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第二节 病理表现
手足口病可由多种病原体感染引起,最常见的病原体为EV71和Cox A16,病情表现可轻可重。
普通常见的手足口病为轻症,属自限性疾病,表现为发热和手、足、口腔等部位的皮疹或疱疹。组织学显示皮肤棘细胞间及细胞内水肿,细胞肿胀,体积增大,呈气球样变,并逐步发展,导致细胞膜破裂,形成网状变性,即表皮内水疱。表皮内水疱可使基底破裂,真皮和表皮分离,表皮下水疱形成,疱内可含有嗜酸性粒细胞和少量中性粒细胞。尚可见真皮乳头水肿,真皮浅层淋巴细胞浸润。
EV71重症感染发病急,呈进行性进展,其病死率高。综合国内外对EV71重症感染死亡病例解剖的资料,EV71重症感染主要病理变化可归纳为严重的神经系统病变、肺部病变,并可伴有免疫器官损害。其死因主要为:①脑干脑炎;②神经源性肺水肿或肺出血,导致进行性呼吸功能衰竭和心功能衰竭。其具体的病理变化如下:
一、中枢神经系统
病毒对中枢神经系统的损害具有一定选择性,一般累及脑干、延髓和脊髓,而大脑、小脑不受累,这一点与其他类型的脑炎不同。
(一)脑干
病变最严重部位在延髓和脑桥,向上逐渐减轻。表现为广泛灰质炎,病变部位的脑实质血管扩张充血,周围间隙增宽,可见淋巴细胞、单个核细胞等炎性细胞血管周套状浸润(图4-13),偶见个别中性粒细胞。脑组织水肿呈疏松状,严重的区域呈微囊状(图4-14)。脑组织局灶性液化性坏死灶多见于脑干部,形成大小不等的筛网状软化灶。神经元呈簇状变性、坏死,细胞质尼氏体消失,胞核固缩红染(图4-15、图4-16)。小胶质细胞及血源性单核细胞侵入并吞噬坏死的神经细胞,呈噬神经细胞现象。少突胶质细胞围绕坏死神经细胞周围,呈卫星现象。小胶质细胞呈局灶性增生,形成多发性胶质小结。坏死区中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞浸润,可形成微脓肿。白质呈不同程度的炎症反应。电镜示神经元线粒体变性,呈空泡样,有膜性小泡形成。
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图4-13 脑组织血管周套状炎性细胞浸润(HE×100)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
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图4-14 较多炎症的区域可见不同程度的水肿(星号示)(HE×100)
引自:Neuropathol Exp Neurol. 2008,67(2):162-169]
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图4-15 下橄榄核实质中炎症(箭头示)及血管周套状炎症细胞浸润(HE×40)
[引自:Neuropathol Exp Neurol. 2008,67(2):162-169]
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图4-16 脑组织局灶坏死伴胶质细胞增生(HE×200)
[引自:Emerg Infect Dis. 2003,9(1):78-85]
(二)脊髓
脊髓灰质病变广泛,颈、胸、腰及骶部均可累及,但以上段明显。可见神经元变性、坏死及噬神经细胞现象(图4-17、图4-18)。血管周淋巴细胞套袖状浸润。电镜示神经元线粒体变性、空泡变、膜性小泡,可见小核糖核酸病毒颗粒,直径约18nm。
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图4-17 混合性炎症细胞浸润和噬神经现象(HE×200)
[引自:Clin Infect Dis. 2000,31(3):678-683]
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图4-18 脊髓前角炎性细胞浸润和噬神经现象(HE×200)
[引自:Mod Pathol. 2000,13(11):1200-1205]
(三)大脑
脑组织呈不同程度水肿,大脑实质小血管扩张充血,血管、神经细胞周围间隙增宽,在皮质和白质可见淋巴细胞围血管浸润。偶见皮质血管周淋巴细胞套形成。灶性炎主要见于运动性皮质,神经细胞变性,尼氏体消失,一般无明显坏死灶形成。
(四)小脑
小脑皮质、白质局灶炎症,在皮质和白质淋巴细胞围血管浸润。
(五)脑脊髓膜
脑脊髓膜都有轻重不等的炎症(图4-19),累及整个脑膜和脊髓膜。病变表现为淋巴细胞性软脑膜炎。肉眼观:硬脑膜和软脑膜血管扩张充血,部分病例可见脑膜、脑沟处灰白色混浊的渗出物,脑回轻度增宽。镜下:可见软脑膜血管扩张充血,蛛网膜下腔增宽,浆液及纤维蛋白渗出,淋巴细胞、巨噬细胞等炎细胞浸润。
二、肺 脏
(一)肉眼观察
肺呈暗红色,重量增加,明显湿润、饱满感、质地较实。部分病例可见入水下沉。切面显著暗红色,可见较多粉色泡沫状混浊液体溢出,部分区域有出血现象。肺外膜见散在出血点,气管、支气管黏膜水肿充血。
(二)光镜观察
肺组织弥漫性充血、水肿,局灶或多灶性肺出血(图4-20),肺泡腔内大量粉红色水肿液渗出,水肿液内有多量纤维素,部分区域伴红细胞渗出。肺泡腔内及细支气管腔内见脱落的肺泡上皮细胞及支气管上皮细胞。还可见到肺泡内均匀无结构的嗜伊红透明膜形成(图4-21),或出现局部肺不张。肺泡实变,肺泡腔内轻至中度炎性细胞浸润,淋巴细胞、单核细胞可明显增多,单核细胞内可见吞噬泡及细胞碎片。肺泡隔毛细血管和肺小静脉高度扩张,肺泡间隔增宽伴少量淋巴细胞和单核细胞浸润,形成间质性肺炎,也可广泛出血,形成出血性梗死。部分肺组织呈代偿性肺气肿改变,但肺泡壁增宽,肺泡壁内可见多量单核细胞、淋巴细胞浸润(图4-22)。支气管黏膜水肿,血管扩张充血,间质可见淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性、嗜中性粒细胞浸润,上皮细胞部分脱落。
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图4-19 脑膜炎性细胞浸润(HE×200)
(引自:胡爱荣.医学研究杂志,2012,04:121-125)
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图4-20 肺组织弥漫性水肿,肺出血及细支气管周围炎细胞浸润(HE×100)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
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图4-21 肺泡内透明膜形成,肺泡壁增宽,可见炎细胞浸润(HE×200)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
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图4-22 肺组织代偿性肺气肿(HE×100)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
三、其他主要器官
(一)心脏
心脏体积轻度增大,双心室轻度肥厚,但结构正常。部分病例可见心肌细胞水肿,或灶性肌浆凝聚,横纹模糊,嗜酸性增强。偶见灶性心肌坏死,间质充血、水肿及淋巴细胞和浆细胞浸润,呈病毒性心肌炎改变,心瓣膜、及心内、外膜可见淋巴细胞及单核细胞或散在中性粒细胞浸润(图4-23、图4-24)。
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图4-23 心肌淋巴细胞浸润,间质水肿及心肌坏死(HE×100)
[引自:Emerg Infect Dis. 2003,9(1):78-85]
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图4-24 心肌细胞水肿(HE×200)
(引自:胡爱荣. 2012,04:121-125)
(二)肝脏
肝细胞广泛水肿,肝血窦及中央静脉淤血,肝小叶结构正常。部分病例肝细胞可呈轻度脂肪变(图4-25)。
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图4-25 肝细胞轻度脂肪变(HE×200)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
(三)肾脏及肾上腺
肾脏肿大淤血,皮髓界限清楚。肾间质血管充血,肾小管上皮细胞水肿;肾上腺髓质充血。
(四)淋巴结、胸腺及脾脏
淋巴结皮质萎缩变薄,淋巴小结数量减少,小结内生发中心细胞出现核碎裂、核溶解。少数患者可见到胸腺结构正常,胸腺细胞增生。脾脏可见脾窦扩张淤血,脾索内淋巴细胞明显减少,可有单核细胞吞噬现象及坏死碎裂的细胞碎片,脾脏白髓内脾小结的生发中心细胞也出现核碎裂、核溶解现象(图4-26、图4-27)。
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图4-26 脾窦扩张充血、脾小体内可见细胞碎片和单核细胞吞噬现象(HE×200)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
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图4-27 脾小结中心空虚细胞碎片增多(HE×100)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
(五)肠道
肉眼观察:肠浆膜面血管充血,部分病例可见节段性肠管扩张,肠壁溃疡形成。空肠及回肠部分区域呈灰褐色,肠壁坏死,肠壁菲薄。肠系膜弥漫性淋巴结肿大,大者2cm× 1.5cm×1cm,多数0.5~1cm 3(图4-28、图4-29)。
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图4-28 肠系膜淋巴结肿大(大体观)
(首都医科大学临床病理中心戴洁供图)
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图4-29 肠黏膜充血,肠黏膜下淋巴滤泡增生(HE×400)
(引自:胡爱荣.医学研究杂志,2012,04:121-125)
光镜观察:黏膜充血、水肿,肠黏膜层及肠壁平滑肌层内大量淋巴细胞、中性粒细胞浸润,肠黏膜下淋巴滤泡增生,部分肠壁黏膜、黏膜下层、平滑肌层、浆膜均坏死,细胞核消失,胞质及间质溶解,肠壁变得菲薄。肠系膜淋巴结肿大,淋巴滤泡反应性增生,部分病例也可见淋巴滤泡生发中心坏死,细胞核碎裂、核溶解。淋巴窦内组织细胞增多。髓窦扩张,窦内可见多量坏死崩解的细胞碎片(以淋巴细胞坏死为主)及单核细胞吞噬现象,髓质内淋巴细胞减少。
(六)口腔、皮肤
口腔溃疡性损伤和皮肤斑丘疹为手足口病的特征性病变。光镜下斑丘疹可见表皮内水疱,水疱内有中性粒细胞嗜酸性粒细胞碎片,水疱周围上皮有细胞间和细胞内水肿,水疱下真皮有多种白细胞的混合型浸润。
四、分子病理
(一)免疫组织化学
可分离出病毒的脊髓和脑组织可见细胞病理特点:皱缩或伸长的细胞核固缩。EV71病毒可被抗EV71单克隆抗体检出,免疫荧光镜下见胞质、胞核呈苹果绿(图4-30)。免疫组化显示EV71抗原在神经元及单个核炎性细胞分布(图4-31、图4-32),在其他组织检测为阴性。实质中多数炎性细胞是CD68强阳性的巨噬细胞/小胶质细胞。常缺乏CD8 +的淋巴细胞,即使有,也是稀少地分布于血管间隙或实质。罕见CD8 +淋巴细胞接近神经元。
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图4-30 感染的细胞核中和细胞浆中EV71抗原阳性(IF×200)
[引自:Mod Pathol.2000,13(11):1200-1205]
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图4-31 丘脑下部神经元胞体及突起EV71抗原(+)(IHC×200)
引自:Neuropathol Exp Neurol.2008,67(2):162-169]
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图4-32 (左图)邻近神经元部位EV71 RNA(+)(ISH×200)(右图)邻近神经元部位EV71抗原(+)(IHC×200)
[引自:Neuropathol Exp Neurol.2008,67(2):162-169]
(二)原位杂交
脊髓组织切片,采用常规核酸原位杂交方法,运用DNA探针杂交,NBT/ BCIP显色,脊髓前角神经元中EV71 RNA呈阳性(紫黑色)(图4-33)。
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图4-33 脊髓前角细胞EV71 RNA(+)(ISH×200)
[引自:Neuropathol Exp Neurol. 2008,67(2):162-169]
(三)RT-PCR
运用RT-PCR法检测,可从脊髓组织中扩增检测到EV71基因片段。