肝细胞损伤的分子生物学机制

肝细胞损伤的分子生物学机制
肝细胞损伤的分子生物学机制

随着医学研究的不断进展,我们对各种肝脏疾病的病因有了更加深入的了解,对疾病的治疗也渐渐从对症治疗转移到病因治疗,但是,在强调病因学治疗的同时,不应忽略对肝细胞的保护,因为肝细胞损伤是各型肝病共同的病理基础,是各种原因引起肝脏疾病的共同的表现。肝损伤的结果可致肝细胞死亡,甚至肝衰竭的发生。对于肝细胞死亡及肝细胞损伤机制的研究,有利于临床上防治各种肝损伤,建立多元化的治疗体系。

病毒、药物及有毒物质、自身免疫性肝炎等均可引起肝细胞损伤。肝细胞损伤是一种由多因素介导的复杂的生物学过程,其机制十分复杂,总的来说可分为免疫性和非免疫肝损伤两类。

一、肝细胞损伤的免疫学机制

各种原因引起的免疫性损伤是肝损伤的主要原因。免疫系统防御各种病原体的入侵,维护机体内环境的稳定。但是在病理情况下,免疫系统的过度活化或不正确激活都可以造成对机体的损害。肝脏既是机体的生化工厂,又是内分泌器官,有人还把肝脏作为免疫器官看待,所以在免疫系统损伤机体时肝脏往往首当其冲。例如,免疫介导的肝细胞损伤是急、慢性病毒性肝炎和自身免疫性肝病肝损害的主要原因;细胞毒性免疫反应在药物性肝损伤中也起主要和间接的作用。参与免疫性肝损伤的各种免疫系统成分包括免疫细胞、细胞因子、炎症因子、补体系统等,它们是机体防御系统的重要组成成分,但是产生过多或功能缺陷又可以损伤肝细胞。

1.淋巴细胞介导的细胞毒作用:动物模型的研究表明,病毒性肝炎是肝内的抗原特异性细胞及其活化的抗原非特异细胞和效应分子共同参与免疫反应的结果[3-4]。大多数肝炎病毒为非致细胞病变性病毒,宿主针对病毒感染的肝细胞产生的细胞毒性免疫反应可导致肝损伤的发生:例如细胞毒性淋巴细胞(如自然杀伤细胞)或者病毒特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)清除感染的肝细胞、活化的淋巴和单核细胞分泌的细胞因子,清除肝细胞内的病毒的同时引起肝细胞破

坏。自然杀伤细胞属于天然免疫系统,但是它不表达传统的T淋巴细胞受体,它们表达的受体能够识别病毒感染细胞异常表达的主要组织相容性复合体(MHC)。这些病毒感染的细胞被自然杀伤细胞释放的出胞颗粒(包含凋亡起始因子)破坏。自然杀伤细胞还可以通过死亡受体系统诱导凋亡消除病毒感染细胞。对HCV感染的研究表明,HCV包膜蛋白E2能够和自然杀伤细胞的CD81作用,从而抑制自然杀伤细胞的功能。另外,与自然杀伤细胞相邻的肝细胞MHCⅠ类分子高表达使自然杀伤细胞的细胞毒性功能受损,原因是HCV核心在细胞核内和p53相互作用,上调了抗原肽转运蛋白和MHCⅠ类分子的表达。CTL在肝细胞损伤机制中发挥另一个主要作用。在转基因小鼠和黑猩猩的研究中表明,HBsAg特异性CTL能够引起肝脏急性坏死性炎症。CTL接受MHC/抗原肽/T淋巴细胞受体三分子复合体第一信号刺激,同时靶细胞上的CD95和CTL上的配体CD95L结合提供第二信号,在双信号刺激下,CTL释放大量细胞因子、穿孔素、颗粒蛋白酶等。CTL释放的穿孔素可以在肝细胞膜上形成孔道,细胞因子、颗粒蛋白酶等由此进入细胞内,在颗粒蛋白酶作用下,半胱天冬氨酸蛋白酶(caspase)3被活化,进一步发生级联放大效应诱导细胞凋亡。CD95/CD95L结合后能够在肝细胞内激活包括Procaspase8/10在内的众多分子组成的死亡诱导信号复合体,活化caspase-8,激活caspase的级联反应,同样诱导细胞凋亡。另外CTL和其他细胞释放的细胞因子肿瘤坏死因子(TNF)α、白细胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8等也参与细胞凋亡诱导。

2.细胞因子:肝脏可产生大量的细胞因子,肝库普弗细胞是机体组织中最大的巨噬细胞储库,并且肝脏也是全身细胞因子的效应器官。细胞因子是肝脏中多种细胞免疫反应的中介物,可以增强细胞毒性细胞的免疫效应,具有炎症细胞的趋化和活化效应。在CCl4和缺血再灌注等动物模型中发现,TNFα、IL-1、IL-6等细胞因子参与了肝细胞损伤,并且进一步的研究证实这些细胞因子在引发炎症、创伤和其他类型的肝损伤中发挥了主导作用。TNF和受体结合后可以:(1)增强细胞毒细胞的活性;(2)局部高浓度TNF可诱导组织内凝血活性,导致病理性凝血,阻断血流,造成细胞损伤;(3)诱导局部的炎症反应及血管改变,TNF 有中性粒细胞和单核细胞趋化作用,并使之活化和脱颗粒,释放炎症介质;(4)

TNFα可能通过诱导脂类介质和多态介质的产生发挥肝细胞损伤的作用。越来越多的研究表明,在非酒精性脂肪肝的发病机制中,TNFα及其他细胞因子可以通过诱发胰岛素抵抗发挥重要作用;最近研究发现,在酒精性肝炎和肝硬化中,TNFα及其诱导产生的细胞因子IL-6、IL-8、IL-18水平明显升高与肝损伤和不良预后密切相关。

3.炎性介质:在发挥免疫功能清除病原体同时具有致肝细胞损伤作用。血管通透性介质,如组胺、激肽等使血管通透性增加,局部组织充血、水肿;化学趋化性介质,如活化的补体成分、纤维蛋白肽等可以趋化各种免疫细胞在局部聚集;组织损伤性介质,如溶酶体酶和淋巴毒素等可以直接损伤肝细胞;近年来研究得知,血小板活化因子及白三烯等与肝细胞损伤密切相关。

4. 补体系统的激活:抗原抗体复合物和细胞壁成分、病毒DNA(RNA)等通过经典途径和替代途径激活补体系统。例如免疫复合物的C1蛋白与脂多糖等发生结合后可激活补体系统,发挥广泛的生物学效应,参与机体的防御功能。补体激活见于内毒素血症、缺血再灌注肝损伤模型以及各种免疫反应。如果补体系统活化失控,形成过多的膜攻击复合物及过多的炎症介质,则可产生肝细胞损伤,造成病理效应,补体的过度活化还可能导致细胞功能失常,从而使内源性感染的可能性增加。

5.肝细胞凋亡:凋亡是一种不同于细胞坏死的细胞死亡方式,正常的肝细胞凋亡是机体防御病毒感染的一种特殊机制,可以阻断病毒复制和清除衰老或病毒感染的肝细胞,维持肝脏内环境的稳定和正常功能;异常的肝细胞凋亡在肝病的发生、发展中起重要作用,肝细胞过度凋亡会导致严重的肝损伤、甚至肝功能衰竭的发生。肝细胞凋亡参与许多肝脏疾病的病理过程,如乙型和丙型肝炎、自身免疫性肝病、非酒精性脂肪性肝炎、胆汁淤积性肝病等。在一些化学性因素如CCl4、乙醇、缺氧等所致各类肝损伤中,往往同时伴有肝细胞凋亡。研究证实,乙醇不仅直接损害肝细胞膜,影响其结构和功能,还可通过其代谢产物乙醛与细胞内大分子物质结合,延长细胞循环周期,诱导细胞凋亡发生。肝细胞的凋亡途径主要

包括3种,除了胞膜上死亡受体介导的外部途径和线粒体介导的内部途径以外,近来研究发现,内质网应激是引起肝细胞凋亡的一条新途径。内质网是细胞内最大的细胞器,其功能异常可导致肝细胞损伤的发生。各种原因导致内质网功能障碍时,蛋白质的正确折叠发生障碍,非折叠或错误折叠的新合成蛋白质在内质网中大量堆积,最终导致内质网应激的发生。内质网应激的强度过大且时间过长时,内质网功能严重受损,可以激活caspase-12介导的细胞凋亡通路,最终导致细胞凋亡发生。

二、肝细胞损伤的化学机制

化学性肝细胞损伤常由一些化学毒物和药物等引起,导致急性肝细胞损伤。临床上可见肝功能异常,严重时可发生肝功能衰竭。引起肝细胞化学损伤常有以下几种机制。

1.氧自由基:氧自由基包括过氧化氢、羟自由基、超氧阴离子等,生理情况下,氧自由基不断在呼吸链过程中产生,也不断清除,对细胞能量代谢很重要;机体存在着正常的自由基清除酶系和非酶系,酶系包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等;非酶系包括维生素C、E、A,微量元素硒,还原型谷胱甘肽等含巯基化合物。在病理情况下,体内抗氧化体系不足或因自由基产生过多而引起抗氧化体系的耗竭,产生与清除失去平衡,体内氧自由基产生过多或清除不足,过度激活的氧自由基可引起肝细胞膜、线粒体膜及溶酶体膜发生的脂质过氧化,产生脂质过氧化物及其降解产物(如丙二醛等)可进一步加重生物膜的损伤,最终导致肝细胞坏死。氧自由基及脂质过氧化物可改变或灭活多种巯基酶类的活性,超氧化物歧化酶活性下降;Na+/K+-ATP酶活性下降,干扰细胞能量代谢;还原型辅酶Ⅰ、还原型辅酶Ⅱ、细胞色素P450氧化,使线粒体呼吸功能受损。由此可见,体内氧自由基的过度激活、脂质过氧化反应的引发和持续是肝细胞损伤重要病理基础之一。

2.肝细胞钙超载:Ca2+是肝细胞内的第二信使,钙稳态对肝细胞的生存极为重

要。细胞受损时(如细胞毒性物质CCl4可直接损伤肝细胞膜),Ca2+激活Ca2+依赖性磷脂酶,促进膜磷脂分解,使胞膜及细胞器膜受到损害,胞膜泡形成,其破裂可致肝细胞致死性损伤,此外,磷脂分解产物具有肝毒性,抑制依赖性磷脂酶活性,对肝细胞有明显保护作用;Ca2+激活Ca2+依赖蛋白酶,促进了细胞骨架成分的降解,破坏肝细胞结构的完整性。同时促使核苷酸酶、腺核苷酸环化酶、Na+-Ca2+-ATP酶降解;激活钙依赖核苷酸内切酶,引起DNA水解,阻断胞内依靠转录而进行的潜在修复过程,这些因素都可加重肝细胞损伤,产生恶性循环,使Ca2+跨膜内流增加。大量Ca2+涌入细胞并主要聚集在线粒体内,由于线粒体膜电势丧失,呼吸链功能障碍,电子传递链电子外漏增加,促进了氧自由基的产生,导致线粒体及肝细胞的脂质过氧化损伤。

3.脂肪代谢异常:脂肪肝是仅次于病毒性肝炎的第二位常见肝病,是21世纪肝病领域面临的新挑战。流行病学调查及临床目前所说的脂肪肝主要为慢性脂肪肝,它是发达国家第一位常见肝病,而发展中国家预料在未来的l0~20年亦能成为第一位常见肝病。脂肪肝的发病诱因很多,但根本原因为肝细胞中脂的氧化利用和转运障碍,造成脂的转运障碍是磷脂的代谢障碍和载脂蛋白生成障碍。脂肪肝造成的肝损伤主要由化学性机制引起,实验证明非酒精性脂肪性肝炎和单纯性脂肪肝中肝细胞脂肪酸的氧化比正常肝细胞增强。自由脂肪酸在细胞内蓄积可以直接杀死肝细胞,氧自由基在肝细胞损伤中起重要作用。脂肪蓄积的肝细胞线粒体的呼吸链功能障碍,这样可以导致氧化应激,同时可以使肝细胞由于过氧化作用或三磷酸腺苷(ATP)缺乏而死亡,另外,肝细胞内线粒体的结构改变,线粒体的嵴变短或消失,周围晶状体减少,可以加重线粒体功能障碍。临床检验发现酒精性脂肪肝线粒体损伤可以加强体内脂肪酸积聚,促进甘油三酯形成,一部分甘油三酯分泌入血,另一部分在肝细胞内蓄积。乙醛和反应性氧化物是线粒体损伤的主要原因,研究表明,线粒体的原发性或继发性损伤是包括脂肪肝在内的各种肝病的发病基础。

4. 胆汁淤积:胆汁淤积可由多种肝脏疾病引起,它引起的肝损害主要源于化学性因素。胆汁淤积时肝脏细胞存在着严重的能量代谢障碍。主要原因包括:(1)

高浓度胆红素导致线粒体氧化磷酸化解偶联,ATP形成减少;(2)肝脏血流动力学紊乱,导致肝细胞缺血乏氧;(3)胆汁酸影响肝细胞膜ATP酶活性;(4)线粒体脂质和(或)蛋白过氧化损害;(5)内毒素直接损伤肝细胞ATP生成过程。能量代谢障碍导致大量自由基产生,同时可以造成脂质过氧化,损害生物膜,离子转运障碍造成Ca2+蓄积,钙超载,从而使肝细胞发生化学性损伤。

5.铜、铁代谢障碍:遗传性血色病系人类白细胞抗原相关性遗传性疾病,由于胃肠黏膜过量吸收铁,引起铁过量沉积于肝、心、胰腺等脏器的实质细胞,最终导致受累器官的组织细胞坏死和损伤、纤维化和功能异常。进行性肝豆状核变性是一种因血浆铜蓝蛋白合成障碍引起的遗传性疾病,患者血浆铜蓝蛋白合成障碍致使经肠道吸收的铜蓄积在患者的组织中,特别是肝、脑、肾、角膜等组织,引起病变。发病症状以肝脏损害和神经症状为主。在铁负荷过量情况下,肝细胞保持铁处于非毒性、蛋白结合性高铁状态的能力增强,从而使得细胞内亚铁量不致过高,可使得细胞质内有大量低分子螫合铁存在。但当细胞内有还原剂(抗坏血酸、还原型辅酶Ⅱ)存在时,非运铁蛋白结合性铁和从铁蛋白动员出来的铁便启动过氧化过程。例如,亚铁能与形成的脂质过氧化物起反应,形成氧根和高铁,进而引起肝细胞损害。铁导致肝损伤的机制尚未完全阐明,目前认为可通过数种机制直接造成肝细胞损伤。铁可增加活性氧中间体的生成,后者可导致脂质过氧化,并通过氧化损伤蛋白质和核酸;铁亦可通过减少T淋巴细胞的生成和降低自然杀伤细胞及T辅助细胞的功能,影响抗原特异性细胞反应;铁亦可影响免疫介导的窦状隙库普弗细胞对HCV和HBV的清除;最近证明,铁还可降低库普弗细胞促炎细胞因子的生成量。

总之,肝细胞损伤的机制复杂,分类也有很多,总的来看可以分为免疫性损伤和化学性损伤,其中免疫性损伤占主要地位,但是两者不是完全独立的。例如药物性肝损伤时,药物代谢产物促进氧自由基形成,使脂质过氧化引起肝细胞损伤,细胞P450氧化酶受损后,细胞膜性结构破坏,释放大量细胞因子和炎症因子,引起炎症细胞的活化、聚集,形成免疫性损伤。肝细胞的化学性损伤和免疫性损伤往往同时发生,它们在生理情况下相辅相成,保护机体防御病原微生物和其他

损害的入侵,但在病理情况下,又会造成恶性循环,加重肝细胞损害,引发各种临床肝病。

随着肝脏疾病基础和临床研究的不断进步,对疾病病因的了解及针对病因的治疗也有了长足进步,临床上对肝病的病因治疗得到广泛认同和推广。例如,病毒性肝炎的治疗由开始的单纯保肝降酶治疗转变为现在的抗病毒治疗,而且取得了良好的临床效果,随着抗病毒治疗的不断进展和推广,有人认为单纯抗病毒就会解决乙型和丙型肝炎的所有问题,保肝治疗好像有点多余。从我们对肝脏疾病发病机制的了解,我们认识到病毒性肝炎引起的肝细胞损伤不是由病毒本身引起,而是由免疫系统参与的免疫损伤,所以抗病毒的同时加用保肝治疗更有利于疾病的恢复

酒精性肝病的发病机制

690堂丛壁望坚型』坐堂蔓!!塑塑!!!型:!!:竺竺!婴:!!!!!:型J 酒精性肝病的发病机制 厉有名 【关■调】肝疾病,酒精性。发病机制一 Newinsightonthepathogenesisofalcoholicliverdlseasts.LIYou—ruing. [Keywords|Alcoholicliverdiseases;Pathogenesis [Firstauthor“address]DepartmentofGastroenterology.FiBtAffiliatedHospital。MedicalCollege.Zhejiang University,Hangzhou310006.China 1.肝脏酒精代谢产物损伤:(1)乙醛的化学性损害:机体摄人的酒精90%咀上在肝脏代谢,经过乙醇脱氢酶,肝微粒体乙醇氧化酶系统和过氧化氢酶氧化成乙醛,乙醛可损害各种细胞器和酶的结构功能;又能刺激免疫系统,诱发免疫反应性肝损害t损害线粒体脂肪酸的日氧化,引起脂质过氧化反应,抑制谷胱甘肽(GSH)的生物台成,减弱超过氧化物酶等抗氧化功能。(2)氧化还原反应的改变:酒精氧化引起氧化型的辅酶I(NAD’)向还原型辅酶I(NADH)转变,导致NADH/NAD+比例增加,进而影响了NAD+依赖的过程如脂质和糖的代谢。过多的还原型等价物通过促进脂肪酸合成并抑制其氧化,引起甘油三酯在肝细胞内沉积。NADH也抑镧了草酰乙酸、丙酮酸、磷酸二羟丙酮和糖原合成酶的活性,进而干扰了糖原异生过程,导致患者低血糖症。氧化还原状态的改变和代谢紊乱是酒精代谢过程中的的急性改变,戒酒后可以逆转。而慢性嘈酒者因肝细胞的损害和阻止NADH向NAD+的再氧化而延缓其逆转过程。(3)氧应激与脂质过氧化:酒精在肝细胞内通过细胞色素P450lIE1(CYP2EI)和酒精脱氢酶介导氧化形成很多自由基,包括羟乙基、超氧阴离子(O:)和羟基(OH),它们对细胞内物质产生氧化损伤。过多的NADH促进铁蛋白向铁的转换,而铁在还原状态可与过氧化氢结台形成羟乙基;肝内炎症细胞也能产生过氧化物引起氧应激-酒精亦可自发的或通过其他途径激活库普弗细胞和嗜中性粒细胞产生过氧化物。自由基攻击不饱和脂质启动脂质过氧化反应,饮食中加人多不饱和脂肪酸可增强脂质过氧化,而多不饱和脂肪酸本身是CYP2E1的诱导剂。并对肝细胞膜脂质沉积有叠加效应。酒精诱导的脂质过氧化反应和肝脏损害可因加入CYP2EI而缓解。丙二醛和壬烯是两个强毒力的脂质过氧化终产物,常作为判断脂质过氧化的指标。它们可促进库普弗细胞与肝细胞释放细胞因子,并共同进一步介导肝细胞死亡、Mallory小体形成、肝星状细胞活化和肝纤维化形成。DNA和脂质一样对氧应激很敏感。氧化剂可引起线粒体DNA缺损和突变.进而导致线粒体功能障碍。慢性酒精摄人可导致肝内很多抗氧化剂如维生素A、维生紊E和谷胱甘肽等耗竭。14)线粒体损害:肝细胞线粒体肿胀是酒精性肝病特征作者单位:310003杭州,浙江大学医学院附属第一医院 ?临床精萃? 病理之一。约25%的酒精性肝病患者中可出现线粒体巨大症,而非酒精性肝病还不到1%。酒精性肝病线粒体改变影响了线粒体的功能,如氧化磷酸化和三羧酸循环被抑制40*/,。酒精性肝病中线粒体膜脂质、线粒体DNA和其蛋白合成异常造成线粒体的损害。乙醛和自由基可诱导线粒体损害,而后者引起的损害因谷胱甘肽的耗竭而增强。(5)铁负荷:铁可诱导自由基的形成.促进脂质过氧化导致细胞器的破坏。当过量的铁持续聚积在肝脏内,长期作用可使细胞坏死并促进肝组织胶原形成启动肝纤维化,最终发展为肝硬化。铁有催化脂质过氧化的作用,并对酒精引起的肝细胞损害起到了协同的作用。酒精可以干扰正常的铁代谢,大约三分之一的嗜酒人群有铁的过渡沉积,进而引起肝脏的损害.其机制可能与自由基介导的毒性有关。酒精诱导的铁代谢紊乱的机制可能与铁是一种前氧化因子有关。 2.炎症(免疫)机制:(1)细胞因子:很多炎症细胞因子都参与酒精性肝病的发病机制。酒精性肝病动物模型中发现肝脏有肿瘤坏死因子d(TNFa)mRNA表达增加,主要有由库普弗细胞产生,并在细胞坏死和炎症发生前开始表达。它可引起肝细胞和肝窦内皮细胞凋亡。可以增强细胞间黏附分子l的表达并参与以中性粒细胞为主的炎细胞浸润-亦可诱导肝细胞产生嗜中性粒细胞趋化因子白细胞介素(IL)一8。慢性酒精摄人可诱导肝细胞产生lL一6和转化生长因子§(TGF—B),酒精可以使IL“和TGF—B升高2-4倍,与肝纤维化特异相关。IL一8在肝细胞和库普弗细胞中表达,可被氧化剂和TNF一口诱导产生.(2)库普弗细胞和内毒素的作用:库普弗细胞是酒精性肝病炎症和纤维化细胞因子的主要来源,库普弗细胞的激活是酒精性肝病的一个重要的病理生理机制。内毒素是嗜酒者体内库普弗细胞激活的重要介质。慢性酒精中毒可诱导低水平的内毒索血症,可能是由于内毒素增加了小肠的通透性,与肠源性内毒素血症有关。如果内毒紊与库普弗细胞相互作用,可增强过氧化物和细胞因子的释放促进肝损伤。(3)免疫反应:肝细胞蛋白和乙醛及羟乙基形成加台物刺激机体产生抗体引起细胞免疫反应,抗原抗体复合物的形成及乙醛的化学性损伤可致白细胞浸润,库普弗细胞释放IL-6和TNF—a增加,而多种细胞因子的产生可引起炎症和纤维化。乙醛蛋白加合物主要位于肝损害比较明显的中央静脉周围,可刺激肝脏胶原合成直接导致酒精性肝纤维化。 3.缺氧:在肝脏,由于血流从门静脉和肝动脉到中央静脉的特殊性以及沿着肝窭细胞的耗氧代谢过程,肝脏内形成了明显的氧分压梯度,氧分压从门静脉周围区域65mmHg降至中央静脉周围的35mmHg。随着过量酒精的摄人,肝细胞处于相对缺血状态,特别是中央静脉周围、更易陷人低氧状态。酒精性肝病病理可表现为不同程度的脂肪变性、炎症、坏死和纤维化,且病变以肝小叶中心带(3区带)为主,早期脂肪变性多

肝脏毒理学

肝脏毒理学 1.什么是肝脏毒理学和化学性肝损伤? 肝脏毒理学(toxicology of the liver):是利用毒理学的基本方法和技术,研究外源化学物对肝的损害作用特点及其机制的学科,它是靶器官毒理学的一个重要研究领域。 化学性肝损害(chemically induced liver injury):化学物引起的各种急性和慢性肝损害。 短期暴露:肝细胞内脂质蓄积、肝细胞坏死、肝胆功能障碍 长期暴露:肝硬化、瘤样改变 2.为什么肝脏是外源化学物作用的重要靶器官? a.在机体内肝脏具有特殊的解剖位置、组织结构和生理生化特性。肝脏最易作为外来化学物的毒作用靶器官。 b.肝脏是一个被血液充盈的器官,与血液循环密切相关,由于肝脏存在两套入肝血管,分别接受来自胃肠道血液与体循环的动脉血液,化学物质无论从何种途径进入机体,均可通过血液循环达到肝脏,尤其从消化道吸收的毒物,在进入血液循环以前毒物首先与肝脏接触。 c.肝脏作为化学毒物的生物转化器官,在一定条件下,化学毒物极易对肝脏造成损害作用,特别是经体内代谢增毒的外源化学物质在肝脏代谢转化后其有毒代谢产物可首先损害肝脏。 d.由胆汁排泄的有毒化学物质或代谢产物,可通过肝-肠循环系统再次进入肝脏发挥毒作用。 3.肝脏对外源性化学物的毒性反应有哪些? 肝脏对外源化学物的毒性反应依赖于化学物性质、受损细胞群种类、接触剂量与方式等。化学性肝损伤按其损伤发生的快慢可分为急性肝损伤与慢性肝损伤。急性肝损伤(acute liver injury)一般是短期接触较大剂量肝毒物或肝脏功能不全时接触某种肝毒物引起,病理改变常见于肝细胞坏死、脂肪变性、胆汁淤积等。慢性肝损伤(chronic liver injury)可因长期接触低剂量肝毒物引起,也可由一次急性坏死引起的后遗症,病理改变包括纤维化、硬变、癌变等。 一.肝细胞死亡(hepatocyte death) 化学毒物引起肝细胞死亡有两种情况:细胞坏死(necrosis);细胞凋亡(apoptosis)二.脂肪变性(steatosis) 三、胆汁淤积(cholestasis)胆汁淤积较脂肪肝和肝坏死少见,它常常是肝脏对化学毒物的一种急性毒性反应,其出现频率较脂肪肝与肝细胞坏死低,有时可傍有轻微的胆道炎症和肝细胞坏死。红霉素、氯丙嗪、雌激素等可引起。 四、肝窦状隙损害(sinusoidal damage)窦状隙的内腔阻塞或扩张、肝窦内皮细胞壁的进行性损害可影响窦状隙功能的完整性。达那唑、硫唑嘌呤、氯乙烯砷制剂等可引起。 五、肝纤维化(hepatic fibrosis)与肝硬化(cirrhosis)毒性机制:①肝细胞坏死后,细胞被分解、吸收,成纤维细胞增生,合成胶原增多,胶原沉积形成纤维化②激活Ito细胞,胶原合成增多③肝星形细胞被活化,导致细胞外基质合成增多,收缩力增强,纤维化介质分泌。 六、肝癌变(hepatocarcinogenesis) 毒性机制:①毒物及其代谢产物对生物大分子(DNA)造成损害②与生物大分子共价结合③活化肝细胞癌基因④抑制肝细胞抑癌基因 4.化学毒物诱导肝细胞死亡的可能机制有哪些? 化学毒物引起肝细胞死亡的可能机制有:①肝细胞膜脂质过氧化,如CCl4等化学毒物在细胞色素P-450系统作用下,产生三氯甲烷自由基,后者可使细胞质膜或亚细胞结构膜脂质发生过氧化,引起膜通透性增加,最终导致细胞死亡。②毒物及其代谢产物与生物大分子发生结合,使生物大分子功能丧失,导致细胞死亡。③损伤肝细胞线粒体,影响肝细胞呼吸链中酶蛋白的合成,导致肝细胞呼吸链中酶蛋白的合成发生障碍,肝细胞内呼吸停止,细胞死亡。④细胞骨架损伤,细胞膜通透性改变,钙稳态失调,引起肝细胞死亡。 5.化学毒物引起肝脂肪变性的机制有哪些? ①脂肪酸氧化减少;如四氯化碳②甘油三酯合成增加;如异丙嗪、巴比妥类③运脂蛋白合成减少,如四环素、甲氨蝶呤等能抑制运脂蛋白的合成,从而使甘油三酯从肝细胞排出减少,导致脂肪变性;④肝外游离脂肪酸入肝过多,如DDT、尼古丁、肼类等化学毒物可通过刺激垂体-肾上腺,导致脂肪组织释放游离脂肪酸过多地进入肝脏。

酒精性肝损伤和氧化应激

诱导肝脏产生TNF-α过程是急性酒精中毒氧化应激一个关键因素 肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的生产是酒精性肝损伤的发病机制中的一个关键因素。氧化应激和内毒素在酒精诱导的肿瘤坏死因子生产过程中都有涉及。然而,这些因素之间的因果效应的关系没有得到充分的定义。目前的研究,一般使用的急性酒精肝损伤的小鼠模型用来确定急性酒精中毒诱导的TNF-α产生的关键因素。 酒精的灌胃剂量为6克/公斤剂量129/Sv,由测量蛋白质水平,免疫组化,和mRNA表达来证明能诱导肝脏Kupffer细胞产生的TNF-α。酒精中毒引起的肝损伤与血浆内毒素和肝脏脂质过氧化增加相关。用内毒素中和蛋白来治疗可以显著抑制酒精诱导血浆内毒素的高度,肝脂质过氧化和抑制TNF-α产生。治疗通过使用抗氧化剂,N -乙酰- L -半胱氨酸,或二甲基亚砜,虽然不能降低血浆内毒素的高度,但可以显著防止酒精引起的肝脂质过氧化反应,TNF-α产生和脂肪变性。这些所有的治疗可以防止酒精引起的肝脏坏死性细胞死亡。 因此,本研究将系统区分血浆内毒素升高,肝氧化应激,急性酒精中毒导致TNF-α产生之间的关系,结果表明,氧化应激在急性酒精中毒中介导了内毒素诱导的肝TNF-α产生 饮酒所致的肝脏疾病在美国的疾病和死亡中为首要原因。虽然有些药物已经用于预防和治疗酒精性肝病的实验模型或诊所试验评估,目前有没有FDA批准的治疗方案。对酒精诱导的细胞损伤的发病机制的调查可能会提供开发新疗法的基础。现已提出一些有关酒精导致细胞损伤的机制的假设中,氧化应激和促炎细胞因子的生产,被公认的首先的致病因素。 酒精代谢的主要途径存在于肝脏,位于不同的亚细胞间隔的每个细胞质,微粒体的乙醇氧化系统的内质网中的酒精脱氢酶和在线粒体中的醛氧化酶.所有三个结果会产生活性氧(ROS),包括超氧阴离子,羟基自由基和过氧化氢。当氧化应激发生在肝脏,细胞的抗氧化能力是在足以应付与活性氧的积累的。 酒精引起的肝脏氧化应激已反复检测ROS的来证明,在这病人和动物的模型中通过测量脂质过氧化反应和氧化应激标志物。积累在肝脏中的ROS被发现会导致细胞膜的功能系统障碍,蛋白质和DNA的氧化,最终导致肝细胞损伤。 炎性细胞因子如TNF-α在酒精性肝炎的启动和发展发挥了关键作用。Kupffer细胞是TNF-α当肝脏中出现酒精后的主要来源。有人曾建议,酒精介导内毒素(脂多糖,LPS)来引起的TNF-α产生,同时增加血浆内毒素水平和TNF-α表达已被反复报道于那些酗酒的患者。研究报告已经证明内毒素在Kupffer细胞上复杂的结合LPS CD14/toll样受体4引起NF-kB 激活和TNF-α的表达。 在内毒素的作用已被研究很多的时,氧化应激在酒精诱导的TNF-α表达也发挥了重要作用。肝脏灌注的研究表明,Kupffer细胞在急性酒精中毒和恢复期的早期阶段主要负责肝脏超氧化物歧释放。许多报告提出的假说认为酒精引起的活性氧不仅作为有毒物质,但也通过刺激激活氧化还原反应敏感的核转录因子NF -κB,进而导致TNF-α的信号转导,有越来越多的证据TNF -α信号在肝细胞中通过电子传递链导致线粒体ROS生成增加,.然而氧化应激是否反映了酒精诱导的TNF-α产生或作为一个内毒素诱导的TNF-α产生的重要因素仍存在争议。因此,本研究在急性酒精性肝损伤的小鼠模型之间内进行定义内毒素,氧化应激和TNF-α的关系。

酒精性肝病的发病机制

酒精性肝病的发病机制 酒精性肝病(ALD)是因长期、大量饮用各种含乙醇的饮料所致肝脏损害性病变。在组织病理学上主要表现为三种形式:酒精性脂肪肝、酒精性肝炎和酒精性肝硬化,这三种形式可单独或混和存在。酒精性肝病的发病机制相当复杂,涉及到酒精及其代谢产物对肝脏的直接和间接损伤,同时酒精性肝病的发生和进展还与营养状态及遗传易感性密切相关。 酒精及其代谢产物对肝脏的损伤 摄入的酒精主要在十二指肠和上段回肠通过单纯扩散吸收,胃也能缓慢吸收少量的酒精。进入血循环中的酒精随着血流分布迅速扩散,在肝、肺及脑部等血管分布较多的器官很快达到平衡。酒精不能储存,必须被代谢,肝脏是体内酒精代谢的最主要器官,其中90%~95%酒精在肝脏通过乙醇脱氢酶(ADH)和微粒体乙醇氧化酶系统(MEOS)进行氧化代谢。人类ADH基因位于4号染色体,为含锌的金属酶, 具有4个同工酶,其中ADH2与酒精代谢有重要关系。当血循环中乙醇含量较低时,主要由ADH参加酒精代谢。MEOS与ADH有着明显不同的特点,其功能依赖于细胞色素P450。当乙醇水平很高时或长期饮酒者,则主要由MEOS起作用,乙醇诱导的细胞色素P450称为P450IIE1或CYP2E1。乙醇如何诱导CYP2E1的表达相当复杂,涉及到转录、转录后和翻译后的调节。大部分学者认为在低浓度乙醇诱导CYP2E1增加并不是通过转录增强,而是在翻译后水平减少CYP2E1 的降解实现的。但当酒精的浓度高于3g/L时,CYP2E1mRNA则明显增加。酒精经上述酶解途径代谢后的主要代谢物是乙醛,同时还产生氧应激产物(详见后) 。乙醛随后又被乙醛脱氢酶(ALDH)氧化代谢乙酸,最终的产物是二氧化碳和水。哺乳动物有几种ALDH,ALDH存在于各种细胞,但在肝细胞中活性最高。根据其催化活性、结构特点和亚细胞分布,ALDH可分成三类,目前认为只有Ⅰ和Ⅱ类与相应基因位点的ALDH1和ALDH2具有乙醛氧化作用。长期酒精摄入也能致ALDH活性减低,因此,大量饮酒的患者体内ALDH不足以及时处理体内产生的乙醛,因而导致过多的乙醛在体内(主要在肝脏局部)储溜。肝静脉血乙醛的浓度与肝组织的损伤程度具有相关性。 乙醇对肝脏的影响表现在:乙醇对组织和细胞直接损伤作用;乙醇在肝脏代谢过程,可使2分子的NAD+(氧化型辅酶Ⅰ)转变为NADH(还原型辅酶Ⅰ),于是NADH/NAD+的比值明显改变,使细胞的氧化还原状态改变,对葡萄糖合成、脂质代谢及蛋白质的分泌有广泛的影响。乙醇的主要代谢产物乙醛对肝脏的毒性作用更大,主要表现在:(1)降低肝脏对脂肪酸的氧化;(2)损伤线粒体、抑制三羧酸循环;(3) 影响肝脏的微管系统,使微粒蛋白分泌减少,造成脂质和蛋白质在肝脏细胞中沉积; (4)与细胞膜结合,改变其通透性及流动性,从而导致肝细胞的损伤;(5)抑制DNA的修复和DNA中胞嘧啶的甲基化,从而抑制细胞的分化及损伤组织的再生、修复;(6)乙醛能增加胶原的合成及mRNA的合成,促进肝纤维化的形成。另一方面,上述的级联氧化过程导致NADH形成明显减少,NAD+/NADH比值明显改变,进

急性肝损伤模型的研究进展

急性肝损伤模型的研究进展 作者:刘彦双朱淑霞王永利作者单位:050200 河北省石家庄市卫生学校(刘彦双);河北武警总队医院(朱淑霞);河北医科大学药理教研室(王永利) 【关键词】急性肝损伤 肝损伤实验动物模型的复制是进行防治肝损伤药物研究的前提。目前,肝损伤动物模型的复制主要有生物性、免疫性、化学性等方法,生物学方法要求实验条件高且费用昂贵,限制了应用。免疫方法是造成免疫肝损伤,主要用于通过免疫机制而抗肝损伤的药物研究。化学方法则是通过化学性肝毒物质,如四氯化碳、氨基半乳糖、硫代乙酰胺、黄曲霉素等致肝损伤。在我国卫生部颁布的《中药药理实验指导原则》中明确指定应用四氯化碳和氨基半乳糖肝损伤动物模型进行保肝降酶新药的药理实验,应用四氯化碳和氨基半乳糖复制肝损伤动物模型,条件要求低,技术易于掌握,可靠性强,重复性好,是其他任何肝损伤模型无法比拟的,故目前研究抗肝损伤新药常采用四氯化碳和氨基半乳糖复制动物模型。 1 化学性肝损伤动物模型 1.1 四氯化碳性肝损伤四氯化碳(CCl4 )溶于精致植物油,配制0.1%浓度,按10ml.kg小鼠腹腔注射,12~24h后处死动物。测定血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红质(TB)、总蛋白(TP)、白蛋白(A)、,肝匀浆脂质过氧化物(LPD)或丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)或还原性谷胱甘肽(GSH)等反映肝功能及脂质过氧化的指标,并进行组织病理学检查。 关于CCl 4 肝毒的作用机制,存在多种假设,但都一致公认,自由基的形成及引发的链式过氧化反应是其主要机制。CCl 4在体内可经肝微粒体细胞色素P450 代谢激活,生成两个活性自由基(CCl 3 O 2 和Cl)及一系列氧活性物,可与肝细胞质膜或亚细胞结构的膜脂质发生过氧化反应,膜磷脂大量降解,从而破坏细胞膜结构完整性,引起膜通透性增加,最终导致肝细胞死亡[1]。另外,CCl 4 的代谢产物能迅速与细胞成分如胞内脂质、蛋白、核脂质、核蛋白和DNA等多种大分子发生不可逆的共价结合而导致细胞死亡,特别是当自由基作用于DNA时,损伤核糖和碱基,使核酸直接破坏引起DNA链的断裂或DNA 链与蛋白间交联,影响其信息传递功能以及转录和复制特性。在CCl 4 代谢产物引起的脂质过氧化物和共价结合的双重作用下,导致膜脂质流动性降低、钙泵抑制、谷胱甘肽活性抑制、肝微粒和线粒体功能丧失、肝细胞内钙稳态失调及代谢紊乱,引起肝细胞损伤加剧[2]。 1.2 D-氨基半乳糖性肝损伤用生理盐水配制成100g.L的D-氨基半乳糖 (D-galactosanine,D-GalN)溶液,大鼠或小鼠腹腔注射600~900mg.kg,造成急性肝损伤模型,染毒24-48h后处死动物,检查肝功能、病理及脂质过氧化指标[3,4]。Keppler 首先于1968年应用D-GaLN制备大鼠肝损伤模型。D-GaLN在肝细胞内代谢,首先与尿苷酸(UDP)结合成尿苷二磷酸半乳糖(LIDP-GalN),并在肝细胞内聚集,由于这种结合的速度大大超过尿苷酸的生物合成速度,致使尿苷酸耗竭,进而导致依赖其进行生物合成的核酸、糖蛋白和糖脂等物质减少,限制了细胞器的再生及酶的生成和补充,使细胞器受损,肝细胞的结构和功能均出现异常,甚至死亡。另外D-GaLN还可以引起肝细胞内Ca 2+ 增多,

肝细胞损伤的分子生物学机制

随着医学研究的不断进展,我们对各种肝脏疾病的病因有了更加深入的了解,对疾病的治疗也渐渐从对症治疗转移到病因治疗,但是,在强调病因学治疗的同时,不应忽略对肝细胞的保护,因为肝细胞损伤是各型肝病共同的病理基础,是各种原因引起肝脏疾病的共同的表现。肝损伤的结果可致肝细胞死亡,甚至肝衰竭的发生。对于肝细胞死亡及肝细胞损伤机制的研究,有利于临床上防治各种肝损伤,建立多元化的治疗体系。 病毒、药物及有毒物质、自身免疫性肝炎等均可引起肝细胞损伤。肝细胞损伤是一种由多因素介导的复杂的生物学过程,其机制十分复杂,总的来说可分为免疫性和非免疫肝损伤两类。 一、肝细胞损伤的免疫学机制 各种原因引起的免疫性损伤是肝损伤的主要原因。免疫系统防御各种病原体的入侵,维护机体内环境的稳定。但是在病理情况下,免疫系统的过度活化或不正确激活都可以造成对机体的损害。肝脏既是机体的生化工厂,又是内分泌器官,有人还把肝脏作为免疫器官看待,所以在免疫系统损伤机体时肝脏往往首当其冲。例如,免疫介导的肝细胞损伤是急、慢性病毒性肝炎和自身免疫性肝病肝损害的主要原因;细胞毒性免疫反应在药物性肝损伤中也起主要和间接的作用。参与免疫性肝损伤的各种免疫系统成分包括免疫细胞、细胞因子、炎症因子、补体系统等,它们是机体防御系统的重要组成成分,但是产生过多或功能缺陷又可以损伤肝细胞。 1.淋巴细胞介导的细胞毒作用:动物模型的研究表明,病毒性肝炎是肝内的抗原特异性细胞及其活化的抗原非特异细胞和效应分子共同参与免疫反应的结果[3-4]。大多数肝炎病毒为非致细胞病变性病毒,宿主针对病毒感染的肝细胞产生的细胞毒性免疫反应可导致肝损伤的发生:例如细胞毒性淋巴细胞(如自然杀伤细胞)或者病毒特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)清除感染的肝细胞、活化的淋巴和单核细胞分泌的细胞因子,清除肝细胞内的病毒的同时引起肝细胞破

酒精性肝损伤造模

酒后饮绿茶对小鼠肾功能影响的实验性研究 李佳陈路军陈洁徐立思齐慧娟陆妙君 指导老师:黄品贤 (上海中医药大学03中西(七)上海201203) [摘要]目的观察给最佳酒醉状态的小白鼠灌茶对肾功能的影响。方法检测给小白鼠 0.15ml/10g白酒后20min灌入低、中、高浓度茶、解酒阳性对照药枳椇子各0.20ml/10g,连续7天后血肌酐、血尿素蛋及尿蛋白含量。结果⒈高中浓度茶组、模型组的尿蛋白与正常组相比有显著差异,P<0.05。⒉各组生存曲线比较的Log-rank检验结果:χ2=20.39, P<0.01。⒊肾脏病理改变:低浓度茶组小鼠肾小球、肾小管未见明显病变,但间质血管扩张充血明显,有较多量红细胞漏出,可见炎症反应,间质未见纤维化;中浓度茶组肾组织结构完整,肾小球、肾小管未见明显病理变化,间质未见明显充血,少量红细胞漏出,间质未见纤维化;高浓度茶组肾脏组织结构与中浓度茶组接近。阳性对照组肾组织结构基本完整,肾小球、肾小管未见明显病理变化,间质少量充血。结论根据尿蛋白、实验小鼠的生存曲线分析、肾脏的病理结果的一致性得出:⒈酒后饮茶均可导致小鼠的死亡,但是酒后高浓茶对肾脏的损害作用最小。⒉酒后饮淡茶及阳性解酒药枳椇子能起到一定解酒作用,但对肾脏有明显的损害。但本次实验由于死亡率高致样本含量不够,确切的结论有待继续研究。 [关键词]酒,茶,小白鼠,肾功能,病理学 在中国,茶能解酒是自古以来就流传的说法。日常生活中,人们通常用绿茶来帮助消食解酒,且认为茶越浓解酒效果越好。人们认为,饮茶能够使人大脑兴奋、清醒,酒后饮茶能够让被酒精冲昏了的头脑清醒一些,从而达到“醒酒”的效果。 但近年来,有越来越多的报道指出:过量饮酒后饮茶对肾脏有害无益。其理论依据为:绿茶的主要成分茶碱有利尿作用,浓茶中的大量茶碱更能迅速发挥利尿作用,促使尚未分解的酒精代谢产物——乙醛过早地进入肾脏,而乙醛对泌尿系统有很大的损害作用。 本实验采用56度白酒以最佳致醉量对小鼠灌胃后,用等量不同浓度的绿茶及阳性对照药物枳椇子对醉酒小鼠进行灌胃的方法,通过检测鼠尿中的尿蛋白、血样中血肌酐、尿素氮指标及对肾脏组织病理切片的观察,对以上两种观点的正确性作出验证。 现将实验研究结果报告如下。 1 材料与方法 1.1实验动物:昆明种小鼠120只,体重:20-35g,雌雄各半,由上海中医药大学动物实验中心提供。动物房饲养温度:20-23℃,相对湿度:50-70%,标准饮食,饮自来水。 1.2实验仪器和试剂及其制备: 1.2.1实验仪器:针筒灌胃针、天平、试剂瓶、代谢笼、离心机、气象色谱仪、生化分析

药物性肝损伤的机制

药物性肝病的发病机制 造成药物性肝病的机制基本上可分为:内源性肝毒性(可预测性肝毒剂)和特异质性反应(非预测性肝毒剂)二类。近年来由于对新药筛选有严格的要求,由于可预测性肝毒剂很少能通过临床的试验,因而临床上的药物性肝病绝大多数是非预测性肝毒药物所引起的,仅有少数服药者出现不良反应,没有明显的量效关系,在实验动物中常不易复制。这类药物性肝病的机制又进一步分为代谢异常和过敏反应二种。 近年来对药物性肝病的发病机制已有相当深入的了解,但与完全明了还有一定的差距。现概述几种重要的机制。 一、毒性代谢产物的作用 某些药物在肝内经过细胞色素P450 药酶作用,代谢转化为一些毒性产物,如亲电子基、自由基和氧基,与大分子物质如蛋白质、核酸共价结合或造成细胞质膜的脂质过氧化,最终导致肝细胞坏死亲电子基:药物被P450 氧化产生的亲电子基与肝细胞的大分子蛋白质的巯基(半胱氨酸)部位共价结合。谷胱甘肽则为内源性解毒剂,如毒性代谢物产生超过了肝内谷胱甘肽含量的阈值,就会造成肝毒性作用。典型的例子是乙酰氨基酚。在正常情况下,绝大部分的乙酰氨基酚与葡萄糖醛酸和硫酸结合而解毒,但也有一部分在CYP1A2 CYP2E和CYP3A4 的作用下,转化为毒性产物NAPQ1在服用治疗剂量时,NAPQ在细胞内与GSH 结合形成硫醇尿酸和半胱氨酸衍生物而解毒。如果服用过量,可耗竭肝细胞内的GSH NAPQ便与肝细胞的大分子结合,造成肝细胞坏死。动物实验证明,如先用药酶诱导剂(苯巴比妥或3- 甲胆蒽)处理,可显著增加肝坏死的程度。若及时用谷胱甘肽前体乙酰半胱氨酸或硫乙胺治疗,可使肝坏死减轻。另一个例子是溴苯在肝内经环氧化作用形成3,4- 环氧化合物,可被谷胱甘肽结合解毒,如产生过多则与大分子结合,造成肝细胞死亡。 自由基:药物经P450氧化或还原后形成带有不成对电子的代替物,即自由基,造成细胞膜和细胞器膜的不饱和脂肪酸过氧化,从而改变膜的流动性与通透性,使膜的Ca2+-ATP酶失活,胞质内Ca2+浓度增高,破坏细胞骨架,激活磷脂

酒精对肝脏的损伤

若长期大量饮酒,会导致中毒性肝损害——酒精肝,包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎及酒精性肝硬化。 酒精肝的发生与饮酒的剂量、患者的营养状态、遗传和代谢特征有关。酒精肝的发展与酗酒的剂量及时间长短明显相关。虽然不是所有酗酒者都发生明显的肝损害,但长期饮酒极易发生肝脏损害,女性酗酒的危害性更大。那么酒精肝对身体有什么危害? 饮酒过量可导致中枢神经兴奋或抑制,称为急性酒精中毒。临床可分为三期:轻度为兴奋期,表现为说话滔滔不绝,情绪不稳定,易感情用事,颜面潮红或苍白,眼结膜充血,可有上腹不适,恶心甚至呕吐;中度为共济失调期,出现肌肉运动不协调,言语含糊不清,视力模糊,复视,步态不稳;重度为昏睡期,表现为昏睡状态,有呕吐、呼吸缓慢、心跳加快,特别严重时大小便失禁、抽搐、昏迷,可发生呼吸麻痹而死亡。 自古以来,美酒就是人们在聚会、应酬时沟通感情的好帮手。但是长期醉酒对人体伤害相当大,醉酒对肝脏的伤害不亚于得一次急性肝炎,而醉酒的次数多了,就会真的患上肝炎。酒对人体的有一定的营养价值。白酒由于含酒精量高,人体摄入量受到一定的限制,营养价值有限。少量引用有一定促进食欲,促进血液循环和预防动脉硬化的作用(建议每3-4天一小酌)。啤酒营养丰富,有“液体面包”之称,一瓶啤酒约含有30克糊精、糖分及多种维生素和矿物质,经人体消化后,能产生相当于5-6个鸡蛋、一斤瘦肉所产生的热量。据研究,啤酒内富含的硅是人体骨骼保持强健所必需的物质。因此,一般说啤酒是一种优良的饮料。但是如果一次大量饮酒,会造成急性酒精中毒。因为短期内摄入大量乙醇会增加肝脏的氧气消耗,使肝脏组织缺氧而致小叶中心型坏死,这是乙醇肝毒性的特征表现。另外,醉酒还表现为中枢神经兴奋、共济失调或昏睡、昏迷症状。此时机体处于应激状态,表现为中枢神经兴奋或抑制状态,严重者可导致呼吸、循环及肝功能障碍,甚至因中枢神经麻痹而死亡。 若长期大量饮酒,会导致中毒性肝损害——酒精肝,包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎及酒精性肝硬化。慢性酒精中毒,还会危害一些器官,如导致胃炎和胃溃疡以及阿尔茨海默病(老年痴呆症)等。预防和治疗酒精肝的前题是戒酒,大量或长期每天少量饮酒都会对肝脏造成很大的负担,很容易引发或者造成酒精性肝炎、脂肪肝、肝硬化等。而酒精性肝硬化的患者在戒酒后,肝脏病变有完全逆转的可能。另外,在饮酒的时候,可同时服用一些维生素,以便起到一定保肝的作用。

细胞损伤模型

细胞损伤模型

一、体外肝细胞损伤模型建立(CCl4和H2O2) 1大鼠肝细胞的分离和培养大鼠4%戊巴比妥麻醉,门静脉插管,先以无钙灌流液灌流,继以37℃通入O2的Ⅳ型胶原酶灌流液继续循环灌流15 min。将肝脏移至一平皿内,轻轻撕去肝包膜后,加入含5%小牛血清的清洗液,用吸管吹打成单个肝细胞悬液,200目尼龙网过滤,低速离心(500 r·min-1,1 min,4℃)弃上清,同法用清洗液反复洗3次。然后用完全1640培养液(内含10%小牛血清,105 U·L-1青霉素,100 mg·L-1链霉素和10 mg·L-1胰岛素)制成1×109个·L-1肝细胞悬液。分离的肝细胞经0.6%台盼蓝拒染法测得细胞活力大于90%,高碘酸雪夫反应显示糖原法鉴定99%为肝实质细胞。 将上述肝细胞悬液分别加入24孔(每孔1 ml)和96孔(每孔0.1 ml)培养板中,置37℃,5%CO2培养箱中培养。12~16 h后可见肝细胞贴壁于培养板孔底上生长。

2CCl4诱导肝细胞坏死性损伤模型的建立肝细胞培养12 h后,吸弃上清,更换培养液并加入不同浓度的CCl4〔(1~16 mmol·L-1),以少量的二甲亚砜助溶,二甲亚砜终浓度为0.1%(体积分数)〕,作用不同时间(1~12 h)后,收集24孔板中培养上清检测AST,以及肝细胞的MDA含量和GSHpx活性;同步测定96孔板中培养肝细胞的MTT反应。根据检测结果制备CCl4诱导肝细胞损伤的量效和时效曲线。选择最造损伤浓度和损伤时间制备肝细胞的损伤模型,同时设溶媒对照组,每组至少设3个复孔。 3H2O2诱导肝细胞坏死性损伤模型的建立同法更换培养液,加入不同浓度的H2O2(0.2~3.2 mmol·L-1),作用不同时间(0.5~4 h)后,收集24孔板中培养上清检测ALT,测定肝细胞的MDA含量;同步测定96孔板中培养肝细胞的MTT反应。根据检测结果制备H2O2诱导肝细胞损伤的量效和时效曲线,选择最适损伤浓度和损伤时间制备肝细胞的损伤模型,同时设溶媒对照组,每组至少设3

肝细胞受损

肝细胞受损,但并不严重,不知您有没有查过肝炎免疫学指标,若没有病毒感染,则问题不大,可能与以下因素有关:1、感冒;2、饮酒;3、熬夜;4、服损害肝脏的药物。 如果乙肝病程过长、慢性化程度高、肝细胞实质损害重、预后较差者,通常表现为谷草转氨酶偏高,谷丙转氨酶/谷草转氨酶小于 1.0。早期肝硬化及肝硬化患者也会表现谷草转氨酶偏高,谷丙转氨酶/谷草转氨酶比值均在1.0以下。谷草转氨酶高的临床症状,也是肝炎的常见症状,一般有低烧、厌油、恶心、呕吐、乏力、食欲差、肝脏肿痛等。健康人的谷草转氨酶水平也有可能暂时超出正常范围。剧烈运动、过于劳累或者近期吃过油腻食物,都可能使谷草转氨酶暂时偏高。如果在检查肝功能前一晚加班工作,没睡好觉,或是体检前早餐时吃了油炸的东西,检查结果中谷草转氨酶可能就会超出正常范围。一个人刚刚在操场上跑了几圈,就立刻检查他的谷草转氨酶水平,结果也可能会高出正常范围。总之,如果发现自己谷草转氨酶高了,不要过于紧张,不要担心自己患了严重的肝脏疾病,但是也一定要给予足够的重视,好好休息,及时接受正规复查和治疗 细胞和组织损伤的表现形式和轻重程度不一,轻者当招致损伤的原因消除后仍可恢复,重者则可引起细胞和组织的死亡,兹分述如下 病毒性肝炎时,肝细胞明显肿胀,胞浆疏松呈气球样 (1)肝脂肪变性:肝细胞即能由血液吸收脂肪酸并将其酯化,又能由碳水化合物新合成脂肪酸。这种吸收的或新合成的脂肪酸仅少部分被肝细胞作为能源加以利用;大部分则以酯的形式与蛋白质相结合,形成前β脂蛋白,输入血液,然后或在脂库中贮存,或供其他组织利用;还有一小部分磷脂及其他类脂则与蛋白质、碳水化合物等结合,形成细胞的结构成分,即成为结构脂肪。因此,上述过程中的任何一个环节发生障碍便能导致肝细胞的脂肪变性;①脂蛋白合成障碍,以致不能将脂肪运输出去,造成脂肪在肝细胞内堆积。这常系由于合成脂蛋白的原料如磷脂或组成磷脂的胆碱等物质缺乏,或由于化学毒物(如酒精、四氯化碳)或其他毒素(如霉菌毒素)破坏内质网结构或抑制某些酶的活性,使脂蛋白及组成脂蛋白的磷脂、蛋白质等的合成发生障碍所致。②中性脂肪合成过多。这往往是由于饥饿或某些疾病(如消化道疾病)造成饥饿状态,或糖尿病患者对糖的利用障碍时,从脂库动员出大量脂肪,其中大部分以脂肪酸的形式进入肝,致肝合成脂肪增多,超过了肝将其氧化利用和合成脂蛋白输送出去的能力,于是导致脂肪在肝内的蓄积。③脂肪酸的

肝细胞损伤时的肝功能试验

肝细胞损伤时的肝功能试验 一、肝细胞损伤时的肝功能检验指标(表10-18)表10-18肝细胞损伤时蛋白质、糖、脂类代谢变化的检测指标

二、急性肝细胞损伤的检验指标 能引起急性肝细胞损伤的因素有感染(如病毒性肝炎)、中毒(药物及化学毒物中毒)、乙醇等。反映肝细胞损伤的检验指标有:血清酶类的测定,血清铁的测定,F抗原等。 (一)血清酶活性的测定 常用来反映肝细胞损伤以及判断损伤程度的酶有丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、谷氨酸脱氢酶(GLDH)、腺苷脱氨酶(ADA)、鸟嘌呤酶(GU)等。这些酶中常用的重要的酶仍为ALT和AST,它们能敏感地提示肝细胞的损伤及损伤的程度。反映急性肝细胞损伤时,以ALT为最敏感,而反映损伤程度时AST较为敏感。一般认为AST大部分存在于肝细胞线粒体中(ASTm),当肝细胞损伤较严重时ASTm 释放入血液循环中,AST/ALT>1。有人主张当AST、ALT活性增高(达正常20倍)情况下,AST/ALT的比值不同类型的肝细胞损伤其比值不同。急性病毒性肝炎、药物性肝损伤时AST/ALT<1;重症肝炎、乙醇性肝炎时AST/ALT>1;正常人血清AST/ALT比值平均为1.15;急性病毒性肝炎早期或轻型肝炎时比值降至0.56,至恢复期比值逐渐上升;肝硬化代偿期AST/ALT比值为1.5-0.7,失代偿期为1.8-0.7;肝癌时比值明显上升,半数病例>3.0。 AST同工酶的测定有助于判断肝损伤病变程度。AST同工酶包括细胞质AST(ASTc)和线粒体AST(ASTm),当肝细胞通透性增加时表现为ASTc的增高;当肝细胞坏死或线粒体崩解时,血清中ASTm明显增高;慢性肝病时若发现有ASTm升高则提示有活动性肝细胞损伤。

电离辐射对肝脏的损伤

电离辐射对肝脏的损伤 国外医学?放射医学核医学分册1997年第2I卷第4期 …… 7KlugbauerSeta1.Oncogene,1995;11:2459一 参考文献2467'. IHolmLEeta1.NEⅡ窖lJMed,1980~303:188一 I9l 2KazakOVVSeta1.Nature.1992;359:21 3BarverstockKetaI.Nature.1992{359:21—22 4LikhtarevIAeta1.EnvironBiophys.1994;33: 149—66 https://www.360docs.net/doc/762024169.html,ncet,I994;344:259 6FugazzolaLeta【-CancerRes,1995;55:5617 5620 fn 8Likhtareveta1.Nature.1995;375:365 9HarachHReta1.BJCancer,1995;72:777783 10DeGrootLJ.EndocrinoIMetabClinNorth Am,1993;22(3):607—615 I1RonEetal_RadiationRes.1995{141:259277 12NagatakiSeta1.JArlxerMedASSOC.1994' 272(5):364—370 13RonEeta1.RadiatRes.1989;120:516—531 (收稿日期:1997一O6—3∞ 电离辐射对肝脏的损伤 第三军医大学新桥医院全军肿瘤中心(重庆,630037)傅尚志综述张楚毅张景源审校足厂

摘要:电离辐射可弓【起肝功能及肝酶学的一系列变化,从而引起肝脏物质代谢的改变,并产 生放射性肝炎甚至肝纤维化.损伤程度存在着量效关系,其发生机制有许多观点,目前尚未完全阐 明,缺乏有效的途径阻断纤维化发生.亦无有效的药物进行治疗. 关键词苏坚芬1隽 尽管很早就有人指出可能存在有肝脏的 辐射损伤,但在本世纪六十年代中期以前人 们却一直认为肝脏是抗辐射的器官.肝脏的 辐射损伤可见于恶性肿瘤的放疗,平时核事 故及战时核辐射和骨髓移植射线预处理.六 十年代以来由于临床放射肿瘤学的进展,许 多学者关注肝脏的辐射损伤自从l965年 lngold等首次报道40例肝脏照射的临床病 例,研究结果彻底改变了人们认为肝脏是抗 辐射器官的看法,现人们普遍认为,肝脏是放 射较敏感的器官之一,其放射敏感性仅次于 骨髓,淋巴组织,小肠,性腺,胚胎和肾,作者 就电离辐射引起肝脏损伤造成的病理形态改 变,发生机制,肝功及肝酶学,物质代谢的改 变,肝微循环的影响,影像学表现等方面进行 综述. 1电离辐射引起肝脏损伤的病理形态及机 制 电离辐射对肝脏的损伤病理研究人们从 两个方面入手,一是临床放射性肝炎尸检标 本的病理观察,二是从实验动物由短期的动 态观察到长期的动态观察,并探索放射性纤 维化的发病机制.

各类肝损伤模型的发病机制

病毒性肝炎 病毒性肝炎是由一组肝炎病毒引起的以肝细胞变形,坏死为主要病变的传染病,同时伴有不同程度的炎细胞浸润、肝细胞再生和纤维组织增生。 发病过程:病毒侵入机体后,进入肝细胞复制,继而释放入血,并在肝细胞表面留下特异性病毒抗原,此抗原与肝细胞膜结合,使肝细胞表面的抗原性发生改变。 肝细胞变性: 1、细胞水肿 2、嗜酸性变 肝细胞坏死: 1、嗜酸性坏死 2、溶解性坏死 3、炎细胞浸润 4、肝细胞再生 酒精性肝病 发病机制: 1、还原型辅酶I(NADH)/辅酶I(NAD)比值增高乙醇氧化脱氢过程使NAD转变为NADH,导致NADH/NAD比值增高,进而引起脂肪酸的氧化能力降低,引进脂肪在肝内堆积而发生脂肪肝。 2、乙醛和自由基的损害作用乙醛是乙醇的中间代谢产

物,具有强烈的脂质过氧化反应和毒性作用。乙醇在肝细胞内受微粒体氧化系统作用产生自由基损伤肝细胞的膜系统,影响肝细胞功能。 3、刺激储脂细胞产生胶原此为酒精性肝硬化的重要机制 4、乙醇的肝损伤作用乙醇可直接损害肝细胞内微管、线粒体的功能和膜的流动性,从而影响蛋白质输出和脂肪代谢等。 病理变化:慢性酒精中毒主要引起酒精性脂肪肝,酒精性肝炎和酒精性肝硬化。 药物及中毒性肝损伤 1、口服避孕药、甲睾酮等引起肝内淤胆,小胆管及毛细胆管形成,并无肝细胞坏死及炎症反应。 2、氯丙嗪、硫尿嘧啶、红酶毒、酚噻嗪和磺胺等引起胆汁淤积又引起肝细胞坏死。 3、氟烷、对乙酰胺基酚、异烟肼、四环素等引起明显的肝细胞变性坏死并伴有炎症 肝硬化 肝硬化是由于肝细胞弥漫性变性坏死,纤维组织增生和肝细胞结节状再生最终导致肝小叶结构和血液循环途径逐渐被改建,使肝细胞变形、变硬形成肝硬化。 门脉性肝硬化:

肝脏组织损伤和修复

肝细胞损伤与修复: 肝细胞变性最常见为水样变性,轻者表现为胞体明显肿大,胞浆疏松呈网状,即“胞浆疏松化”,进一步发展胞体愈加增大呈圆型,胞浆近乎全透明,状似气球,即“气球样变”。 嗜酸性变亦较常见,少数细胞受累,表现为细胞浆脱水浓缩,颗粒性消失,嗜酸性增强。 肝细胞坏死有二种形式,即嗜酸性坏死和溶解性坏死。 嗜酸性坏死是一种程序控制性细胞死亡,称凋亡(ptosis ) ,具有清除致病因子,防止细胞转化的作用。它由嗜酸性变发展而来,胞浆进一步浓缩,胞核固缩乃至消失,最后形成均质深红色浓染的圆形小体即嗜酸小体( acidophilich 吻),又称clhaan 小体,可单个存在于肝细胞索中,也可游离于肝窦内或为kupper细胞吞噬。电镜下,在浓缩的胞浆内尚有互相挤在一起的细胞器轮廓。 溶解性坏死是由气球样变发展而来,表现为核固缩,溶解或消失,最后胞体崩解。根据坏死部位及面积大小,可区分为点状坏死(spoty nec1osis )、融合性坏死(Conflueni nec1osis )、桥接坏死( bridging nec1osis )、碎屑坏死(Piec ? al necmsis )。 肝脏内浸润的炎性细胞主要是淋巴细胞、单核细胞、浆细胞和组织细胞,可位于门管区或新形成的纤维间隔内及实质坏死或肝窦内,有时大量淋巴细胞聚集形成滤泡样结构,甚至有生发中心,此种情况多见于丙型肝炎和自身免疫性肝炎。(中性粒细胞为主) 间质反应性增生包括Kupffer 细胞增生肥大、间质细胞,主要是贮脂细胞的激活、转化与增殖及成纤维细胞增生、纤维化和纤维间隔形成。纤维间隔可分为主动性和被动性二种,前者是由于碎屑坏死后,纤维组织呈楔形向肝小叶内增生和延伸,伴多量炎性细胞浸润;后者是由于大面积肝细胞坏死后,网状支架塌陷,纤维组织沉积而形成,炎性浸润常很轻微,间隔和实质界限较清楚。 肝炎对胆管损害常累及小或中等大小的胆管(外径不超过50 - 70),胆管上皮细胞常肿胀呈圆形,核不规则,固缩或破碎,胞浆嗜酸性增强,可见空泡,有时形成假复层上皮。细胞间部分融合而边界不清,管壁常见炎性细胞浸润,以淋巴细胞浸润为主,有时可见浆细胞和中性粒细胞,基膜模糊不清,胆管腔中可见细胞碎片。 肝炎病变性质属于变质性炎症。 (一)肝细胞变性、坏死 1.肝细胞变性①细胞水肿:肝细胞内水分增多、肿胀、胞浆呈空网状。病变进一步发展,肝细胞高度肿胀,呈圆球形,胞浆几乎完全透明,称为气球样变。②嗜酸性变:肝细胞胞浆部分或全部脱水、浓缩,嗜酸性染色增强。 2.肝细胞坏死①嗜酸性坏死:由嗜酸性变发展而来。肝细胞胞浆进一步浓缩,胞核消失,整个细胞变成深红色浓染的圆形小体,称为嗜酸性小体。②液化性坏死:由高度气球样变发展而来。 (二)炎细胞浸润 在肝小叶内和门管区有不同程度的单核细胞、淋巴细胞浸润。 (三)间质的反应性增生和肝细胞再生 早期,枯否氏(Kupffer)细胞增生、肥大,在坏死的肝细胞周围常出现肝细胞再生。以后成纤维细胞增生并参与修复。

肝损伤的常见致病因素和发病机理

肝脏是机体最大的代谢器官和消化腺体。各种致病因子作用于肝组织后,可直接导致肝细胞不同程度的损害。关于肝损伤机制及对其防治的研究,近年来已成为国内外生物学、医学研究的热点之一[1~3]。本文复习近年来有关肝损伤机制的常见致病因素和发病机理国内外文献综述如下。 1 生物性因素 各种肝炎病毒、细菌、寄生虫等都可直接或间接造成肝细胞的损伤,肝炎病毒为其中主要的致病因子。目前已发现七种病毒可导致病毒性肝炎。病毒感染后可引起细胞免疫及体液免疫,通常认为T细胞介导的细胞免疫反应是引起肝细胞损伤的主要因素。以乙型肝炎病毒(HBV)引起肝细胞损伤的机制为例,分为:(1)非靶细胞损伤机制;(2)靶细胞损伤的免疫系统激活机制[4]。 非靶细胞损伤机制:HBV侵入血液循环后,首先感染以肝细胞为主的多种靶细胞,在细胞内复制、转录,并表达分泌HBsAg、HBcAg及HBeAg等病毒抗原和完整的病毒颗粒,当肝细胞膜表面的病毒抗原达到一定数量后,可诱导细胞免疫应答,直接或间接杀伤靶细胞,使HBV 自靶细胞释放出来,由体液免疫应答产生的抗-HBs抗体等加以清除。研究显示炎性细胞因子γ干扰素(IFN-γ)可介导非靶细胞损伤性抗细胞内病毒效应。 靶细胞损伤的免疫系统激活机制:当肝炎病毒入侵量较大,非靶细胞损伤机制不足以清除时,则激活多种抗病毒免疫机制,一方面清除病毒,另一方面则造成靶细胞的损伤。首先,肝炎病毒侵入肝细胞内,在胞质液中被降解为抗原片段,这些病毒抗原与肝细胞内HLA-1重链结合,形成HLA-1肽复合物,与其肝细胞膜结合;或被分泌出肝细胞,由抗原递呈细胞(主要为单核吞噬细胞,如枯否细胞)所吞噬,在溶酶体内经蛋白水解酶水解后,与MHC-1类分子结合,表达于细胞膜。当病毒及病毒抗原激活枯否细胞时,枯否细胞可分泌白细胞介素-1、6、8(interleukin-1,6,8,IL-1,6,8)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factora,TNF-α)、白三烯(leukotrienes,LTs)及活性氧等,其中IL-1、TNF-α及活性氧可上调肝细胞、淋巴细胞膜表面的粘附分子(ICAM-1/LFA-1和LFA3/CD2)的表达,且LTs、IL-1、8和TNF-α是强烈的中性粒细胞趋化因子。IL-1还可作为第二信号,除作用于自身,引起枯否细胞的活化和增殖外,还作用于T淋巴细胞,使之产生IL-2并引起IL-2R的表达,通过旁分泌和自分泌作用,促进T细胞增殖,激活的T细胞又分泌多种炎性细胞因子,参与免疫应答的调节,构成免疫效应的连锁反应和放大系统。膜表面表达病毒抗原的靶细胞主要为CD+8细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)所识别[5]。CTL与靶细胞结合后,释放一种溶解性颗粒,该种颗粒含有穿孔素和包含丝氨酸的颗粒酶。穿孔素从颗粒中释放,插入靶细胞膜上,聚合成穿膜的管状结构,经此通道Na+、水可以进入靶细胞,K+和大分子物质从靶细胞释放,最终靶细胞因胶体渗透压差而被溶解。丝氨酸酶也可经穿孔通道进入靶细胞而促进杀伤作用。抗原递呈细胞表面的HLA-Ⅱ抗原肽复合物被CD+4T辅助细胞(Th)识别后,CD+4Th即释放多种淋巴因子,刺激B淋巴细胞分泌特异性抗体,与肝细胞膜上的抗原相结合,一方面中和大部分病毒抗原,另一方面通过补体或发挥抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)使肝细胞受损。除抗原特异性的体液免疫和细胞免疫可致肝细胞损伤外,单核巨噬细胞的非特异性损伤作用也十分重要。肝内单核巨噬细胞包括渗出的M∮和定居的枯否细胞,可被病毒和内毒素激活,通过多种途径导致肝细胞损伤,如释放TNF-α,与肝细胞膜表面相应受体结合,引起肝细胞的坏死或凋亡;通过产生大量自由基,引起脂质过氧化等一系列反应导致肝细胞坏死。淋巴因子还可激活自然杀伤细胞(natural killer cell,NK),NK细胞通过其表面的ICAM-1与感染肝细胞膜表面的ICAM-1作用,非特异性的杀伤感染的肝细胞。

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