[關鍵詞]細胞肝臟疾病
自從1972年病 理學 家Kerr首先對細胞凋亡進行描述以來，經過20餘年的 研究 ， 人們認識到細胞凋亡在組織的自動平衡中起著重要作用。細胞凋亡是通過正常的方 式在多細胞生物中消除不需要的、衰老的和受損的細胞，使機體細胞有絲分裂的速 度與凋亡的速度相平衡。任何情況的異常凋亡對機體都是有害的，都會產生不良後 果，肝臟也不例外。 目前 人們認識到異常凋亡在肝病的發生、 發展 起著重要作用: 一方面，肝細胞過度凋亡可以導致嚴重的肝臟損傷;另一方面，誘導凋亡機制的喪 失可以導致肝癌的發生。因此，對肝病患者需抑制肝細胞的凋亡，對肝癌患者需選 擇性的誘導肝細胞的凋亡。 1細胞凋亡的定義和檢測 方法 1.1定義細胞凋亡是一個主動過程，是機體在生理或病理條件下受到刺激後 ，導致細胞產生一系列形態和生化方面的改變而引起的程序性細胞死亡（program medcelldeath，PCD）。細胞凋亡的特點:（1）細胞變小，核固縮，細胞膜完整 。（2）核碎裂，DNA斷裂成180～200bp，而且有蛋白質和mRNA的合成。（3）膜包 繞的凋亡小體形成（在肝細胞稱為Councilman小體）。（4）凋亡小體被鄰近巨噬 細胞吞噬，這整個過程進展非常快，由數分鐘到幾個小時［1］。（5）一般周 圍無炎症反應，但如果凋亡速度大於清除速度，則組織結構被破壞 而且伴隨炎症反應［2］。與凋亡不同，壞死是一個被動過程，壞死細胞變大， 核溶解，膜通透性改變，線粒體結構變化，DNA隨機斷裂，其間沒有蛋白質和mRNA 的合成，壞死周圍有炎症反應。 1.2檢查方法（1）對細胞凋亡形態學的觀察有HE染色光鏡觀察以及 電子 顯微 鏡、相差顯微鏡、共聚焦雷射掃描顯微鏡檢查。（2）對DNA降解片段的 分析 有瓊脂 糖凝膠電泳檢測DNA以及SouthernBlotting方法。（3）螢光標記膜蛋白V的檢測 ［3］。（4）流式細胞技術（FCM）可以對活體或已固定的凋亡細胞進行定量分 析。（5）末端脫氧核苷酸轉移酶介導的脫氧尿苷三磷酸缺口末端標記術（TUNEL） 。（6）免疫組化。 2凋亡機制 細胞凋亡的生化特點包括質膜磷脂排列方向改變、細胞內離子環境自穩改變、 蛋白酶和核酸內切酶激活分别致細胞蛋白質裂解和DNA斷裂、細胞內產生神經醯胺 （ceˉramide）、線粒體功能障礙、谷胱甘肽耗竭以及轉谷氨醯胺酶（transglut aminase）激活［1，4］。 參與引發細胞凋亡的蛋白酶有多種，包括半胱氨醯天門冬氨酸特異蛋白酶（C ASPSE，cystEingylaspartasespecificproˉtease）家族成員和組織蛋白酶等 ［5］。特別是caspase家族成員與細胞凋亡關係最為密切，至少有14種哺乳動物 caspase已獲克隆，但僅對caspase-3和caspase-8的功能有所了解。caspase-8在細 胞凋亡中發揮啟動作用;caspase-3在細胞凋亡中發揮效應作用［6］。由於各c aspase可相互激活，所以caspase蛋白酶級聯反應（caspaseproteasecascade） 是導致細胞凋亡結構改變的主要環節。線粒體功能障礙在細胞凋亡發生機制中起關 鍵作用［6］，能促進線粒體功能障礙的因素很多，包括各種有害刺激和信號傳 遞過程，其中某些配體/受體相互作用最為重要。配體與靶細胞表面受體相結合， 就導致複雜的多蛋白復合物（multiproteincomplex）形成，即將凋亡信號傳遞給 效應蛋白酶FLICE（Fas-associatedproˉteinlikeinterleukin-1βconvertin genzyme，Fas相關性蛋白樣白細胞介素1β轉化酶），FLICE與caspase-8相互反應 可激活caspase-8，caspase-8激活後就通過某些不明的機制引發線粒體功能障礙。 線粒體功能障礙導致細胞色素C釋放，細胞色素C與凋亡激活因子-2（apoptosisa ctivatingfactor-2，Apaf-2）相結合，使caspase-3激活［7］。caspase-3又 激活DNA斷裂因子（DNAfragmentationfactor），導致靜息狀態的核酸內切酶激 活，最終引起DNA斷裂。從線粒體功能障礙到DNA斷裂，是細胞凋亡生化途徑的共同 途徑。 在肝細胞凋亡發生機制中，以Fas配體/Fas受體引發凋亡信號級聯反應研究得 最多。此外，轉化生長因子β1（TGF-β1）及其受體（TGF-β1R）［8］、腫瘤 壞死因子（TNF）及其受體（TNFR）［9］在肝細胞凋亡發生機制中均起重要作 用。細胞毒性T細胞（CTL）釋放的穿孔素（perforin）和顆粒酶B也是介導肝細胞 凋亡的重要因素。 DNA斷裂分兩型。首先發生的DNA斷裂片段較大，為300kbp或500kbp的倍數，此 型DNA斷裂在細胞凋亡中發生頻繁，但並非都有。繼之DNA在核小體（nucleosome） 間斷裂成許多100～200bp的小片斷，或呈100～200bp的倍數出現，稱為DNA斷裂梯 狀模式（ladderpattern）［10］。兩型DNA斷裂是由不同的核酸內切酶切割而 形成的。也有人認為這兩型DNA斷裂可能單純代表一種動力學現象，即必須先有足 夠大的DNA片段形成，方可發生小分子DNA斷裂，用凝膠電泳技術、原位細胞化學技 術或原位組織化學技術檢測DNA斷裂，是確定細胞凋亡的常用 方法。 細胞凋亡的主要調節因子是B細胞淋巴瘤/白血病-2蛋白（B-celllymphoma/l eukemia-2protein，Bcl-2）家族的成員［11，12］。Bcl-2，通過抑制凋亡以 延長細胞存活時間，是哺乳類動物細胞凋亡的一種強大抑制因子。與Bcl-2關係密 切的同源物是Bcl-x，有兩個RNA拼接變種，長Bcl-X（Bcl-XL）是較大的拼接變種 ，短Bcl-X（Bcl-XS）是短拼接變種。此外還發現一些其它的Bcl-2同源物。Bcl-2 蛋白家族細胞凋亡抑制因子有:Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-W、Bcl-XS、Mcl-1、Bfl-1、 Brag-1、Al;細胞凋亡促進因子有:Bax、Bak、Bag、Bid、Bad、Hrk、Bik。 細胞凋亡促進因子和細胞凋亡抑制因子的相對優勢決定著細胞對致凋亡刺激的 反應性。Bcl-2及其同源物主要定位於細胞膜，包括內質網膜、核外膜和線粒體外 膜。當細胞接受凋亡刺激時，Bcl-2可能通過防止線粒體功能障礙或阻斷線粒體細 胞色素C、Apaf-2釋放而抑制細胞凋亡。Bcl-XL似乎在不表達Bcl-2的肝細胞承擔這 一功能。Bcl-2家族成員的表達在肝臟病和膽管細胞癌的發生中可能起重要作用， 並參與調控肝再生反應。 3肝臟疾病中的凋亡現象 近年來研究表明肝細胞的死亡方式包括壞死和凋亡兩種。凋亡在肝臟疾病發展 過程中的重要作用得到了人們的重視，現將有代表性的幾種肝臟疾病中的凋亡現象 分述如下。 3.1病毒性肝炎Fas系統介導的細胞凋亡在肝炎發生髮展過程中起著重要作 用，在不同條件下，穿孔素、顆粒酶、TNF-α、TGF-β等也參與了肝細胞的凋亡 ［13，14］。1998年Galle等［15］報道B型肝炎時肝細胞Fas表達增強，致 敏的細胞毒性T細胞（CTL）表達Fas配基（FasL），CTL經過免疫途徑介導肝細胞凋 亡，參與病毒的清理和肝炎的病理生理過程。若該反應過強，則可能誘發暴發性肝 功能衰竭。這已經得到大家的公認。 3.2肝纖維化肝纖維化是慢性肝病共有的病理改變，有研究表明各種類型的 肝纖維化中都存在凋亡。肝星狀細胞（HSC）的激活是肝纖維化發生的中心環節。 1998年Gong等報道HSC向肌成纖維細胞（MFB）的轉變與sFasL介導的凋亡增強相平 行，Bcl-2和Bcl-XL在早期HSC上的表達高於晚期HSC和MFB，Bax則相反。這說明調 節HSC的凋亡易感性在肝纖維化發生機制中起重要作用。故認為促進HSC的凋亡有可 能成為抗纖維化的措施之一。 |
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