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(一)发病原因
结肠黑变病无种族遗传性，常见于老年人，至今确切病因尚不清楚。早在1928年Banle提出了MC与蒽醌类泻药(73%)的关系，长期口服泻药被多数学者公认是引起MC的主要原因，其中尤以蒽醌类药物(美鼠李皮、番泻叶、大黄苏打等)为主。口服以牛黄解毒片、麻仁润肠丸、芦荟、果导等提取物制成的泻药和二苯甲烷类泻药(如比沙可啶)，亦可引起MC。并且服药的时间和方法也影响着MC的发生。有报告服用泻药者出现结肠黑变病的最短时间国外为4个月，国内为1个月，小于4个月者为23.0%。另一组材料显示，间断服药小于1年的患者，结肠黑变病的发生率为9.52%;间断服药超过1年者为11.25%，连续服药小于1年，MC的发生率为77.78%;连续服药超过1年者，发病率高达81.06%。然而，并非所有的MC都与泻药有关，有约1/4病人长期服用蒽醌类泻药无黑变。而另有l/4的黑变患者无长期用药史，有患者随着便秘的减轻，MC减轻或消失，认为便秘可能是原因之一。近年来随着人们饮食习惯的改变即脂肪及蛋白质摄入增加、纤维素摄入减少，便秘、直肠前突、肛直肠反射失调等排便困难患者的增多，结肠黑变病患者明显增加。溃疡性结肠炎也可能是导致MC的另一个因素，其中有患者未用过泻药而内镜却同时发现溃疡性结肠炎和黑变病。还有慢性腹泻的部分患者同时发生MC，推断慢性腹泻也是MC的病因之一。有人报道因腹部枪伤后，输尿管与结肠吻合者，吻合口以下也发生黑变。此外有人认为年老体弱，胃肠运动功能减退，粪便在肠道停留时间过长也可能与MC有关。还有人提出年龄亦影响MC的发生，其中>60岁的发病率显著高于其他年龄组(P<0.01)，发病率甚至高达88%。至于MC与结直肠癌和腺瘤、息肉的关系各家文献报道并不一致。国内外报道结肠癌伴发率分别为5.4%和5.9%，结肠息肉伴发率分别为55%和19.2%。Siegers的前瞻性研究表明，有MC则患结直肠癌危险性增大，Tanaka等应用1-羟基蒽醌成功地建立了大肠肿瘤的动物模型。国内的一组资料提示MC患者中结肠息肉的发病率为36%。一份对14篇回顾性研究的总结指出，服用蒽醌类及其他泻药与结直肠癌之间的关系有统计学意义。但Nusko等的一项病例对照研究却显示服用蒽醌类泻剂，结肠黑变病不会增加结肠腺瘤和结肠癌发生的危险性。由于结肠息肉是明确的癌前病变，虽然目前对于结肠肿瘤与MC是伴发还是因果关系还不能确定，但警惕患MC后有可能发生结肠癌是必要的。总之，MC是一种与长期便秘及服用泻药有关的色素沉着性疾病，其色素来源尚不清楚，结肠黑变病现象是便秘本身所致，还是长期服用刺激性泻药的作用所为，或两者因素共同作用的结果，以及与结肠癌、结肠(绒毛状)腺瘤和溃疡性结肠炎的明确关系尚待进一步前瞻性研究。
(二)发病机制
泻药中所含的各种色素是致病的根本原因。Isek报道1例口服7年竹叶提取物的患者发生了MC，也证明了这一点。
各种泻药进入大肠后，可致短暂的、剂量相关的结肠黏膜上皮细胞的凋亡，产生的凋亡小体被单核巨噬细胞所吞噬，并通过基底膜小孔移行至黏膜的固有层。在巨噬细胞的溶酶体内，凋亡小体转化为典型的脂褐素或其他色素，随着泻药的长期应用，这些含有色素的巨噬细胞不断聚集，最终发展为典型的MC改变。由于巨噬细胞内的脂褐素颗粒大量堆积，严重者导致细胞崩解，脂褐素颗粒逐渐扩散到周围结缔组织间质中，电镜检查可以发现这一现象。这是目前被大多数学者认可的MC的发病机制。组织化学研究表明，MC色素含有糖脂和糖蛋白成分，支持来源于凋亡上皮细胞或其代谢产物，而非泻剂本身，且凋亡上皮细胞数量与MC程度呈正相关。当然，还有人提出凋亡未必是MC发生的主要机制。
在结肠的正常黏膜上有不同程度的色素沉着，呈棕色、褐色、黑色条纹状或虎皮状局限性或弥漫性分布，合并有息肉者呈粉红色或白色，黏膜下血管网不清楚。光镜下结肠黏膜上皮细胞大致正常，黏膜下层增厚水肿，固有层内有大量密集或散在分布的巨噬细胞，形态不规则，胞质内充满色素颗粒，细胞核被遮盖(图1)。有时巨噬细胞外也可见到色素颗粒，严重的结肠黑变病的患者，在黏膜下或肠系膜淋巴结中也可看到含色素颗粒的巨噬细胞及色素颗粒，这时黑色素染色(Fontana银染色)阳性，铁染色阴性。电镜观察下黏膜固有层内可见巨噬细胞的数量和体积明显增加。其胞质及周围的结缔组织中有大量脂褐素沉着。在肠壁神经丛的无髓神经纤维附近也可见到含有脂褐素颗粒的巨噬细胞，同时见到成纤维细胞的吞噬现象。