細胞城法醫推理檔案:變性、壞死、凋亡、適應——誰在現場?誰是兇手?

更新 發佈閱讀 17 分鐘



注意:你接下來看到的

是一份「案發後」的調查報告。因為當你終於看得見形態變化時——通常已經晚了:傷害可能早在數小時甚至數天前就開始。


分子層面的第一刀,肉眼和一般光學顯微鏡都抓不到。但即使分子醫學日新月益,傳統病理形態依然是診斷的硬底牌。



0️⃣ 案發摘要:我們看到的,都是「結果」

我站在顯微鏡前,看到的是「殘局」。


細胞城裡發生過什麼,得靠線索倒推。


桌上放著一份最關鍵的對照表——像法醫的快速判讀卡:

表 2-1 變性 vs 壞死:現場比對卡

  • 細胞膜
    • 變性:變形(常見水泡樣變化)
    • 壞死:缺損、溶解
  • 細胞質
    • 變性:腫脹
    • 壞死:變質(蛋白質變質等)
  • 胞器
    • 變性:腫脹、變形
    • 壞死:嚴重腫脹、溶解
  • 細胞核
    • 變性:染色質凝集
    • 壞死:核溶解 / 核凝縮 / 核崩解
  • 周圍組織
    • 變性:通常無明顯炎症反應
    • 壞死:程度不等的繼發性炎症反應

我把燈轉亮。


接下來開始分流辦案:第一分局負責「變性」


第二分局負責「壞死」


然後再處理兩個最容易混淆的角色:凋亡(看起來像死、但其實是有計畫的離場)


適應(還沒死,正在撐)。



1️⃣ 第一分局:變性(可逆性傷害)——「還救得回來的案子」

變性是一種可逆性的傷害。


意思是:細胞雖然亂了,但還沒跨過那條不可逆之線。


1-1 變性的共通線索(五個固定會出現的「怪」)

  1. 細胞膜變形:常見水泡樣凸出 blebbing、或細胞接合性降低
  2. 細胞質成分改變:水分增加或脂肪堆積 → 腫脹
  3. 胞器改變:粒線體、內質網腫脹變形 swelling
  4. 細胞核染色質改變:染色質凝集 clumping
  5. 周圍組織反應:通常不會有明顯、具意義的炎症繼發反應
    (因為主要在細胞內部打轉,外面的人還沒被驚動)

你可以把變性想成:


房子裡水管爆了、家具泡水、牆皮鼓起來


但還沒燒到整棟、也還沒引來消防隊。



1-2 變性的「七種案型」:每一種都有自己的標誌性線索

(一)濁腫 Cloudy Swelling:最早出現、最常見的第一個警報

這案子很典型:


ATP 減少 → 鈉鉀幫浦失衡 → Na⁺ 累積 → 水跟著灌進來


所以細胞腫起來、染色變淡、看起來「混濁」。


  • 輕微時:很難跟正常細胞分
  • 升級版:胞器(內質網、粒線體)也腫、細胞質出現很多小水泡
    → 這種叫 水泡變性 hydropic change / vacuolar degeneration
  • 主要原因:缺氧
  • 常見地點:腎臟、肝臟

👉 你把它想像成:


細胞在淹水——不是爆炸,是「慢慢灌滿」。



(二)脂肪變性 Fatty Degeneration / Steatosis:房間開始堆滿油桶

這案子是「代謝失控」的味道。

原因常見:


缺氧、毒物、酒精;或長期營養失衡、慢性病(如糖尿病)導致脂肪代謝異常 → TG 堆積在細胞質


形態線索:


細胞質很多小空泡(看起來跟水或肝糖空泡很像)但脂肪空泡在未石蠟包埋的細胞可被蘇丹四號染成橘紅色


(因為脂肪在石蠟過程會被溶掉)


經典現場:

  • 肝臟最常見(脂肪代謝主場)
    肝變重、顏色偏黃,嚴重就是脂肪肝西方常見主因:酗酒
  • 心肌:慢性缺氧(例如貧血)會出現黃色斑紋 → 虎斑心 tiger heart
    更嚴重、局部心肌都中:脂肪心 fatty heart

👉 你把它想像成:


細胞不是淹水,是「油漏進來」了。



(三)透明變性 Hyaline Degeneration:像玻璃一樣的「不自然均質」

又叫玻璃樣變性。


本質是:異常蛋白質在細胞內或間質聚集,看起來均質、半透明。


常見例子:

  • 酒精性肝炎:Mallory body
  • 漿細胞:Russell body
  • 結締組織:玻璃樣物質堆積

👉 想像:


房間裡突然出現一塊透明凝膠,摸不出原本是什麼。



(四)澱粉樣變性 Amyloid Degeneration:最陰魂不散的沉積物

蛋白質變異成澱粉樣物質,堆積在細胞內或間質 → 類澱粉沉積。

辨識手段(超經典,常考):

  • 剛果紅染色:光學顯微鏡下 橘紅色
  • 偏光鏡下:蘋果綠

可能出現:


慢性發炎、血液透析 → 全身性局部:舌頭、皮膚、甲狀腺等


👉 想像:


有種“看似無害的沉積”,會默默把器官塞住。



(五)色素沉著 Pigmentation:案發現場留下的「顏色指紋」

內因性(體內代謝/製造產物沉積):

  • 血鐵質 hemosiderin(血紅素代謝產物)—充血肝細胞可見
  • 脂褐質 lipofuscin(不飽和脂肪酸氧化殘餘)—可在大腸細胞見到
  • 膽紅素 bilirubin(血紅素代謝物之一)—溶血或肝膽道疾病 → 鞏膜、皮膚沉積
  • 黑色素 melanin —紫外線/內分泌疾病等增加製造 → hyperpigmentation

外因性


碳、矽、石綿沉著,多與採礦、工業、環境污染相關


👉 想像:


顏色不是裝飾,是證據。



(六)病理性鈣化 Pathologic Calcification:在不該硬的地方變硬

鈣鹽或其他礦物鹽(鎂、鐵)沉積。

兩種型態一定要分清楚:

  1. 失養性鈣化 dystrophic calcification
    細胞瀕死或死亡後沉積,血鈣不一定高
    常見:動脈粥狀硬化血管壁、胰臟發炎周邊脂肪等
  2. 轉移性鈣化 metastatic calcification
    高血鈣造成正常組織也沉積例如:副甲狀腺功能亢進、維生素中毒症 → 高血鈣 → 沉積

👉 想像:


前者是“屍體旁邊長出石灰”,後者是“血裡石灰太多,到處結垢”。



(七)黏液狀變性 Mucoid Degeneration:像果凍一樣的間質

黏多醣+蛋白質複合物堆在間質。

例子:

  • 甲狀腺功能低下:皮膚黏液水腫
  • 風濕性心臟病:心瓣膜變性

👉 想像:


組織變得“黏、軟、像含水果凍”。



2️⃣ 第二分局:壞死(不可逆性)——「消防隊真的來了」

壞死的核心兩句話:

  • 酶造成細胞溶解 enzymatic digestion
  • 蛋白質變質 denaturation

所以它不只是「受損」,


而是「結構被拆、功能被終止」。



2-1 壞死的五大形態線索(現場勘驗必看)

(一)細胞膜

缺損、破裂、消滅。

(二)細胞質

  • 嗜伊紅性 eosinophilia:蛋白質變質、酸性增加 → 細胞質更紅
  • 玻璃質樣 glassy appearance:肝糖顆粒等被消耗 → 變得玻璃樣
  • 空泡樣 vacuolated appearance:酶溶解胞器 → 出現空泡
  • 鈣化 calcification:鈣離子增加 + 酶活性增加

(三)胞器

胞器膜缺損、破裂、消滅;粒線體嚴重腫脹;溶酶體腫脹破裂;內質網與其他胞器溶解。

(四)細胞核(壞死最重要的重點)

最後都會消失,但路徑不同:

  • 核溶解 karyolysis:DNAase 作用 → 染色質消失
  • 核凝縮 pyknosis:細胞核皺縮、染色質凝結一團
  • 核崩解 karyorrhexis:凝縮的核碎裂成小碎片

(五)周圍組織反應

殘骸釋放 → 繼發性炎症反應:白血球浸潤、巨噬細胞聚集、纖維化等(程度不等)

👉 如果變性是「屋內漏水」,


壞死就是「牆倒了,還把外面的人都驚動」。



2-2 壞死的七種案型:每一種都是考點

(一)凝固性壞死 Coagulative Necrosis

最常見。


多見於缺血/缺氧造成的壞死。


酸性增加 → 結構蛋白與酶蛋白變質 → 溶解作用進不去所以輪廓形狀仍可保存


典型例子:


急性心肌梗塞、腎小管缺血壞死。


但要記得例外:


結構性蛋白網少,缺氧壞死常走液化性,不走凝固性。



(二)液化性壞死 Liquefactive Necrosis

常見於細菌/黴菌感染


炎症細胞(尤其嗜中性白血球)聚集、釋放水解酶 → 全溶成黏稠液狀團塊。


膿 pus:壞死組織+死亡白血球 → 黃色乳狀液


膿瘍:邊界清楚的膿樣封閉壞死區塊


腦的液化性壞死不一定是感染:


缺氧引起神經興奮性毒性反應 → 大量消化水解酶啟動所以 CNS 常見液化性壞死。



(三)乾酪性壞死 Caseous Necrosis

肉眼灰白像乾酪(cheese-like)。


結合凝固性+液化性的特徵:H&E 下可見粉紅無細胞液化區+顆粒狀細胞碎片。


周邊常有肉芽腫性炎症:


類上皮組織細胞聚集、慢性炎症細胞浸潤、Langhans’ giant cell


典型與結核分枝桿菌感染相關:TB 診斷重要依據。


梅毒腫、隱球菌等黴菌感染也可能類似。



(四)脂肪壞死 Fat Necrosis

脂肪細胞被破壞 → 柔軟脂肪變黃白堅硬團塊。


可見朦朧細胞外觀、鈣化、周圍炎症。


分兩種:

  1. 酵素性脂肪壞死 Enzymatic
    常見:急性胰臟炎或外傷的腹腔,尤其胰臟附近脂肪胰酶外漏:脂肪酶溶脂 → 脂肪酸+鈣 → 脂肪皂化 fat saponification
    形成粉白灰白的 chalky white area
  2. 非酵素性脂肪壞死 Nonenzymatic
    臀部、大腿、乳房等脂肪豐富處缺血、外傷、發炎也會造成

(五)壞疽性壞死 Gangrenous Necrosis

血液供應不足造成,常見四肢(尤其下肢),也可見內臟(小腸、大腸、闌尾、卵巢等)。

三種子型:

  • 乾性壞疽 Dry:凝固性壞死
    常見:動脈粥狀硬化、糖尿病、高膽固醇、抽菸從末端開始:無痛、冰冷、乾癟、暗紅黑、邊界清楚無感染 → 無腐敗 → 不易敗血症
  • 濕性壞疽 Wet:突發血流阻斷(外傷、凍瘡、血管栓塞)+腐生菌感染
    腫脹、疼痛、腐爛、惡臭、暗黑細菌毒素循環 → 可能敗血症 → 常需緊急截肢糖尿病控制差:乾性可轉濕性
  • 氣性壞疽 Gas:產氣菌入侵(最典型 Clostridium perfringens
    產毒素破壞組織+產氣加速侵犯短時間可能敗血症、毒血症、休克 → 必須緊急處置

(六)出血性壞死 Hemorrhagic Necrosis

靜脈回流障礙 → 充血出血 → 缺氧壞死。


早期外觀仍像凝固性,但隨感染/炎症細胞出現可轉液化。常見:小腸、卵巢、睪丸等易扭結器官。



(七)類纖維蛋白性壞死 Fibrinoid Necrosis

比較特別:常因免疫反應造成血管細胞死亡


血管壁出現纖維蛋白+抗原抗體複合物沉積。常見:惡性高血壓腎血管、皮膚血管炎。也可能見於非血管處:例如 SLE 的真皮層。



3️⃣ 特別案件:凋亡 Apoptosis ——「看起來像死,但其實是計畫性的撤離」

凋亡不是壞死那種「被打死」。


它比較像:細胞自己簽了離職單



3-1 為什麼會凋亡(原因清單)

  • 胚胎發育:多餘細胞凋亡 → 手指腳趾分開
  • 生理反應:月經週期子宮內膜剝離;睪丸切除後前列腺萎縮
  • 維持細胞數量:皮膚、腸道上皮不斷更新,外層細胞持續凋亡脫落
  • 腫瘤治療:放射線/化學治療 → 腫瘤細胞凋亡
  • 免疫作用:例如炎症後嗜中性白血球死亡
  • 其他:管道阻塞造成萎縮;輻射線等傷害也可能引發

3-2 凋亡機轉(兩條路徑)

凋亡啟動後是不可逆反應。分兩條:

(一)內在路徑 intrinsic(粒線體路徑)

刺激 → 粒線體釋放 cytochrome C → 與 Apaf-1 結合


→ 啟動 initiator caspase-9


→ 再啟動 executioner caspase-3、-6、-7


→ 降解 DNA、蛋白質、細胞骨架


(二)外在路徑 extrinsic(死亡受體路徑)

細胞膜受體-配體作用:例如 TNF receptor、Fas receptor


→ 經 FADD 等轉接蛋白


→ 活化 initiator caspase-8


→ 啟動內在路徑或直接啟動 caspase-3、-6、-7



3-3 凋亡的形態變化(H&E 下的「乾淨死法」)

  • 細胞收縮(比周圍小、細胞質更濃稠、胞器更緊密)
  • 染色質凝集(最有特色:凝在核膜內側,核崩裂後分散)
  • 凋亡小體形成(膜上 blebbing,內含胞器與核碎片)
  • 凋亡小體被吞噬並消失(鄰近細胞/吞噬細胞吞噬,溶酶體快速分解)
  • 周圍反應:通常無明顯炎症

👉 凋亡像「安靜收拾完自己再離開」。


壞死像「爆炸後碎片灑出去,外面的人都被驚動」。



4️⃣ 尚未死亡的區域:細胞適應(Hyperplasia/Hypertrophy/Atrophy/Metaplasia)

這區是「還在撐」的地方。


它不是死亡,是調整。



4-1 增生 Hyperplasia:細胞數量變多

生理性增生

  • 荷爾蒙性:青春期到更年期,動情激素/黃體激素刺激 → 乳腺、子宮內膜增生
  • 代償性:肝臟部分切除後,剩餘肝細胞增生補償功能

病理性增生

  • 荷爾蒙持續刺激:子宮內膜過度增生 → 不正常出血;單純增生良性,但過度分裂可能出現異常細胞 → 內膜癌
  • 病毒感染:HPV → 皮膚疣/黏膜乳頭狀腫瘤;也可能干擾基因結構功能 → 惡性腫瘤
  • 傷口癒合:纖維母細胞增生形成疤痕(通常失去毛囊、汗腺等附屬器);過度可成蟹足腫

4-2 肥大 Hypertrophy:細胞體積變大(不是增加新細胞)

原因:細胞內結構組成增加(粒線體、內質網、結構蛋白質等)


增生與肥大可同時發生。


生理性肥大

  • 荷爾蒙刺激:乳房、子宮不只增生也肥大 → 適應泌乳/懷孕
  • 工作量需求:運動員、搬運工人骨骼肌細胞肥大(骨骼肌不易再生)

病理性肥大

  • 先天性:先天性幽門狹窄 → 幽門括約肌異常肥大造成狹窄
  • 代償反應:高血壓或嚴重貧血 → 心肌代償性肥大;病因解除可逆,否則可能走向心衰竭

4-3 萎縮 Atrophy:細胞變小、功能降低(但還沒死)

本質:胞器與結構蛋白質減少或消滅 → 體積變小、功能下降。


若原因持續,可能進一步受傷甚至死亡。


生理性萎縮

  • 發育:胚胎甲狀舌管出生前萎縮成殘跡;胸腺青春期前逐漸萎縮
  • 荷爾蒙缺乏:停經後乳房與子宮萎縮
  • 工作量減少:久坐久臥 → 肌肉萎縮
  • 衰老:腦、心臟、卵巢細胞萎縮

病理性萎縮

  • 廢用:骨折/中風臥床 → 廢用性萎縮,久了難恢復且可能細胞死亡數量減少
  • 神經傷害:小兒麻痺等 → 肌肉萎縮
  • 缺血:供氧/養分不足 → 先萎縮減少消耗;持續阻塞則受傷死亡
  • 營養不足:碳水脂肪耗盡 → 動用骨骼肌蛋白 → 肌肉萎縮
  • 壓迫:腫瘤/結石壓迫血管神經 → 缺血缺氧/缺乏神經調控 → 萎縮甚至死亡

4-4 化生 Metaplasia:換一種細胞「來撐住」

一種正常細胞被另一種正常細胞取代,目的是保護組織結構,通常可逆。


因需細胞分裂產生新細胞,所以不能分裂的細胞不會化生。


上皮化生(最常見)

  • 鱗狀化生 squamous metaplasia:柱狀→鱗狀
    例:長期抽菸呼吸道柱狀上皮→鱗狀上皮,可能進一步成鱗狀細胞癌子宮頸慢性炎症、腺體管道結石刺激也可引起
  • 腸化生 intestinal metaplasia:轉成有杯狀細胞的腸樣柱狀
    例:食道下段長期胃酸刺激 → 腸樣柱狀;慢性發炎胃黏膜也可能腸化生(持續刺激可能走向異生→惡性)

間葉化生(較少見,原因多不清楚)

退化性關節炎滑膜可能軟骨化生;纖維組織偶見骨化生或脂肪化生。


你現在其實在讀「一套判讀系統」

你不是在背一堆名詞。


你是在學:當你終於看得見的時候,如何判斷事情是“還救得回來”,還是“已經走到終點”。


  • 變性:內部失衡、腫脹、blebbing、clumping、通常不太吵
  • 壞死:膜破、胞器溶、核溶解/凝縮/崩解、炎症出現、現場很吵
  • 凋亡:縮小、濃染、凋亡小體、被吞掉、很乾淨
  • 適應:增生/肥大/萎縮/化生,是「撐住」的策略,不是死亡

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