細胞損傷:
所有病理的第一塊磚
整本病理,往下挖到最底,都落在這一章:細胞怎麼受傷、怎麼死、身體怎麼反應、怎麼收尾。考點密度極高、而且一通百通——壞死五型、凋亡 vs 壞死、白血球外滲級聯,這幾組對照背熟,後面每一章的器官病理都站得穩。
先講為什麼這章值得用力讀:
把細胞想成一座城市:平時靠發電廠(粒線體)供電、靠城牆(細胞膜)守住裡外。壓力來了,城市先改建適應(變大/變多/變小/換功能);撐不住就受傷(先還能修,過了某條線就修不回);最後死亡——有「優雅地拆除」(凋亡)和「爆炸式崩塌」(壞死)兩種死法。死完,消防隊(發炎)進場,再來工班(修復)收尾。整章就是這座城市從壓力到善後的完整劇本——而這劇本,後面每一個器官都會重演一次。
病理總論不教某一個器官,它教一整套通用語言:適應、損傷、死亡、發炎、修復。後面腫瘤章、心血管章、感染章,全都在反覆用這套詞彙。所以這一章投報率最高——學一次,用在整本書。國考也最愛從這裡出「看形態反推病因」的對照題:給你一個壞死樣貌、一個發炎情境,問你是哪一型、背後是什麼病。
五節走完整條路:① 細胞適應、② 可逆 vs 不可逆損傷、③ 細胞死亡(壞死五型+凋亡)、④ 細胞內堆積與病理性鈣化、⑤ 急性發炎、慢性發炎與組織修復。
細胞適應:壓力下的四種變身
細胞遇到持續的壓力,不會立刻死——它會先「變身」去適應。四種高頻形態,國考常配臨床情境問「這是哪一種適應」。用一句話分清楚:變大(肥大)、變多(增生)、變小(萎縮)、換種類(化生)——前兩個是「加碼」、第三個是「省電」、第四個是「轉行」:
肥大 hypertrophy
細胞體積變大(數目不變),整體器官變大。多發生在不太能分裂的細胞。如高血壓 → 左心室肥大;舉重 → 骨骼肌變粗。
增生 hyperplasia
細胞數目變多,需要細胞能分裂。如雌激素 → 子宮內膜增生;BPH 良性攝護腺增生;肝部分切除後再生。
萎縮 atrophy
細胞體積縮小(嚴重時數目也減)。如失神經、廢用、缺血、營養不良、老化。機轉:蛋白降解↑(ubiquitin-proteasome)+自噬↑。
化生 metaplasia
一種成熟細胞換成另一種成熟細胞(由幹細胞重新分化而來)。如Barrett 食道:鱗狀 → 柱狀上皮(長期胃酸刺激);吸菸者支氣管:柱狀 → 鱗狀。
化生本身是可逆的適應,但若刺激持續,可能進一步走向異生(dysplasia)→ 原位癌 → 侵襲癌。Barrett 食道增加食道腺癌風險、吸菸者支氣管鱗狀化生增加肺癌風險——這條「適應 → 癌變」的連線,正好把本章接到下一章的腫瘤總論。另一個易混淆點:hypertrophy(變大)vs hyperplasia(變多)要分清,子宮在懷孕時兩者並存(平滑肌既變大又變多)。
可逆 vs 不可逆損傷:粒線體那條線
當壓力超過適應能力,細胞開始「受傷」。同樣是缺氧(最常見的損傷原因),分水嶺在粒線體與細胞膜還救不救得回來:
細胞還能救
ATP 下降 → Na⁺/K⁺ 幫浦失靈 → 鈉與水流入 → 細胞水腫(cellular swelling)、內質網腫脹、核糖體從粗糙內質網脫落(蛋白合成↓)、糖解代償使糖原耗竭、乳酸堆積使 pH↓。移除刺激仍可完全復原。形態招牌:cellular swelling、脂肪變性(fatty change)。
過了臨界點
兩個關鍵:嚴重粒線體損傷(ATP 無法回復、釋出促凋亡因子)+細胞膜完整性崩潰。大量鈣(Ca²⁺)湧入活化各種降解酵素(phospholipase/protease/endonuclease),酵素外漏到血中。細胞核走向 pyknosis(濃縮)→ karyorrhexis(碎裂)→ karyolysis(溶解)。
細胞損傷的最終共同路徑可歸成四條:① ATP 耗竭(缺氧/缺血最常見)→ 離子幫浦停擺;② 粒線體損傷 → 能量斷供+釋放 cytochrome c 啟動凋亡;③ 胞內鈣(Ca²⁺)升高 → 活化破壞性酵素;④ 氧自由基(ROS)累積 → 攻擊脂質(lipid peroxidation)、蛋白、DNA。記法:「ATP 沒了、鈣進來了、自由基炸了、膜破了」。其中細胞膜(含粒線體膜、溶酶體膜)的損傷是「可逆 → 不可逆」的關鍵分界。
缺血再灌流傷害(ischemia-reperfusion injury)是個反直覺考點:恢復血流本是救命,但血流回來那一刻會額外造成傷害——氧自由基爆發、鈣超載、補體與發炎細胞湧入。所以「打通血管後反而出現一波新傷害」並不矛盾,這正是心肌梗塞 PCI、器官移植再灌流的重要併發機轉。
細胞死亡:壞死五型 + 凋亡
細胞死亡分兩大條路:壞死(necrosis,被動的意外)與凋亡(apoptosis,主動的程式化)。先看壞死——這是病理最招牌的考點之一。
壞死五型:看形態,反推病因 ★ 高頻
給你一個形態描述或部位,反推是哪一型壞死、背後是什麼病。五型一次背齊:
| 類型 | 形態特徵 | 典型情境 |
|---|---|---|
| 凝固性 coagulative | 組織輪廓保留數天(蛋白變性、酵素也被擋住)、嗜酸性無核細胞 | 實質器官梗塞(心、腎、脾)—— 除了腦 |
| 液化性 liquefactive | 組織完全溶解成黏稠液體;細菌感染時呈乳黃色膿(pus) | 腦缺氧梗塞、細菌/黴菌膿瘍 |
| 乾酪樣 caseous | 「乳酪狀」碎屑、輪廓完全消失,外圍包肉芽腫 | 結核(TB)、某些黴菌 |
| 脂肪 fat | 白堊狀鈣皂沉積(saponification,脂肪酸+鈣) | 急性胰臟炎(脂肪酶外漏) |
| 纖維素樣 fibrinoid | 血管壁亮粉紅(fibrin-like)蛋白沉積 | 免疫複合體血管炎(如 PAN)、惡性高血壓 |
最愛考的一條例外:實質器官梗塞 → 凝固性,但「腦」例外 → 液化性(神經組織脂質多、酶活性高,會「化掉」)。「腦中風的壞死型態」幾乎是送分/陷阱二選一題。記死口訣:身體梗塞凝固、腦梗塞液化;結核乾酪、胰炎脂肪、血管炎纖維素。
凋亡 vs 壞死:兩種死法 ★ 高頻
凋亡(apoptosis)是「程式化細胞死亡」,跟壞死的對照幾乎年年考,重點在「有沒有發炎、是不是耗能、誰主動誰被動、膜破不破」:
| 面向 | 凋亡 apoptosis | 壞死 necrosis |
|---|---|---|
| 性質 | 生理或病理、程式化主動 | 幾乎全是病理、被動意外 |
| 能量 | 耗能(ATP-dependent) | 不耗能(ATP 已枯竭) |
| 細胞大小 | 縮小,形成 apoptotic bodies | 腫脹(swelling)後崩解 |
| 細胞膜 | 保持完整(表面 phosphatidylserine 外翻當「吃我」訊號) | 破裂、內容物外漏 |
| 發炎 | 無發炎(被巨噬細胞乾淨吞噬) | 引起發炎 |
| DNA | 規律斷裂(caspase 活化 → ladder pattern) | 隨機降解(smear) |
一句話記死:凋亡是「乾淨的自殺」、壞死是「髒亂的意外」。考選項時只抓兩刀——膜破不破、發不發炎——幾乎所有對照題都能秒判。反直覺點:凋亡反而耗能(要 ATP 啟動 caspase),壞死才是「沒能量了才爆」。
① 內在途徑(intrinsic / 粒線體途徑):由細胞內訊號觸發(DNA 損傷、缺乏生長因子、ROS)→ Bcl-2 家族失衡(促凋亡的 Bax/Bak 勝過抗凋亡的 Bcl-2)→ 粒線體釋出 cytochrome c → 活化 caspase-9 → 執行 caspase。② 外在途徑(extrinsic / 死亡受體途徑):細胞外配體結合死亡受體(Fas–FasL、TNF 受體)→ 活化 caspase-8 → 執行 caspase。兩條最後匯流到 caspase-3 等執行者。記法:內在=粒線體+cytochrome c;外在=Fas/TNF 受體。
凋亡=「乾淨的自殺」(耗能、膜不破、不發炎、細胞自己縮成小包被默默清掉);壞死=「髒亂的意外」(能量枯竭、膜破、內容物潑出來引發發炎)。考選項時抓「膜破不破、發不發炎」這兩點,幾乎所有對照題都能秒判。
細胞內堆積與病理性鈣化
細胞受傷或代謝異常時,會堆積一些「不該堆」的東西,或在不該鈣化的地方鈣化。考點集中在兩型鈣化的鑑別:
營養不良性鈣化 dystrophic
鈣沉積在已受損/壞死的組織,血鈣正常。如動脈粥狀硬化斑塊、老化心臟瓣膜、乾酪樣(TB)壞死灶、psammoma body。記:「壞死的地方才鈣化」。
轉移性鈣化 metastatic
因高血鈣(hypercalcemia)使鈣沉積在正常組織。原因:副甲狀腺亢進、維生素 D 中毒、骨破壞(多發性骨髓瘤、骨轉移)、慢性腎衰竭。好發於排酸的器官(胃黏膜、腎、肺、血管)。
看「血鈣」就能分:血鈣正常 → 營養不良性(dystrophic,沉積在壞死處);血鈣升高 → 轉移性(metastatic,沉積在正常組織)。「metastatic(轉移性)」這個詞跟腫瘤轉移無關,純粹指「鈣到處跑去沉積」,是常見陷阱。另常考的細胞內堆積:脂肪(fatty change,肝最常見,酒精/糖尿病)、含鐵血黃素(hemosiderin,鐵過載)、脂褐質(lipofuscin,「磨損色素」,老化萎縮細胞)、黑色素(melanin)。
類澱粉沉積症 amyloidosis
另一種高頻的「不該堆的東西」——但它堆在細胞外。類澱粉(amyloid)不是單一物質,而是一群錯誤摺疊的蛋白形成β-摺疊片(β-pleated sheet)纖維沉積在組織間。它的麻煩在於:沉積處的器官會被「擠壞」——腎(蛋白尿/腎病症候群)、心(限制型心肌病)、肝脾腫大、神經病變。考點集中在染色特徵與三大型別的前驅蛋白:
類澱粉以 Congo red(剛果紅)染色,在偏振光(polarized light)下呈蘋果綠雙折射(apple-green birefringence)——這是診斷類澱粉的決定性特徵,幾乎年年考。本質源自其β-摺疊片結構。不管哪一型類澱粉,染色行為都一樣(因為共用 β-sheet 構型);分型靠「纖維蛋白是什麼」,不是靠染色。
三大型別記法:AL=Light chain(漿細胞/骨髓瘤,原發)、AA=慢性發炎(續發)、ATTR=Transthyretin(遺傳/老年)。
除了上面三大全身型,幾個局部型(localized)也是考點:Aβ → 阿茲海默症(腦內老年斑)、ACal(降鈣素)→ 甲狀腺髓質癌、AIAPP(島澱粉樣胜肽)→ 第二型糖尿病胰島、Aβ2m(β2-微球蛋白)→ 長期血液透析。陷阱:「amyloid(類澱粉)」跟澱粉(starch)毫無關係——名字是 19 世紀誤以為它是澱粉而來,本質是蛋白質。診斷金標準=組織切片(常取腹部脂肪或直腸)+ Congo red。
發炎與修復:身體的反應與收尾
細胞死了,身體要反應(發炎)並收拾善後(修復)。急性發炎是第一波,分「血管反應」與「細胞反應」兩條線。
急性發炎的經典五徵:紅(rubor)、腫(tumor)、熱(calor)、痛(dolor)、功能喪失(functio laesa)。前四項由 Celsus 提出、第五項由 Virchow 補上。對應機轉:血管擴張 → 紅熱;血管通透性↑、滲出液 → 腫;介質(bradykinin、PG)刺激神經 → 痛。
急性發炎兩條線
先擴張、再漏水
① 短暫血管收縮 → ② 血管擴張(vasodilation)(histamine、NO)使血流↑(紅、熱)→ ③ 血管通透性↑,富含蛋白的液體滲出 → 形成滲出液(exudate,高蛋白、比重高),血液濃縮、流速變慢(淤滯 stasis)。
白血球進場
主角是嗜中性球(neutrophil)——急性發炎前 6–24 小時的主力。它要從血管「爬出去」到組織,這就是下面那張圖的白血球外滲級聯。
記憶錨:先「滾」(selectin) → 再「黏」(integrin–ICAM) → 再「穿」(PECAM/diapedesis) → 最後「走」(chemotaxis)。國考最愛考「哪個黏附分子配對哪一步」:滾動=selectin × sialyl-Lewis X;緊黏=integrin × ICAM-1。趨化因子高頻四個:C5a、LTB₄、IL-8、細菌 N-formyl 胜肽。
這張圖把「五徵」連回機轉:血管先擴張(紅熱)→ 再漏水(腫)→ 白血球爬出來清場 → 介質刺激神經(痛)。國考愛問「紅腫熱痛各自的機轉」或「哪個介質造成痛」——把這條因果鏈記住就不會錯。下面這張表是同一批介質的「誰做什麼」明細。
化學介質:誰做什麼
發炎的每個現象背後都有介質。把高頻幾個對到「功能」上:
| 介質 | 來源 | 主要作用 |
|---|---|---|
| Histamine | 肥大細胞、嗜鹼性球、血小板 | 血管擴張、通透性↑(最早期) |
| Prostaglandin(PG) | 由 COX 代謝花生四烯酸 | 血管擴張、發燒、痛(NSAID 擋 COX) |
| Leukotriene(LT) | 由 5-LOX 代謝花生四烯酸 | LTB₄ 趨化;LTC/D/E₄ 通透性↑、支氣管收縮 |
| Bradykinin | kinin 系統 | 血管擴張、通透性↑、痛 |
| TNF / IL-1 | 巨噬細胞 | 內皮活化、全身性發燒、急性期反應 |
| 補體 C3a / C5a | 補體系統 | 過敏毒素(anaphylatoxin);C5a 強趨化 |
慢性發炎與肉芽腫
急性發炎沒解決,就轉慢性發炎——主角換成單核球/巨噬細胞、淋巴球、漿細胞,特徵是組織破壞+同時進行的修復(血管新生、纖維化)。其中一種特殊型態必考:
肉芽腫=巨噬細胞活化成類上皮細胞(epithelioid cells)聚集成團,外圍包淋巴球,常融合成多核巨細胞(giant cells)。分兩類:① 乾酪型(caseating)——中央乾酪壞死,典型是結核(TB);② 非乾酪型(non-caseating)——如結節病(sarcoidosis)、克隆氏症、異物反應。形成需 TH1 細胞分泌 IFN-γ 活化巨噬細胞,屬 第四型(遲發性)過敏。別跟「肉芽組織(granulation tissue,修復用的新生血管+纖維母細胞)」搞混——兩者名字像、東西完全不同。
考試愛把「哪些病會形成肉芽腫」做成配對/單選,記這張表+「乾酪 vs 非乾酪」這一刀:
| 病因 | 代表疾病 | 乾酪? | 記憶點 |
|---|---|---|---|
| 細菌(感染) | 結核(TB)、痲瘋(leprosy) | 乾酪(TB) | 抗酸染色找菌;TB 是「乾酪型」的代名詞 |
| 黴菌(感染) | 組織漿菌、隱球菌、芽生菌 | 常乾酪 | 免疫低下者好發;GMS/PAS 染色找菌 |
| 螺旋體 / 其他 | 梅毒(gumma)、貓抓病 | 梅毒似乾酪 | 第三期梅毒的「梅毒瘤 gumma」 |
| 不明(自體發炎) | 結節病 sarcoidosis | 非乾酪 | 「非乾酪型」代名詞;血鈣↑、ACE↑、雙側肺門淋巴結腫 |
| 不明(腸道) | 克隆氏症 Crohn | 非乾酪 | 跳躍性、穿壁性發炎+非乾酪肉芽腫 |
| 異物 | 縫線、滑石粉、矽(silica) | 非乾酪 | 偏振光下可見異物本體(如滑石) |
① 乾酪 vs 非乾酪是第一刀:中央有乳酪狀壞死=乾酪型,首想TB(及部分黴菌、梅毒);乾淨無壞死=非乾酪型,首想sarcoidosis、Crohn、異物。② 多核巨細胞兩型別搞混:Langhans 巨細胞(細胞核排成馬蹄/周邊環狀)見於感染性肉芽腫(如 TB);異物巨細胞(foreign-body type)核散亂分布,見於異物反應。兩者都是巨噬細胞融合而成,差在「核怎麼排」。
組織修復:再生 vs 纖維化
收尾有兩種:能不能「長回原樣」取決於細胞能不能分裂+組織支架(基底膜)有沒有壞:
長回原來的細胞
需可分裂細胞+支架完整。易變細胞(labile,如表皮、腸黏膜、骨髓)一直分裂、最會再生;穩定細胞(stable,如肝、腎小管)平時休眠、受刺激可分裂(肝再生最經典)。
用結締組織補
當細胞不能分裂(permanent,如心肌、神經元)或支架已毀,就靠肉芽組織 → 膠原沉積 → 瘢痕(scar)填補,無法恢復功能。心肌梗塞後留疤、肝硬化都是這條路。
一期癒合(primary intention):傷口邊緣整齊、貼合(如乾淨手術切口縫合)→ 組織缺損小、瘢痕小、癒合快。二期癒合(secondary intention):傷口大、邊緣分離(如潰瘍、大面積撕裂)→ 需大量肉芽組織填補、有明顯傷口收縮(myofibroblast 主導)、瘢痕大、癒合慢。關鍵差異在「組織缺損量」,不是「乾不乾淨」。膠原由 type III(早期肉芽)→ type I(成熟瘢痕),重塑需 MMP(基質金屬蛋白酶,需鋅);維生素 C 缺乏會使膠原交聯不良、傷口癒合差。
環境與營養病理:致病的「外來因子」總論
細胞損傷的外因裡,三個現代最常考、也最高 CP 值的是菸、酒、肥胖——它們不是單一器官的病,而是「跨多系統的致病引擎」。這裡只抓病理機轉總論(具體疾病在各器官章):
最常見的外因性致癌物
Robbins:菸是人類癌症最常見的可預防外因。菸含器官特異性致癌物(多環芳香烴、亞硝胺)→ 肺、口腔、膀胱、胰等多處癌;nicotine(尼古丁)本身不致癌但高成癮。另含 CO(降攜氧)促動脈粥狀硬化。
毒在「代謝中間產物」
乙醇經乙醇去氫酶(ADH)+ MEOS(CYP2E1)代謝成乙醛(acetaldehyde,有毒)→ 再成醋酸。乙醛+NADH 過多 → 脂肪肝 → 酒精性肝炎 → 肝硬化三部曲;也增食道、肝等癌風險。
代謝症候群的源頭
中央型肥胖→ 胰島素阻抗→ 第二型糖尿病、動脈粥狀硬化、代謝症候群、非酒精性脂肪肝(NAFLD/NASH)。脂肪組織是內分泌器官:分泌瘦素(leptin,肥胖時阻抗)與發炎激素。
CO 中毒是急診+病理雙棲的高頻題:CO 與血紅素的親和力遠高於 O₂(約 200 倍),形成碳氧血紅素(carboxyhemoglobin)使血液帶不動氧 → 全身缺氧。招牌徵象:皮膚與血液呈櫻桃紅色(cherry-red)。診斷靠測碳氧血紅素濃度(一般血氧機會被騙、讀數假性正常)。記法:CO 搶氧的位子、櫻桃紅、缺氧但不發紺。
練習:先想,再點選項
兩題打的是本章最高頻的「壞死型態對照」與「凋亡 vs 壞死」。心裡先選一個再點——主動提取(active recall)比重讀有用得多。
細胞損傷這一章是整本病理的第一塊磚:適應(變大/多/小/換)→ 損傷(可逆 vs 不可逆,界線在膜與粒線體)→ 死亡(壞死五型看形態反推、凋亡是乾淨自殺)→ 發炎(先滾再黏再穿再走)→ 修復(能分裂就再生、不能就留疤)。把這條主線焊死,後面每一章的器官病理都只是它的應用。