跨世紀(jì)病理學(xué)擷要

　　當(dāng)一個(gè)世紀(jì)就要過(guò)去，新的世紀(jì)就要來(lái)臨的時(shí)候，對(duì)自己從事的學(xué)科進(jìn)行一次回顧和展望是十分有意義的。

　　病理學(xué)是研究疾病的病源、發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)歸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，它又是臨床醫(yī)學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)之間的橋梁。在醫(yī)院的臨床各科醫(yī)療實(shí)踐中，病理科則成了醫(yī)院中的基礎(chǔ)科室。

　　病理學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展中起著先導(dǎo)和推動(dòng)作用。從16世紀(jì)就出現(xiàn)了為弄清疾病而進(jìn)行尸體解剖的記載，18世紀(jì)病理解剖學(xué)已成為獨(dú)立的一門(mén)學(xué)科出現(xiàn)。通過(guò)大量的病理解剖，一個(gè)疾病一個(gè)疾病地揭示了臨床癥狀和體征在器官病變上的反映。到了19世紀(jì)，德國(guó)病理學(xué)家魏爾嘯的《細(xì)胞病理學(xué)》專(zhuān)著出版，標(biāo)志著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的到來(lái)，奠定了病理學(xué)的基礎(chǔ)。直到今天，臨床各科對(duì)疾病的診治仍是以人體細(xì)胞水平的病理變化為理論基礎(chǔ)的。

　　20世紀(jì)病理學(xué)歷程

　　20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的主要特點(diǎn)之一，是對(duì)生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)逐漸向分子微觀(guān)水平深入。在19世紀(jì)的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)是病理學(xué)迅速發(fā)展并充分發(fā)揮作用的年代。第一個(gè)25年中，出現(xiàn)了病理學(xué)的專(zhuān)著，第一部活檢專(zhuān)著《外科病理學(xué)》是在1924年由McFarland所著。第二個(gè)25年是病理學(xué)發(fā)展的鼎盛階段，幾乎每個(gè)系統(tǒng)和器官的疾病都有涉及，Shields研究輻射的病理，Stout研究了組織培養(yǎng)，Sidney研究了兒童的惡性腫瘤，Broders則研究了原位癌，Stout還研究了呼吸道、胃腸道腫瘤，Helwing則對(duì)腸癌有興趣，Moore側(cè)重了前列腺的研究，Hertig則專(zhuān)門(mén)研究類(lèi)癌，Papanicolaou從陰道涂片開(kāi)始注重于細(xì)胞學(xué)診斷，Guthrie則首創(chuàng)針吸活檢。這一系列深入系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步奠定了活檢診斷的可靠性。第三個(gè)25年則是以電鏡的廣泛應(yīng)用于病理學(xué)為特征而載入史冊(cè)，以超微結(jié)構(gòu)病理學(xué)構(gòu)成病理學(xué)的一個(gè)主要分支。第四個(gè)25年則是以免疫標(biāo)記的組織化學(xué)為特色，開(kāi)辟了分子水平的病理學(xué)新路而留下印記的。

　　21世紀(jì)病理學(xué)行程---原子力顯微鏡下的分子形態(tài)學(xué) 病理學(xué)經(jīng)歷了肉眼水平(第一層次，用人的眼睛直接觀(guān)察，它的分辨率在1mm以上，小于1mm者便難以覺(jué)察出來(lái)。)、光鏡水平(第二層次，將組織或體液標(biāo)本，制成切片或涂片，在光鏡下放大1-1000倍，它的分辨率是1μm以上，即小于1μm的結(jié)構(gòu)便分辨不清楚了。)、電鏡水平(第三層次，電子顯微鏡目前已可放大80-100萬(wàn)倍，比光鏡觀(guān)察能力提高了1000倍，分辨力達(dá)1nm水平，觀(guān)察細(xì)胞器。)、分子水平(第四層次，主要包括酶、抗原、蛋白、激素等生物大分子的測(cè)定，主要是免疫組織化學(xué)。)沿著這條發(fā)展主線(xiàn)進(jìn)入21世紀(jì)時(shí)，自然會(huì)到達(dá)的是第五層次------核酸蛋白質(zhì)水平的觀(guān)察(基因水平)。

　　人體含有約10萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)基因，現(xiàn)已鑒定和克隆到1萬(wàn)個(gè)左右基因，其中800多個(gè)與疾病直接相關(guān)。所以無(wú)論從哪個(gè)方面來(lái)講，我們對(duì)基因的了解是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。人類(lèi)基因組是全部遺傳物質(zhì)(包括基因和非基因序列)的總合?；蛴行虻嘏挪荚诨蚪M中?；蚪M研究的目的就是搞清基因組全序列、基因的排列位置、結(jié)構(gòu)、功能及相互間關(guān)系。因此，可以說(shuō)基因組研究實(shí)際上就是繪制第二代人體解剖圖，這張解剖圖是在遺傳信息這一層次上描述人體的生物學(xué)本質(zhì)和特性。對(duì)于病理學(xué)而言，需要直接深入到細(xì)胞核內(nèi)基因的水平，即直接涉及到細(xì)胞生物學(xué)行為的控制中心，達(dá)到基因水平形態(tài)觀(guān)察。十分有趣的是，新問(wèn)世的原子力顯微鏡(atomic force microscope，AFM)正是滿(mǎn)足了這一要求。目前，AFM不僅在分子、原子水平對(duì)物質(zhì)進(jìn)行直接觀(guān)察，生物學(xué)上對(duì)DNA、蛋白質(zhì)進(jìn)行形態(tài)分析，還可進(jìn)行直觀(guān)下的分子剪輯、DNA特殊位點(diǎn)的定位等高水平研究，使AFM已成為解決生物學(xué)難題的理想工具。

　　AFM一問(wèn)世，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域就迅速應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)的觀(guān)察。目前應(yīng)用AFM不僅可以描繪出氨基酸分子中碳、氫原子的關(guān)系，而且已經(jīng)直接觀(guān)察到DNA鏈螺旋重復(fù)等。這些激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)，無(wú)疑對(duì)于生命的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中迷?，F(xiàn)狀的澄清提供了必備的條件。隨之而來(lái)的必將是一場(chǎng)新的變革性的飛躍。又比如對(duì)IgG結(jié)構(gòu)的觀(guān)察， AFM可直接顯示Y型外形，兩個(gè)Fab端和一個(gè)Fc端及絞鏈區(qū)，F(xiàn)ab端長(zhǎng)8-9nm、寬5-7nm，F(xiàn)c端長(zhǎng)12-14nm、寬6-7nm，在Fab及Fc端發(fā)現(xiàn)了小球形結(jié)構(gòu)，這種小球結(jié)構(gòu)可能正是抗體的功能區(qū)。這對(duì)揭示免疫反應(yīng)機(jī)理的實(shí)質(zhì)又提供了獨(dú)特的方便之門(mén)。還有對(duì)細(xì)胞膜、質(zhì)膜的觀(guān)察等都已處在一個(gè)個(gè)層出不窮的新發(fā)現(xiàn)之中。在新世紀(jì)的病理學(xué)行程中我們看到，人類(lèi)面臨著疾病的威脅還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到理想的征服水平，還有大量的臨床難題沒(méi)有解決，而這些難題的攻克遠(yuǎn)不是現(xiàn)有的認(rèn)識(shí)能力能夠達(dá)到的，還必須向更深一步的微觀(guān)世界進(jìn)行探索，因此， AFM的廣泛應(yīng)用，使我們能夠進(jìn)入到疾病的原子水平的認(rèn)識(shí)上。應(yīng)用這一把微觀(guān)世界的鑰匙，打開(kāi)疾病中數(shù)不清奧妙大門(mén)的日子已經(jīng)離我們?cè)絹?lái)越近了。