本病约83%为良性肿瘤,约7%为β-细胞增生,恶性肿瘤不到10%,且常有肝及附近淋巴结转移。肿瘤中约83%为单发性腺瘤,13%为多发性者,有4%见于Ⅰ型多发性内分泌腺瘤(MEN-Ⅰ)。肿瘤绝大多数生长在胰腺内,异位者罕见,胰腺头、体、尾的发病率基本相同,但胰头及钩突部位不易发现。瘤体直径一般在0.5~5cm之间,但80%以上的肿瘤直径小于2cm,这给定位诊断造成很大困难。
肉眼观肿瘤的切面大都呈灰白色或粉红色,质地较正常组织为软,血供丰富。多数肿瘤的边界清楚但无明显包膜;部分肿瘤有包膜或假包膜。胰岛素瘤是各种胰岛细胞瘤中最常见的一种,约50%的肿瘤为单纯的β-细胞瘤,但有些是含有α-、δ-,PP和G细胞的混合性肿瘤,目前无论是光镜还是电镜都很难鉴别瘤细胞的具体类型。光镜下瘤细胞与正常的β-细胞颇为相似,呈多角形、立方形或柱状,胞核呈圆或卵圆形,核分裂罕见。瘤细胞的组织学排列类型不一,有实体或弥漫结构的、呈腺泡或管样结构、小梁或脑回状结构的等。电镜下瘤细胞内有丰富的功能性细胞器,胞浆中线粒体丰富,在部分肿瘤的瘤细胞内还含有典型的β-细胞分泌颗粒,但由于并非所有的胰岛素瘤细胞内部均含有分泌颗粒,而且其他类型的胰岛细胞中也可出现高密度的分泌颗粒,故电镜下仍很难判断瘤细胞的具体类型。
免疫组织化学填补了光镜和电镜的不足,它是迄今为止确诊和鉴别胰岛肿瘤的最好的技术。此法利用特异的抗胰岛素抗体,可使绝大多数的β-细胞瘤呈免疫阳性反应,是目前胰岛素瘤病理学诊断的主要依据。恶性胰岛素瘤单从形态上不易与良性者区分,虽然镜下有时可见细胞核分裂,但目前诊断恶性胰岛素瘤的可靠依据是肿瘤转移或明显的周围组织浸润。β-细胞增生有弥漫性和结节性两种,有时可伴微小腺瘤,光镜下表现为局部胰岛的体积增大或数量增多。