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病毒性肝炎病理病毒性肝炎是由多种肝炎病毒引起的以肝脏炎症为主要表现的传染病本课程将深入探讨病毒性肝炎的病理学特点,包括各型肝炎病毒的特性、传播途径、肝细胞损伤机制以及相应的组织学改变目录病毒性肝炎概述定义、流行病学、分类以及各型肝炎病毒的基本特性传播途径与病理生理学粪-口传播、血液传播、母婴传播及肝细胞损伤机制病理变化与实验室诊断急慢性肝炎的病理特点、组织学改变及实验室检查方法并发症、治疗与预防引言病毒性肝炎概述全球性健康问题病理学研究的意义研究进展病毒性肝炎是全球范围内严重的公共卫生从病理学角度研究病毒性肝炎,有助于我近年来,随着分子病理技术的发展,我们问题,影响数亿人口每年约有130万人们理解肝脏对病毒感染的反应过程、免疫对病毒性肝炎的认识不断深入,为抗病毒死于病毒性肝炎相关疾病,包括肝硬化和病理机制以及疾病进展规律这些基础研治疗和疫苗开发提供了科学依据同时,肝癌在我国,病毒性肝炎尤其是乙型肝究对指导临床诊疗、评估预后和制定预防肝脏病理学检查仍是评估肝炎活动度和纤炎发病率高,是重要的传染病之一策略具有重要的实践意义维化程度的金标准病毒性肝炎的定义医学定义病理学特征病毒性肝炎是由多种肝炎病毒从病理学角度,病毒性肝炎表现为(HAV、HBV、HCV、HDV、肝细胞变性、坏死,伴有炎症细胞HEV等)感染肝脏引起的炎症性浸润,肝小叶结构紊乱,可进展为疾病,主要表现为肝细胞损伤、肝纤维化和肝硬化功能异常和相应的临床症状临床表现临床上可表现为无症状感染、急性肝炎、慢性肝炎、肝硬化甚至肝细胞癌病毒性肝炎是全球肝硬化和肝癌的主要原因之一病毒性肝炎的流行病学亿
3.5乙肝病毒携带者全球约有
3.5亿慢性乙肝病毒感染者,其中中国约占1/3万7100丙肝病毒感染者全球丙型肝炎感染人数约7100万,主要通过血液传播万130年死亡病例每年约有130万人死于病毒性肝炎相关并发症80%肝癌相关性全球约80%的肝细胞癌与HBV或HCV感染相关病毒性肝炎的分类乙型肝炎HBV甲型肝炎HAV DNA病毒,通过血液、性接触和母婴途径传播,可引起急性和慢性肝炎单链RNA病毒,通过粪-口途径传播,主要引起急性肝炎丙型肝炎HCVRNA病毒,主要通过血液传播,约80%感染者发展为慢性肝炎戊型肝炎HEV丁型肝炎RNA病毒,主要通过粪-口途径传播,孕妇HDV感染有较高死亡率缺陷型RNA病毒,需要HBV协助才能感染肝细胞,导致更严重的肝损伤甲型肝炎病毒()HAV病毒学特点传播途径病理学特性甲型肝炎病毒属于肠道主要通过粪-口途径传播,只引起急性肝炎,不会病毒科,无包膜单链常见于食用被污染的水转为慢性,通常为自限RNA病毒,直径27-或食物,密切接触感染性疾病感染后可产生32nm,具有较强的环者也可传播,在卫生条持久免疫力,病毒复制境抵抗力,在酸性条件件差的地区更为常见不直接导致细胞损伤,和室温下可存活数周至而是免疫应答导致肝细数月胞损伤乙型肝炎病毒()HBV病毒学特点复制机制HBV属于嗜肝DNA病毒科,是一种部分双链环状DNA病毒,通过逆转录机制复制,先转录成RNA,再由病毒逆转录酶反转有完整的病毒颗粒(Dane颗粒)和不完整的表面抗原颗粒录为DNA,可整合宿主基因组或形成共价闭合环状DNAcccDNA1234基因组特性临床意义基因组仅
3.2kb,含有四个重叠的开放阅读框,编码多种病毒感染可导致急性肝炎,约5-10%成人和90%新生儿感染发展蛋白,包括表面抗原HBsAg、核心抗原HBcAg、e抗原为慢性,是肝硬化和肝细胞癌的主要病因之一HBeAg及病毒聚合酶丙型肝炎病毒()HCV病毒学特点HCV是一种有包膜的单链RNA病毒,属于黄病毒科基因组特性基因组大小约
9.6kb,编码单一多蛋白,经蛋白酶切割生成结构蛋白和非结构蛋白基因多样性有至少6种主要基因型和多种亚型,变异率高,增加了疫苗开发难度致病特点约80%感染者发展为慢性肝炎,长期感染增加肝硬化和肝癌风险丁型肝炎病毒()HDV病毒学特点HDV是一种缺陷型RNA病毒,其复制和传播需要HBV协助病毒基因组是一种单链环状RNA,结构类似于植物病毒样RNA,是已知最小的人类病原体之一对的依赖性HBVHDV只有在HBV存在的情况下才能完成生命周期,它利用HBV的表面抗原HBsAg作为自身包膜蛋白,帮助病毒粒子形成和传播感染方式HDV感染可以是与HBV的同时感染共同感染,也可以是在慢性HBV感染的基础上叠加感染超级感染超级感染往往导致更严重的肝损伤病理损伤特点HDV与HBV共同感染可导致更严重的肝炎,加速肝硬化进程,显著增加肝功能衰竭风险,死亡率比单纯HBV感染高10倍戊型肝炎病毒()HEV病毒分类嗜肝病毒科,无包膜单链RNA病毒基因型共4个主要基因型HEV1-4,基因型1和2主要感染人类,基因型3和4为人畜共患型传播途径主要通过粪-口途径传播,污染的饮用水是主要来源,基因型3和4可通过食用未煮熟的猪肉、鹿肉等传播流行特点主要在亚洲、非洲、墨西哥等卫生条件较差地区流行,发达国家也有散发病例临床特点通常为自限性急性肝炎,孕妇感染可导致重型肝炎,死亡率高达15-25%病理特点类似甲型肝炎,主要为胆汁淤积性肝炎,不发展为慢性肝炎免疫功能低下者除外病毒性肝炎的传播途径粪口传播-感染者排毒环境污染病毒经粪便排出体外污染水源、食物或物品表面肝脏感染摄入途径病毒通过肠道吸收后到达肝脏通过饮水、进食或接触口腔进入人体粪-口传播是甲型肝炎和戊型肝炎的主要传播途径这类病毒具有较强的环境抵抗力,可在外界环境中存活数周至数月在卫生条件较差的地区尤为常见,常导致爆发性流行预防措施包括改善饮水卫生、食品安全管理、个人卫生习惯养成和接种疫苗等血液传播输血与血制品输注被污染的血液或血制品是传统上血液传播型肝炎病毒的重要途径在血液筛查技术应用前,输血后乙型和丙型肝炎较为常见目前大多数国家已建立完善的血液筛查系统,大大降低了这一风险注射器共用静脉吸毒者共用注射器是HBV和HCV传播的高危途径即使微量的被污染血液也足以传播这些病毒医疗机构中重复使用未充分灭菌的注射器在某些地区仍然是传播的重要因素医疗暴露医护人员职业暴露、不规范的侵入性医疗操作和牙科治疗都可能导致HBV、HCV和HDV的传播针刺伤、黏膜暴露以及破损皮肤接触感染者血液都是可能的传播方式其他血液接触共用剃须刀、牙刷、纹身工具、针灸针以及其他可能带血的个人物品也可能传播HBV和HCV器官移植、透析治疗也是潜在的传播途径母婴传播妊娠期孕妇感染乙肝病毒,体内HBsAg、HBeAg阳性,尤其是HBV DNA水平高时,母婴传播风险增加妊娠晚期胎盘微小破损可能导致病毒进入胎儿血液循环分娩过程分娩时新生儿可通过接触母体血液、羊水或其他体液而感染这是母婴传播的主要时期,约占垂直传播的90%阴道分娩和剖宫产的传播风险可能有所不同产后接触新生儿与母亲密切接触,通过伤口、黏膜或哺乳等方式也可能传播乳汁中可检测到HBsAg,但传播风险较低,一般不建议禁止母乳喂养预防措施对HBsAg阳性母亲所生新生儿,在出生后24小时内同时接种乙肝疫苗和乙肝免疫球蛋白HBIG可有效降低感染率,阻断约95%的母婴传播病毒性肝炎的病理生理学免疫介导的肝损伤细胞免疫和体液免疫共同参与肝脏炎症反应炎症细胞浸润和细胞因子释放肝细胞损伤细胞变性、坏死和凋亡病毒感染肝细胞4病毒复制和抗原表达病毒性肝炎的病理生理过程始于病毒感染肝细胞并在其中复制大多数肝炎病毒本身并不直接具有细胞毒性,而主要是宿主免疫反应对表达病毒抗原的肝细胞的攻击导致肝细胞损伤这种免疫病理过程包括特异性T细胞识别并杀伤感染的肝细胞,同时释放多种细胞因子,进一步加重炎症反应和组织损伤肝细胞损伤机制直接细胞毒性免疫介导的损伤炎症因子损伤某些肝炎病毒可能直接对肝细胞产生毒性这是主要的损伤机制细胞毒性T淋巴细胞活化的免疫细胞释放多种细胞因子,如作用,干扰细胞正常功能例如,HCV核CTL识别并杀伤表达病毒抗原的肝细胞TNF-α、IFN-γ和IL-1等,可直接损伤肝细心蛋白可诱导氧化应激,导致线粒体功能自然杀伤NK细胞也参与清除感染细胞胞或诱导其凋亡这些因子还能吸引更多障碍和细胞凋亡然而,大多数肝炎病毒抗体依赖性细胞介导的细胞毒性ADCC炎症细胞浸润肝脏,形成级联放大的炎症并不直接溶解肝细胞反应在肝细胞损伤中也起重要作用反应免疫反应在肝炎中的作用细胞反应抗体反应细胞因子网络TCD8+细胞毒性T淋巴细胞CTL B淋巴细胞产生针对病毒抗原的多种细胞因子在肝炎发病中起关是清除病毒感染肝细胞的主要效特异性抗体这些抗体可以中和键作用IFN-α/β具有抗病毒作应细胞,它们通过释放穿孔素和病毒,防止其感染新的肝细胞,用;TNF-α和IL-1促进炎症;IL-颗粒酶直接杀伤表达病毒抗原的也参与抗体依赖性细胞介导的细10和TGF-β具有抑制炎症和促进肝细胞CD4+辅助T细胞通过胞毒性ADCC,通过NK细胞纤维化的双重作用;趋化因子如分泌细胞因子调节免疫反应强度间接杀伤感染的肝细胞CXCL9和CXCL10招募免疫细和方向胞到肝脏免疫平衡肝炎的转归取决于病毒清除和组织损伤之间的平衡过强的免疫反应可导致严重肝损伤,而过弱的反应则无法清除病毒,导致慢性感染免疫耐受和免疫逃逸是慢性肝炎持续的重要机制急性病毒性肝炎的病理变化急性病毒性肝炎的病理变化主要包括四个方面
①肝细胞变性和坏死,包括气球样变性、酸嗜性变性和桥接性坏死;
②炎症细胞浸润,主要为淋巴细胞和单核细胞;
③库普弗细胞增生和活化;
④再生结节形成,表现为肝细胞核分裂象增多急性期肝脏可轻度肿大,切面黄褐色,组织学上肝小叶结构基本保持完整肝细胞变性和坏死气球样变性肝细胞坏死肝细胞胞浆肿胀透明,呈气球状,主要为水钠潴留所致细胞内可表现为点状坏死、片状坏死、桥接性坏死和大片坏死桥接性可见Councilman小体(酸嗜性小体),为凋亡肝细胞残余这坏死是指肝小叶中心区与门管区之间或门管区与门管区之间的带是病毒性肝炎的特征性改变之一状坏死,是肝炎严重程度的重要指标肝细胞凋亡坏死分布模式免疫细胞通过Fas/FasL途径、颗粒酶/穿孔素途径等诱导肝细胞凋不同类型肝炎坏死分布有差异HAV和HEV多为中央带状坏死,亡凋亡的肝细胞呈圆形,胞浆嗜酸性增强,核固缩或碎裂,最HBV多为周边性坏死,HCV兼有两种类型坏死范围与肝功能异终形成凋亡小体常程度和临床严重性相关炎症细胞浸润浸润部位主要为门管区和肝窦,严重者可扩展至肝小叶内主要细胞类型淋巴细胞T细胞为主、单核/巨噬细胞、少量中性粒细胞和浆细胞淋巴细胞亚型CD8+细胞毒性T细胞、CD4+辅助T细胞、NK细胞和B细胞特征性改变碎屑样坏死(piecemeal necrosis)淋巴细胞侵入界板,与肝细胞接触并导致其坏死炎症程度评分G0-G4分级,根据门管区炎症和小叶内炎症活动度评估临床意义炎症严重程度反映疾病活动性,与转氨酶水平相关,是评估治疗和预后的重要指标再生结节形成肝细胞丢失病毒感染导致大量肝细胞坏死,激活肝脏修复机制幸存的肝细胞接收增殖信号,开始分裂以补充丢失的细胞肝星状细胞和库普弗细胞也参与这一过程,释放多种生长因子肝细胞增生可见多数肝细胞进入细胞周期,核分裂象明显增多肝细胞索增厚,可由单层变为多层在严重肝炎中,肝细胞再生常伴随着结构紊乱,形成不规则的细胞团块,称为再生结节微环境变化伴随再生过程,肝脏微环境发生改变胶原纤维沉积增加,新生血管形成,细胞外基质成分变化这些改变影响肝细胞的功能和分化状态,也影响药物代谢和解毒功能再生模式异常持续的炎症和肝细胞损伤导致再生模式异常,重复的损伤-再生循环可能导致肝硬化再生结节大小不一,被纤维隔分隔,破坏了正常肝小叶结构,影响肝脏血流分布和功能慢性病毒性肝炎的病理变化纤维化扩展持续性炎症肝细胞变性慢性肝炎最显著的特征是进行性纤维化,从门管区和小叶内可见慢性炎症细胞浸润,主可见多种形式的肝细胞变性,包括气球样变门管区向小叶内扩展早期表现为门管区纤要为淋巴细胞和单核细胞界面肝炎(也称性、脂肪变性、地图样变性等长期演变可维组织增生,随后形成纤维隔,最终可发展碎屑样坏死)是特征性表现,指门管区与小出现大细胞性异型性改变和小细胞性异型性为肝硬化纤维化程度可分为S0-S4级叶交界处的炎症和肝细胞坏死改变,这些是肝癌前病变的重要标志肝细胞持续性损伤免疫逃逸机制细胞损伤谱系代谢紊乱慢性病毒性肝炎中,病毒通过多种机制逃慢性肝炎中肝细胞损伤呈现多种形式,包长期肝脏炎症导致肝细胞脂质代谢异常,避宿主免疫清除HBV可通过产生变异株、括氧化应激损伤、脂质过氧化、内质网应可出现脂肪变性一部分慢性HCV患者表抑制干扰素信号通路、调节抗原表位表达激反应等特征性病理表现包括肝细胞气现为肝细胞内脂滴积累,称为硬变前脂肪等方式逃避免疫监视HCV的高变异性和球样变性、酸嗜性小体、Mallory-Denk变性慢性感染还可影响胆红素代谢,导囊膜蛋白的变色龙特性有助于其逃避抗小体形成和肝细胞凋亡增加致胆汁淤积性改变体中和纤维化进展激活期1肝细胞持续损伤和炎症刺激导致肝星状细胞HSC激活HSC从静止状态转变为活化的肌成纤维细胞样表型,表达α-平滑肌肌动蛋白α-SMA,成为产生胶原纤维的主要细胞纤维沉积期2活化的HSC产生大量细胞外基质ECM,主要为I型和III型胶原蛋白同时,基质金属蛋白酶MMPs与其抑制物TIMPs平衡失调,导致ECM降解减少,纤维沉积增加纤维扩展期3纤维化从门管区开始,逐渐向肝小叶内扩展,形成纤维隔这一过程中,肝小叶结构被破坏,肝窦毛细血管化,影响肝细胞与血液交换和肝脏血流动力学肝硬化形成期4纤维隔连接成网,将肝组织分割成大小不等的结节,形成典型的肝硬化此时肝脏微循环严重受损,门静脉高压症形成,肝功能逐渐衰竭肝硬化的发展肝癌发生风险年发生率3-8%失代偿期肝硬化2出现腹水、静脉曲张出血等并发症代偿期肝硬化3形成再生结节和纤维隔进行性纤维化4纤维组织桥接形成慢性炎症5持续性肝细胞损伤病毒性肝炎导致的肝硬化是一个逐渐进展的过程,从慢性炎症到进行性纤维化,最终形成典型的肝硬化组织学上,早期肝硬化表现为完整的纤维隔和初步形成的再生结节;中期肝硬化结节更加明显,门静脉分支被压迫;晚期肝硬化结节大小不一,伴有显著的血管重塑肝硬化向晚期进展后,可出现一系列并发症,如门静脉高压、消化道出血、肝功能衰竭等甲型肝炎的病理特点急性肝细胞损伤甲型肝炎主要表现为急性肝细胞损伤,以肝小叶区为主,特别是中央区可见明显的肝细胞气球样变性、酸嗜性变性和点状坏死坏死程度轻重不一,大多较轻微炎症细胞浸润门管区和肝窦内可见淋巴细胞、单核细胞浸润,中性粒细胞较少炎症以门管区为中心,但一般不破坏限板,不出现典型的界面肝炎胆汁淤积改变甲型肝炎常伴有不同程度的胆汁淤积,表现为毛细胆管扩张,胆汁栓形成,肝细胞内胆汁颜料沉积这是甲型肝炎相对特征性的表现自限性恢复甲型肝炎是自限性疾病,不转为慢性恢复期可见肝细胞再生活跃,核分裂象增多肝脏结构通常完全恢复,不留后遗症,极少数重症病例可能发展为暴发性肝炎乙型肝炎的病理特点多阶段特点乙型肝炎病理特点根据疾病阶段不同而异可表现为急性肝炎、慢性肝炎、肝硬化和肝细胞癌等不同阶段的病理改变每个阶段有独特的组织学特征,反映疾病的自然进程特征性细胞变乙型肝炎最具特征性的改变是磨玻璃样肝细胞(ground-glass hepatocyte),表现为胞浆内HBsAg堆积;另一特征为沙粒状肝细胞(sandy hepatocyte),表现为胞浆内含HBcAg的细颗粒界面肝炎明显慢性乙型肝炎表现为明显的界面肝炎(碎屑样坏死),门管区与小叶交界处有淋巴细胞浸润和肝细胞坏死这一特征反映疾病活动性,是判断预后和治疗效果的重要指标多形性改变乙型肝炎可见多种形式的肝细胞变性,包括气球样变性、脂肪变性和地图样变性小叶内炎症活动度和肝细胞坏死程度与血清转氨酶水平和HBV DNA载量相关丙型肝炎的病理特点淋巴滤泡形成脂肪变性胆管上皮损伤丙型肝炎的特征性改变是门管丙型肝炎患者肝细胞脂肪变性丙型肝炎可见胆管上皮损伤,区淋巴滤泡形成,这在其他类发生率高,尤其是基因1型表现为胆管上皮细胞变性、坏型病毒性肝炎中较为罕见滤HCV感染者可表现为大滴死和淋巴细胞浸润这种病变泡中心可见生发中心,提示B或小滴脂肪变性,主要分布在与自身免疫反应有关,也是丙细胞活化和增殖,反映局部抗小叶周边区,这与HCV核心肝相关自身免疫性胆管炎的病体反应的存在蛋白干扰脂质代谢有关理基础特殊纤维化模式丙型肝炎的纤维化特点是门-门桥接纤维化比门-中心桥接更为常见纤维化多从门管区开始,逐渐向小叶内扩展,可呈现特征性的蜘蛛网状纤维分布模式丁型肝炎的病理特点炎症反应更剧烈与单纯HBV感染相比更为严重广泛坏死明显2融合性坏死和桥接性坏死更常见病程进展迅速更快速发展为肝硬化双重病毒标记同时表达HBsAg和HDAg丁型肝炎是由HDV和HBV共同感染或HDV在慢性HBV感染基础上叠加感染所致其病理特点主要表现为比单纯乙型肝炎更严重的肝细胞损伤和炎症反应免疫组化可同时检测到HBsAg和HDV抗原HDAg在慢性HDV感染中,肝细胞内可见HDAg阳性核包涵体HDV与HBV共感染时,由于两种病毒相互抑制,HBsAg和HBcAg的表达可能减少,但肝损伤程度加重戊型肝炎的病理特点显著胆汁淤积戊型肝炎的突出特点是明显的胆汁淤积性改变,表现为肝细胞内胆汁颜料堆积,毛细胆管扩张和胆汁栓形成这一特点与临床上出现的黄疸相符中央区坏死为主肝细胞坏死主要分布在小叶中央区第3区,表现为点状坏死、灶状坏死,重症病例可见桥接性坏死和亚大叶性坏死这种分布模式类似于缺血性损伤中度炎症反应门管区和肝窦内有中度炎症细胞浸润,以单核细胞和淋巴细胞为主与甲型肝炎类似,炎症多局限于门管区,一般不破坏限板孕妇特殊病变孕妇感染HEV时可出现特殊的病理改变,包括弥漫性肝细胞坏死、微血管血栓形成和出血性改变这些改变是孕妇感染HEV后发生暴发性肝炎和高死亡率的病理基础病毒性肝炎的组织学改变急性病毒性肝炎慢性病毒性肝炎肝硬化期急性期表现为肝细胞变性和坏死,炎症细胞慢性期表现为持续性炎症和进行性纤维化后期表现为再生结节和纤维隔形成的典型肝浸润,肝小叶结构基本保持完整肝细胞可特征性改变是界面肝炎(碎屑样坏死),表硬化改变再生结节大小不一,被纤维隔完见气球样变性、酸嗜性变性,胞浆内可见现为门管区与小叶交界处的炎症和肝细胞坏全分隔肝小叶结构完全破坏,形成假小叶Councilman小体门管区和小叶内有炎症死随着疾病进展,可见纤维隔形成,肝小可见明显的血管重塑,门静脉分支受压,形细胞浸润,以淋巴细胞为主叶结构紊乱成侧支循环肝小叶结构改变正常肝小叶结构急性期改变慢性期改变正常肝小叶呈六角形结构,中心有中心静急性病毒性肝炎时,肝小叶结构基本完整,慢性病毒性肝炎随着疾病进展,肝小叶结脉,周边有6个门管区肝细胞呈放射状但可见肝细胞变性、坏死和炎症细胞浸润构逐渐被破坏纤维组织从门管区向小叶排列,形成肝细胞索,肝细胞索之间为肝肝细胞索排列紊乱,肝窦可扩张或充血内扩展,形成纤维隔,将肝小叶分割成不窦,肝窦内有库普弗细胞肝细胞与肝窦肝细胞再生活跃,可见核分裂象增多规则的假小叶肝窦毛细血管化,Disse之间有Disse腔,便于物质交换腔纤维化,影响物质交换门管区改变炎症细胞浸润界面肝炎1门管区炎症细胞浸润是肝炎活动的重要标志炎症突破限板向小叶内扩展,导致界面肝炎胆管变化纤维组织增生4胆管上皮增生或胆管消失是不同类型肝炎的慢性炎症刺激引起门管区纤维组织增生3表现门管区包含门静脉分支、肝动脉分支和胆管,是肝组织病理学评价的重要部位在病毒性肝炎中,门管区是最早出现病变的区域之一急性期可见轻至中度炎症细胞浸润;慢性期炎症持续存在,并可突破限板向小叶内扩展,形成界面肝炎随着疾病进展,门管区纤维组织增生,向外扩展形成纤维隔不同类型肝炎门管区变化有差异HBV多见明显界面肝炎;HCV特征性表现为门管区淋巴滤泡形成;自身免疫性肝炎可见显著的界面肝炎和浆细胞浸润肝细胞病变类型病毒性肝炎中可见多种肝细胞病变类型气球样变性是最常见的非特异性变化,表现为细胞肿胀透明;酸嗜性变性(Councilman小体)是肝细胞凋亡的形态学表现;磨玻璃样肝细胞是乙型肝炎的特征性改变,为胞浆内HBsAg堆积;沙粒状肝细胞见于乙型肝炎,表现为胞浆内HBcAg颗粒;地图样变性见于各种肝炎,是肝细胞损伤修复的表现;脂肪变性在丙型肝炎中尤为常见这些变化对肝炎类型鉴别和疾病活动性评估有重要价值病毒性肝炎的免疫病理学细胞介导的免疫反应T细胞毒性细胞辅助细胞CD8+T CTLCD4+TCD8+T细胞是病毒性肝炎中清除感CD4+T细胞通过分泌细胞因子协调染肝细胞的主要效应细胞它们通免疫反应Th1型细胞产生IFN-γ和过识别肝细胞表面MHC-I分子呈递TNF-α等促炎因子,增强抗病毒反的病毒抗原肽,释放穿孔素和颗粒应;Th2型细胞产生IL-4和IL-10等酶,直接杀伤感染的肝细胞同抗炎因子,调节B细胞抗体产生;时,CTL还可通过Fas/FasL途径诱Th17细胞产生IL-17,促进炎症;调导肝细胞凋亡节性T细胞Treg抑制过度免疫反应细胞失调T在急性自限性肝炎中,T细胞反应强而有效,能够清除病毒而在慢性肝炎中,T细胞功能耗竭、克隆无能或调节失衡,导致病毒持续存在和肝脏炎症持续损伤这种失调表现为CTL杀伤活性下降、细胞因子谱异常和T细胞信号传导缺陷细胞和抗体反应B细胞活化1BB细胞通过表面免疫球蛋白识别病毒抗原,在CD4+T细胞的帮助下被活化活化的B细胞在淋巴组织的生发中心增殖分化,形成浆细胞和记忆B细胞抗体产生浆细胞分泌特异性抗体,包括IgM、IgG等急性期首先出现IgM抗体,随后转为IgG抗体这些抗体可以中和游离的病毒颗粒,防止其感染新的肝细胞免疫复合物形成抗体与病毒抗原结合形成免疫复合物,被网状内皮系统清除在某些情况下,免疫复合物沉积可引起血管炎、肾炎等肝外表现,如HBV相关的多发性结节性动脉炎免疫记忆形成记忆B细胞可长期存在,在再次接触同一病毒时快速产生高亲和力抗体,这是疫苗保护作用的基础肝炎患者恢复后通常获得持久免疫力,很少再次感染同一型病毒细胞因子在肝炎中的作用αTNF-促炎作用由巨噬细胞、T细胞产生,直接诱导肝细胞凋亡,激活炎症级联反应γIFN-抗病毒效应由NK细胞、T细胞分泌,增强抗原呈递,抑制病毒复制IL-10抑制炎症抑制促炎细胞因子释放,调节免疫反应强度,过度表达可导致病毒持续感染βTGF-促纤维化活化肝星状细胞,促进胶原合成,是肝纤维化的关键介质病毒性肝炎的实验室诊断血清学检查检测血清中的病毒抗原和特异性抗体,如HAV-IgM、HBsAg、HBsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb、HCV-Ab等这些标志物可帮助确定感染类型、判断疾病阶段和评估预后血清学检查是肝炎诊断的基础和筛查的主要方法病毒核酸检测通过PCR、实时荧光定量PCR等方法检测血清中的病毒DNA或RNA,可定性和定量分析病毒载量核酸检测对评估病毒复制活性、判断抗病毒治疗效果和预测疾病进展风险具有重要价值肝功能检查检测血清转氨酶ALT、AST、胆红素、碱性磷酸酶、γ-谷氨酰转肽酶等指标,反映肝细胞损伤程度和胆汁淤积情况血清白蛋白、凝血酶原时间等可评估肝脏合成功能,判断肝功能储备组织病理学检查肝穿刺活检是评估肝炎炎症活动度和纤维化程度的金标准通过组织学检查可明确诊断,评估疾病严重程度,指导治疗策略,并监测疾病进展和治疗反应血清学检查肝炎类型主要血清学标志物临床意义甲型肝炎HAV-IgM,HAV-IgG HAV-IgM阳性提示急性感染;HAV-IgG阳性表示既往感染或免疫乙型肝炎HBsAg,抗HBs,HBeAg,HBsAg持续阳性6个月提示抗HBe,抗HBc慢性感染;HBeAg阳性提示高复制状态;抗HBs阳性表示免疫丙型肝炎抗HCV,HCV核心抗原抗HCV阳性需结合HCV RNA确认是否为活动性感染;核心抗原可替代HCV RNA定量丁型肝炎抗HDV,HDV抗原抗HDV-IgM表示急性感染;总抗HDV阳性结合HBsAg阳性确诊慢性HDV感染戊型肝炎抗HEV-IgM,抗HEV-IgG抗HEV-IgM阳性提示急性感染;抗HEV-IgG表示既往感染病毒核酸检测检测方法临床应用病毒核酸检测主要包括PCR、实时荧光定量PCR、核酸扩增技术HBV DNA检测用于评估乙肝病毒复制活性,判断抗病毒治疗指NAT和基因测序等方法其中实时荧光定量PCR是目前临床最常征,监测治疗效果,预测耐药风险HBV DNA2000IU/ml提示用的方法,不仅可以定性检测病毒核酸是否存在,还能定量分析病显著的病毒复制,通常需要考虑抗病毒治疗毒载量HCV RNA检测确认活动性HCV感染,选择治疗方案,监测治疗近年来发展的数字PCR技术具有更高的灵敏度和准确性,能检测极应答,判断是否达到持续病毒学应答SVRHCV基因型检测对低水平的病毒核酸测序技术则可用于检测病毒基因型和耐药突变指导治疗方案选择很重要HDV RNA和HEV RNA检测用于确诊活动性感染,在特殊情况下使用肝功能检查肝组织活检的病理学意义诊断价值肝组织活检是确诊各种肝病的金标准,可区分病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、药物性肝损伤、酒精性肝病等不同类型肝病通过观察特征性病理改变,如乙肝的磨玻璃样肝细胞、丙肝的门管区淋巴滤泡等,可进行病因鉴别炎症活动度评估肝组织学可评估肝炎的炎症活动度,通常采用G0-G4分级系统G0为无炎症;G1为轻度炎症;G2为中度炎症;G3为重度炎症;G4为极重度炎症评估主要基于门管区炎症、界面肝炎和小叶内炎症的程度纤维化程度评估肝纤维化程度是预测疾病进展风险的重要指标,通常采用S0-S4分期系统S0为无纤维化;S1为门管区纤维化;S2为纤维隔形成但无桥接;S3为有纤维桥接但无肝硬化;S4为肝硬化这一评估对抗病毒治疗的决策至关重要治疗反应评价连续肝活检可评估治疗反应,观察炎症减轻和纤维化逆转情况抗病毒治疗后,肝脏病理学改善通常滞后于生化和病毒学指标的改善活检还可发现药物相关性肝损伤等并发症病毒性肝炎的临床病理相关性门静脉高压转氨酶升高腹水与肝硬化期门静脉分支受压、肝血清ALT和AST水平反映肝细胞窦毛细血管化和侧支循环形成相与肝细胞功能减退导致的低蛋白坏死程度,与小叶内点状坏死、关病理上可见门静脉区纤维血症和门静脉高压相关病理上灶状坏死和桥接性坏死的范围密化、再生结节形成和血管重塑表现为肝细胞合成功能减退、门切相关急性期转氨酶可显著升静脉受压和腹膜毛细血管压力增黄疸高,慢性期波动较小加肝性脑病临床黄疸与病理上的胆汁淤积相关,表现为毛细胆管扩张、胆汁与重型肝炎大面积肝细胞坏死或栓形成和肝细胞内胆红素沉积肝硬化晚期肝功能严重减退相甲型和戊型肝炎胆汁淤积更为明关病理上可见弥漫性或亚大叶显性肝坏死,或严重肝硬化改变2415急性期的临床病理特征前黄疸期黄疸期恢复期临床表现为乏力、厌食、恶心、肝区不适临床出现黄疸,尿色加深,肝肿大压痛,临床症状逐渐缓解,黄疸消退,肝功能指等非特异症状,持续3-7天病理改变主转氨酶显著升高,总胆红素升高病理上标好转病理上炎症减轻,肝细胞再生活要为早期肝细胞变性和少量炎症细胞浸润,表现为明显的肝细胞变性坏死,炎症细胞跃,可见核分裂象增多,肝小叶结构逐渐此时转氨酶已开始升高但胆红素尚正常浸润加重,可见胆汁淤积改变,包括毛细恢复大多数急性肝炎患者可完全恢复,胆管扩张和胆汁栓形成少数可进展为慢性肝炎(主要见于HBV和HCV感染)慢性期的临床病理特征肝细胞癌肝脏结节、AFP升高、门静脉癌栓肝硬化期2脾大、腹水、食管静脉曲张肝纤维化期3肝功能波动、肝脾轻度肿大慢性活动性肝炎4转氨酶持续或间歇升高无症状携带者病毒标志物阳性但肝功能正常慢性病毒性肝炎的临床分期与病理进展密切相关无症状携带者病理上仅有轻微变化;慢性活动性肝炎表现为界面肝炎和小叶内炎症;肝纤维化期出现门管区纤维化和早期纤维隔;肝硬化期形成完整的纤维隔和再生结节;肝癌期可见肝细胞异型性改变和恶性转化临床症状和体征的严重程度通常与病理改变的程度相一致,但部分患者可存在临床-病理脱节现象重型肝炎的病理学基础大面积肝坏死重型肝炎最基本的病理改变是广泛的肝细胞坏死,可表现为亚大叶性坏死、融合性坏死或整叶性坏死在短期内大量肝细胞死亡,超过肝脏再生修复能力,导致肝功能严重衰竭肝脏结构崩溃大面积肝细胞坏死导致肝小叶结构崩溃,支持框架坍塌,形成塌陷性坏死活检可见肝细胞数量显著减少,肝脏体积迅速缩小,出现小肝征同时可见大量吞噬细胞清除坏死碎片再生能力不足重型肝炎中肝细胞再生能力严重受损,存活的肝细胞数量不足以支持足够的再生病理上可见少量肝细胞核分裂象,但再生明显不足再生障碍的机制包括促再生因子缺乏、抑制因子增加和微环境改变多器官损伤肝功能衰竭导致多种毒性物质蓄积,引起多器官损伤病理上可见脑水肿、肾小管坏死、心肌损伤和胃肠黏膜糜烂出血等改变凝血功能障碍导致弥散性出血,加重组织损伤病毒性肝炎并发症的病理基础肝纤维化和肝硬化慢性肝损伤持续性肝细胞损伤和炎症反应是肝纤维化的启动因素病毒性肝炎中,炎症细胞释放的细胞因子如TGF-β、PDGF和IL-1等激活肝星状细胞,促进其向肌成纤维细胞分化星状细胞活化活化的肝星状细胞是产生细胞外基质的主要细胞,表达α-SMA,合成大量胶原蛋白主要为I型和III型、纤连蛋白和透明质酸等同时,活化的星状细胞还分泌TIMPs,抑制ECM降解沉积增加ECM细胞外基质过度沉积导致肝脏微环境改变正常肝脏ECM主要位于门管区和中央静脉周围,而肝纤维化时ECM扩展至Disse腔,导致肝窦毛细血管化,影响物质交换和肝细胞功能肝硬化形成随着纤维化进展,纤维隔连接成网,将肝组织分割成大小不等的再生结节,形成典型肝硬化肝硬化导致肝脏血流动力学改变,门静脉压力升高,肝功能进行性减退,最终可导致肝功能衰竭原发性肝细胞癌致癌机制启动病毒性肝炎相关肝癌的发生涉及多种机制HBV可通过基因组整合至宿主DNA,破坏细胞基因结构和功能;病毒蛋白如HBx具有转录激活作用,调控多种致癌和抑癌基因表达HCV通过核心蛋白和NS5A蛋白干扰细胞信号通路,促进细胞增殖和抑制凋亡炎症微环境形成慢性炎症产生大量活性氧和氮自由基,导致DNA损伤和基因突变同时,炎症细胞因子激活多种癌症相关信号通路如NF-κB、STAT3等,促进肝细胞恶性转化炎症-纤维化-再生的循环过程增加了基因突变累积的风险癌前病变出现肝癌发生前常出现一系列癌前病变,包括大细胞性异型性改变、小细胞性异型性改变和异型再生结节这些病变表现为细胞异型性增加、核质比增大、核多形性和核分裂象增多等特征,是肝癌监测的重要指标肝癌形成肝癌的组织学特征包括肿瘤细胞排列紊乱,索状或腺样结构,核异型性明显,缺乏正常的肝小叶结构早期肝癌边界清楚,随着进展可出现侵袭性生长、血管侵犯和转移肝癌的病理分级和分期与预后密切相关肝功能衰竭毒性物质蓄积大量肝细胞坏死氨、酚类、胆汁酸等代谢产物增加2肝功能储备下降至临界值以下1凝血功能障碍凝血因子合成减少,出血倾向增加肝肾综合征肝性脑病肾功能衰竭但肾脏结构正常脑水肿和神经功能障碍肝功能衰竭是病毒性肝炎的严重并发症,病理学基础是短期内大量肝细胞死亡,超出肝脏的代偿和再生能力在急性重型肝炎中,可见大面积肝细胞坏死,肝小叶结构崩溃;在慢性肝病失代偿期,可见广泛的肝细胞变性、坏死和功能性肝组织严重减少肝功能衰竭导致多种代谢产物蓄积和合成功能下降,引起一系列病理生理变化,最终导致多器官功能障碍病毒性肝炎的治疗原则抗病毒治疗免疫调节治疗肝细胞保护并发症防治针对病毒复制环节抑制调节宿主免疫反应,包保护肝细胞膜完整性,针对肝硬化、门静脉高病毒繁殖,如聚合酶抑括增强特异性抗病毒免维持细胞功能,减轻氧压和肝癌等并发症进行制剂、整合酶抑制剂和疫如干扰素治疗,以及化应激和炎症损伤常预防和治疗包括抗纤核苷酸类似物等抗抑制过度免疫反应如使用肝细胞保护剂包括多维化治疗、门静脉高压病毒治疗的目标是降低用糖皮质激素免疫治种抗氧化剂、线粒体保药物治疗、食管静脉曲病毒载量,减少肝细胞疗需平衡抗病毒效果和护剂和细胞膜稳定剂张防治和肝癌早期筛查损伤,阻断疾病进展免疫损伤等措施抗病毒治疗的病理学基础病毒类型复制机制抗病毒靶点药物示例HAV/HEV RNA依赖的通常无需特异抗支持治疗为主,RNA聚合酶复病毒治疗重症可考虑利巴制韦林HBV逆转录复制,形逆转录酶、病毒恩替卡韦、替诺成cccDNA组装福韦、干扰素HCV RNA依赖的NS3/4A蛋白索磷布韦、达卡RNA聚合酶复酶、NS5A蛋他韦、格卓韦/制白、NS5B聚合哌伦他韦酶HDV利用宿主RNA病毒组装、干扰素、布地奈聚合酶,依赖HBV共同抑制德、肝细胞进入HBV表面抗原抑制剂免疫调节治疗的病理学依据病毒性肝炎的免疫调节治疗基于两个相反但相互关联的病理学基础一方面需增强特异性抗病毒免疫清除病毒,另一方面需控制过度的免疫反应减少肝损伤干扰素通过激活抗病毒基因表达、增强NK和T细胞功能发挥抗病毒作用;糖皮质激素通过抑制炎症因子释放、减少免疫细胞活化降低肝细胞损伤;新型生物制剂如PD-1/PD-L1抑制剂可恢复T细胞功能,增强病毒清除能力免疫调节治疗的时机和强度选择需根据疾病阶段和免疫状态个体化肝细胞保护和再生促进肝细胞保护原理肝再生促进机制干细胞治疗新进展肝细胞保护治疗针对病毒性肝炎中的继发肝再生是病毒性肝炎恢复的关键过程,涉干细胞治疗是肝细胞再生研究的前沿领域性损伤,如氧化应激、脂质过氧化和炎症及多种生长因子和信号通路肝细胞生长骨髓间充质干细胞MSCs通过旁分泌作介质损伤甘草酸制剂通过稳定肝细胞膜、因子HGF和表皮生长因子EGF是主要用释放多种生长因子和免疫调节分子,促抑制补体活化和炎症因子释放发挥保护作的肝再生促进因子,通过激活肝细胞增殖进肝细胞再生并调节免疫反应;肝前体细用;还原性谷胱甘肽和维生素E等抗氧化剂和抑制凋亡促进肝脏修复;IL-6通过胞激活可补充肝细胞数量;基因修饰的干清除自由基;腺苷蛋氨酸SAMe维持线JAK/STAT通路调控肝细胞生长;胰岛素细胞可靶向递送抗病毒蛋白或促再生因子,粒体功能;水飞蓟素保护肝细胞膜并促进样生长因子IGF促进肝细胞DNA合成;提高治疗效果和特异性蛋白合成各种细胞因子相互协调,共同促进肝脏再生病毒性肝炎的预防策略疫苗接种疫苗是预防HAV和HBV感染的最有效手段HAV疫苗为灭活疫苗,保护率达95%以上;HBV疫苗为基因工程重组疫苗,包含HBsAg蛋白,保护率约90-95%HEV疫苗在中国获批,但全球使用有限HCV和HDV疫苗尚在研发中筛查与早期干预针对高危人群进行肝炎病毒筛查,早期发现感染者并给予抗病毒治疗,可减少传播和疾病进展母婴阻断是预防乙肝垂直传播的关键,包括孕妇筛查、高危新生儿接种乙肝免疫球蛋白和疫苗等措施公共卫生措施改善饮水和食品卫生是预防HAV和HEV感染的基础;实施血液制品筛查、使用一次性注射器和安全医疗操作可预防HBV和HCV传播;健康教育、行为干预和高危场所管理也是重要的预防措施暴露后预防针对可能接触肝炎病毒的人群进行暴露后预防HBV暴露后可接种乙肝免疫球蛋白和疫苗;HAV暴露后可接种甲肝免疫球蛋白;HCV暴露后密切监测,早期发现感染可及时抗病毒治疗,达到治愈目标疫苗接种的免疫病理学原理抗原呈递与识别肝炎疫苗含有病毒抗原或其片段,被抗原呈递细胞APC摄取并处理APC通过MHC分子将处理后的抗原肽呈递给T细胞,激活特异性T细胞克隆扩增同时,B细胞通过表面免疫球蛋白直接识别疫苗抗原体液免疫应答在T细胞帮助下,活化的B细胞增殖分化成浆细胞,分泌特异性抗体这些抗体可中和病毒,防止其感染肝细胞乙肝疫苗接种后产生的抗HBs抗体是保护性抗体,抗体滴度≥10mIU/ml被认为具有保护作用细胞免疫应答疫苗还激活特异性CD8+T细胞和CD4+T细胞,形成细胞免疫应答这些T细胞可识别并清除已感染的肝细胞,是控制病毒复制的重要机制理想的疫苗应同时诱导强效的体液免疫和细胞免疫免疫记忆形成疫苗接种后,部分B细胞和T细胞分化为长寿命记忆细胞,在再次接触同种病毒时能快速激活,产生二次免疫应答这种免疫记忆可持续多年,是疫苗长期保护作用的基础公共卫生措施的重要性90%疫苗接种覆盖率新生儿乙肝疫苗接种率达90%可有效减少新发感染75%血液筛查输血传播肝炎减少75%,归功于血液制品核酸筛查50%健康教育高危行为减少约50%,来自于有效的健康教育项目30%治疗覆盖率目前全球慢性肝炎患者接受治疗比例仅约30%总结病毒性肝炎病理学研究的未来展望功能性治愈策略针对病毒清除与免疫重建精准预测模型2病理标志物与人工智能结合分子病理机制病毒-宿主相互作用研究深入新兴技术应用单细胞测序与空间组学发展病毒性肝炎病理学研究正处于快速发展阶段单细胞测序和空间转录组学等新兴技术为深入了解肝炎病毒与宿主相互作用提供了强大工具,有助于阐明免疫耐受和免疫逃逸机制分子病理学与临床数据的整合将促进精准医学发展,构建更准确的疾病进展预测模型新型抗病毒药物和免疫调节剂的开发为功能性治愈提供可能,而纤维化逆转和肝再生促进研究将为晚期患者带来新希望。
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