❤ 概念
损伤造成机体部分细胞和组织丧失后,由损伤周围的同种细胞来修复,称为再生
(regeneration)。如果完全恢复了原组织的结构及功能,则称为完全再生。
再生分类
- 生理性再生:生理情况下,有些细胞、组织不断老化、消耗,由新生的同种细胞定期更新、补充,以保持原有的结构和功能;均为完全再生。例:表皮的表层角化细胞经常脱落,由基底细胞增生、分化予以补充;血细胞寿命长短不一,由淋巴造血器官输出大量新生细胞予以补充。
- 病理性再生:病理情况下,损伤导致细胞、组织缺损而引起的再生;部分为完全再生。例:骨折后,骨完全再生。
现有理论认为,再生需要一定数量自我更新的干细胞(stem cell)或具有分化和复制潜能的前体细胞,其中成体干细胞在再生过程中发挥重要作用。这些成体干细胞存在于骨髓和特定组织中,在相应组织发生损伤后,通过动员原位或骨髓中的成体干细胞完成组织修复。
❤ 不同类型细胞的再生潜能
不同种类的细胞,其细胞周期的时程长短不同,在单位时间里可进入细胞周期进行增殖的细胞数也不相同,因此具有不同的再生能力。按再生能力的强弱,可将人体细胞分为三类。
| 细胞类型 | 特点 | 举例 |
|---|---|---|
| 不稳定细胞(labile cells)/ 持续分裂细胞 | 增殖活跃,以代替衰亡、破坏的细胞;完全再生;存在干细胞(不断更新的必要条件) | 各种被覆上皮、生殖器官管腔被覆细胞、淋巴及造血细胞。① 表皮细胞(干细胞为基底细胞);② 呼吸道和消化道黏膜被覆细胞(干细胞为隐窝细胞);③ 生殖器官管腔的被覆细胞。除:肾小管上皮细胞 |
| 稳定细胞(stable cells)/ 静止细胞 | 生理情况下增殖不明显,处于静止期(G0);损伤后进入 DNA 合成前期(G1);部分可完全再生 | 各种腺体或腺样器官的实质细胞(如肝、胰、内分泌腺、汗腺、皮脂腺)、平滑肌细胞 |
| 永久细胞(permanent cells)/ 非分裂细胞 | 无分裂增殖能力,一旦遭受破坏则永久性缺失 | 神经细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞(不包括神经纤维,在神经细胞存活的前提下,受损的神经纤维有活跃的再生能力)。修复能力最差为神经细胞,心肌细胞其次 |
干细胞
概念
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。
特点
- 能无限地增殖分裂
- 可通过非对称分裂:一个子细胞不可逆地走向分化的终端,成为功能专一的分化细胞,另一个保持亲代的特征,仍作为干细胞保留下来
- 具有处于静止状态的能力
- 缺少细胞系标记物
分类
胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)
起源于着床前胚胎内细胞群的全能干细胞,具有向三个胚层分化的能力,可以分化为成体所有类型的成熟细胞。
成体干细胞(adult stem cell)
位于各组织器官,具有自我更新和一定分化潜能的不成熟细胞
诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)
在组织修复与再生中的作用
组织损伤后,骨髓内的干细胞和组织内的干细胞都可以进入损伤部位,进一步分化成熟来修复受损组织的结构和功能。
😊各种组织的再生
上皮组织的再生
被覆上皮的再生
由基底层细胞分裂增生,以及组织干细胞的分化增殖来修补。对于皮肤,若未伤及真皮乳头层以下,一般来说都可完全再生。
鳞状上皮缺损,由创缘基底层细胞、干细胞向缺损中心迁移增殖,先形成单层上皮,再分化为成熟鳞状上皮;胃肠黏膜上皮修复时新生细胞先为立方形,最终变为柱状细胞。
腺上皮的再生
基底膜完整,残存腺细胞可再生复原腺体;基底膜完全破坏则腺体难以再生。
肝细胞再生三种情况
①肝脏部分切除(70%):肝细胞分裂增生,肝脏快速恢复原有大小;
②肝细胞坏死、肝小叶网状支架完整:再生肝细胞沿支架生长,恢复正常肝结构;
③广泛肝细胞坏死、支架塌陷:网状支架塌陷、网状纤维胶原化,难以恢复原肝小叶结构,为不完全再生(假小叶形成)。
肝脏的赫令管存在干细胞,具有分化成胆管上皮细胞和肝细胞的双向潜能;在肝衰、肝癌、慢性肝炎、肝硬化时,可见此种细胞明显增生,参与损伤的修复。
纤维组织的再生
损伤刺激下,静止的纤维细胞或未分化间叶细胞转化为成纤维细胞;成纤维细胞分泌前胶原蛋白,生成胶原纤维,自身逐渐成熟,转变为长梭形的纤维细胞。
软骨,骨组织再生
- 软骨:由软骨膜细胞增生分化修补;再生能力弱,缺损面积大时,以纤维组织修补。
- 骨:再生能力强,骨折后可完全修复。
血管再生
毛细血管
- 出芽式:原有血管基底膜溶解,内皮细胞增生长出幼芽,延伸形成细胞索、出现管腔,互相吻合形成毛细血管网,之后逐步构建完整基底膜;新生毛细血管还可改建为小动、静脉。
- 套叠式:间质柱状结构插入原有血管管腔,分割血管,产生新血管。
大血管
吻合后内皮细胞可再生修复内膜;平滑肌肌层无法再生,依靠瘢痕修复。

肌组织的再生
很弱。再生能力:平滑肌 > 骨骼肌 > 心肌。
- 骨骼肌:损伤不太重、肌膜未被破坏、肌原纤维仅部分发生坏死→清除坏死物质,产生新的肌原纤维;整个肌纤维(包括肌膜)均被破坏→难以再生,由结缔组织增生连接,瘢痕修复。
- 平滑肌:断开的肠管或较大血管经手术吻合后,断处平滑肌主要通过纤维瘢痕连接。
- 心肌:几乎无再生能力,损伤后瘢痕修复。
神经组织的再生
- 中枢神经:神经细胞不可再生,损伤后由胶质细胞增生形成胶质瘢痕修补缺损。
- 外周神经纤维:胞体存活即可再生;远近端神经纤维先崩解吸收,施万细胞增生搭建通道,近端轴突以约 1mm/d 速度向远端生长,最终形成髓鞘完成修复;断端距离过远、瘢痕阻隔时轴突无法抵达远端,形成 创伤性神经瘤 ,引发顽固性疼痛。

😭影响再生的因素
(一)细胞外基质(ECM)
ECM 连接并支撑细胞、维持组织结构与功能,更通过调控细胞形态、分化、迁移与增殖,决定再生细胞能否重建正常组织结构。
1. 胶原蛋白
- 体内最常见蛋白,构成细胞外支架。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型为纤维性胶原(间质,含量最丰富);Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型为非纤维性胶原(间质与基底膜)。
- 脯氨酸、赖氨酸羟化需维生素 C → 维生素 C 缺乏(坏血病)时愈合不良。
- 原纤维交联决定其张力强度。
2. 弹力蛋白
- 提供弹性回缩力,血管、皮肤、子宫、肺等含量丰富。
3. 黏附性糖蛋白与整合素
既能与 ECM 结合、又能与细胞表面蛋白结合,把 ECM 与细胞联系起来。
- 纤维粘连蛋白(fibronectin):介导细胞与基质的黏附、伸展和迁移。
- 层粘连蛋白(laminin):基底膜含量最丰富的糖蛋白,介导细胞-基底膜黏附;与 FGF 协同促使内皮细胞排列成管腔,是血管生成的关键步骤。
- 整合素(integrins):细胞表面受体大家族,介导细胞-ECM 黏附,参与白细胞游出、血小板凝集、创伤愈合;黏附障碍可致凋亡。
4. 基质细胞蛋白
影响细胞-基质相互作用的分泌性蛋白,包括 SPARC(骨连接素)、血栓黏合素(部分成员抑制血管生成)、骨桥蛋白(介导白细胞迁移)、细胞黏合素(调控黏附)等。
5. 蛋白多糖与透明质酸
- 蛋白多糖=核心蛋白+氨基多糖(硫酸肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素),调控结缔组织结构与通透性。
- 透明质酸为蛋白多糖骨架,吸水成高水合凝胶,使关节软骨等具抗压、回弹与润滑作用,并可抑制细胞黏附、促进细胞迁移。
ECM 与修复
①修复期:Ⅲ型胶原减少、Ⅰ型胶原增多 → 修复能力增强。
②实质脏器慢性炎症:贮脂细胞等间叶细胞转分化为成纤维细胞 → ECM 过度沉积 → 纤维化、硬化。
(二)生长因子
损伤后细胞释放多肽类生长因子,刺激同类或同胚层来源细胞增生、促进修复。
- PDGF(血小板源性生长因子):来自血小板 α 颗粒,促成纤维细胞、平滑肌细胞、单核细胞增生与游走。
- FGF(成纤维细胞生长因子):主要作用于内皮细胞,溶解基膜、内皮分裂生芽,促毛细血管新生。
- EGF(表皮生长因子):促上皮、成纤维、胶质及平滑肌细胞增殖。
- TGF(转化生长因子):TGF-α 与 EGF 同源同效;TGF-β 双向调节,低浓度促增生、高浓度抑增生,并促纤维化。
- VEGF(血管内皮生长因子):促血管生成、增血管通透性;仅内皮细胞有受体,对其他细胞为间接作用。
- IL-1、TNF:促成纤维细胞增殖及胶原合成,TNF 亦促血管再生。
作用机制:生长因子与膜受体结合 → 激活内源性激酶 → 信号转导 → 激活核转录因子 → DNA 合成 → 细胞分裂;细胞增殖受 cyclin-CDK 复合物调控,促增生与抑增生机制保持动态平衡。
(三)抑素与接触抑制
- 抑素(chalone):组织特异性抑制因子,由组织产生以抑制自身增殖。如分化表皮减少→抑素下降→基底细胞分裂增生,恢复后即停止;TGF-β 对上皮细胞、IFN-α、前列腺素 E₂、肝素均有抑素样作用。
- 接触抑制(contact inhibition):细胞相互接触或器官恢复原大小时停止生长(创面被上皮覆盖、肝部分切除再生至原体积时即停)。
- 抑血管生成因子:血管抑素(angiostatin)、内皮抑素(endostatin)、血栓黏合素 1 等,抑制内皮细胞生长。