(2025) 병리1(A) - 1. Mechanisms of Cellular Injury

누가 언제 읽어도 이해할 수 있도록 가능한 맥락을 살려 정리하려 했습니다. 핵심 요약은 각자 해보는 걸로!

강의계획서

1. Mechanisms of Cellular Injury
2. Cellular Adaptations & Intracellular Accumulations
3. Vascular Disorders & Thrombosis
4. Inflammation 1 - Acute Inflammation
5. Inflammation 2 - Chronic Inflammation & Healing
6. Mechanisms of Microbial Infections
7. Disease of Immunity 1 - Hypersensitivity

---

8. Disease of Immunity 2 - Autoimmunity & Immunodeficiency
9. Neoplasia 1 - Concepts & Nomenclature
10. Neoplasia 2 - Molecular & Biological Behavior
11. Alimentary system 1 - Oral cavity & Esophagus
12. Alimentary system 2 - Stomach and Intestines
13. Hepatobiliary system 1 - Liver & Biliary Tract
14. Exocrine Pancreas & Review

객관식 문제는 답 1개 or 2개 사진 문제 (5분 땡시)

• 어떤 방법으로 검사했고, 원인체는 무엇이며 그 원인체가 일으킬 수 있는 병은 무엇인지
• 어떤 심장 기형, 환축에서 나타나는 임상 증상, 혈청학적 증상 실습 문제는 대부분 땡시, 형태학적 진단명, 호발 품종, 예후 등을 자유롭게 기술

---

[1] Mechanisms and Morphology of Cellular Injury, Adaptation, and Death

1. The Normal Cells

Basic Features of the Normal Cell
사진 오류 : 모든 eukaryotic cell은 ER이 하나로 연결되어 있다. 절대 끊어져서 존재하지 않는다.	- 한 개체는 여러 개의 system으로 나눌 수 있고, 각 system은 여러 개의 organ으로 구성되어 있다. - Organ은 결국 세포로 구성되어 있으므로, 정상 세포의 구조를 알고 있는 것은 중요하다. - 세포는 한 생명체의 구조적, 기능적 단위이다. - 모든 세포는 항상성(Homeostasis) - 자극에 대응하는 기전을 가진다. 그러나 자극이 오래 지속되면 ‘병변’ (비정상적 상태)이 된다. - 각 세포 소기관들은 특정한 기능을 수행한다. 세포 소기관의 문제로 나타나는 질병도 많으므로 각 세포소기관의 기능을 아는 것도 중요하다.

1) Nucleus

• 구성 : DNA(유전물질), nucleolus(핵인; ribosome 합성)
• 핵막과 ER은 연결되어 있음.
• 모든 전사는 핵 내에서 일어남.
• 핵, 핵인이 얼마나 뚜렷하게 나타나는지 - 종양 판단에 중요.
• 핵의 손상은 비가역

2) Cytoplasm & Organelles

• Lysosomes & peroxisomes : 소화 기능 담당. 외부 인자를 제거하는 역할. ⇒ 이 부위에 문제가 생기면 신경 병증.
• 호염성을 띠는 세포는 ER이 많기 때문.
• 세포 기능을 반영함 ⇒ ex.'''''' Plasma cell에는 RER이 많다.

Organelles
Mitochondria	ATP 합성, apoptosis 조절
ER (Endoplasmic Reticulum)	RER → 단백질 합성
Golgi apparatus	단백질 운반
Lysosomes & Peroxisomes	찌꺼기, 독소 제거

3) Plasma Membrane

• 세포의 인지질 이중층에는 여러 가지 단백질/당단백질이 박혀 있다.
• 하나의 세포는 100만 개 정도의 proteins & glycoproteins를 가진다.
• 당연히 세포 표면적이 클수록 단백질을 많이 가지는데, 이런 세포로는 뉴런이나 근육세포가 대표적이다. (수상 돌기가 긴 뉴런에는 channel protein이나 receptor가 많다.)
• Plasma membrane에 존재하는 단백질들은 marker, channel, enzymes 등 각각의 기능을 가진다.

4) Cellular Homeostasis

• Hypertrophy : 세포의 크기가 커짐.
• Hyperplasia : 세포의 수가 많아짐.
• Adaption이 지속되어 injury를 유발하며, 손상은 가역적이거나 비가역적일 수 있다.

2. Causes of Cell Injury

• Irreversible injury
  • Necrosis 갑작스러운 죽음.
  • Apoptosis 계획된 죽음, signal을 잘 유출하지 않음
• Irreparable DNA damage : repair 불가능하다고 판단
  • Apoptosis

비가역적 변화 ⇒ 종양으로 갈 것이냐? 염증으로 갈 것이냐?

Oxygen Deprivation (허혈성 손상)	- Hypoxia - Ischemia - 뇌, 심장, 신장 등은 특히 취약(vulnerable) - 신장은 들어가는 동맥이 하나여서, 우회 경로가 없음. 허혈 상황에서 빠르게 영향 받음. + ATP 소모가 커서 산소가 부족하면 빠르게 영향.
Infections/ Immune Causes	- 모든 원인체가 손상을 유발할 수 있다. - Pattern recognition - 감염성 원인체에 의한 손상 - 이에 동원된 innate immunity에 의해 간접 손상을 받을 수도. - 세포와 세포 사이 연결(junction)이 끊기면 쉽게 죽으려고 함. 이런 부분에 자가면역이 생기면
Physical/ Chemical Agents
Nutritional/ Genetic Factors	- 돼지심근병증 - 영양 부족 시 신경이 영향 많이 받음. Ex) Lysosomal storage diseases

3. Reversible Cell Injury

• 손상의 초기 단계에서는 다시 recovery 가능함.
• Morphologic features
  • Swelling (=hydropic change, hydropic degeneration) : 가장 대표적.
    • 세포 안에 물이 많아짐, 이온구배가 안 맞아 Na-K channel 이상. 물이 계속 들어와서 모든 세포 소기관까지 부풀게 됨.
  • Vacuolization (공포가 많아짐.)

Biochemical Features
- Anaerobic glycolysis : 대표적
Functional Consequences
- 칼슘 침착은 좋은 지표. -

• Stress 제거되면 → full recovery 가능
• Prolonged injury → irreversible damage로 전환될 수 있음.

4. Oncotic Necrosis (Cell Death by Oncosis)

병리학적으로 가장 흔하게 관찰할 수 있는 변화로, onco=hydropic (swelling) 이라 생각하면 된다.

• 정상(하늘색 화살표)으로 가지 않고 죽는다면(빨간색 화살표), 이런 변화가 나타날 수 있다.

Calcium influx에 의해 죽는다 mineralization, calcification

Injury → degeneration → oncotic necrosis ATP 결핍, 이온구배 망가짐, 물이 들어오고, 칼슘 침착, 회복되지 못하고 죽는다.

Morphologic Features
- 응축 →fragmentation → 사라짐 - 핵이 없어져 ghost-like라는 표현을 쓴다.

Apoptosis

Necrosis	Apoptosis
병리학적 반응	생리학적 반응 (계획된 죽음) (embryonic digit seperation, thymic involution) * 물론 병리학적 상황에서도 일어날 수 있다: radiation에 의한 DNA damage, 바이러스 감염 등 * 암세포 = 통제 불가능한 증식 상태. Apoptosis가 제대로 작동하지 않는 것.
염증 반응이 따른다.	염증 반응 없이 바로 탐식된다.
pyknosis, karyorrhexis 등은 공통적.
	세포막의 blebbing은 동일하지만, 뻥 터지지 않는다.

흉선이 퇴출하는 과정도 apoptosis가 관여.

Patterns of Necrosis

참고로 Apoptosis는 pattern이 크게 없다. 계획적으로 이루어짐.

Patterns
응고 괴사 (Coagulative)	- 원래의 구조가 남아있다. - Ischemia(허혈) - Ghost cell은 핵이 다 쪼개진 karyolysis 상태로, 응고괴사 패턴에서만 나타난다. - 심장, 신장, 비장에서 잘 관찰됨. 국소적 허혈로 인해 손상을 잘 받는 장기들.
치즈양 괴사 (Caseous)	- fibrosis 때문에 결절의 가장자리가 움푹 꺼져서 울퉁불퉁해 보임. - granulomatous inflammation에서 잘 나타남 (: macrophages, epitheliod cells, giant cells로 둘러싸임) - 구조를 잃어버리고, macrophage 동원이 많다.
액화 괴사 (Liquefactive)	- 신경에서 많이 관찰됨. (CNS infarction - 뇌 척수 쪽, 중추신경 쪽) - 빈 공간이 많아보임.
괴저성 괴사 (Gangrenous)	- dry form : 허혈이 원인 - wet form : 세균 감염이 원인 - 사지 말단, 신체 말단 부위에서 많이 발생. - 심장에서 가장 먼 부위에서, 허혈로 인해 발생
지방 괴사 (Fat)	- lipase가 지방조직을 다 녹임 → soap formation - 지방 조직 괴사가 가장 흔하게 관찰될 수 있을 때가 췌장염. - 췌장세포의 괴사 → 복강내 유출 → 그 소화효소들이 췌장 근처 지방조직을 싹 녹임. (특히 급성 소견일 때 잘 보인다)

5. Cellular Adaptations oto Stress

Hypertrophy

Pulmonary stenosis: 폐동맥으로 나가는 혈관이 막힘 → 훨씬 센 힘으로 밀어줌 → Hypertrohy 세포의 근섬유가 옆ㅇ르 커짐

Hyperplasia 한 층의 세포로 둘러싸여야 할 조직이 hyperplasia로 인해

Hypertrophy
Hyperplasia	- 지속적인 세포의 증식은 신생물(neoplasia)을 형성할 수 있다.
Atrophy	- 나이와 가장 연관성이 크다. - 갑상선기능저하증 → 갑상선의 염증을 - 지방조직으로 대체됨. - 샘조직 세포의 수가 적어짐.
Metaplasia	- 원래 있던 장기에서 지속적인 자극으로 인해 방어 기제이지만, 원래 해야 할 기능을 못 하게 되는 변화도 있다. - Metaplasia가 암으로 진행된다. 전암병변.

Intracellular Accumulations

세포 안에 뭔가 쌓이는 상황을 보자. 지방과 glycogen이 잘 쌓인다.

대표적으로 지방간이 있다. 대부분의 세포에 공포가 형성되어 있다. 세포내의 지방 성분은 슬라이드를 만드는 과정 중에 씻겨내려가기 때문에, 비어 보인다.

원인 : 간독성 물질(사염화탄소), 허혈, 당뇨, 비만 등 다양

간이 퍼졌다는 건 어떻게 육안적을 확인할까. 모서리가 sharp → blunt 해짐.

* 크고 가장자리가 뚜렷한 공포라면 지방, 공포의 크기가 작고 가장자리가 불분명하면 glycogen으로 구분함.

(왼) 전형적인 지방간 - 누리끼리하게 지방이 쌓임, 대부분의 간세포에 공포 형성 / (오) 과도한 gluticorticoid 사용으로 인해 glycogen (~lipid) 침착

전형적인 glycogen 침착

• PAS 염색 → glycogen을 특이적으로 염색. 좀 더 진한 빨간색이 glycogen.
• 일반적인 H/E 염색에서는 구멍이 뽕뽕 뚫린 모습.

단백질 침착

• 신장에서 관찰될 수 있는 변화
• 세포질 내에 동글동글한 과립 - 과립 하나하나가 굉장히 크고 뚜렷.
• 이런 소견은 과도한 과도한 단백질성 질환이나
• PLE(protein-losing enteropathy) → 신장에서 재흡수하려고 노력하기 때문에 단백질 과립이 세뇨관 곳곳에서 관찰될 수 있다.

색소 침착

갈색 과립이 곳곳에 존재.

충혈 : 혈관 안에 RBC가 많이 차 있는 것. 출혈 : 혈관 밖으로 RBC가 나와있는 것. 갈색 과립 : hemosiderosis Hemosiderosis에 따라 출혈이 있었는지 없었는지 판단하는 기준이 됨.

개고양이는 석면 같은 것에 숴기ㅣ 색소침착의 색깔이나 패턴에 따라 원인을 판단

Pathologic Calcification

• 칼슘 침착은 매우 중요하다.
• 골조직에서 유래한 osteosarcoma
• 육안적으로 하얀 결절 형태로 보일 수 있다 → 칼슘 침착인지, 칼슘이 풍부한 조직이 비정상적으로 자리한 것인지 구분해야 한다.
• 세포 안의 칼슘이 유출되어 자리할 수도 있고, 혈중 칼슘 농도가 과도하게 높아 배출되지 못하고 체내에 쌓이는 경우가 있다. (잘 침착되는 위치 : )
• 현미경적 소견 ; 호염성, 거칠하고 까끌한 느낌

Metastatic calcification

• 원래 칼슘이 많이 존재하는 부위가 아닌데 다른 부위의 높은 칼슘 농도 때문에 비정상적으로 쌓인 것
• 가장 대표적인 원인은 hypercalcemia
  • 이의 원인을 다시 파악해야 한다 : hyperparathyroidism, vitamin D toxicity, renal failure, bone destruction(골의 재흡수가 일어나면..)
• 칼슘이 잘 침착되는 common sites는 위점막, 신장, 폐, 동맥 주변. 혈중 칼슘 농도가 높아지면 혈관 주변에 필연적으로 나타난다.
• Microscopy : interstitial basophilic deposits (Intracellular X - 세포 안이 아니라 사이사이에 쌓임.)

Cellular Aging

• 고곳에 장기 특이적인 줄기세포가 있는데, 계속 분열하여 새로운 세포를 만들어냄.
• 장기 특이적 줄기세포에 aging이 생기면 세포 증식능이 현저하게 떨어져, 새로운 세포를 만들어내지 못한다. 재생 능력이 떨어지는 것. 눈이 안 보이고, 귀가 안 들리는 등의 노화가 이렇기 때문. DNA repair의 결함,

Genetic Basis of Disease

1) General Concepts

• 모든 질병에 유전 소인이 있다고 말할 수 있을 만큼 중요하지만, 어떤 환경에 노출되어 있는지가 발현을 많이 결정한다.
• 환경적 요인이 위험한 이유는 생명체의 DNA를 손상시키고, 이것이 누적되어 mutation을 유발할 수 있기 때문이다.
• Mutation : 계속된 inbreeding으로 인해 생기는 문제점. 우리가 보는 많은 개들은 inbreeding을 거쳤기 때문에 품종 특이적 유전질환을 가진다.
• 유전 소인은 ‘소인’일 뿐, 항상 결과로 이어지지는 않는다. 환경적 자극이나 추가 조건이 발현 여부, 발현 형태에 영향을 준다.
• inherited = 부모로부터 물려받은 소인 / acquired = 환경적 요인 (생활 양식 등)
• Mutation은 1개의 유전자, 여러 개의 유전자, 혹은 염색체 자체에도 있을 수 있다. (X-linked ⇒ 염색체 자체에 문제)
• 유전적 결함은 항상 손상이나 기능 이상으로 나타나지는 않는다. (can predispose)

2) Types of genetic mutations

어떤 mutation이 어떤 질병을 유발할 수 있는지는 알아놔야 함. 특정 유전 소인과 관련된 질병은 알아둘 필요가 있다.

Point mutations	single nucleotide changes → missense, nonsense
Insertions/deletions	frameshifts altering reading frame
Trinucleotide repeat expansions	e.g., Huntington’s, fragile X.
Chromosomal abnormalities	deletions, duplications, translocations

germline mutation : 태어날 때부터 이미 받은 것. somatic mutation : 태어난 이후에 얻어진 것. 표현형 발현 빈도에 차이가 남.

Single-Gene Disorders	- Enzyme defects : lysosomal storage diseases - Receptor가 제대로 작동하지 않거나(receptor defects) → familial hypercholesterolemia - 이온 성분을 주고받는 channel에 문제가 생겼을 때 (channel defects) → ion channelopathies
Multifactorial Disorders	* 유전 소인 + 환경 - Hip dysplasia : 유전 소인이 있으며, 활동적이거나 골반에 충격이 많이 가는 환경에 있으면 높은 확률로 발현됨. - Diabetes melitus : - Cancer predisposition : 암은 오랜 시간의 축적으로 발현됨, 환경 요인이 많은 영향을 미침.
Chromosomal & Mitochondrial Abnormalities

Genetic Disorders by Species	Breeds
Dog
Amyloidosis	Shar-Pei, Beagle
Muscular dystrophy	Golden Retriever, Irish Terrier
Copper toxicosis	Bedlington Terrier, Labrador Retriever
Osteogenesis imperfecta	Beagle, Dachshund
Cat
Polycystic kidney disease	Persian, related breeds
Mucopolysaccharidosis VI	Siamese, Domestic Shorthair
GM1 gangliosidosis	Korats
Hypokalemic polymyopathy	Burmese
Pig
Porcine stress syndrome (malignant hyperthermia)	Landrace, Pietrain
Splay leg	Various breeds
Horse
Hyperkalemic periodic paralysis (HYPP)	Quarter Horse
Glycogen branching enzyme deficiency	Quarter Horse, Paint Horse
Severe combined immunodeficiency (SCID)	Arabian
Overo lethal white foal syndrome	Paint Horse
Cattle
BLAD (Bovine leukocyte adhesion deficiency)	Holstein
Deficiency of uridine monophosphate synthase (DUMPS)	Holstein
Complex vertebral malformation (CVM)	Holstein
Bovine citrullinemia	Holstein