肝穿刺活检——肝纤维化的病理诊断实践与理论
肝穿刺活检——肝纤维化的病理诊断实践
与理论 诊断学理论与实践2005年第4卷第1期
肝穿刺活检——肝纤维化的病理诊断实践与理论 胡锡琪.张锦生
(复旦大学上海医学院,上海200032)
关键词:肝纤维化;肝穿刺活检;病理诊断
中图分类号:R575.2;R446.8文献标识码:C文章编号:1671—2870(2005)0l一0071
—05
肝纤维化是肝脏弥漫性损害后引起的修复性改变,其最 终结果是肝硬化.l临床可通过血液生化指标检测及非损伤 性手段检测来诊断和评估肝纤维化.但肝穿刺的病理诊断 对肝纤维化的诊断,分期及判断药物阻断肝纤维化的疗效 可提供十分有价值的信息,所以肝穿刺至少在目前仍有不 可取代的作用.尽管l临床把病理诊断肝纤维化视为"金标 准".但"金
标准
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"的含金量与肝穿刺标本密切相关.肝纤维 化病变可呈弥漫性分布.但并不累及每个小叶,且各小叶的 病变严重程度不尽相同,所以需足够的标本量,当肝穿刺标 本长度<1cm.往往会影响病理诊断的准确性,即出现标本 误差.此外,肝穿刺对病理诊断肝纤维化有其局限性,尤其 是细针穿刺,当穿刺针恰好通过肝硬化结节中心时,获取的 肝组织可能依然保留未完全改建的肝小叶结构.所以大结 节性肝硬化穿刺确诊率仅为40%左右,小结节性肝硬化约 为60%左右.细针穿刺主要用于肝脏肿瘤和瘤样结节性病 变的诊断.对于诊断肝纤维化.建议用常规肝穿刺针. 肝穿刺标本检查和处理原则
一
,肉眼观察
供病理诊断满意的肝穿刺标本呈完整圆柱状,长l,3cm. 尽管穿刺标本细小,但仍应作仔细肉眼观察和记录,一些细 微改变可为诊断提供很有价值的线索.如典型的慢性肝炎 肝纤维化标本呈竹节状外观.是因门管区纤维增生收缩所 致(见图1):肝硬化的穿刺标本,由于肝组织在负吸引时 受纤维间隔的切割而断裂成不规则碎块(见图2);血色病时 肝脏有大量含铁血黄素沉着使肝脏呈火焰红色:脂肪肝时 肝脏呈淡黄色.因油脂比重轻,所以标本悬浮于固定液. 二,标本固定和脱水
小心取出穿刺肝组织,平放于滤纸上,不要让标本暴露 于空气中使标本干枯而影响制片质量.应即刻固定于适量 的10%中性甲醛溶液(如临床疑为肝糖原累积病伴纤维化. 标本应固定于100%乙醇,以保持肝糖原不被丢失),注意标 本必须全部浸泡于固定液中,并立即送至病理科.因为在室 温条件下,肝穿刺标本固定时间一般<3h.由于肝穿刺标本 细小,所以标本应单独脱水,而且脱水时间也宜相应缩短 由于大多数医院病理科把肝穿刺标本与其他手术标本同样 处理,所以往往产生一些人为假象,给病理诊断带来困难. 三,石蜡切片
71?
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肝穿刺标本细小,所以应一次性作数十J张连续切片,分 别置于l0个玻片上,以供常规HE染色和各种特殊染色需 要.因第二次切片时,需对蜡块作修改.在切片过程中会削 去一些肝组织.所以就难以获取像第一次切片那样完整的 肝组织.这就不利于病理诊断.每张玻片上应放置超过6个 连续组织切片.因为深浅不同切面的肝组织可显示不同病
变,尤其是间隔性连续切片有助于肝纤维化的病理诊断, 四,染色
除常规HE染色供病理诊断用之外,根据条件和需要作 以下特殊染色:?网状纤维染色,显示肝网状支架,尤其是 肝组织坏死后网状支架塌陷范围(见网3);?Masson色染 色,显示肝纤维增生胶原化;(胶原纤维染色,显示肝纤维 化时细胞外问质(ECM)各种成分,包括ColI,?和IV增加 程度及分布(见图4,5);(少结蛋白(Dm)染色,显示肝星状细 胞(HSC)增生活化情况(见罔6);?o【一平滑肌肌动蛋白(o【一 SMA)染色.显示HSC转化为肌成纤维细胞(MFb)情况(见 图7);(Rhodamine红氨酸染色,l临床疑为肝豆状核变性, 示肝细胞铜篮蛋白沉着(见罔8);?普鲁十蓝染色.肝纤 维化伴肝细胞胞质中含大量金黄色细颗,经染色示为 含铁血黄素沉着,提示血色病(见图9);(PAS染色,示肝 细胞胞质内糖原凝聚块,消化后PAS染色阳性,提示肝糖原 累积病(见图10)
肝穿刺标本光镜检查
供病理诊断的一份肝穿刺标本,在显微镜下至少要超过 6个肝小叶范围,即大体标本长度>lcnl,大部分穿刺标本供 实验室检测各种指标.而给病理科的肝组织往往<lcm.有 时甚至仅芝麻大小l,2粒,由于标本量不够.大大影响r病 理诊断质量,降低了"金标准"的含金量.所以l临床医师要在 保证病理诊断的前提下,把多余标本供各种新技术检测对 肝纤维的光镜观察和描述,包括标本量即相当于多少个小 叶范围(包括数个门管区),小叶结构的完整性,肝细胞排列 是单行或双行,门管区轮廓,肝界板的完整性,网状支架情 况,纤维间隔的数量,粗细和分布及各种特殊染色结果 各种病因引起肝纤维的病理学特点及分期
一
,慢性肝炎肝纤维化
.
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目1慢性肝炎肝纤维化穿刺标本呈竹节牲外观.是 由于n管区纤维增生收缩所靴
国4Co川染色示C0l?主要沉积于纤维目 囝5cell染色示COl_主要沉积m窦音 导致血窦毛细血管化
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目9*士蓝染色显示肝剐胞大量窘铁血黄萧沉着 周10PAS染色示肝蛔胞雎质内糖原凝聚块 性盎肝纤啡化抒蜘I…曲.啦J』f呲响 窜—hl?,rI994,挺r1lh章lit.,^纤化SI】骨H 星杜纤维化,纤维众多}F推俐隔
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74?
本病是铜代谢障碍引起的肝脏损害,基本病理变化是慢 性肝炎,肝纤维化,最终演变为大结节性肝硬化.除上述慢
性肝炎肝纤维化病理改变外,较为特征性病理变化是肝细 胞核呈空泡状变性,
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现为核大,染色质稀疏透亮,核膜清 晰.经PAS染色显示空泡核内含糖原,故又称糖原核.此外, 肝细胞显示程度不等的脂肪变性.具诊断意义的是 Rh.dmine红氨酸法染色显示肝细胞质内大量绿黑色铜蓝 蛋白沉积(见图8).其纤维化分期参照慢性肝炎肝硬化. 五,血色病
本病是铁代谢障碍引起的肝脏损害,基本病理变化是慢 性肝炎肝纤维化,最终演变为小结节性肝硬化,其特征病理 变化是穿刺标本呈火焰红色,显微镜下观察显示肝细胞胞 质内大量细小棕黄色色素颗粒沉着,形态颇似胆汁色素颗 粒但无毛细胆管扩张和胆栓形成.经普鲁士蓝染色示肝细 胞内大量含铁血黄素沉着(见图9),可与肝细胞性淤胆相鉴 别其纤维化分期参照慢性肝炎肝纤维化.
六,自身免疫性肝炎肝纤维化(AIH)
AIH炎症始于门管区及其周围炎症进而破坏肝界板,引 起门管区周围慢性渐进性单个或小簇肝细胞坏死.这种病 理变化从肝细胞坏死的角度称为碎屑坏死(PN);由于PN浸 润的炎性细胞位于小叶实质区与问质区交界处.因此从炎 症角度称为界面性肝炎(interfacehepatitis):从肝小叶的功 能单位层面来看,PN开始仅累及肝腺泡I区,随着病变进展 可累及腺泡?区,甚至全腺泡,所以又被称为全腺泡/d,叶性 肝炎(panacinarorlobularhepatitis).所以AIH的关键性病变 是PN.其纤维化的发生发展与慢性肝炎肝纤维化相同,但分 期不尽相同171.轻度纤维化S,,门管区及其周围星芒状纤维 化.此时增生的纤维组织可包绕门管区周围肝细胞,形成肝 花环状结构(hepaticrosette).这种花环状结构并非AIH所 特有,也可见于其他原因引起的慢性肝炎肝纤维化,只是 AIH更为多见;中度纤维化S:,纤维间隔形成;重度纤维化
S.即肝硬化.
七,原发性胆汁性肝硬化(PBC)
PBC病理变化分4期,其中第3期为门管区炎性纤维间 隔期.组织病理学特点是门管区显示肉芽肿性坏死性胆管 炎伴门管区炎症及纤维间隔形成.第4期为肝硬化,,』,肝硬 化处于静止期.纤维间隔内无或有少量炎症细胞浸润.当肝 硬化活动时,纤维间隔水肿伴炎症,使各个结节之间形成一 圈透亮分隔带,这是特征性冉生结节"空晕景观(a characteristic'holoeffect'toregenerativenodules)"11oi
八,血吸虫性肝纤维化
一
条雌性血吸虫成虫每天可产卵1ooo,3500个.一条 成虫寿命最长可在体内存活25年,大量的血吸虫卵经门静 脉沉积于肝小叶门管区,形成虫卵肉芽肿,最终演变为纤维 化虫卵结节,引起肝脏广泛纤维化.由于血吸虫卯并不损伤 肝实质.所以所谓血吸虫性肝硬化仅指肝质地变硬.是广义 的肝硬化,其与病理学意义的肝硬化区别在于无肝脏结构 的改建,因此,肝穿刺标本显示门管区明显扩大,广泛纤维 化,纤维组织中见新旧不一的血吸虫卵沉积.而无肝细胞再 JDiagnConceplsPrac'12005,Vo1.4,No.
生结节及假小叶形成.有时肝穿刺标本门管区内仪见血吸 虫虫卵沉积.并无纤维增生,则只能诊断肝【皿吸虫病.. 肝纤维化诊断基础
肝纤维化是各种原因导致肝脏损害后的一种修复过程, 其结局是肝硬化,激活的HSC是产生以胶原蛋白为主的细 胞外基质(ECM)的主要细胞,细胞因子(TGF—B,PDGF,EGF,
bFGF,IGF等1的旁分泌和自分泌作用,氧化应激,微环境 ECM的改变是激活HSC的主要机制.
HSC占整个肝脏细胞的5%,8%,占肝间质细胞的5%-
23%HSC表达问叶细胞的标志为波形蛋r1(Vm).大鼠HSC 表达Dm和胶质纤维酸性蛋白fGFAP1…【,激活时最初的显着 变化是细胞质内脂滴(含中性脂肪)和维生素A的减少甚至 消失,而表达—SMA.令人注意的是,胎肝中未分化的HSC 表达一SMA而不贮存维生素All.HSC还有多向分化的倾 向,如人和鼠的HSC表达突触小泡蛋白fsynaptophysin),神经 生长因子(NGn,脑源神经营养因子(BDNF1,神经营养蛋白 NT一3,NT一4/5以其相应的受体rrrk—A,B,C[bl5l,提示HSC有 向神经细胞,神经胶质细胞分化的倾向.以上事实表明,出 生后.HSC有向脂肪细胞和神经细胞,神经胶质细胞分化的 倾向.前者与维生素A的存有关,后荇意义尚不明确. 肝脏中多种细胞可产生分泌细胞外基质,包括HSC,肝 细胞,肝血窦内皮细胞等.但在肝纤维化发生过程中,细胞 外基质的主要来源是激活的HSC.其激活形式为肌成纤维 细胞产生的细胞外基质,包括:胶原蛋白有I,?,?V,?, X?型:连接糖蛋白有纤维连接蛋白(FN)和层黏连蛋白 (LN):蛋白聚糖有双链蛋白聚糖,饰胶蛋I1聚糖,黏结蛋 聚糖3和基膜蛋白聚糖.因黏结蛋聚糖3和基膜蛋白聚 糖的糖胺聚糖是硫酸乙酰肝素.故HSC也能产生硫酸乙酰 肝素生理情况下,细胞外基质并非静止不变,而是处于 动态的生成与降解的代谢平衡,肝纤维化发生时,这种平衡 被打破.细胞外基质不仅在数量上大大增加.沉积在肝脏 中,而且发生组分的改变或重构fremodeling1. 正常时HSC位于Dise间隙处于静止状态.在电镜下其 与肝细胞的比例为1:20.当慢性肝炎活动时.HSC增生,其 与肝细胞的比例上升为6:20以上.HSC从静止趋向活动是 一
个复杂的生物过程.已知转化生长子(TGFB1)对HSC 细胞周期调节,增殖,分化和细胞外基质的形成发挥作用
TGFB1通过调节与细胞周期相关的基冈表达,如细胞周期
蛋白(cyclin)和依赖细胞周期蛋白激酶(cyclindependent
kinase.CDK)使HSC处于G1期.G1期是决定HSC进入细胞
周期还是停滞或退出周期的一个重要时期..TGFI31这-_信
号转导通路包括TGF~I作为信号的初始配体,细胞表面与
配体结合的受体,信号内下游信号转导分子Smad以及相应
的靶基因.Smad是一个新生词,南与果蝇和线虫发育相关的
2个基因Sma和Mad组合而成,目前已知有9种,其中
Smad2/3是TGF1下游的信号转导分子,是通路限制性
Smad.静f下转第79页)
诊断学理论与实践2005年第4卷第l期
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(收稿日期:2004.10—14)
(上接第74页)
止HSC细胞内TGFI31信号通路受到下游转导分子通路限 制性Smad2/3限制.各种慢性肝炎时,坏死的肝细胞崩解时 释放出TGFI31(外源性),使HSC活化,活化的HSC产生大 量TGFI31(内源性),致使TGFI31和Smad2/3之间平衡失 调.导致TGFI31下游信号转导分子通路开通,细胞周期蛋白 和CDK释放,HSC从G1期到S期,增生并转化为MFb.产 生胶原I,?,?,沉积于血窦壁导致血窦毛细血管化;沉积 于塌陷的网状支架,导致纤维间隔形成,最终发生肝硬化[2Ol. 【2】
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(收稿日期:2004—12—30)