變致密，如見于器官萎縮時。與此同時核仁也縮小。

2．核形的改變 光學(xué)顯微鏡下，各種細(xì)胞大多具有各自形狀獨特的核，可為圓形、橢圓形、梭形、桿形、腎形、印戒形、空洞形以及奇形怪狀的不規(guī)則形（圖1－1)等。在電鏡下由于切片極薄，切面可以多種多樣，但均非核的全貌。核的多形性和深染特別多見于惡生腫瘤細(xì)胞，稱為核的異型性（atypia)。

3.核結(jié)構(gòu)的改變 細(xì)胞在衰亡及損傷過程中的重要表征之一是核的改變，主要表現(xiàn)為核膜和染色質(zhì)的改變。

核濃縮（karyopyknosis)：染色質(zhì)在核漿內(nèi)聚集成致密濃染的大小不等的團(tuán)塊狀，繼而整個細(xì)胞核收縮變小，最后僅留下一致密的團(tuán)塊，是為核濃縮。這種濃縮的核最后還可再崩解為若干碎片（繼發(fā)性核碎裂)而逐漸消失。

核碎裂(karyorrhexis)：染色質(zhì)逐漸邊集于核膜內(nèi)層，形成較大的高電子密度的染色質(zhì)團(tuán)塊（圖1－2)。核膜起初尚保持完整，以后乃在多處發(fā)生斷裂，核逐漸變小，最后裂解為若干致密濃染的碎片。

核溶解(karyolysis)：變致密的結(jié)成塊狀的染色質(zhì)最后完全溶解消失。即核溶解。核溶解變可不經(jīng)過核濃縮或核碎裂而一開始即獨立進(jìn)行。在這種情況下，受損的核很早就消失。

上述染色質(zhì)邊集（即光學(xué)顯微鏡下所謂的核膜濃染)、核濃縮、核碎裂、核溶解等核的結(jié)構(gòu)改變?yōu)楹撕图?xì)胞不可復(fù)性損傷的標(biāo)志，提示活體內(nèi)細(xì)胞死亡（壞死)。

4.核內(nèi)包含物（intranuclear inclusions)　在某些細(xì)胞損傷時可見核內(nèi)出現(xiàn)各種不同的包含物，可為胞漿成分（線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)斷片、溶酶體、糖原顆粒、脂滴等)，亦可為非細(xì)胞本身的異物，但最常見的還是前者。這種胞漿性包含物可在兩種情況下出現(xiàn)：①胞漿成分隔著核膜向核內(nèi)膨突，以致在一定的切面上看來，似乎胞漿成分已進(jìn)入核內(nèi)，但實際上大多仍可見其周圍有核膜包繞，其中的胞漿成分常呈變性性改變（如髓鞘樣結(jié)構(gòu)，膜碎裂等)。這種包含物稱為胞漿性假包含物（圖1－3)；②在有絲分裂末期，某些胞漿結(jié)構(gòu)被封入形成中的子細(xì)胞核內(nèi)，以后出現(xiàn)于子細(xì)胞核中，稱為真性胞漿性包含物。

圖1－1 惡性腫瘤細(xì)胞的奇異形核

圖中央為一巨大的瘤細(xì)胞核，核膜曲折凹陷，使核呈奇異形（纖維肉瘤的電鏡照片)

■［此處缺少一些內(nèi)容］■

5．核仁的改變 核仁（nucleolus)為核蛋白體RNA轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)化的所在。除含蛋白的均質(zhì)性基質(zhì)外，電鏡下核仁主由線團(tuán)狀或網(wǎng)狀電子致密的核仁絲（nucleolonema)和網(wǎng)孔中無結(jié)構(gòu)的低電子密度的無定形部（pars amorpha)組成。核仁無界膜，直接患浮于核漿內(nèi)。

形態(tài)上和生物上核仁由3種不同的成分構(gòu)成：①原纖維狀成分，內(nèi)含蛋白質(zhì)及與其相結(jié)合的45S－rRNA；②細(xì)顆粒狀成分，主要由12S－rRNA構(gòu)成，為核仁的嗜堿性成分；③細(xì)絲狀成分，僅由來自胞漿的蛋白質(zhì)構(gòu)成，穿插于整個核仁內(nèi)。３種核仁成分的空間排列狀態(tài)可反映細(xì)胞的蛋白合成活性，例如：

殼狀核仁：原纖維狀成分集中位于核仁中央，細(xì)顆狀成分呈殼狀包繞于外層。這種細(xì)胞的合成活性甚低。

海綿狀核仁：這種核仁的原纖維狀與細(xì)顆狀成分呈海綿狀（或線團(tuán)狀)排列。這種細(xì)胞的合成活性升高。大多數(shù)所謂的“工作核”具有這種核仁。

高顆粒性核仁：由海綿狀核仁轉(zhuǎn)化而成，原纖維狀成分幾乎消失，核仁主要由顆粒狀成分構(gòu)成，故組織學(xué)上呈強嗜堿性，細(xì)胞的合成活性旺盛。這種核仁常見于炎癥和腫瘤細(xì)胞。

低顆粒性核仁，與上述高顆粒性核仁相反，這種核仁的細(xì)顆粒狀成分銳減，故電鏡下原纖維狀成分顯得突出，電子密度較低。這種核仁常見于再生時，因此時細(xì)顆粒成分（rRNA)過多地被胞漿所利用。

分離性核仁：超微結(jié)構(gòu)上3種核仁成分清楚地互相分離，原纖維狀和細(xì)顆粒狀成分減少。這種核仁變小，無活性，常見于核仁轉(zhuǎn)錄過程被抗生素、細(xì)胞抑制劑、缺氧和蠅菌素中毒等所完全阻斷時。

由此可見，核仁的大小和（或)數(shù)目的多少常反映細(xì)胞的功能活性狀態(tài)：大和（或)多的核仁是細(xì)胞功能活性高的表現(xiàn)，反之則細(xì)胞功能活性低。

二、細(xì) 胞 膜

細(xì)胞膜是包于細(xì)胞表面、將細(xì)胞與周圍環(huán)境隔開的彈性薄膜，厚約8～10nm，由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)構(gòu)成，故為脂蛋白膜，對于細(xì)胞的生命活動和功能具有十分重要的意義。

細(xì)胞膜在許多特定場合可向外形成大量的纖細(xì)突起（微絨毛、纖毛)，或向內(nèi)形成各種形式的內(nèi)褶(圖1-4),

圖1－4　腎近曲小管上皮細(xì)胞之基底褶及其中的線粒體

以利于其功能活動。相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜之間還可形成閉鎖小帶、附著小帶、橋粒和縫隙連接等各種特化結(jié)構(gòu)，以保持細(xì)胞間的聯(lián)系。此外，新近還發(fā)現(xiàn)，在相領(lǐng)細(xì)胞膜上有“粘附分子（如adhesion molecule,cadherin)”，對細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)和聯(lián)系以及細(xì)胞極性的維持和細(xì)胞的分化等，均具有重要作用。

細(xì)胞膜除作為細(xì)胞的機械性和化學(xué)性屏障外，還具有一系列重要的功能諸如細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換、細(xì)胞運動、細(xì)胞識別以及細(xì)胞的生長調(diào)控、免疫決定和各種表面受體形成等。

細(xì)胞的物質(zhì)交換：細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換主要以兩種方式進(jìn)行，一為滲透，一為出入胞過程。滲透乃指低分子物質(zhì)（主要為水和電解質(zhì))通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞，又可分兩種情況：一種是按該物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境中的濃度差，由濃高的一側(cè)彌散底到低的一側(cè)（被動運輸)；另一種則逆濃度差進(jìn)行，即由濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)輸送（主動運輸)，其經(jīng)典的例子即Na+和K+的運輸（在細(xì)胞內(nèi)Na+和K+的比例為1:20，而在細(xì)胞外隙則為30:1)，即依靠所謂“鈉泵”的作用將Na+移向細(xì)胞外隙，而使K+移向細(xì)胞內(nèi)。這種主動運輸是一個耗能的過程，并由Na+和K+激活細(xì)胞膜上的ATP酶分解ATP而提供所需的能量。因此，如ATP酶受到某些毒物的抑制，則這種主動運輸過程也同樣受到阻抑。除Na+和K+外，其他一些有機物質(zhì)如葡萄糖、氨基酸以及一些低分子代謝產(chǎn)物也是借這樣的過程運輸?shù)摹?/p>

第二種物質(zhì)運輸方式為出入胞過程。較大的分子和顆粒不能借滲透過程通過細(xì)胞膜，乃借出入胞過程將細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運送到細(xì)胞外和將細(xì)胞外物質(zhì)移入細(xì)胞內(nèi)。前者稱為出胞（exocytosis)，后者稱為入胞(endocytosis)。進(jìn)入細(xì)胞的如為液態(tài)物質(zhì)則稱之為胞飲或吞飲（pinocytosis)，如為固體顆粒（如細(xì)菌、塵粒等異物)則稱之為吞噬（phagocytosis)。在吞飲過程中，被吞飲的物質(zhì)先接觸并附著于細(xì)胞膜上，然后該處細(xì)胞膜連同該物質(zhì)內(nèi)凹，繼而從細(xì)胞膜上斷離下來，在胞漿內(nèi)形成有膜包繞的小泡（吞飲小泡)；吞噬過程與吞飲相似，稍不同的是，被吞噬物附著于細(xì)胞膜上后，細(xì)胞膜乃形成偽足樣突起，將該物質(zhì)環(huán)抱，最后封閉成有膜包繞的泡狀結(jié)構(gòu)，從而將該物質(zhì)移入胞漿內(nèi)（吞噬泡或吞噬體)。細(xì)胞自身的成分如蛋白質(zhì)分子、糖原顆料、衰變的或受損而待處理的細(xì)胞器等，亦可被膜包繞而形成自噬泡（autophagic vacuoles)或自噬體（autophagosome)。胞飲泡或吞噬泡一般在胞漿內(nèi)與溶酶體相結(jié)合，并被溶酶體酶所降解消化。但胞飲泡也可不經(jīng)處理而穿過胞漿，最后從細(xì)胞的另一極重新移出細(xì)胞外。

細(xì)胞膜上還有特殊的識別區(qū)，結(jié)合在糖萼上，借此，細(xì)胞可相互識別，從而相互接近形成一定的細(xì)胞組合，或相互排斥而分離。同樣，通過識別區(qū)，增生中的細(xì)胞在互相接觸時就會停止分裂（接觸抑制)，而癌細(xì)胞則已失去這種表面功能，故可不受限制地增生。此外，細(xì)胞膜上還有一種膜抗原可以識別“自我”和“非我”（組織相容性抗原)。這種膜抗原在器官移植中具有重要意義，因為它可致敏受體，從而引起對移植物的排斥反應(yīng)。最后，細(xì)胞上還有一些特異性區(qū)域帶著特殊的化學(xué)簇，可以接受相應(yīng)的化學(xué)信號，稱為膜受體或表面受體。但從形態(tài)學(xué)上不能辨認(rèn)。這種膜受體具有十分重要的意義，因為已知許多物質(zhì)如激素、免疫球蛋白、藥物、毒素以及感染因子等都是作為外來信號被受體接受后才轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)而發(fā)揮其作用。如封閉其受體，則亦同時消除其作用。

細(xì)胞膜的病變

1.細(xì)胞膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變 機械力的作用或細(xì)胞強烈變形，可引起紅細(xì)胞膜的破損，如人工心瓣膜可引起細(xì)胞膜的破裂；某些脂溶性陰離子物質(zhì)、溶蛋白和溶脂性酶以及毒素等也能破壞細(xì)胞膜的完整性。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的損傷可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物的外溢或水分進(jìn)入細(xì)胞使細(xì)胞腫脹。

2.細(xì)胞膜通透性的改變 能量代謝不足（如缺氧時)或毒物的直接損害等所致各種不同的細(xì)胞損傷時，均可造成細(xì)胞主動運輸?shù)恼系K，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Na+的潴留和K+的排出，但Na+的潴留多于K＋的排出，使細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，水分因而進(jìn)入細(xì)胞，引起細(xì)胞水腫。這種單純的通透性障礙時并不見細(xì)胞膜的形態(tài)學(xué)改變，只有借細(xì)胞化學(xué)方法才可在電鏡下檢見細(xì)胞膜上某些酶（如ATP酶、鹼性磷酸酶、核苷酸酶等)活性的改變。當(dāng)然，如損傷或水腫嚴(yán)重，則亦可發(fā)生繼發(fā)性形態(tài)改變?nèi)绯霈F(xiàn)腫漿膨出、微絨毛變短甚至消失、細(xì)胞膜基底變平乃至細(xì)胞膜破裂等。在某些較嚴(yán)重的損傷時還可出現(xiàn)細(xì)胞膜的螺旋狀或同心圓層狀卷曲，形成典型的髓鞘樣結(jié)構(gòu)（myelin figure)（圖1－5)

圖1-5　髓鞘樣結(jié)構(gòu)

三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

除紅細(xì)胞外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或多或少地見于所有各種細(xì)胞。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為由生物膜構(gòu)成的互相通連的片層隙狀或小管狀系統(tǒng)，膜片間的隙狀空間稱為池，通常與細(xì)胞外隙和細(xì)胞漿基質(zhì)之間不直接相通。這種細(xì)胞內(nèi)的膜性管道系系一方面構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)耐�路，另方面為�?xì)胞內(nèi)各種各樣的酶反應(yīng)提供廣闊的反應(yīng)面積。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體及核膜相連續(xù)。

（一)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

在病理狀態(tài)下，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER)可發(fā)生量和形態(tài)的改變。在蛋白質(zhì)合成及分泌活性高的細(xì)胞（如漿細(xì)胞、胰腺腺泡細(xì)胞、肝細(xì)胞等)以及細(xì)胞再生和病毒感染時，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增多。粗面肉質(zhì)崗的含量高低也常反映腫瘤細(xì)胞的分化程度。相反，在萎縮的細(xì)胞（如饑餓時)以及有某種物質(zhì)貯積的細(xì)胞，其粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)則萎縮、減少。當(dāng)細(xì)胞受損時，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核蛋白體往往脫落于胞漿內(nèi)，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白合成乃下降或消失；當(dāng)損傷恢復(fù)時，其蛋白合成也隨之恢復(fù)。

在由各種原因引起的細(xì)胞變性和壞死過程中，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的池一般出現(xiàn)擴張，較輕的和局限性的擴張只有在電鏡下才能窺見，重度擴張時則在光學(xué)顯微鏡下可表現(xiàn)為空泡形成，電鏡下有時可見其中含有中等電子密度的絮狀物。在較強的擴張時，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)同時互相離散，膜上的顆粒呈不同程度的脫失。進(jìn)而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)本身可斷裂成大小不等的片段和大小泡（圖1－6)。這些改變大多見于細(xì)胞水腫時，故病變不僅見于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，也同時累及Golgi器、線粒體和胞漿基質(zhì)，有時甚至還累及溶解體。

圖1-6肝細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張

（二)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能多種多樣，即參與糖原的合成，又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分，此外，還在甾類化合物的合成中起重要的作用，故在合成甾類激素的細(xì)胞中特別豐富。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有脫甲基酶、脫羧酶、脫氨酶、葡糖醛酸酶以及混合功能氧化酶等，因而光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能分解甾體、能滅活藥物和毒物并使其能被排除（如肝細(xì)胞)。腸上皮細(xì)胞的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與脂肪的運輸，心肌細(xì)胞的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（肌漿網(wǎng))則參與心肌的刺激傳導(dǎo)。

在生理狀態(tài)下，隨著細(xì)胞功能的升降，光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER)的數(shù)量也呈現(xiàn)相應(yīng)改變。但亦可出現(xiàn)完全相反的情況，例如在某些疾�。ㄈ缬倌�)時，從形態(tài)結(jié)構(gòu)上看，肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)顯著增生（圖1－7)，但其混合功能氧化酶的活性反而下降，這實際上是細(xì)胞衰竭的表現(xiàn)。

肝細(xì)胞的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有生物轉(zhuǎn)化作用（biotransformation)，能對一些低分子物質(zhì)如藥物、毒品、毒物等，進(jìn)行轉(zhuǎn)化解毒，并將間接膽紅素轉(zhuǎn)化為直接膽紅素。

許多成癮藥物和嗜好品如巴比妥類、吸毒、嗜酒等，可導(dǎo)致肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的增生，長期服用口服避孕藥、安眠藥、抗糖尿病藥等也能導(dǎo)致同樣后果。在HBsAg陽性肝炎時，肝細(xì)胞內(nèi)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)明顯增生，在其管道內(nèi)形成HBsAg。由于光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的大量增生，這種肝細(xì)胞在光學(xué)顯微鏡下呈毛玻璃外觀，故有毛玻璃細(xì)胞之稱，并可為地衣紅（orcein)著染。

在細(xì)胞損傷時光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也可出現(xiàn)小管裂解為小泡或擴大為大泡狀。在藥物及某些芳香族化合物（主為致癌劑)的影響下，光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有時可在胞漿內(nèi)形成蔥皮樣層狀結(jié)構(gòu)，即“副核”，可為細(xì)胞的適應(yīng)性反應(yīng)（結(jié)構(gòu)較松)或為變性性改變（結(jié)構(gòu)致密)。

圖1－7　肝細(xì)胞光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生伴輕度擴大

四、線粒體

線粒體（mitochondrion)是細(xì)胞內(nèi)主要的能量形成所在，故不論在生理上或病理上都具有十分重要的意義。

線粒體為線狀、長桿狀、卵圓形或圓形小體，外被雙層界膜。外界膜平滑，內(nèi)界膜則折成長短不等的嵴并附有基粒。內(nèi)外界膜之間為線粒體的外室，與嵴內(nèi)隙相連，內(nèi)界膜內(nèi)側(cè)為內(nèi)室（基質(zhì)室)（圖1-8)。在合成甾類激素的內(nèi)分泌細(xì)胞（如腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞、卵甾濾泡細(xì)胞、睪丸的Leydig細(xì)胞等)，線粒體嵴呈小管狀。內(nèi)外界膜的通透性不同，外界膜的通透性高，可容許多種物質(zhì)通過，而內(nèi)界膜則構(gòu)成明顯的通透屏障，使一些物質(zhì)如蔗糖和NADH全然不能通過，而其他物質(zhì)如Na+ 和Ca 2+等也只有借助于主動運輸才能通過。線粒體的基質(zhì)含有電子致密的無結(jié)構(gòu)顆粒（基質(zhì)顆粒)，與二價陽離子如Ca2+及Mg2+具有高度親和力�；�質(zhì)中進(jìn)行著β氧化、氧化脫羧、枸櫞酸循環(huán)以及尿素循環(huán)等過程。在線粒體的外界膜內(nèi)含有單胺氧化酶以及糖和脂質(zhì)代謝的各種轉(zhuǎn)移酶；在內(nèi)界膜上則為呼吸鏈和氧化磷酸化的酶類。

線粒體是對各種損傷最為敏感的細(xì)胞器之一。在細(xì)胞損傷時最常見的病理改變可概括為線粒體數(shù)量、大小和結(jié)構(gòu)的改變：

1.數(shù)量的改變 線粒體的平均壽命約為10天。衰亡的線粒體可通過保留的線粒體直接分裂為二予以補充。在病理狀態(tài)下，線粒體的增生實際上是對慢性非特異性細(xì)胞損傷的適應(yīng)性反應(yīng)或細(xì)胞功能升高的表現(xiàn)。例如心瓣膜病時的心肌線粒體、周圍血液循環(huán)障礙伴間歇性跛行時的骨骼肌線粒體的呈增生現(xiàn)象。

線粒體數(shù)量減少則見于急性細(xì)胞損傷時線粒體崩解或自溶的情況下，持續(xù)約15分鐘。慢性損傷時由于線粒體逐漸增生，故一般不見線粒體減少（甚至反而增多)。此外，線粒體的減少也是細(xì)胞未成熟和（或)去分化的表現(xiàn)。

2.大小改變 細(xì)胞損傷時最常見的改變?yōu)榫�粒體腫大。根據(jù)線粒體的受累部位可分為基質(zhì)型腫脹和嵴型腫脹二種類型，而以前者為常見�；�質(zhì)型腫脹時線粒體變大變圓，基質(zhì)變淺、嵴變短變少甚至消失（圖1－9)。在極度腫脹時，線粒體可轉(zhuǎn)化為小空泡狀結(jié)構(gòu)（圖1－10,圖1－11)。此型腫脹為細(xì)胞水腫的部分改變。光學(xué)顯微鏡下所謂的濁腫細(xì)胞中所見的細(xì)顆粒即腫大的線粒體。嵴型腫較少見，此時的腫脹局限于嵴內(nèi)隙，使扁平的嵴變成燒瓶狀乃至空泡狀，而基質(zhì)則更顯得致密。嵴型腫脹一般為可復(fù)性，但當(dāng)膜的損傷加重時，可經(jīng)過混合型而過渡為基質(zhì)型。

線粒體為對損傷極為敏感的細(xì)胞器，其腫脹可由多種損傷因子引起，其中最常見的為缺氧；此外，微生物毒素、各種毒物、射線以及滲透壓改變等亦可引起。但輕度腫大有時可能為其功能升高的表現(xiàn)，較明顯的腫脹則恒為細(xì)胞受損的表現(xiàn)。但只要損傷不過重、損傷因子的作用不過長，腫脹仍可恢復(fù)。

線粒體的增大有時是器官功能負(fù)荷增加引起的適應(yīng)性肥大，此時線粒體的數(shù)量也常增多，例如見于器官肥大時。反之，器官萎縮時，線粒體則縮小、變少。

圖1－8 心肌細(xì)胞線粒體

圖1-9 線粒體腫

圖1－10腎小管上皮細(xì)胞線粒體部分空泡變

圖1－11 線粒體腫脹（基質(zhì)型)空泡變（心肌缺氧)

3.結(jié)構(gòu)的改變 線粒體嵴是能量代謝的明顯指征，但嵴的增多未必均伴有呼吸鏈酶的增加。嵴的膜和酶平行增多反映細(xì)胞的功能負(fù)荷加重，為一種適應(yīng)狀態(tài)的表現(xiàn)；反之，如嵴的膜和酶的增多不相平行，則是胞漿適應(yīng)功能障礙的表現(xiàn)，此時細(xì)胞功能并不升高。

在急性細(xì)胞損傷時（大多為中毒或缺氧)，線粒體的嵴被破壞；慢性亞致死性細(xì)胞損傷或營養(yǎng)缺乏時，線粒體的蛋白合成受障，以致線粒體幾乎不再能形成新的嵴。

根據(jù)細(xì)胞損傷的種類和性質(zhì)，可在線粒體基質(zhì)或嵴內(nèi)形成病理性包含物。這些包含物有的呈晶形或副晶形（可能由蛋白構(gòu)成)，如在線粒體性肌病或進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良時所見（圖1－12)；有的呈無定形的電子致

圖1－12 線粒體內(nèi)晶形包含體（進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良癥)

密物，常見于細(xì)胞趨于壞死時，乃線粒體成分崩解的產(chǎn)物（脂質(zhì)和蛋白質(zhì))，被視為線粒體不可復(fù)性損傷的表現(xiàn)。線粒體損傷的另一種常見改變?yōu)樗枨蕵訉訝罱Y(jié)構(gòu)的形成，這是線粒體膜損傷的結(jié)果。

衰亡或受損的線粒體，最終由細(xì)胞的自噬過程加以處理并最后被溶酶體酶所降解消化。

五、高爾基體

高爾基體（Golgi　apparatus)見于一切有核細(xì)胞，來自核膜外層，由數(shù)列彎曲成蹄鐵狀的扁平囊組成，在橫切面上表現(xiàn)為光面雙膜，其末端膨大成燒瓶狀。高爾基體面向核的一面稱為形成面，由許多與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池相連的小泡構(gòu)成。另一面稱為成熟面，由此斷下一些較大的泡，內(nèi)含分泌物。由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)輸送到此，經(jīng)加工裝配形成分泌顆粒，分泌到細(xì)胞外，例如肝細(xì)胞合成的白蛋白和脂蛋白即按此方式形成和輸出。此外，細(xì)胞本身的酶蛋白如溶酶體的水解酶類也是這樣，但卻不裝配成分泌顆粒和排出細(xì)胞外，而是以高爾基小泡的形式（初級溶酶體，前溶酶體)輸送到各種吞噬體中。高爾基體在形成含糖蛋白的分泌物中、在構(gòu)成細(xì)胞膜及糖萼中，以及在形成結(jié)締組織基質(zhì)中也均起著重要的作用。

高爾基體的病變

1.高爾基體肥大 高爾基體肥大見于細(xì)胞的分泌物和酶的產(chǎn)生旺盛時。巨噬細(xì)胞在吞噬活動旺盛時，可見形成許多吞噬體、高爾基復(fù)合物增多并從其上斷下許多高爾基小泡。

2.高爾基體萎縮 在各種細(xì)胞萎縮時可見高爾基體變小和部分消失。

3.高爾基體損傷時大多出現(xiàn)扁平囊的擴張以及扁平囊、大泡和小泡崩解。

六、溶酶體

溶酶體（lysosome)為細(xì)胞漿內(nèi)由單層脂蛋白膜包繞的內(nèi)含一系列酸性水解酶的小體。形態(tài)學(xué)上只有聯(lián)合運用電鏡和細(xì)胞化學(xué)方法才能肯定地加以確認(rèn)。但是在胞漿中有一系列來源不同的小體符合這一定義，故可將溶酶體區(qū)分為以下不同的類型。

1.初級溶酶體為除水解酶類外不含其他物質(zhì)并尚未參與細(xì)胞內(nèi)消化過程的溶酶體，例如中性粒細(xì)胞中的嗜天青顆粒、嗜酸性細(xì)胞中的顆粒以及巨噬細(xì)胞和一些其他細(xì)胞中的高爾基小泡（圖1－13)。

圖1－13 初級溶酶體

圖中央及中下方之卵圓形電子致密小體，外圍單層包膜。（圖中及下部片層狀膜性結(jié)構(gòu)為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（正常肝細(xì)胞)

2.次級溶酶體為除溶酶體的水解酶外尚含有其他外源性或內(nèi)源性物質(zhì)并已參與細(xì)胞內(nèi)消化過程的溶酶體（圖1－14)，亦即含有溶酶體酶的各種噬體，因而稱為吞噬溶酶體（phagolysosome)，乃由吞噬體與初級或次級溶酶體融合而成。

溶酶體是極為重要的細(xì)胞器，能與細(xì)胞的一系列生物功能和無數(shù)的物質(zhì)代謝過程。因此，其功能障礙將導(dǎo)致細(xì)胞的病理改變，從而在許多疾病的發(fā)病機制中具有重要意義。

溶酶體的病變

1.溶酶體的病理性 貯積過程在某些病理情況下，一些內(nèi)源性或外源性物質(zhì)可在溶酶體內(nèi)貯積，使病酶體增大和數(shù)目增多。

圖1－14 肝細(xì)胞內(nèi)次級溶酶體

貯存在溶酶體中的物質(zhì)被溶酶體酶加以降解（消化)。但有時進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)為量過多，超過了溶酶體的處理能力，于是乃在細(xì)胞內(nèi)貯積，例如各種原因引起的蛋白尿時可在腎近曲小管上皮細(xì)胞中見到玻璃滴狀蛋白質(zhì)的貯積（所謂玻璃樣小滴變性)。在電鏡下可見這種玻璃樣小滴乃載有蛋白質(zhì)的增大的溶酶體，故實質(zhì)上這往往是細(xì)胞功能增強的表現(xiàn)，與真正的變性有所不同。

一些在正常情況下可被消化的物質(zhì)如糖原和粘多糖等，當(dāng)溶酶體有先天性酶缺陷時，也能在溶酶體中堆積，如Ⅱ型糖原貯積�。≒ompe)病。

2.溶酶體在細(xì)胞自溶過程中的作用 溶酶體因含有許多種水解酶，故在細(xì)胞的自溶過程中起著重要的作用。在溶酶體膜損傷及通透性升高時，水解酶逸出，引起廣泛的細(xì)胞自溶。這就是活體內(nèi)細(xì)胞壞死和機體死后自溶的主要過程。在此過程中，受損細(xì)胞的大分子成分m.gydjdsj.org.cn/kuaiji/被水解酶分解為小分子物質(zhì)。

比細(xì)胞的廣泛壞死或自溶更為重要的是溶酶體在細(xì)胞的局灶性壞死中所起的作用。此時在胞漿內(nèi)形成自噬泡，在與溶酶體結(jié)合形成自噬溶酶體。如水解酶不能將其中的結(jié)構(gòu)徹底消化溶解，則自噬溶酶體乃常轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)的殘存小體，如某些長壽細(xì)胞中的脂褐素（圖1－15)。

3.溶酶體在細(xì)胞間質(zhì)損傷中的作用 當(dāng)溶酶體酶釋放到細(xì)胞間質(zhì)中時，同樣發(fā)揮其酶解破壞作用。這在諸類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等炎癥過程和腫瘤細(xì)胞侵入血管的過程中具有重要意義。但溶酶體酶逸出溶酶體進(jìn)入細(xì)胞間隙的機制尚不十分清楚，可能由于溶酶體膜和細(xì)胞的失穩(wěn)或通過出胞過程而實現(xiàn)的。因此，臨床上可用溶酶體膜穩(wěn)定劑治療有關(guān)疾病。

圖1－15　肝細(xì)胞內(nèi)脂褐素顆粒殘存小體即終末溶酶體

七、過氧化

過氧化（peroxisome)為胞漿中由單層界膜包繞的另一類小體，直徑為0.5～1μm，形態(tài)與細(xì)胞化學(xué)特性均不同于溶酶體。小體基質(zhì)電子密度中等，中央大多含有一電子密度較大的有時呈晶狀的核芯。此小體不含水解酶而含有若干種氧化酶，還有大量呈過氧化作用的觸酶，被視為過氧體的標(biāo)志酶。過氧體的功能至今尚不甚清楚，看來可能與糖原異生和分解有害于細(xì)胞的H2O2及脂質(zhì)代謝有關(guān)。

過氧體的病變

在人體病理學(xué)方面關(guān)于過氧體的病變知之尚少。

1.過氧體增多　動物實驗中，在切除甲狀腺、給予皮質(zhì)激素或氨基水楊酸后以及在實驗性致癌過程中，可見過氧體增多。在人體的某些病理過程如某些炎癥（病毒性肝炎、螺旋體感染)及慢性酒精中毒等時也可見到過氧體增多現(xiàn)象。

2.過氧體減少或缺如　在較罕見的腦肝腎綜合癥（Zellweger綜合征)時，曾見到過氧體缺如的現(xiàn)象，但其病理意義尚不清楚。

3.微過氧體　為一組同樣含有過氧化物酶和觸酶的小體，但遠(yuǎn)較過氧化為�。�0.15～0.25μm)，不含核芯結(jié)構(gòu)，與光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。因此被認(rèn)為是光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化部分及過氧體的前身，其作用尚未查明。

八、細(xì)胞骨架

細(xì)胞骨架乃胞漿中一組由纖維狀結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)架，具有支撐和維持細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞運動的功能。迄今已知的成分有微絲、微管和中間絲3種。微絲粗約6nm，根據(jù)其生化和免疫細(xì)胞化學(xué)特性實屬肌動蛋白（actin)細(xì)絲；微管為直徑約20～26nm的長度不一的小管，管壁由13根縱列的原絲構(gòu)成；中間絲的直徑在微絲和微管之間（7～11nm)故名。

細(xì)胞骨架中的中間絲化學(xué)性質(zhì)各異，在不同細(xì)胞由不同的蛋白質(zhì)和多肽組成：在上皮細(xì)胞為前角蛋白或細(xì)胞角蛋白（cytokeratin)，在間葉性細(xì)胞為波形蛋白（vimentine),在神經(jīng)細(xì)胞為神經(jīng)原絲（neurofilament)，在肌細(xì)胞為橋連蛋白（desmine)，在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞為膠質(zhì)纖維酸性蛋白（gilal fibrillary　acidic protein,GFAP)。 由于這些不同種類不同性質(zhì)的中間絲在細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞時，仍不改變其化學(xué)和抗原特異性，故可利用這種特性借助免疫細(xì)胞化學(xué)方法，對腫瘤進(jìn)行分類和鑒別診斷。

關(guān)于細(xì)胞骨架在細(xì)胞損傷時的改變，所知不多，但早已知道秋水仙堿能抑制微管形成，引起有絲分裂障礙；通過對微管（可能還有微?