1 炎癥的概述
1.1 炎癥的概念
炎癥(inflammation) 是具有血管系統(tǒng)的活性組織對(duì)各種損傷因子的刺激所發(fā)生的以防御反應(yīng)為主的基本病理過(guò)程。
炎癥是損傷、抗損傷和修復(fù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，包括：
- 各種損傷因子對(duì)機(jī)體的組織和細(xì)胞造成損傷；
- 損傷周圍組織中的前哨細(xì)胞（如巨噬細(xì)胞）識(shí)別損傷因子及組織壞死物，產(chǎn)生炎癥介質(zhì)；
- 炎癥介質(zhì)激活宿主的血管反應(yīng)及白細(xì)胞反應(yīng)；
- 實(shí)質(zhì)細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞增生，修復(fù)受損組織。
1.2 炎癥的原因
凡能造成組織損傷而引起炎癥的因素，統(tǒng)稱為致炎因子。
- 物理性因子：高溫、低溫、機(jī)械性損傷、紫外線、放射線等。
- 化學(xué)性因子：包括外源性化學(xué)物質(zhì)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等，內(nèi)源性化學(xué)物質(zhì)，如壞死組織的分解產(chǎn)物、病理?xiàng)l件下堆積于體內(nèi)的代謝產(chǎn)物等。
- 生物性因子（炎癥最常見(jiàn)的原因）：病毒、細(xì)菌、立克次體、原蟲(chóng)、真菌、螺旋體和寄生蟲(chóng)等。
1.3 炎癥的基本病理變化
炎癥的基本病理變化包括局部組織的變質(zhì)(alteration)、滲出(exudation)和增生(proliferation)。
- 變質(zhì)(alteration)：炎癥局部組織發(fā)生的變性和壞死。
- 實(shí)質(zhì)細(xì)胞常出現(xiàn)的變質(zhì)性變化包括細(xì)胞水腫、脂肪變性、細(xì)胞凝固性壞死和液化性壞死等。
- 間質(zhì)細(xì)胞常出現(xiàn)的變質(zhì)性變化包括黏液樣變性、纖維素樣壞死等。
- 滲出(exudation)：炎癥局部組織血管內(nèi)的液體成分、纖維素等蛋白質(zhì)和各種炎癥細(xì)胞通過(guò)血管壁進(jìn)入組織間隙、體腔、體表和黏膜表面。
- 滲出的液體和細(xì)胞成分總稱為滲出液(exudate)，滲出液的產(chǎn)生是由于血管通透性增高和白細(xì)胞主動(dòng)游出所致。
- 滲出液集聚在組織間隙內(nèi)，稱為炎性水腫；集聚于漿膜腔，稱為炎性漿膜腔積液。
- 滲出液對(duì)機(jī)體具有積極意義，包括稀釋和中和毒素；所含的抗體和補(bǔ)體消滅病原體；所含的纖維素交織成網(wǎng)；所含的白細(xì)胞吞噬和殺滅病原微生物；炎癥局部的病原微生物和毒素隨滲出液的淋巴回流到達(dá)局部淋巴結(jié)，刺激特異性免疫產(chǎn)生。
- 滲出液過(guò)多有壓迫和阻塞作用。滲出液中的纖維素吸收不良可發(fā)生機(jī)化。
- 增生(proliferation)。炎癥局部的實(shí)質(zhì)細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞可發(fā)生增生，具有限制炎癥擴(kuò)散和修復(fù)損傷組織的功能。
1.4 炎癥的局部表現(xiàn)和全身反應(yīng)
炎癥的局部表現(xiàn)：
- 發(fā)熱。由于動(dòng)脈性充血、血流加快、代謝旺盛。
- 疼痛。由于滲出物壓迫和炎癥介質(zhì)作用于感覺(jué)神經(jīng)末梢。
炎癥的全身反應(yīng)：當(dāng)炎癥局部的病變比較嚴(yán)重，常出現(xiàn)明顯的全身性反應(yīng)，如發(fā)熱、末梢血白細(xì)胞數(shù)目改變、心率加快、血壓升高、寒戰(zhàn)、厭食等。
1.5 炎癥的分類
- 依據(jù)炎癥累及的器官，例如心肌炎、肝炎、腎炎等。
- 依據(jù)炎癥病變的程度，分為輕度炎癥、中度炎癥、重度炎癥。
- 依據(jù)炎癥的主要病變性質(zhì)，分為變質(zhì)性炎、滲出性炎、增生性炎。
- 依據(jù)炎癥持續(xù)的時(shí)間，分為急性炎癥、慢性炎癥。
- 急性炎癥(acute inflammation) 反應(yīng)迅速，持續(xù)時(shí)間短，通常以滲出性病變為主，浸潤(rùn)的炎癥細(xì)胞主要為中性粒細(xì)胞。
- 慢性炎癥(chronic inflammation) 持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，一般以增生性病變為主，浸潤(rùn)的炎癥細(xì)胞主要為淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞。
2 急性炎癥
急性炎癥是機(jī)體對(duì)致炎因子的快速反應(yīng)，目的是把白細(xì)胞和血漿蛋白送到炎癥病灶，殺傷和清除致炎因子。
持續(xù)時(shí)間僅幾天，一般不超過(guò)一個(gè)月。
2.1 急性炎癥過(guò)程中的血管反應(yīng)
- 血流動(dòng)力學(xué)改變：引起血流量增加。過(guò)程包括：
- 細(xì)動(dòng)脈短暫收縮。持續(xù)幾秒鐘，由神經(jīng)調(diào)節(jié)和化學(xué)介質(zhì)引起。
- 血管擴(kuò)張，血流加速。與神經(jīng)和體液因素有關(guān)。導(dǎo)致發(fā)紅發(fā)熱。
- 血流速度減慢。由小血管內(nèi)血漿滲出、血液粘稠度增加、血流阻力增大引起。有利于白細(xì)胞靠近血管壁并滲出。
- 血管通透性(vascular permeability)增加：導(dǎo)致血漿蛋白和白細(xì)胞滲出。機(jī)制包括：
- 內(nèi)皮細(xì)胞收縮。內(nèi)皮細(xì)胞受到組胺等炎癥介質(zhì)刺激，迅速收縮，內(nèi)皮細(xì)胞間出現(xiàn)縫隙。持續(xù)時(shí)間較短。
- 內(nèi)皮細(xì)胞直接損傷。由燒傷和化膿菌感染等嚴(yán)重?fù)p傷刺激引起，通透性增加明顯、發(fā)生迅速，可持續(xù)數(shù)小時(shí)到數(shù)天。
- 內(nèi)皮細(xì)胞胞吞轉(zhuǎn)運(yùn)作用(transcytosis)增強(qiáng)。
2.2 急性炎癥過(guò)程中的白細(xì)胞反應(yīng)
- 白細(xì)胞邊集(margination)和滾動(dòng)(rolling)。邊集是體積較小、移動(dòng)較快的紅細(xì)胞逐漸把體積較大、移動(dòng)較慢的白細(xì)胞推向血管的邊緣部。滾動(dòng)是白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞表面的黏附分子不斷結(jié)合、分離，使白細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞表面翻滾（由選擇素(selectin) 介導(dǎo)，內(nèi)皮細(xì)胞的P選擇素、E選擇素與白細(xì)胞表面唾液酸化Lewis-X修飾的糖蛋白結(jié)合）。
- 白細(xì)胞黏附(adhesion)。白細(xì)胞表面的受化學(xué)趨化因子作用轉(zhuǎn)化為高親和力構(gòu)象的整合素(integrin) 與內(nèi)皮細(xì)胞表面的配體ICAM-1等結(jié)合。
- 白細(xì)胞游出(transmigration)。通常發(fā)生在毛細(xì)血管后小靜脈，白細(xì)胞穿過(guò)血管壁進(jìn)入周圍組織。主要由炎癥病灶產(chǎn)生的化學(xué)趨化因子(chemotactic agents) 介導(dǎo)，位于白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表面的PECAM-1促使白細(xì)胞游出內(nèi)皮。炎癥的不同階段游出的白細(xì)胞種類有所不同，24小時(shí)內(nèi)最先游出的是中性粒細(xì)胞。
- 趨化作用(chemotaxis)。白細(xì)胞游出血管后，由趨化因子吸引定向移動(dòng)聚集到炎癥病灶。
- 白細(xì)胞激活：白細(xì)胞聚集到組織損傷部位，通過(guò)多種受體來(lái)識(shí)別感染的微生物和壞死組織，被激活以發(fā)揮殺傷和清除作用。
- 吞噬作用(phagocytosis)：白細(xì)胞吞噬病原體、組織碎片和異物，主要為中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。
- 免疫作用：主要為單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞。
- 白細(xì)胞介導(dǎo)的組織損傷作用：白細(xì)胞將吞噬產(chǎn)物釋放到細(xì)胞外間質(zhì)中，損傷正常細(xì)胞和組織。
2.3 炎癥介質(zhì)在炎癥過(guò)程中的作用
參與和介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的化學(xué)因子稱為炎癥介質(zhì)(inflammatory mediator)。
炎癥介質(zhì)的共同特點(diǎn)：
- 在血漿中存在或由多種細(xì)胞分泌。來(lái)自血漿的炎癥介質(zhì)主要在肝臟中合成，以前體的形式存在。
- 多數(shù)炎癥介質(zhì)通過(guò)與靶細(xì)胞表面的受體結(jié)合發(fā)揮其生物活性作用。
- 炎癥介質(zhì)作用于靶細(xì)胞，可進(jìn)一步引起靶細(xì)胞產(chǎn)生次級(jí)炎癥介質(zhì)。
- 炎癥介質(zhì)被激活或分泌到胞外后，半衰期十分短暫。
細(xì)胞釋放的炎癥介質(zhì)：
- 血管活性胺(vasoactive amine)，包括組胺(histamine)和5-羥色胺(serotonin, 5-HT)，在急性炎癥反應(yīng)時(shí)最先釋放。組胺使細(xì)動(dòng)脈擴(kuò)張和細(xì)靜脈通透性增加，5-HT引起血管收縮。
- 花生四烯酸(arachidonic acid)代謝產(chǎn)物，包括前列腺素(PG)、白細(xì)胞三烯(LT)、脂質(zhì)素(LX)。前列腺素發(fā)揮擴(kuò)張血管、抑制血小板凝集、增加血管通透性的作用，還可引起發(fā)熱和疼痛。
- 血小板激活因子(platelet activating factor, PAF)，具有激活血小板、增加血管通透性、引起支氣管收縮等作用。
- 細(xì)胞因子(cytokines)，是由多種細(xì)胞產(chǎn)生的多肽性物質(zhì)，最重要的是腫瘤壞死因子(TNF)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)，可促進(jìn)內(nèi)皮黏附分子的表達(dá)以及其他細(xì)胞因子的分泌、促進(jìn)肝臟合成各種急性期蛋白、促進(jìn)骨髓向血液釋放中性粒細(xì)胞等。包括各種化學(xué)趨化因子。
Figure: Russo C, Polosa R (2005)血漿中的炎癥介質(zhì)：
- 激肽(kinin)系統(tǒng)：血漿中的激肽原在激肽原酶作用下轉(zhuǎn)化為有活性的緩激肽(bradykinin)，緩激肽使細(xì)動(dòng)脈擴(kuò)張、血管通透性增加、支氣管平滑肌收縮并引起疼痛。
- 補(bǔ)體(complement)系統(tǒng)。補(bǔ)體由30余種膜結(jié)合型蛋白質(zhì)、可溶性蛋白質(zhì)和補(bǔ)體受體組成，是一組經(jīng)過(guò)活化反應(yīng)后可具有酶樣活性的蛋白質(zhì)，其存在于健康人和動(dòng)物血清與組織液。補(bǔ)體激活后產(chǎn)生炎癥介質(zhì)C3a和C5a，發(fā)揮擴(kuò)張血管和增加血管通透性、趨化白細(xì)胞、殺傷細(xì)菌等生物學(xué)功能。
- 凝血系統(tǒng)/纖維蛋白溶解系統(tǒng)。凝血酶(thrombin) 可以激活血管內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)白細(xì)胞黏附還可剪切補(bǔ)體C5產(chǎn)生C5a。纖維蛋白溶酶(plasmin) 可以降解纖維蛋白，提高血管通透性，還可剪切補(bǔ)體C3產(chǎn)生C3a。
2.4 急性炎癥反應(yīng)的終止
- 在致炎因子被清除后，隨著炎癥介質(zhì)的衰減，炎癥反應(yīng)逐漸減弱。
- 炎癥反應(yīng)本身釋放一系列的終止信號(hào)。
2.5 急性炎癥的病理學(xué)類型
在急性炎癥過(guò)程中通常滲出性病變表現(xiàn)明顯。
- 漿液性炎(serous inflammation)：以漿液滲出為特征，滲出的液體主要來(lái)自血漿，也可由漿膜的間皮細(xì)胞分泌。
- 黏膜的漿液性炎又稱漿液性卡他性炎，卡他(catarrh) 是指滲出物沿黏膜表面順勢(shì)下流的意思。
- 纖維素性炎(fibrinous inflammation)：以纖維蛋白原滲出為主，繼而形成纖維蛋白。
- 化膿性炎(suppurative inflammation)：以中性粒細(xì)胞滲出并伴有不同程度的組織壞死和膿液形成為特點(diǎn)。多由化膿菌感染所致，亦可由組織壞死繼發(fā)感染產(chǎn)生。
- 膿液(pus) 即膿性滲出物，是一種渾濁的凝乳狀液體，含有膿細(xì)胞（變性、壞死的中性粒細(xì)胞）、細(xì)菌、壞死組織碎片和少量漿液。
- 出血性炎(hemorrhagic inflammation)：炎癥病灶的血管損傷嚴(yán)重，滲出物中含有大量紅細(xì)胞。
2.6 急性炎癥的結(jié)局
- 局部蔓延：炎癥局部的病原微生物可通過(guò)組織間隙或自然管道向周圍組織和器官擴(kuò)散蔓延，如急性膀胱炎可向上蔓延到輸尿管和腎盂。
- 淋巴道蔓延：病原微生物沿淋巴液擴(kuò)散，引起淋巴管炎和局部淋巴結(jié)炎。
- 血行蔓延：病原微生物直接或通過(guò)淋巴道侵入血循環(huán)，引起菌血癥(bacteremia)（細(xì)菌入血）、毒血癥(toxemia)（細(xì)菌的毒性產(chǎn)物或毒素入血）、敗血癥(septicemia)（細(xì)菌入血后大量繁殖并產(chǎn)生毒素，引起全身中毒癥狀和病理變化）甚至膿毒敗血癥(pyemia)。
3 慢性炎癥
慢性炎癥是指持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)年的炎癥，根據(jù)形態(tài)學(xué)特點(diǎn)可分為一般慢性炎癥（非特異性慢性炎癥） 和肉芽腫性炎（特異性慢性炎癥）。
發(fā)生于以下情況：
- 長(zhǎng)期暴露于內(nèi)源性或外源性毒性因子。
- 對(duì)自身組織產(chǎn)生免疫反應(yīng)。
3.1 一般慢性炎癥
- 炎癥灶內(nèi)浸潤(rùn)的細(xì)胞主要為單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞。單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的激活是慢性炎癥的重要特征。
- 組織破壞主要由炎癥細(xì)胞的產(chǎn)物引起。
- 修復(fù)反應(yīng)常有較明顯的成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的增生、被覆上皮和腺上皮等實(shí)質(zhì)細(xì)胞的增生。
3.2 肉芽腫性炎
肉芽腫性炎(granulomatous inflammation) 以炎癥局部巨噬細(xì)胞及其衍生細(xì)胞（上皮樣細(xì)胞、多核巨細(xì)胞）增生形成境界清楚的結(jié)節(jié)狀病灶（肉芽腫）為特征。
結(jié)核肉芽腫。可見(jiàn)多核巨細(xì)胞（朗罕氏巨細(xì)胞）；淺色細(xì)長(zhǎng)核的上皮樣細(xì)胞；上皮樣細(xì)胞簇被淋巴細(xì)胞環(huán)繞；無(wú)定形的嗜酸性細(xì)胞顆粒碎片。
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