郝建紅，席宏杰

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬二院麻醉科，黑龍江哈爾濱150086

肝臟缺血再灌注損傷是一個復(fù)雜的病理生理過程，主要由自由基形成、鈣超載、線粒體功能障礙、白細胞黏附等因素構(gòu)成?，F(xiàn)研究證明肝臟缺血再灌注損傷主要經(jīng)過兩個過程:早期時相發(fā)生在再灌注后6 h內(nèi)，主要是 Kupffer細胞釋放多種炎癥因子，如 IL-1β、TNF-α等，激活肝竇內(nèi)皮細胞及肝實質(zhì)細胞使其產(chǎn)生ROS及表達黏附分子VCAM-1、ICAM-1;晚期時相則是細胞因子和趨化因子引起白細胞在肝組織的浸潤，引起肝損傷。Kupffer在肝臟缺血再灌注損傷的啟動中起重要作用，膜識別受體，尤其是脂多糖通過Toll樣受體4激活Kupffer細胞，激活的Kupffer細胞通過NF-κB通路產(chǎn)生多種炎癥因子，引起肝組織的損傷?，F(xiàn)就Kupffer在肝臟缺血再灌注損傷中的作用機制及對其治療靶點研究進展作一綜述。

1 Kupffer細胞在肝臟缺血再灌注損傷中作用

Kupffer細胞作為肝臟固有巨噬細胞在肝臟炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，Kupffer細胞暴露于各種病原體如細菌、病毒以及各種肝損傷時會引起NF-κB的激活，導(dǎo)致各種細胞因子的產(chǎn)生與釋放［1］。其中TNF-α在炎癥反應(yīng)中起重要作用，但過度表達的TNF-α造成肝功能下降及肝損害［2］?，F(xiàn)認為TNF-α主要來源于Kupffer細胞，且 TNF-α 基因的轉(zhuǎn)錄受 NF-κB 調(diào)控［3］。

NF-κB是重要的炎癥和應(yīng)激反應(yīng)信號分子，最初NF-κB作為B淋巴細胞中免疫球蛋白κ輕鏈基因轉(zhuǎn)錄所需的核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子被發(fā)現(xiàn)，后來證明NF-κB是一種幾乎存在于所有細胞的轉(zhuǎn)錄因子，在細胞免疫炎癥反應(yīng)、細胞增殖及抗凋亡中發(fā)揮重要作用。NF-κB是由P50和P65兩個亞單位以不同形式組成的同源或異源二聚體，在體內(nèi)發(fā)揮生理功能的主要是P50-P65二聚體。NF-κB結(jié)構(gòu)內(nèi)包括DNA結(jié)合區(qū)、蛋白質(zhì)二聚化區(qū)和核定位信號。靜止?fàn)顟B(tài)下，NF-κB二聚體以非共價鍵的形式與NF-κB抑制蛋白(IκB)結(jié)合存在于細胞質(zhì)中，多種刺激可使 IκB磷酸化(由IκB激酶 IKK催化)，磷酸化的 IκB 與 NF-κB 分離，活化的 NF-κB 進入細胞核與DNA模塊上的特異蛋白結(jié)合誘導(dǎo)特異mRNA產(chǎn)生，最后產(chǎn)生和釋放各種細胞因子［4］。

肝臟缺血再灌注損傷是一個復(fù)雜的病理生理過程，主要有自由基、鈣超載、線粒體功能障礙、白細胞黏附等因素構(gòu)成。研究證明Kupffer細胞在肝臟缺血再灌注損傷的啟動中起重要作用，激活的Kupffer細胞產(chǎn)生大量的炎癥因子，如IL-1β、TNF-α，這些細胞因子激活肝竇內(nèi)皮細胞及肝實質(zhì)細胞使其產(chǎn)生ROS及表達黏附分子VCAM-1、ICAM-1，造成白細胞、血小板的黏附聚集，微循環(huán)障礙。這些細胞因子還通過激活NKT細胞、中性粒細胞、CD4+T淋巴細胞損害肝組織［5］。氧自由基、鈣離子、脂多糖、內(nèi)毒素等可激活Kupffer細胞，目前已知的最重要的激活物為脂多糖。接受肝臟手術(shù)，尤其是肝移植手術(shù)的患者多存在不同程度的肝功能不全，對LPS清除能力下降，術(shù)前常有不同程度內(nèi)毒素血癥，其次從肝切除到供體植入門靜脈復(fù)流這一時期，受體需阻斷門靜脈血流1 h以上，造成門靜脈LPS蓄積性升高，同時供肝也面臨數(shù)小時的血流中斷，Kupffer細胞因門靜脈血流的中斷對LPS特別敏感，其表面LPS受體表達增強［6］。CD14是LPS或LPS-LBP的受體，它以糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨定的膜蛋白形式存在于Kupffer細胞表面，在介導(dǎo)內(nèi)毒素引起的細胞活化過程中起啟動作用。TLR4是一種跨膜蛋白信號，它通過與CD14和MD-2相互作用從而引起LPS介導(dǎo)的細胞激活［7］。Kuppfer細胞激活后引起一系列細胞內(nèi)級聯(lián)反應(yīng)，在多種輔因子的參與下，IKK被磷酸化，進一步引起 IκB 磷酸化，從而激活 NF-κB，NF-κB 從細胞質(zhì)進入細胞核，上調(diào) TNF-α mRNA的轉(zhuǎn)錄，引起TNF-α的產(chǎn)生與釋放增加。TNF-α作為重要炎癥因子在體內(nèi)參與多種反應(yīng)過程，肝缺血再灌注損傷中TNF-α除介導(dǎo)炎癥反應(yīng)外，可與細胞表面TNF-α受體結(jié)合引起肝細胞的凋亡［8］。因此，Kupffer細胞、TLR4及NF-κB可成為肝缺血再灌注損傷潛在的治療靶點。

2 肝臟缺血再灌注損傷治療進展

目前針對Kupffer細胞及其LPS/TLR4/NF-κB通路的治療研究取得了一定進展。通過抑制或破壞Kupffer細胞已經(jīng)被證實能夠明顯改善炎癥反應(yīng)，減輕肝缺血再灌注損傷。Kupffer細胞的活性可以被不同物質(zhì)抑制，如氯化釓、甘氨酸等。在肝臟中氯化釓特異性清除Kupffer細胞，對其他肝細胞的數(shù)量無影響。Lee等［8］利用氯化釓抑制Kupffer細胞的活性，通過減少TNF-α的產(chǎn)生與釋放明顯減輕了小鼠肝臟缺血后再灌注損傷。但是從肝臟完全清除Kupffer細胞不是一個治療選擇。作為肝臟的固有巨噬細胞，Kupffer細胞在機體免疫應(yīng)答中起著重要作用［9］。由于其特殊位置，Kupffer細胞最早接觸病原微生物，通過釋放多種促炎因子及其他介質(zhì)如 TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12、NO、ROS等清除病原體，形成機體的主要防御體系［1］。Kupffer細胞在肝臟缺血再灌注損傷中也起著重要保護作用，眾所周知血紅素及膽汁分泌主要在肝臟進行，血紅素加氧酶是血紅素代謝過程中的關(guān)鍵酶并且主要在Kupffer細胞表達，經(jīng)血紅素加氧酶催化血紅素分解為膽綠素、CO及鐵離子［10］。膽綠素進一步在膽綠素還原酶的作用下還原生成膽紅素，膽紅素是人體內(nèi)強有力的內(nèi)源性抗氧化劑，是血清中抗氧化活性的主要成分，可有效清除超氧化物和過氧化物自由基。CO作為重要信息分子，在防治缺血再灌注損傷中有重要作用，CO松弛平滑肌，抑制血小板的黏附和纖維蛋白的積累，抑制細胞凋亡及炎癥反應(yīng)［11］。此外，Kupffer細胞在調(diào)節(jié)肝臟再生及細胞增殖中起重要作用。Abshagen等［12］證明Kupffer細胞能刺激部分肝切除后肝細胞的再生。而Rentsch等［13］研究證明Kupffer細胞抑制劑甘氨酸是通過下調(diào)Kupffer細胞的活性來減少TNF-α的釋放減輕肝缺血再灌注損傷，對Kupffer細胞的數(shù)量影響較小，并且甘氨酸可以抑制細胞凋亡，顯著延長肝移植后小鼠的存活時間。所以甘氨酸可能有潛在的臨床治療價值。

盡管肝缺血再灌注損傷機制還不完全清楚，大量實驗證明膜識別受體，尤其是TLR4在肝臟缺血再灌注損傷炎癥發(fā)生及組織損傷中有重要作用，針對TLR4治療方案的研究取得了很大進展。Jiang等［14］利用siRNA特異性沉默了TLR4基因在肝臟的表達，TLR4基因的沉默抑制了TLR4的表達并減輕了肝臟缺血再灌注損傷。Grisanti等［15］研究證明α1腎上腺素受體正向調(diào)節(jié)TLR4的表達，選擇性α1腎上腺素受體激動劑去氧腎上腺素促進炎癥因子的表達，而這種作用可以被選擇性α1腎上腺素受體阻斷劑阻斷。腎上腺素受體阻斷劑在肝臟缺血再灌注損傷治療中有很大的研究空間。

基于NF-κB在肝臟缺血再灌注損傷過程中的重要作用，NF-κB拮抗措施在多種層次上取得了重要進展。Xu等［16］利用NF-κB誘導(dǎo)寡聚脫氧核苷酸抑制肝臟NF-κB的DNA結(jié)合活性，抑制NF-κB的激活和促炎癥因子TNF-α、IFN-γ和 ICAM-1的表達以及中性粒細胞的浸潤，使大鼠原位肝移植術(shù)的缺血再灌注損傷減輕。熱休克預(yù)處理能夠有效地減輕肝臟缺血再灌注損傷并顯著增加小鼠的存活率。Uchinami等［17］對其機制進行了進一步的研究，發(fā)現(xiàn)熱休克預(yù)處理主要是通過穩(wěn)定IκB蛋白來抑制NF-κB的激活及相應(yīng)促炎癥因子的表達來減輕肝臟缺血再灌注損傷。很早就知道蛋白激酶C抑制劑可以抑制LPS刺激巨噬細胞引起的炎癥因子釋放，現(xiàn)證實這種作用是通過PKC抑制劑抑制TLR4/NF-κB通路實現(xiàn)的［18］。然而研究證明在肝缺血再灌注中肝細胞NF-κB的激活具有細胞保護作用［19］。這說明NF-κB在組織中的作用具有高度特異性，且其作用各不相同。NF-κB在Kupffer激活主要與炎癥反應(yīng)有關(guān)，在肝實質(zhì)細胞中則通過轉(zhuǎn)錄抗凋亡基因等起細胞保護作用。非選擇性肝臟NF-κB的抑制造成TNF-α介導(dǎo)的細胞凋亡增加，損害了肝部分切除后肝細胞的再生，并且增加了肝臟缺血再灌注損傷。因此要選擇一個特異性的 NF-κB治療措施。Hoffmann［20］利用明膠納米粒子作為載體將 NF-κB 誘餌寡居核苷酸靶向輸入Kupffer細胞，NF-κB誘餌寡居核苷酸將活化的NF-κB保留在細胞質(zhì)中，從而阻止轉(zhuǎn)錄因子進入核內(nèi)，抑制了NF-κB驅(qū)動的轉(zhuǎn)錄過程，減少TNF-α的產(chǎn)生與釋放，減輕了肝臟缺血再灌注損傷。

另外研究證明利用短發(fā)夾 RNA(shRNA)沉默TNF-α基因可以減輕肝臟缺血再灌注損傷［21］。這些研究都為肝缺血再灌注損傷提供了潛在的臨床治療方法。

3 總結(jié)

肝缺血再灌注后LPS等因素誘發(fā)的Kupffer細胞激活所致的過度炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致肝臟缺血再灌注損傷的最重要原因之一，TNF-α是觸發(fā)肝臟缺血再灌注時炎癥瀑布效應(yīng)的關(guān)鍵因子，TNF-α效應(yīng)發(fā)生在肝臟細胞出現(xiàn)形態(tài)學(xué)改變的早期階段，因而減少再灌注時LPS對Kupffer細胞的激活，阻斷Kupffer細胞內(nèi)毒素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，減少TNF-α釋放是預(yù)防肝缺血再灌注損傷的有效目標(biāo)之一。但是目前肝缺血再灌注損傷治療的研究仍然處于初級階段，還沒有一種可行的方法運用于臨床治療，仍需要進一步深入研究。

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