跨世纪病理学撷要

　　当一个世纪就要过去，新的世纪就要来临的时候，对自己从事的学科进行一次回顾和展望是十分有意义的。

　　病理学是研究疾病的病源、发病机制及转归的医学基础学科，它又是临床医学与基础医学之间的桥梁。在医院的临床各科医疗实践中，病理科则成了医院中的基础科室。

　　病理学在现代医学的产生和发展中起着先导和推动作用。从16世纪就出现了为弄清疾病而进行尸体解剖的记载，18世纪病理解剖学已成为独立的一门学科出现。通过大量的病理解剖，一个疾病一个疾病地揭示了临床症状和体征在器官病变上的反映。到了19世纪，德国病理学家魏尔啸的《细胞病理学》专著出版，标志着现代医学的到来，奠定了病理学的基础。直到今天，临床各科对疾病的诊治仍是以人体细胞水平的病理变化为理论基础的。

　　20世纪病理学历程

　　20世纪生物医学发展的主要特点之一，是对生命现象的认识逐渐向分子微观水平深入。在19世纪的基础上，20世纪是病理学迅速发展并充分发挥作用的年代。第一个25年中，出现了病理学的专著，第一部活检专著《外科病理学》是在1924年由McFarland所著。第二个25年是病理学发展的鼎盛阶段，几乎每个系统和器官的疾病都有涉及，Shields研究辐射的病理，Stout研究了组织培养，Sidney研究了儿童的恶性肿瘤，Broders则研究了原位癌，Stout还研究了呼吸道、胃肠道肿瘤，Helwing则对肠癌有兴趣，Moore侧重了前列腺的研究，Hertig则专门研究类癌，Papanicolaou从阴道涂片开始注重于细胞学诊断，Guthrie则首创针吸活检。这一系列深入系统的研究，进一步奠定了活检诊断的可靠性。第三个25年则是以电镜的广泛应用于病理学为特征而载入史册，以超微结构病理学构成病理学的一个主要分支。第四个25年则是以免疫标记的组织化学为特色，开辟了分子水平的病理学新路而留下印记的。

　　21世纪病理学行程---原子力显微镜下的分子形态学 病理学经历了肉眼水平(第一层次，用人的眼睛直接观察，它的分辨率在1mm以上，小于1mm者便难以觉察出来。)、光镜水平(第二层次，将组织或体液标本，制成切片或涂片，在光镜下放大1-1000倍，它的分辨率是1μm以上，即小于1μm的结构便分辨不清楚了。)、电镜水平(第三层次，电子显微镜目前已可放大80-100万倍，比光镜观察能力提高了1000倍，分辨力达1nm水平，观察细胞器。)、分子水平(第四层次，主要包括酶、抗原、蛋白、激素等生物大分子的测定，主要是免疫组织化学。)沿着这条发展主线进入21世纪时，自然会到达的是第五层次------核酸蛋白质水平的观察(基因水平)。

　　人体含有约10万个蛋白质基因，现已鉴定和克隆到1万个左右基因，其中800多个与疾病直接相关。所以无论从哪个方面来讲，我们对基因的了解是远远不够的。人类基因组是全部遗传物质(包括基因和非基因序列)的总合。基因有序地排布在基因组中。基因组研究的目的就是搞清基因组全序列、基因的排列位置、结构、功能及相互间关系。因此，可以说基因组研究实际上就是绘制第二代人体解剖图，这张解剖图是在遗传信息这一层次上描述人体的生物学本质和特性。对于病理学而言，需要直接深入到细胞核内基因的水平，即直接涉及到细胞生物学行为的控制中心，达到基因水平形态观察。十分有趣的是，新问世的原子力显微镜(atomic force microscope，AFM)正是满足了这一要求。目前，AFM不仅在分子、原子水平对物质进行直接观察，生物学上对DNA、蛋白质进行形态分析，还可进行直观下的分子剪辑、DNA特殊位点的定位等高水平研究，使AFM已成为解决生物学难题的理想工具。

　　AFM一问世，生物医学领域就迅速应用于分子结构的观察。目前应用AFM不仅可以描绘出氨基酸分子中碳、氢原子的关系，而且已经直接观察到DNA链螺旋重复等。这些激动人心的发现，无疑对于生命的关键结构中迷茫现状的澄清提供了必备的条件。随之而来的必将是一场新的变革性的飞跃。又比如对IgG结构的观察， AFM可直接显示Y型外形，两个Fab端和一个Fc端及绞链区，Fab端长8-9nm、宽5-7nm，Fc端长12-14nm、宽6-7nm，在Fab及Fc端发现了小球形结构，这种小球结构可能正是抗体的功能区。这对揭示免疫反应机理的实质又提供了独特的方便之门。还有对细胞膜、质膜的观察等都已处在一个个层出不穷的新发现之中。在新世纪的病理学行程中我们看到，人类面临着疾病的威胁还远远不能达到理想的征服水平，还有大量的临床难题没有解决，而这些难题的攻克远不是现有的认识能力能够达到的，还必须向更深一步的微观世界进行探索，因此， AFM的广泛应用，使我们能够进入到疾病的原子水平的认识上。应用这一把微观世界的钥匙，打开疾病中数不清奥妙大门的日子已经离我们越来越近了。