细胞损伤机制与病理进程
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CONTENTS
01
损伤诱因分类
02
损伤类型划分
03
分子机制解析
04
损伤后结果
05
修复与代偿机制
06
病理案例关联
01
损伤诱因分类
化学因素损伤
如重金属、有机溶剂、药物等，通过与细胞内的生物大分子结合或干扰细胞代谢过程，导致细胞结构和功能损伤。
毒性化学物质
氧化应激
酸碱平衡失调
自由基、过氧化氢等活性氧物质，攻击细胞膜、蛋白质和核酸等生物分子，引发脂质过氧化、蛋白质交联等反应，导致细胞结构和功能异常。
细胞内酸碱环境的改变，影响酶活性、离子平衡和生物分子结构，导致细胞代谢和功能障碍。
物理因素损伤
机械性损伤
如撞击、挤压等外力作用，导致细胞变形、破裂或死亡。
01
辐射损伤
紫外线、X射线、伽马射线等电磁波辐射，直接损伤细胞DNA、破坏细胞结构，引起细胞凋亡或坏死。
02
热度损伤
高温环境下，细胞蛋白质变性、酶失活，细胞膜和细胞器受损，导致细胞功能丧失。
03
生物因素损伤
寄生虫感染
寄生虫通过摄取细胞营养、分泌有害物质或机械性损伤等方式，对细胞造成损害。
03
细菌、真菌等微生物通过产生毒素、破坏细胞结构等方式，影响细胞代谢和生存。
02
细菌与真菌感染
病毒感染
病毒侵入细胞后，利用细胞机制进行复制和扩散，同时破坏细胞结构和功能，导致细胞死亡。
01
02
损伤类型划分
可逆与不可逆损伤
细胞膜轻微受损，细胞功能暂时丧失，但细胞结构和功能可恢复，如肝细胞的脂肪变性。
可逆损伤
细胞结构严重受损，细胞功能完全丧失，细胞死亡，如肝细胞坏死。
不可逆损伤
形态学变化阶段
肿胀
萎缩
变形
坏死
细胞内液体增多，细胞体积增大，常见于缺氧、缺血等情况下。
细胞体积缩小，功能下降，常见于营养不良、慢性疾病等情况。
细胞形态不规则，失去正常结构，常见于炎症、肿瘤等情况下。
细胞死亡，组织结构消失，常见于严重感染、缺氧等情况下。
功能异常表现
功能亢进
细胞功能过度活跃，如甲状腺功能亢进症。
01
功能减退
细胞功能降低，如甲状腺功能减退症。
02
功能缺失
细胞功能完全丧失，如心肌细胞坏死后的心功能衰竭。
03
功能紊乱
细胞功能紊乱，如内分泌失调引起的代谢紊乱。
04
03
分子机制解析
细胞膜破坏机制
膜蛋白损伤
药物、毒素等外界因素可直接作用于细胞膜蛋白，导致其构象改变或功能丧失。
03
各种磷脂酶被激活，导致细胞膜的磷脂分解，从而破坏细胞膜完整性。
02
磷脂酶激活
脂质过氧化
自由基等活性氧物种攻击细胞膜脂质，导致脂质过氧化，从而破坏细胞膜的结构和功能。
01
线粒体功能障碍
药物、毒素等可抑制呼吸链的某个环节，导致ATP合成受阻，细胞能量供应不足。
呼吸链抑制
线粒体膜通透性增加，导致线粒体基质内的物质泄漏，引发细胞凋亡。
线粒体膜通透性改变
药物、自由基等可直接损伤线粒体DNA，影响其复制和转录，导致线粒体功能异常。
线粒体DNA损伤
遗传物质损伤
DNA突变
物理、化学因素或病毒等可导致DNA序列发生永久性的改变，进而影响蛋白质的合成和功能。
DNA交联
染色体结构异常
交联剂可使DNA链之间形成共价连接，影响DNA的复制和转录，进而导致细胞功能障碍。
染色体结构异常包括缺失、重复、倒位、易位等，这些异常可导致遗传信息紊乱，引发细胞病变。
1
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04
损伤后结果
细胞坏死进程
早期变化
细胞质内出现空泡，线粒体、内质网等细胞器肿胀，核固缩或消失。
01
中期变化
细胞膜破裂，细胞内容物外溢，引发周围组织的炎症反应。
02
晚期变化
细胞碎片被巨噬细胞吞噬，并引起周围组织修复和纤维化。
03
细胞凋亡通路
细胞凋亡执行
细胞出现凋亡小体，DNA断裂，细胞膜内陷并包裹细胞器形成凋亡小体，最终被巨噬细胞吞噬。
03
如p53、Bax等促凋亡基因表达增加，Bcl-2等抗凋亡基因表达降低。
02
凋亡相关基因激活
凋亡信号传导
通过细胞膜上的受体或线粒体途径接收凋亡信号。
01
受损或老化的细胞器被双层膜包裹形成自噬体。
自噬体的形成
自噬体与溶酶体结合形成自噬溶酶体，溶酶体内的酶将自噬体内的物质降解。
自噬体与溶酶体融合
降解产物如氨基酸、脂肪酸等被细胞再利用或排出细胞外。
降解产物的再利用
自噬性降解反应
05
修复与代偿机制
分子修复系统
细胞具有自动修复DNA损伤的能力，包括直接修复、碱基切除修复等多种方式。
DNA修复机制
蛋白质修复与降解
脂质修复与膜稳定
受损的蛋白质可被细胞内蛋白酶系统识别并降解，同时新的蛋白质不断合成以替代。
细胞膜的脂质成分可通过自我修复机制恢复，维持细胞膜的完整性和稳定性。
细胞再生能力
干细胞增殖与分化
干细胞具有自我更新和分化成特定细胞类型的能力，是细胞再生的主要来源。
01
细胞周期调控
细胞通过