第三节　细胞和组织损伤的修复

机体对细胞和组织损伤所造成的缺损进行修补恢复的过程称为修复（repair）。在修复过程中，首先通过炎症反应清除坏死的细胞和组织碎片，然后通过完全再生和纤维性修复两种形式完成损伤后缺损的修复过程。多数情况下，两种修复过程同时存在。修复后可完全或部分恢复原有组织的结构和功能。

一、再生

再生（regeneration）是指由损伤灶周围的同种细胞来修复。再生可分为生理性再生和病理性再生。生理性再生是指在生理过程中，机体有些细胞、组织不断衰老、消耗，又被同种细胞增生、补充。如表皮的基底细胞不断增生分化以补充角化脱落的表层细胞；血细胞定期衰老死亡，需要不断再生补充；子宫内膜周期性脱落后可由新生内膜替代等。生理性再生始终保持着原有的结构和功能。病理性再生是指在病理状态下细胞和组织损伤后发生的再生。

（一）各种细胞的再生能力

一般而言，低等动物比高等动物再生能力强，幼稚组织比高分化组织再生能力强，平时易受损及在生理状态下经常更新的组织再生能力强。按照再生能力强弱，可将人体细胞分为以下三类。

1.不稳定细胞　这类细胞总在不断地增生以替代衰亡或被破坏的细胞，如表皮细胞、黏膜被覆的上皮细胞、淋巴及造血细胞和间皮细胞等。这些细胞的再生能力相当强，干细胞的存在是这类组织不断更新的必要条件。干细胞是个体发育过程中产生的具有无限或较长时间自我更新和多向分化能力的一类细胞，包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞在每次分裂后，子代之一继续保持干细胞的特性，另一个子代则分化为相应的成熟细胞。如表皮的基底细胞和胃肠道黏膜的隐窝细胞即为典型的成体干细胞。

2.稳定细胞　这类细胞在正常情况下不发生增生，只有在遭受损伤或某种刺激时才表现出较强的增生能力，见于各种腺体或腺样器官的实质细胞，如肝、胰、涎腺、内分泌腺、汗腺、皮脂腺及肾小管上皮细胞等。

3.永久性细胞　又称非分裂细胞。神经细胞、骨骼肌细胞以及心肌细胞属于这类细胞。一般认为，中枢神经细胞和神经节细胞均不能再生，一旦受损，则成为永久性缺失，此类细胞受损后基本通过瘢痕修复。

（二）各种组织的再生过程

1.上皮组织的再生　①鳞状上皮缺损时，由创缘或基底部的基底细胞分裂增生，向缺损中心迁移，形成单层上皮，以后增生分化为鳞状上皮。黏膜上皮修复亦如此，新生的上皮细胞由扁平变为立方，最后形成柱状上皮。②腺上皮再生情况依损伤的状态而异。如腺体的基膜未被破坏，可由残存细胞分裂补充而完全再生；如腺体结构被完全破坏，则难以完全再生。

2.纤维组织的再生　损伤后局部静态的纤维细胞或间叶细胞分化为成纤维细胞，后者再进行分裂增生。幼稚的成纤维细胞胞质中含有大量粗面内质网和核蛋白体，有很强的合成胶原蛋白的能力。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，核染色越来越深，成为纤维细胞。

3.血管的再生　毛细血管的再生是由血管内皮细胞分裂增生，先以出芽的方式形成实心的内皮细胞条索，在血流的冲击下逐渐出现管腔，形成毛细血管，进而彼此吻合构成毛细血管网。根据功能需要，部分毛细血管关闭、消失；部分管壁逐渐增厚改建为小动脉或小静脉。大血管断裂后需手术吻合，吻合处两端内皮细胞分裂增生，相互连接，恢复原来内膜结构。但离断的肌层不易完全再生，而由结缔组织增生予以连接。

4.神经组织的再生　神经细胞破坏后不能再生，由神经胶质细胞及其纤维修复，形成胶质瘢痕。神经纤维断离后在神经细胞存活的前提下可完全再生，其过程是断处远端的神经纤维髓鞘及轴突崩解吸收，断处近端发生同样变化。然后两端神经细胞增生，将断端连接并产生髓磷脂，形成髓鞘，神经细胞轴突向远端髓鞘生长至末梢。此过程需数月才能完成。若断端相隔太远或断端间有血块及瘢痕相隔，或因截肢失去远端，则再生的轴突与增生的结缔组织混杂成团，称为创伤性神经瘤，可引起顽固性疼痛。

二、纤维性修复

组织损伤比较严重，累及实质细胞和间质细胞，并伴有坏死和炎症反应时，常产生纤维性修复。纤维性修复是指由肉芽组织增生，溶解吸收坏死组织，并填补组织缺损，最后肉芽组织逐渐成熟转化为瘢痕组织的过程，又称为瘢痕性修复。

（一）肉芽组织

肉芽组织（granulation tissue）是由新生的毛细血管和成纤维细胞构成的幼稚结缔组织，并伴有炎性细胞浸润。肉眼观，肉芽组织呈鲜红色、颗粒状、柔软湿润，形似新鲜肉芽因而得名。光镜下，可见大量新生的毛细血管向创面垂直生长，并以小动脉为中心，在其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成纤维细胞，并常有大量渗出液及炎细胞（图1-26）。炎细胞以巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞等较常见。巨噬细胞及中性粒细胞能吞噬细菌及组织碎片，还可释放出各种水解酶以分解坏死组织及纤维素。肉芽组织内早期无神经纤维，故无痛觉。

肉芽组织在损伤修复中具有重要作用：①抗感染，保护创面；②填补伤口及局部组织缺损；③机化或包裹坏死组织、血栓、炎性渗出物及其他异物。

肉芽组织在损伤2～3天内即可出现，自下而上或自周围向中心生长并填补伤口或机化异物。随着时间的延长，成纤维细胞开始产生越来越多的胶原纤维，同时成纤维细胞逐渐转化为纤维细胞，毛细血管数量逐渐减少，间质水分和炎细胞逐渐减少，肉芽组织成熟为纤维结缔组织，并最终老化形成瘢痕。

（二）瘢痕组织

瘢痕（scar）组织是指肉芽组织经改建、成熟所形成的纤维结缔组织。

1.形态特征　肉眼观，瘢痕组织呈灰白色、半透明，质地坚韧，缺乏弹性。光镜下，可见大量平行或交错分布的胶原纤维束，常可形成均质、粉红染的玻璃样变，纤维细胞及血管稀少（图1-27）。

2.对机体的影响

（1）有利方面　①填补伤口或缺损，保持组织的完整性；②大量胶原纤维使瘢痕组织比肉芽组织的抗拉强度要大，从而使组织、器官保持其坚固性。

（2）不利方面　①瘢痕组织收缩：当瘢痕组织发生于关节附近时可致关节挛缩、功能受限；有腔室的器官可引起管腔狭窄，如胃和十二指肠溃疡瘢痕收缩可致幽门梗阻。②瘢痕性粘连：在器官之间或器官与体腔壁之间发生的纤维性粘连常不同程度地影响其功能。③硬化：广泛的纤维化和玻璃样变可造成器官硬化。④瘢痕疙瘩：瘢痕组织过度增生并突出于表面可形成瘢痕疙瘩（蟹足肿）。⑤瘢痕膨出：瘢痕组织缺乏弹性，当局部压力增加时，可使愈合处向外膨出。如心肌梗死灶瘢痕愈合后可形成室壁瘤。

三、创伤愈合

创伤愈合是指机体遭受外力作用，组织出现离断或缺损后，由再生和纤维性修复的协同作用而产生的愈合过程。包括各种组织的再生和纤维性修复的复杂组合。

（一）皮肤创伤愈合

1.基本过程　最轻度的创伤仅限于皮肤表皮层，稍严重者有皮肤和皮下组织断裂，并出现伤口；严重的创伤可有肌肉、肌腱、神经的断裂及骨折。下面以有伤口的创伤为例，叙述创伤愈合的基本过程。

（1）伤口早期的炎症反应　伤口局部有不同程度的组织坏死和血管断裂出血，数小时内即可出现炎症反应，局部红肿。伤口中的血液和渗出液中的纤维蛋白原转化为纤维素，很快形成血凝块，干燥后形成痂皮，有保护伤口的作用。

（2）伤口收缩　2～3日后，创缘皮肤向中央收缩，创面缩小。

（3）肉芽组织增生和瘢痕形成　大约从第3天开始，伤口底部及边缘长出肉芽组织填平伤口。第5～6天起，成纤维细胞产生胶原纤维，随着胶原纤维越来越多而形成瘢痕。在伤后1个月左右，瘢痕完全形成。

（4）表皮及其他组织再生　创伤发生24小时以内，伤口边缘的基底细胞即开始增生，并在血凝块下面向伤口中心移动，形成单层上皮，覆盖于肉芽组织的表面，当这些细胞彼此相遇时，则停止前进，并增生、分化成为鳞状上皮。健康的肉芽组织对表皮再生十分重要，因为它可提供上皮再生所需的营养及生长因子。如果肉芽组织长时间不能将伤口填平，并形成瘢痕，则上皮再生将延缓；如果由于异物及感染等刺激导致肉芽组织过度生长，高出皮肤表面，也会阻止表皮再生，因此临床常需将其切除。若伤口过大（一般认为直径超过20cm），则再生表皮很难将伤口完全覆盖，往往需要植皮。皮肤附属器（毛囊、汗腺及皮脂腺）如遭到完全破坏，则不能完全再生，而出现瘢痕修复。肌腱断裂后，初期也是瘢痕修复，但随着功能锻炼，胶原纤维可以不断改建并按原来肌腱纤维方向排列，达到完全再生。

2.创伤愈合类型

（1）一期愈合　见于缺损少、创缘整齐、无感染、创面对合严密的伤口（如无菌手术切口），这种伤口中只有少量血凝块，炎症反应轻，愈合时间短，形成的瘢痕小。表皮再生一般24～48小时即可将伤口覆盖，肉芽组织在第3天可将伤口填满，5～7天伤口出现胶原纤维连接，伤口达临床愈合标准。1个月左右覆盖伤口的表皮结构已基本正常，抗拉力强度则需要3个月才能达到顶峰。

（2）二期愈合　见于缺损较大、创缘不整齐、哆开或伴有感染的伤口。这种伤口愈合时间长，填补创口所需肉芽组织量多，形成瘢痕大，炎症反应明显，常影响组织、器官的外形及功能。

（二）骨折愈合

骨的再生能力很强，一般经过良好复位后的单纯性外伤性骨折几个月便可痊愈。骨折愈合过程可分为以下几个阶段。

1.血肿形成　骨折后，其断端及周围出血，常形成血肿，并出现轻度炎症反应。

2.纤维性骨痂形成　骨折后2～3天，血肿开始被肉芽组织取代并机化，继而发生纤维化，形成纤维性骨痂。骨折局部呈梭形肿胀，1周左右，上述增生的肉芽组织及纤维组织进一步分化成透明软骨。

3.骨性骨痂形成　上述纤维性骨痂逐渐分化出骨母细胞，并形成类骨组织，以后出现钙盐沉积，转变为骨组织。纤维性骨痂的软骨组织可经软骨化骨过程演变为骨组织，至此骨性骨痂形成。

4.骨痂改建　骨性骨痂还需进一步改建成板层骨并重新恢复骨皮质和骨髓腔的正常结构，才能实现功能要求。改建是在破骨细胞的骨质吸收及成骨细胞的新骨质形成的协调作用下完成的。

（三）影响创伤愈合的因素

1.全身性因素

（1）年龄　青少年的组织再生能力强，愈合快。老年人则相反，除因其再生能力降低以外，还与血管硬化、血液供应减少有关。

（2）营养　严重的蛋白质缺乏可导致肉芽组织及胶原形成不足，伤口愈合延缓。维生素C缺乏使前胶原分子难以合成，从而影响胶原纤维的形成。钙、磷在骨折愈合中起重要作用，二者缺乏使骨折愈合障碍。微量元素锌的缺乏也会影响创伤的愈合，因此补锌可促进伤口愈合。

（3）药物　肾上腺皮质激素可抑制炎症反应而不利于清除伤口感染，同时还可抑制肉芽组织生长和胶原合成、加速胶原分解，从而对伤口愈合不利。青霉胺和抗癌药中的细胞毒作用也可延缓愈合。实践证明，合理应用药物对于控制感染和促进创伤愈合会起到积极作用，如内服或外用（如外敷、熏洗）某些中药等。

（4）疾病的影响　许多全身性疾病（如糖尿病、心力衰竭、尿毒症、肝硬化、免疫缺陷病等）均可影响再生与修复过程，从而影响伤口的愈合。

2.局部因素

（1）感染与异物　许多细菌可产生毒素和酶，引起组织坏死、基质或胶原溶解、加重局部组织损伤。同时，伤口感染引起的炎性水肿还可增加局部张力，使伤口范围扩大。此外，伤口中有坏死组织及异物也妨碍愈合并易于感染，故应施行清创术以清除坏死组织、异物及细菌等，以促进愈合、缩小创面，使本来为二期愈合的伤口达到一期愈合。

（2）局部血液循环　局部血液供应良好时再生修复好，从而促进愈合。相反，局部血液循环不良时（如静脉曲张、动脉粥样硬化、伤口包扎过紧等），则可导致伤口愈合延缓。这是由于正常的血液供应除保证组织再生所必需的氧和营养物质外，还能控制局部感染、促进坏死组织的吸收。采用适当的物理疗法（如红外线照射、热敷等）可调整局部血液循环，改善营养代谢，促进组织修复。

（3）神经支配　正常的神经支配对组织再生有一定的作用。如麻风引起的溃疡不易愈合，是因为神经受损造成局部神经性营养不良。自主神经损伤，使局部血液循环障碍，对再生的影响更为明显。

（4）电离辐射　电离辐射可破坏细胞，损伤小血管，抑制组织再生，从而影响创伤的愈合。