可逆性细胞损伤

可逆性细胞损伤是细胞损伤的早期亚致死阶段，在此阶段细胞的结构和功能紊乱，但如果去除损伤刺激，细胞仍能恢复。其形态学特征是细胞肿胀（水样变性），在某些组织中还表现为脂肪变性；生化特征是ATP耗竭、离子泵衰竭以及液体和代谢产物的积累。可逆性损伤先于导致细胞死亡的不可逆变化。

Definition

可逆性细胞损伤是细胞损伤的一个阶段，在此阶段，功能和结构上的改变——特别是由ATP耗竭和离子失调驱动的细胞肿胀和脂肪变性——只要在不可逆转点之前撤除损伤刺激，都是可以恢复的。

Scope

本主题涵盖亚致死性损伤的生化机制、其两种主要的形态学表现（细胞肿胀和脂肪变性），以及将可恢复损伤与导致细胞死亡的不可逆损伤区分开来的阈值概念。它侧重于缺氧/缺血和氧化损伤作为典型的病因，并探讨向不可逆性转变的过程，而非细胞死亡途径本身，后者在相关主题中有所涉及。

Core questions

• 在不可逆转点之前，哪些生化事件定义了亚致死性损伤？
• 细胞为何会肿胀，水样变性意味着什么？
• 在细胞水平上，可逆性损伤与不可逆性损伤有何区别？
• 恢复血流为何会反常地加剧损伤？

Key concepts

• 细胞肿胀（水样变性）
• 脂肪变性（脂肪肝）
• ATP耗竭和离子泵衰竭
• 细胞内钙积累
• 活性氧
• 不可逆转点
• 缺血再灌注损伤

Mechanisms

可逆性损伤最常见的原因是缺氧，通常由缺血引起，这会抑制氧化磷酸化并耗竭ATP。ATP下降会损害质膜钠泵，导致钠和水进入细胞，产生定义水样变性的肿胀；内质网扩张，核糖体脱落减少蛋白质合成。无氧糖酵解会降低细胞内pH值并耗竭糖原。钙处理紊乱和活性氧的产生进一步增加了压力。如果在线粒体和膜损伤变得严重之前恢复供氧，这些变化会逆转；否则，细胞会跨越一个以严重的线粒体功能障碍和膜破裂为标志的阈值，进入不可逆损伤。缺血组织的再灌注可能通过活性氧的爆发和钙超载而反常地加剧损伤。

Clinical relevance

可逆性损伤是当灌注或氧合恢复时组织挽救潜力的基础，这一原理与心脏、大脑和其他器官的缺血状况相关。肝脏中的脂肪变性是代谢和毒性应激的常见标志。本条目描述了机制以供参考，不提供诊断标准或治疗建议。

Evidence & guidelines

这里的机制描述基于标准参考文献中整合的实验病理学和生理学；可逆性窗口的临床重要性通过对缺血再灌注损伤的广泛研究得到体现，尽管没有单一指南管理细胞层面的概念。

History

可逆性损伤的生化研究通过20世纪中后期实验病理学发展起来，该研究使用受控缺血模型来描绘ATP耗竭、离子转移和肿胀的序列，并定义损伤变得不可逆的形态学和功能学点。后来关于活性氧和再灌注的研究完善了对细胞死亡转变过程的理解。

Debates

究竟是什么标志着不可逆转点？

严重的线粒体功能障碍和膜完整性丧失被广泛认为是不可逆性的标志，但确定一个精确、可测量的阈值来区分可挽救细胞和注定死亡的细胞仍然困难，并且取决于细胞类型和损伤因素。

Key figures

• Benjamin Trump
• Derek Yellon
• Derek Hausenloy

Seminal works

• kumar-robbins-2020
• hausenloy-yellon-2013

Frequently asked questions

在显微镜下，可逆性细胞损伤的最早迹象是什么？

细胞肿胀，也称为水样变性或空泡变性，是第一个也是最常见的形态学表现，反映了能量依赖性离子泵的衰竭和水的内流。

细胞在不可逆转点之后还能恢复吗？

不能。根据定义，不可逆转点标志着向不可逆损伤的转变，在此之后，即使原始刺激被移除并恢复灌注，细胞也会死亡。