病理學機化的概念精選(九篇)

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第1篇：病理學機化的概念范文

[關鍵詞] 子宮內膜異位癥；異位內膜惡變；惡變機制

[中圖分類號]R711.71 [文獻標識碼]C [文章編號]1673-7210（2008）06（c）-154-02

子宮內膜異位癥(endometriosis，EM）是生育期婦女的常見病和多發病。常見癥狀有陰道不規則流血、痛經、不孕等，并有浸潤生長、破壞性、易復發或遠處“轉移”等類似惡性腫瘤的生物學行為，給患者造成較大痛苦。子宮內膜異位癥多數為良性過程，但有惡變可能，近年有增加的趨勢。通過對24 例卵巢異位子宮內膜惡變病例分析，提高對卵巢異位子宮內膜惡變的認識，避免漏診。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇2002年4月～2006年3月診斷為卵巢異位子宮內膜惡變的病例共24例，由兩位病理醫生按以下標準閱讀病理切片，確定診斷。

1.2 診斷標準

卵巢子宮內膜囊腫：宮內膜樣上皮或腺體；上皮下有宮內膜間質細胞；陳舊性出血，炎性反應或纖維增生或機化；結合臨床癥狀或術中所見，如紫色結節或巧克力囊腫。

卵巢子宮內膜異位癥伴非典型增生：腺上皮細胞有一定異型性（體積增大、形狀及大小不一；核漿比例增大；核深或淡染；核仁較清楚；核分裂可見或不可見；其中兩項）；腺上皮細胞擁擠，單層或復層，狀增生或腺體密集。

卵巢異位子宮內膜惡變：在同一組織或器官中能見到上述兩種或任一種病變與癌同存；甚至可見到由異位上皮-非典型增生-癌之間的移行病變；并能排除轉移性腫瘤；惡變的病理組織學類型可以與宮內膜來源的惡性腫瘤類型相同。

2 結果

卵巢異位子宮內膜惡變24例，其中，23例為腺癌，1例為子宮內膜間質肉瘤。

發生年齡：19～63歲。60歲3例。以31～60歲為多。

主要癥狀：陰道不規則流血或絕經后流血，經量增多，痛經加重，卵巢包塊迅速增大，尿頻，便秘，腹痛、腹脹，盆腔包塊24例次。囊性9例次，囊實性15例次；單側8例次，雙側16例次。直徑大小：5～20 cm，

肉眼觀察：卵巢包塊均為囊實性。囊性部分：囊壁灰白、灰黃，伴區域性出血斑，部分增厚（0.1～1.5 cm）或粗糙，可有狀、菜花狀贅生物，囊液呈咖啡色稠糊狀或淡黃清亮液。實性部分：呈不規則多結節狀；切面色灰白；質脆嫩如魚肉狀。

顯微鏡觀察：23例（其中5例為雙側卵巢）為上皮惡變，形成腺癌，均伴有非典型增生病灶及移行病變區域。分別為透明細胞腺癌9例，宮內膜樣腺癌8例（其中3例伴鱗化），漿液性腺癌3例，混合性腺癌3例（子宮內膜樣腺癌及漿液性腺癌、子宮內膜樣腺癌及透明細胞癌、透明細胞癌及漿液性腺癌各1例）。另1例為子宮內膜間質細胞肉瘤。

3 討論

子宮內膜異位癥的概念由VonRok.Itansky(1860年)提出，已問世近150年，Sampson（1925年）首先報道了異位子宮內膜的惡變。20世紀50年代后，關于異位子宮內膜的惡變的報道日漸增多。Benoit[1]對20 696例異位子宮內膜隨訪11年，其惡變的相對危險性為1∶8。事實上，由于惡變后腫瘤組織生長迅速而破壞其起源組織，導致找不到子宮內膜異位癥組織學依據及病理取材局限性和遺漏癌變突出部位，存在大量未統計保守治療子宮內膜異位癥者等原因，子宮內膜異位癥惡變發生率均較統計為高。

Rajesh V 等[2]研究表明12%～35%的卵巢子宮內膜膜異位中可以發現不典型增生性子宮內膜異位癥(alypical cendometriosis，aEM）。60%～80%的卵巢異位子宮內膜惡變病例中可以發現異位子宮內膜有不典型增生[3]。本組所有病例都能見到程度不等的非典型增生病變，同時也都有數量不等的典型宮內膜囊腫伴陳舊性出血及玻璃樣變等病變。

腫瘤類型：發生惡變的異位子宮內膜以子宮內膜樣癌和透明細胞癌為多。本組異位子宮內膜惡變形成腺癌有23例（23/24）。其中透明細胞癌37.5%(9/24)、宮內膜樣腺癌33.3%（8/24），漿液性腺癌12.5%（3/24），及混合型12.5%（3/24），共占93.8%（23/24），與文獻報道基本相似。卵巢子宮內膜異位間質惡變形成子宮內膜間質細胞肉瘤（低級別）僅1例，4.2%（1/24）。

惡變累及范圍：惡變以單側卵巢居多，79.17%（19/24），左右卵巢無顯著性差異（左9例，右8例）；雙側卵巢均發生惡變者20.83%（5/24）。除了有卵巢內惡變外，伴有卵巢外子宮內膜異位灶惡變灶僅2例。

惡性程度：文獻報道由子宮內膜異癥惡變形成的癌，其組織病理學級別較低，分期較早，以Ⅰ、Ⅱ期居多，預后較好，5年生存率為50%~60%。

卵巢外的其他器官或組織的子宮內膜異位：本組中21例（87.50%，21/24)有其他器官或組織的子宮內膜異位，所累及的器官或組織的頻度依次為雙側卵巢14例次、盆側壁10例次、宮旁組織8例次、子宮及骶韌帶各5例次、大網膜及直腸前壁各2例次、宮頸1例次。多數病例為2~3處，最多的1例達7處（雙盆側壁、雙宮旁、大網膜、骶韌帶及對側卵巢）。

異位子宮內膜惡變發生的機制：許多學者從組織病理學、代謝紊亂、激素和其受體功能失調及分子生物學等方面進行過不少研究，但尚無定論。綜合文獻，考慮與雌激素紊亂[4，5]，酶及受體調節失調[4]，細胞增殖活性增高[6]，染色體異常，基因表達異常等因素有關。

總之，異位子宮內膜具有惡性腫瘤生物學行為，其惡變是客觀存在并有逐年升高的趨勢。因此，必須早診早治，把一級預防放在首位。

[參考文獻]

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第2篇：病理學機化的概念范文

[關鍵詞] 血栓閉塞性脈管炎;腰椎間盤突出癥;鑒別

[中圖分類號] R681.53[文獻標識碼] B[文章編號] 1673-7210(2010)04(c)-160-02

臨床骨科工作中經常接診腰椎間盤突出癥患者,但很多時候誤把血栓閉塞性脈管炎當作腰椎間盤突出癥治療,效果欠佳。本文中筆者總結了10例病例的誤診原因,并提出鑒別方法。

1 一般資料

我院2005年2月～2009年9月收治10例誤診病例,其中,男8例,女2例;年齡43～66歲。主要因患肢麻木、疼痛、怕涼、間歇性跛行等癥狀就診于骨科門診,經查腰椎X線片及腰椎間盤CT(7例CT片示腰椎間盤突出,3例腰椎間盤膨出)后診斷為腰椎間盤突出癥,并行臥床休息、理療、按摩、牽引等保守治療,癥狀無改善,病程1～3個月。經進一步問診、查體及多普勒超聲檢查后確診為血栓閉塞性脈管炎,行擴張血管、抑制血小板聚集、Buerger運動及高壓氧等保守治療,癥狀明顯改善。

2 討論

血栓閉塞性脈管炎早期主要癥狀為患肢疼痛、麻木、怕涼、間歇性跛行等,這些癥狀與腰椎間盤突出癥極為相似,故年輕的骨科醫生常考慮為腰椎間盤突出癥。造成誤診主要是因骨科門診量大,醫生問診、查體不細致,患者又主訴下肢麻木,疼痛,加之CT顯示腰椎間盤突出或膨出,進而思維偏差。有些醫生對腰椎間盤突出和腰椎間盤突出癥兩者概念不清,常依靠CT示腰椎間盤突出,就診斷為腰椎間盤突出癥,造成誤診。臨床工作常常遇到CT示腰椎間盤突出明顯而患者癥狀卻不重,患者癥狀重而CT示腰椎間盤突出不明顯。所以需要明確“腰椎間盤突出”和“腰椎間盤突出癥”的區別。

骨科醫生知識不全面,對血栓閉塞性脈管炎這一疾病沒有足夠的認識,是造成誤診的又一原因。有一男性老年患者,血栓閉塞性脈管炎已達第二期,已出現持續性靜息痛,患肢麻木、皮膚溫度低、膚色蒼白。CT示第4～5腰椎間盤突出。主治醫生為其診斷為腰椎間盤突出癥,并行保守治療1個月。請上級醫生查視后,行患肢多普勒超聲檢查,確診為血栓閉塞性脈管炎。

腰椎間盤突出癥與血栓閉塞性脈管炎確可同時存在。此類患者僅行一種疾病的治療,只能使癥狀改善,只有2種疾病同時全面治療,才能使患者痊愈。

3 防范方法

3.1 首先應增加知識廣度

作為一名骨科醫生,尤應全面了解血栓閉塞性脈管炎的產生機制及臨床表現。血栓閉塞性脈管炎是一種累及血管的炎癥性、節段性和周期發作的慢性閉塞性疾病,主要侵襲四肢中小動靜脈,尤其是下肢血管;好發于青壯年男性;病理主要是血管內皮增生,淋巴細胞和纖維細胞浸潤,管腔被血栓堵塞,繼而血栓機化,管腔狹窄,導致供血不足而產生一系列癥狀和體征。臨床上按肢體缺血程度分為三期,尤其第一期與腰椎間盤突出癥臨床表現相似。第一期:局部缺血期,表現為患肢疼痛、麻木、怕涼、發冷,輕度間歇性跛行,短暫休息后可緩解;患肢皮膚溫度稍低,色澤較蒼白,足背或脛后動脈搏動減弱。第二期:營養障礙期,表現為上述癥狀加重,間歇性跛行距離愈來愈短;患肢皮膚溫度顯著降低,明顯蒼白,或出現紫斑;足背或脛后動脈搏動消失。第三期:壞死期,癥狀繼續加重,患肢趾(指)端發黑、干癟、壞疽及潰瘍形成,疼痛劇烈且呈持續性,迫使患者日夜屈膝撫足而坐,或借助下垂肢體以減輕疼痛,肢體伴有明顯腫脹。腰椎間盤突出癥患者皮膚色澤一般無異常,感覺異常區一般沿神經走行,范圍小,動脈搏動一般都能摸到。經保守治療,腰椎間盤突出癥患者發涼癥狀可緩解,而血栓閉塞性脈管炎患者該癥狀不易緩解。腰椎間盤突出癥患者在坐、蹲、臥床后疼痛癥狀可減輕,而血栓閉塞性脈管炎患者不能緩解。

3.2 掌握血栓閉塞性脈管炎的特殊檢查項目

血栓閉塞性脈管炎可行以下檢查,①肢體血流圖檢查:電阻抗和光電血流儀顯示峰值降低,降支下降速度減慢。前者提示血流量減少,后者說明流出道阻力增加,其改變與病變嚴重程度成正比。②超聲多普勒檢查:應用多普勒聽診器,根據動脈音的強弱,判斷動脈血流的強弱。超聲多普勒血流儀可以記錄動脈血流波形,波形幅度降低或呈直線狀,表示動脈血流減少,或動脈已閉塞;同時還可行節段動脈壓測定,了解病變部位和缺血嚴重程度。超聲多普勒顯像儀可顯示動脈的形態、直徑和流速等。③動脈造影:可以明確患肢動脈阻塞的部位、程度、范圍及側支循環建立的情況。患肢中小動脈多節段狹窄或閉塞是血栓閉塞性脈管炎的典型X線表現。最常累及小腿的3支主干動脈(脛前、脛后及腓動脈),或其中1~2支,后期可以波及股動脈。動脈滋養血管顯影示形如細彈簧狀,沿閉塞動脈延伸,是重要的側支動脈,也是血栓閉塞性脈管炎的特殊征象。

3.3 掌握血栓閉塞性脈管炎的診斷要點

①大多數患者為青壯年男性,多數有吸煙嗜好;②患肢有不同程度的缺血性癥狀;③有游走性淺靜脈炎病史;④患肢足背或脛后動脈搏動減弱或消失。下列檢查有助于鑒別診斷,①記錄跛行距離和跛行時間;②皮膚溫度測定:雙側肢體對應部位溫度相差2℃以上,提示皮膚溫度降低側有動脈血流減少;③肢體抬高試驗:實驗陽性者,提示患肢有嚴重供血不足;④解張試驗:行蛛網膜下腔或硬膜外腔阻滯麻醉,然后在下肢同一位置對比阻滯前后的溫度變化,溫度升高越明顯,動脈痙攣因素所占比重越高;如果沒有明顯改變,說明病變動脈已嚴重狹窄或完全閉塞。

骨科醫生在熟悉上述要點后進行鑒別腰椎間盤突出癥與血栓閉塞性脈管炎,可以避免誤診。

[參考文獻]

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[2]李廣生.醫學研究與論文寫作[M].長春:吉林大學出版社,2006:114-129.

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第3篇：病理學機化的概念范文

【關鍵詞】2型糖尿病；中醫藥；混沌現象；胰島素信號網絡重構

【中國分類號】R587.1【文獻標識碼】A【文章編號】1044-5511（2011）11-0464-03

2型糖尿病(type 2 diabetes Mellitus,T2DM) 為臨床常見疾病，其主要病理生理改變為靶組織(主要為肝臟、肌肉)的胰島素抵抗伴胰島素分泌不足。其中， 胰島素信號轉導障礙在發病機制中起著重要作用。最近筆者主持一個關于2型糖尿病神經病變(diabetic peripheral neuropathy，DPN)科研項目，發現奇特的現象：部分患者在治療過程中隨降糖藥或胰島素劑量增加血糖會出現時升時降， 甚至有不可預測的雜亂情況。結合臨床檢驗，考慮跟胰島素信號網絡重構的作用相關。本文所用的中醫藥方主要為桃核承氣湯合增液湯加減，包括桃仁12，生地18，黃芪20，麥冬12，玄參20，地龍12，大黃9，甘草6；如有水腫加茯苓、豬苓；如情緒不穩加郁金、白芍；如有痰結加夏枯草、鱉甲。下面一一說明。

一、典型病例

病例一 梁某某，女性，53歲。患糖尿病十三年，并發DPN，自述輾轉多家醫院，曾采用先后服用多種降糖藥（包括消渴丸、二甲雙胍、格列齊特、格列吡嗪、吡格列酮等）聯合口服以及注射混合胰島素、口服中藥等治療，效果欠佳，空腹血糖（FBG）一直維持在12mmol/L左右。自述曾調整上述藥物劑量、甚至停用藥物，檢測空腹血糖仍位于12mmol/L。到本科就診后，筆者予睡前皮下注射甘精胰島素聯合二甲雙胍、吡格列酮口服，并按五天一次檢測血糖后調整甘精胰島素劑量，連用一個月，空腹血糖仍維持在11-12 mmol/L，糖化血紅蛋白14%；筆者加用中藥，同時調整甘精胰島素等劑量，一個月后，患者空腹血糖才降至5.8 mmol/L，糖化血紅蛋白從14%降到9%。

病例二李某，男，59歲。患糖尿病十年，并出現糖尿病視網膜病變和DPN。曾先后服用消渴丸、二甲雙胍、格列齊特、格列吡嗪、羅格列酮、諾和龍等多種降糖藥聯合治療，血糖控制不良，空腹血糖在16-18mmol/L以上，餐后2小時血糖（2hBG） 20mmol/L以上。考慮繼發性藥物失效，予睡前皮下注射甘精胰島素聯合阿卡波糖、吡格列酮口服，并五天一次調整甘精胰島素劑量，經十五天后空腹血糖降到9.1 mmol/L，甘精胰島素劑量加4U，五天后FBG升到13mmol/L，囑病人控制飲食，加服中藥，再五天后，血糖再升到17mmol/L，病人有所憂慮，安慰病人，仍調整中西藥量。繼續治療半月，病人出現低血糖（3.8 mmol/L），減少甘精胰島素用量2U，FBG又升至9 mmol/L，后一個月不斷調高調低藥量，FBG終于穩定在5.5-6.5 mmol/L。

類病例二的患者發現有5人。起始筆者以為患者飲食控制不良，后調查并非如此。這些患者的血糖并不是直線下降的，呈階梯化；甚至某個時期用藥血糖不降反升，或血糖值上升下降不規則；治療要足夠長時間才可獲得較理想的效果。

二、混沌現象［1］

借用物理學的術語，這些患者的血糖值混亂可稱為混沌現象。非線性系統在它演化過程中表現出多樣性、復雜性和不可預測性――混沌現象。李天啟認為混沌指決定性的混亂，決定性是指非線性系統內動力學作用過程所致，混亂是自組織結構發展到一定階段所出現的宏觀無序性。由于系統偏離平衡態而出現，越接近穩態則出現混亂。混沌現象廣泛存在于宇宙、自然界、生物界和人類社會中。人的血糖值存在階段性域，每個相當一個穩態，但不同人穩態有所差異，所以部分人出現血糖值混沌現象。從這點來說，人的血糖值調節是一個開放系統。可以用相空間概念和奇異吸引子來研究混沌，以找出混沌中有序。格拉斯把混沌用于醫學研究，提出動力疾病的概念。研究疾病產生分叉和出現混沌的參數條件，對控制和治療該類疾病很有意義。

三、胰島素信號網絡

1、現代醫學關于糖尿病描述［2］。糖尿病是由遺傳和環境因素共同作用引起的一組以糖代謝紊亂為主要表現的臨床綜合征。胰島素分泌、胰島素作或兩者同時存在缺陷引起碳水化合物、脂肪、蛋白質、水或電解質等代謝紊亂，臨床以慢性（長期）高血糖為主要共同特征。2型糖尿病從胰島素抵抗為主伴胰島素分泌相對不足到胰島素分泌不足為主伴胰島素抵抗所致，存在明顯的異質性。大多數2型糖尿病為多個基因及環境因素共同作于不同的糖代謝環節。（1）胰島素抵抗跟胰島素底物IRS1/IRS2、葡萄糖轉運蛋白、解偶聯蛋白等相關；（2）胰島素分泌不足跟胰島B細胞功能缺陷、環境等相關。

2、胰島素信號對細胞的多向性效應［3］

3、2型糖尿病胰島素信號轉導途徑［4］(1) PI3K信號轉導途徑 胰島素的代謝功能主要通過這條途徑。PI3K是一種脂質激酶,在介導胰島素的代謝效應中起關鍵性作用。PI3K由一個分子量為85kDa的調節亞基(P85)和一個110kDa的催化亞基(P110)組成,前者與IRS結合,后者催化細胞膜上磷脂酰肌醇(PI)的磷酸化。靜息狀態時P85對P110起抑制作用,在胰島素刺激下,IRS與P85相結合,其抑制作用解除,P110即活化。PI3K激活后,促使PIP、PIP2或磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)的生成，這些產物被認為是胰島素和其它生長因子的第二信使,與含有PH區段的下游分子結合,將信號下傳。PIP3尤為重要,是介導胰島素PI3K依賴的生物學效應的主要介質。PIP3可直接與PI3K的下游信號分子結合,通過多種機制介導此處的信號轉導,如調節它們的催化活性；通過構象的改變,使磷酸化位點暴露，促使靶分子向細胞膜集聚形成特異性信號復合體。PI3K下游的信號分子為3-磷酸肌醇依賴的蛋白激酶(PDK)(有PDK1及PDK2兩種)以及蛋白激酶B(PKB)。PKB可被PDK1及PDK2磷酸化而激活，為PI3K通路中的關鍵分子,可產生多種生物學效應,如糖原合成、蛋白合成、葡萄糖轉運、抗脂解、抑制細胞凋亡等，并介導β細胞的生存通路，與β細胞生長、增殖、分化、凋亡等密切相關。現知非經典的蛋白激酶C(aPKCs) 也可被PDK激活并參與葡萄糖轉運及蛋白合成。(2) Ras MAPK信號轉導途徑 Ras是分子量為21kDa的錨定在細胞膜上的三磷酸鳥苷(GTP)結合蛋白, 在細胞生長信號的傳遞中起著關鍵性的作用。當Ras與GTP結合時為有活性狀態,參與信號轉導,若與二磷酸鳥苷(GDP)結合時則處于無活性狀態,信號傳遞中止。在胰島素信號轉導過程中，Ras可沿兩條通路被激活:①活化的IR激活IRS蛋白，后者將信號傳至適配蛋白生長因子受體結合蛋白2(Grb2)，后者再與信號蛋白GDP 、GTP交換因子(簡稱SOS)相互作用，SOS進而激活Ras。②IR不經過IRS蛋白，直接使信號蛋白Shc的酪氨酸磷化，Shc再與Grb2相結合，經SOS激活Ras。Grb2含有一個SH2區段，與上游的IRS或Shc上的磷酸化酪氨酸結合，此外還有2個SH3區段，與下游SOS上兩個富含脯氨酸的部位相互作用，繼而SOS轉移至細胞膜處，與Ras相互作用，在其催化下，無活性的GDP Ras即轉變為具活性的GTP Ras。

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活性Ras激活Raf 1激酶，后者使絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)的激酶(MAPKK,也稱MEK)上兩個絲氨酸磷酸化而被激活。MEK再通過磷酸化效應激活MAPK，又稱“細胞外信號調節的激酶”(ERK)，后者再激活90kDa的核糖體S6激酶(p90rsk)。MAPK和p90rsk參與轉錄因子的磷酸化激活過程。另一方面，胰島素信號系統也可通過抑制某些轉錄因子轉位到細胞核內而抑制有關基因，可參與抑制細胞凋亡。

四、計算網絡與胰島素信號網絡類比

計算機網絡［5］是計算機與通信的相互了結合，從網絡拓撲結構分類為：（1）集中式網絡，（2）分散式網絡，（3）分布式網絡。顯然信中器或復用器式的集中式網絡跟胰島素信號網絡相似性更大。

而兩者顯然有不同的地方：（1） 材質不同，計算機網絡以電子器械為基礎，而胰島素信號網絡以生物物質為基礎。（2） 通信方式不同，計算機網絡以協議作為通信基礎，采用握手方式通信，而胰島素信號網絡以信號轉導、生物化學反應作為通信基礎，且以反ZZ方式通過神經調節干預。

盡管如此，并不妨礙以計算機網絡作為胰島素信號網絡的模擬，而圖論［6］是研究網絡圖形強有力工具，如前面所示的胰島素信號轉導圖，這些作用點途徑正好用圖形來描述，信號作用途徑正好是圖的連通性。矩陣是研究圖的一種有力工具，特別是利用計算機來處理有關圖的算法時。有向圖的集合中元素的關系R表示集合中元素的鄰接關系，只要將集合中元素進行編號，這樣的鄰接關系同樣可用矩陣表示，對于圖G中任意兩個結點之間的可達性，可用可達矩陣表示。這樣一來，胰島素信號網絡可以在計算機中以矩陣方式存儲，通過計算機處理可以研究本網絡中動態狀況。對研究治療糖尿病意義很大。

五、基因出現及演化假說和胰島B細胞數字化微環境

前文所述，由于人類HLA基因的缺陷，導致胰島素信號網絡節點（各環節）出現障礙，最終出現糖尿病。基因學說太時尚了，現在各領域都有關聯。請問基因從何而來？是上帝的杰作？或單憑 “進化”兩字解釋？

本人是無神論者，下面就此發表個人的一些看法。

為了更好地論述，簡單介紹一些預備知識，參考文獻見［7］［8］。

自動機理論：自動機理論將離散數學系統的構造，作用和關系作為研究對象的數學理論。自動機可分為有限自動機、后進先出自動機、線性有界自動機、圖靈機等幾種。它們對語言的識別能力各不相同。自動機可以表示為5-元組Q ,∑,δ,q0,F，這里的：Q 是狀態的非空有窮集合。∑ 是符號的有限集合，我們稱為這個自動機接受的語言的字母表。 輸入字符串都是∑上的字符串；δ 是狀態轉移函數，就是δ,Q,×Q 。 (對于非確定自動機，空串是允許的輸入)。q0 是開始狀態，就是說自動機在還未處理輸入的時候的狀態(明顯的 q0∈ Q)。F是終止狀態集合，也叫做接受狀態的 Q 中的狀態的集合(就是 FQ)。與自動機對應的狀態轉換圖是等價的。

拓撲學：是近展起來的一個研究連續性現象的數學分支。拓撲學主要研究拓撲空間在拓撲變換下的不變性質和不變量。拓撲就是研究有形的物體在連續變換下，怎樣還能保持性質不變。在拓撲學里不討論兩個圖形全等的概念，但是討論拓撲等價的概念。比如，盡管圓和方形、三角形的形狀、大小不同，在拓撲變換下，它們都是等價圖形。 直線上的點和線的結合關系、順序關系，在拓撲變換下不變，這是拓撲性質。在拓撲學中曲線和曲面的閉合性質也是拓撲性質。

群論：群論是研究對稱性問題的數學基礎。群的定義 設G是一個非空集合，*是它的一個代數運算，如果滿足以下條件：Ⅰ.結合律成立，即對G中任意元素a,b,c都有 (a*b)*c=a*(b*c)；Ⅱ.G中有元素e，叫做G的左單位元，它對G中每個元素a都有 e*a=a；Ⅲ.對G中每個元素a在G中都有元素a^（-1），叫做a的左逆元，使 a^（-1）*a=e；則稱G對代數運算*做成一個群。置換群是很重要的一類群。置換群包括S3群，二維旋轉群，三維旋轉群以及和反應四維時空相對應的洛侖茲群。在研究群時，使用表象而非群元是較方便的，因為群元一般來說都是抽象的事物。表象可以看成矩陣，而矩陣具有和群元相同的性質。不可約表象和單位表象是表象理論中的重要概念。

下面運用這些工具，作初步闡述。

從結構最簡單的病毒到人類，所有生物均有基本的功能。比如噬菌體［9］，體積微小，無細胞結構，主要由核酸和蛋白質組成。溶菌過程通過吸附、穿入、生物合成、成熟與釋放。

比如胰島B細胞葡萄糖刺激胰島素分泌和擴增途徑［10］

胰島B細胞其它功能圖以及胰島素信號轉導圖等可以抽象地認為它們是相似的。這樣我們進行抽象得到狀態轉移圖，等價于自動機。

1、地球出現最原始生物之前，類生物（介于有機和生物之間）可以抽象地認為是有機化合物在特殊條件出現的自動機（有限的），它擁有有一定空間力場［11］，并在力場作用下形成自動機（狀態轉換圖）。此自動機完成識別外界信息，調整自己，可以在某些條件下優化自己，正如計算機中自動機一樣可以復制自己并擴增功能和節點數量。我們從藥物設計可得到啟發：

自動機在力場（包括電生化等）作用下形成功能“井”，裝配“原件”，擴增功能和節點數量。

2、前文所說拓撲學的研究連續性變換的理論，類生物自動機經歷無數次惡性條件的變化，其中一些變化同拓撲變換，比如，盡管圓和方形、三角形的形狀、大小不同，在拓撲變換下，它們都是等價圖形。直線上的點和線的結合關系、順序關系，大空間壓縮為點集，在拓撲變換下性質不變。換句話說自動機并沒有損壞。例如：

設f0和f1是從拓撲空間X到拓撲空間Y的兩個連續映射

f0，f1:X->Y，

如果存在一個從直積拓撲空間XBI到Y的連續映射F: XI->Y,

使對任意x∈X，有

F(x，0)=fo(x), F(x,1)=f1(x),

其中I={t0≤t≤1 ).則說映射f0與f1同倫，記作F稱為從fo到fl的一個倫移，當f1是一個常值映射時，即fl(x)是Y的一個點，我們說fo零倫.

同樣，對于拓撲空間X中從x。到x1的兩條道路a和β，是從1映入X的兩個連續映射

a, β:I->X，

a(0)= β(0)=x0,

a(l)=β(1)=x1,

如果存在一個從II到X的連續映射F,

，F:II->X，

使對任意tl,t2∈［0,1］，有

F(tl，0)=a (t1)，F(tl,1)=β(t1)，

F(0，t2)=xo, F(1，t2)=x1,

則稱道路a與β同倫，記為 .映射F稱為從a到β的倫移.

從圖6.3可以看出道路同倫的直觀意義.II是t1t2平面上正方形，0≤t1≤1,0≤t2≤1，其元素是正方形內或上的一個點(t1t2).當道路a和β同倫時，道路a可1-連續地變為β.

設(X, @)是豪斯道夫空間，.如果存在一個映射的集合Ф = ｛(U，φu)｝，其中(U, φu)表示從X的開集U到歐氏空間Rn的一個開集的映射，φu:U φu (U)(Rn中開集)，滿足下面四個條件:

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(1) φu是同胚映射;

(2)∪U=X;

(3)相容性.設(U, φu), (V, φV)∈Ф,并且U∩V≠?，則φVo φu-1是Cc類的;

(4)最大性.如果X的開集U′有到Rn的一個開集的同胚映射φu′，且(U′,φu′)與Ф中任何(U,φu)相容，則必有(U′，φu′, )∈Ф。

則稱(X,Ф)是一個n維C∞微分流形，或稱為光滑流形，Ф稱為X上的微分結構.

由此可見，把類生物自動機（狀態轉換圖）由較大空間壓縮成一“點”，其自動機性質不變，條件允許又恢復成“原樣”。這些多次形變，可以形成信息冗余，從這個意義上說，基因就是自動機的拓撲變換的產物。生物系統由靜態和動態兩部分構成。靜態部分由基因組中所有基因組成，這些基因是生物系統的基本構造元件。隨著大規模基因組測序、基因預測以及注釋的完成，生物學研究更加關注動態部分即基因調控網絡。基因調控網絡結構的改變是細胞分化和腫瘤生成等生物現象的深層原因。基因調控網絡中最重要的部分是轉錄水平的調控，其研究方法可以分為自下而上和自上而下兩種主要策略。自下而上策略利用生物學實驗或者計算生物學找到相互作用的一對或者多對基因或蛋白質，構建子網絡，逐步延伸出整個調控網絡。生物的遺傳物多數為核酸，從群論或拓撲學理論可知，由核酸和蛋白質可形成多維形式變化。“基因就是(類生物)自動機的拓撲變換的產物”。我們對照基因的功能，可以認為基因就是這樣形成的。

如果多個自動機融合，則可用拓撲學的直積之類計算。符合耗散結構理論的自組織行為，這樣從類生物發展成生物，由自然選擇發展成今天的自然界。不論何變動，“自動機”原理不變，變換一直向前發展，基因不斷向前發展了。

前文本人說過群論是研究對稱性的工具。設集合G={g,f,…}，如果滿足

(1) G是一個群；

(2) G是一個拓撲空間；

(3) G上的群運算是連續的。

則稱G是一拓撲群，我們把上述的變換用群來論述，可以更清晰。

胰島B細胞分泌和胰島素信號轉導數字化微觀環境

我們把胰島胰島B細胞分泌和胰島素信號轉導可用若干自動機表示，用群和拓撲變換描述演化行為。更進一步把此類現象數字化，則可得到數字化微觀環境（微系統）。胰島素信號系統各環節進行量化數字化，側可構成矩陣，并按信號路徑構成網絡，這樣就抽象成胰島素信號分泌和轉導作用的數字化環境，因此可以把糖尿病的發病歸于數字化環境的變異。研究此模型可更加深入理解生物進化，功能形成，基因的起源發展。

六、胰島素信號網絡重構

由于胰島素信號網絡的各個環節出現問題，信號轉導障礙致胰島素抵抗引起2型糖尿病。其中包括胰島素受體和底物形態結構和數量不正常，或由于分泌少和血流動力原因運輸致胰島素量不足，旁路代謝活躍，則胰島素信號網絡不暢通。病人日久，可致信號網絡問題加重，會出現受體和底物嚴重不足。此處的網絡信號網絡重構有有兩個意思：

1、是使受體和底物形態結構和數量恢復正常，減少旁路代謝，回歸正常信號通路；

2、開拓新的信號通路或使未知的信號通路得到強化發展，重新調整路徑及信號流量，對重要的部位信號量得到保證。

信號網絡重構的決定因素

對照本文所舉病例，可以認為部分病人的血糖值混沌現象是由于胰島素信號網絡重構所引起的。由于病程較長，且病人的信號轉導途徑中所需各種酶、因子、底物以及PH值等各因素欠缺，信號網絡進行重構需較長時間才能穩定，在此時血糖的調控不良，故出現血糖值混沌現象。

由上所述,可見胰島素信號系統經不同機制在多個層面受到調控，并可與其他激素(生長因子、細胞因子)的信號系統交叉聯系，相互調制，從而保證胰島素效應按生理需要有序進行。胰島素信號轉導的不同環節出現異常均會干擾胰島素的生理功能, 從而導致胰島素抵抗。糖尿病表現為以高血糖、糖尿和負氮平衡為特征的代謝紊亂，是一種受遺傳和環境影響的多因素內分泌疾病，其主要病理生理改變為靶組織(主要為肝臟、肌肉)的胰島素抵抗伴胰島素分泌不足。胰島素分泌和作用環節構成人體微觀環境。這樣糖尿病患者病程長久或藥物治療會致胰島素信號網絡重構，可用矩陣運算或網格計算來推演模擬，繼續深入這方面的研究將為揭示胰島素抵抗的病因及2型糖尿病等與胰島素抵抗相關疾病的診斷與治療開辟新途徑――信號網絡重構的決定因素。

七、中醫藥對信號網絡重構的影響

1、中醫藥對糖尿病經典論述［12］:中醫學對消渴病（糖尿病）認識最早，消渴病名首見于《素問•奇病論》。消渴病以多飲、多食、多尿、乏力、消瘦，或尿有甜味為主要臨床癥狀，《內經》有消癉、肺消、膈消、消中等名稱的記載。消渴的病機主要在于陰津虧損、燥熱偏勝，而以陰虛為本，燥熱為標。強調病久入絡，血脈瘀阻。較多的醫療單位臨床觀察及實驗研究認為，瘀血是穿糖尿病發病始終的病機。當今在糖尿病的治療中，活血化瘀法得到了廣泛的運用。

2、藥方方解與相關研究:本文所用方藥中的桃核承氣湯主要功效活血化瘀，增液湯顧名思義為增液養陰，黃芪、地龍益氣通絡，正合消渴病病機。廣州中醫藥大學熊蔓琪教授推崇加味桃核承氣湯治療糖尿病［13］，收到很好的療效。動物實驗證明：加味桃核承氣湯有改善糖尿病鼠胰腺微循環的作用，微循環作為循環系統的基礎結構直接與組織間的物質交換，負擔機體的營養、代謝、物質交換等。活體胰腺微循環觀察可見糖尿病鼠微血管失去正常絲球構型，毛細血管數減少，管腔變窄，并有出血等障礙。服該方后病鼠上述情況得到改善。另外還可提高糖尿病鼠靶細胞對胰島素的敏感性和反應性，可以使受體和受體后胰島素抵抗減輕。

中醫藥對信號網絡重構的影響的研究很多，其中王芬等對糖耐康對自發性2型糖尿病KKAy小鼠胰島素信號轉導的影響論述有一定代表性［14］。該研究為觀察糖耐康對自發性2型糖尿病KKAy小鼠胰島素抵抗及胰島素信號轉導途徑中磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)、葡萄糖轉運子4(GluT4)mRNA表達的影響。方法:將SPF級KKAy小鼠40只按血糖值隨機分為模型組、糖耐康高劑量組、糖耐康低劑量組、吡咯列酮組,并選C57bl/6J小鼠為正常對照組,連續灌喂給藥60 d。60 d后測定空腹血糖(FPG)、空腹胰島素(Fins)并計算胰島素敏感指數(ISI)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C),游離脂肪酸(FFA)及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)，并對胰島進行病理學檢查。用實時定量RT-PCR法測定小鼠骨骼肌和脂肪組織中PI3-K及GluT4的mRNA的表達。結果:糖耐康高劑量組的FPG、TNF-α水平較模型組顯著降低(P

同理，在本文所提及的血糖值混沌現象患者均經中西藥結合治療，其中單用西藥效果不明顯，經筆者予中藥煎服一段時間后，可能改善胰島素信號網絡重構所需的物質和條件，從而引起信號網絡重構，回歸到正常的能量代謝通路，達到血糖血脂等治療標準。

中醫藥的作用，可能使受體、底物數量得到改善，強化未知胰島素信號通路引起信號網絡重構，這有待于進一步的研究。

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