曾勝瀾，王 娜，張榮臻，吳 聰，王挺帥，樂瀅玉，毛德文

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)1.第一臨床醫(yī)學(xué)院，2.第一附屬醫(yī)院肝病一區(qū)，廣西 南寧 530022）

肝臟嚴(yán)格維持其自身的大小，以便完成各種生理功能，生物體能感知肝臟組織的缺失，并且能夠進(jìn)行再生反應(yīng)，恢復(fù)至其正常大小，這一過程可以稱為“復(fù)肝機(jī)制”。臨床中對肝腫瘤患者進(jìn)行肝臟部分切除（partial hepatectomy，PHx）手術(shù)后的恢復(fù)過程，即為肝再生的典型案例。殘余肝的再生受阻可能會(huì)導(dǎo)致術(shù)后肝功能衰竭（postresectional liver failure，PLF），這是術(shù)后死亡的主要原因之一。對PHx 后肝再生相關(guān)機(jī)制了解十分必要。

肝臟再生涉及許多基因和信號傳導(dǎo)途徑，這一過程涉及的主要途徑是：細(xì)胞因子、生長因子和代謝信號傳導(dǎo)［1］。除此之外，膽汁酸（bile acids，BA）及其受體在修復(fù)過程和肝再生中構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)，對肝再生有多種影響。有研究顯示，肝再生中BA 可能起著核心作用［2］。BA 對肝再生的作用通過激活星狀細(xì)胞、與膽固醇的相互作用及各種BA 受體介導(dǎo)完成。BA 受體包括配體激活的核激素受體、G 蛋白偶聯(lián)受體以及其他BA 感知分子，如整合素和離子通道，其主要在人和嚙齒動(dòng)物肝臟中表達(dá)［3］。BA 雖然對肝再生存在許多積極影響，如保護(hù)作用和促進(jìn)肝再生。但PHx 后的初期，當(dāng)體內(nèi)BA 超負(fù)荷時(shí)，會(huì)對剩余的肝臟造成損傷，進(jìn)而阻礙了肝再生進(jìn)程。所以，維持BA 的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。

1 BA 超負(fù)荷

BA 以膽固醇為原料在肝臟中合成，是膽汁的主要成分。BA 和肝臟分泌物可產(chǎn)生膽汁流，促進(jìn)內(nèi)源性化合物和代謝物，如膽紅素和激素的消除［4］。在從肝臟中輸出之前，BA 與甘氨酸和?；撬峤Y(jié)合生成膽鹽，排泄至作為“中轉(zhuǎn)站”的膽囊。BA 從腸道吸收經(jīng)門靜脈回輸至肝臟，少量經(jīng)糞便排泄?；剌斨粮闻K的BA 會(huì)進(jìn)入下一步循環(huán)［5］。初級BA，如膽酸和鵝去氧膽酸在肝臟中產(chǎn)生，并由腸道微生物轉(zhuǎn)化為次級BA，如脫氧膽酸和石膽酸［6］。

在PHx 后，BA 通過門靜脈循環(huán)從腸道返流，超過了剩余肝臟的處理能力，導(dǎo)致肝臟和體循環(huán)中的急性BA 超負(fù)荷［7-9］。Merlen 等［10］認(rèn)為BA 超負(fù)荷不僅是膽汁淤積性疾病本身的結(jié)果，也是任何類型顯著肝損傷的標(biāo)志。PHx 后，肝實(shí)質(zhì)減少，在小鼠實(shí)驗(yàn)和人體中都觀測到BA 超負(fù)荷現(xiàn)象［9，11，12］。

BA 超負(fù)荷后，其誘導(dǎo)的肝損傷包括BA 的毒性對細(xì)胞的直接破壞以及誘發(fā)與BA 相關(guān)炎癥的間接過程［13，14］。BA 誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的直接破壞包括質(zhì)膜損傷、線粒體損傷、活性氧（reactive oxygen species，ROS）的產(chǎn)生和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。但這種細(xì)胞死亡機(jī)制表現(xiàn)出種屬之間的差異，目前還有許多爭議。Arab 等［15］總結(jié)了BA 誘導(dǎo)肝細(xì)胞損傷的幾種機(jī)制。

Cai 等［16］研 究 發(fā) 現(xiàn) 細(xì) 胞 內(nèi)BA 的 積 累 導(dǎo) 致 線 粒體損傷和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，并通過激活Toll 樣受體9 觸發(fā)先天免疫反應(yīng)，從而啟動(dòng)炎癥反應(yīng)，引發(fā)肝臟損傷。積累的BA 可誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，激活細(xì)胞死亡途徑，引發(fā)細(xì)胞凋亡。使用疏水性的膽鹽處理體外肝細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)證明了這一觀點(diǎn)［17］。

BA 誘導(dǎo)肝損傷的更多確切機(jī)制尚不完全清楚，還有待更多的相關(guān)研究。雖然BA 超負(fù)荷具有負(fù)面作用，但是其對肝臟修復(fù)也具有積極影響，在肝再生過程中具有“雙刃劍”的作用。即一方面具有潛在毒性，一方面又能傳遞保護(hù)和增殖的信號。

2 BA 穩(wěn)態(tài)及護(hù)肝機(jī)制

BA 超負(fù)荷誘導(dǎo)的肝實(shí)質(zhì)損傷，對PHx 后肝臟增殖有阻礙作用。損傷后的修復(fù)過程中，剩余肝臟必須維正常的生理功能以滿足外周需要。因此需要對BA 進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，在修復(fù)過程中維持BA穩(wěn)態(tài)。

Uriarte 等［8］在小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，小鼠肝臟細(xì)胞中的BA 超負(fù)荷發(fā)生在PHx 后幾個(gè)小時(shí)，BA 水平大約在24 h 后達(dá)到頂峰。在PHx 后的24～48 h 內(nèi)，肝臟內(nèi)BA 水平逐步恢復(fù)到PHx 之前的水平［3］。在恢復(fù)穩(wěn)態(tài)的過程中，BA 及其受體構(gòu)成了一個(gè)信號網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)對PHx 后BA 超負(fù)荷使殘留肝臟面臨的大量和潛在的危害，具有保護(hù)剩余肝臟的作用。

2.1 法尼酯X 受體（farnesoid X receptor，F(xiàn)XR）

FXR 是BA 反應(yīng)性配體激活的轉(zhuǎn)錄因子，是核受體超家族的成員。FXR 在控制BA 動(dòng)態(tài)平衡中起關(guān)鍵作用，是BA 穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)因子。Cariello等［18］發(fā)現(xiàn)在肝臟及回腸末端，F(xiàn)XR 可觸發(fā)其靶基因成纖維生長因子19 的表達(dá)，通過成纖維生長因子19及其受體成纖維細(xì)胞生長因子受體4 在肝細(xì)胞上的表達(dá)來抑制BA 的合成。FXR 還可以誘導(dǎo)小異源二聚體伴侶的表達(dá)，小異源二聚體伴侶與肝臟受體同源物相互作用，導(dǎo)致膽固醇7α 羥化酶表達(dá)減少，而膽固醇7α 羥化酶可催化膽固醇分解為BA，這最終導(dǎo)致BA 合成減少。

FXR 參與腸中的免疫調(diào)節(jié)和屏障功能，從而減輕內(nèi)毒素對肝臟的損害，保護(hù)肝臟。其具體通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的程度、維持腸道的完整性和功能等途徑［16］。FXR 在黏膜免疫反應(yīng)中起重要作用，對免疫調(diào)節(jié)產(chǎn)生重要影響［19］。Gadaleta 等［20］發(fā)現(xiàn)FXR 缺乏小鼠促炎細(xì)胞因子mRNA 表達(dá)水平明顯升高。Raybould 等［21］的 研 究 表 明INT-747 激 活FXR 可 以預(yù)防葡聚糖硫酸鈉和三硝基苯磺酸引起的腸道炎癥，改善結(jié)腸炎癥狀，抑制上皮通透性并減少杯狀細(xì)胞損失。其次，F(xiàn)XR 調(diào)節(jié)腸道菌群參與腸黏膜屏障功能。BA 通過破壞細(xì)菌細(xì)胞膜而具有抗菌活性，從而抑制細(xì)菌的生長［22］。Ticho 等［23］發(fā)現(xiàn)缺乏FXR 的小鼠會(huì)發(fā)生細(xì)菌過度生長、腸道黏膜通透性增加、細(xì)菌移位以及腸道炎癥。FXR 在限制細(xì)菌過度生長從而保護(hù)腸道免受細(xì)菌引起的損害中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2.2 G 蛋 白 偶 聯(lián) 型BA 膜 受 體5（Takeda G-protein coupled Receptor 5，TGR5）

TGR5 是一種對BA 有反應(yīng)的細(xì)胞表面G 蛋白偶聯(lián)受體。TGR5 mRNA 在膽囊、肝臟和腸道中都有很高的表達(dá)。在肝臟中，TGR5 存在于肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、Kupffer 細(xì)胞和膽管細(xì)胞中。TGR5 也有調(diào)節(jié)BA 穩(wěn)態(tài)的作用，但其與BA 之間的機(jī)制尚不明確。目前有以下幾種假說：（1）TGR5 可直接控制肝細(xì)胞中BA 的合成；（2）TGR5 可通過對腸道菌群功能或組成影響控制腸道中BA 轉(zhuǎn)化；（3）TGR5 可能在回腸、膽道、腎臟的整個(gè)腸肝循環(huán)中調(diào)節(jié)BA 跨上皮通量，從而調(diào)節(jié)BA 池的組成［24］。

TGR5 保護(hù)肝臟免受BA 超負(fù)荷的一種機(jī)制與該受體的抗炎特性有關(guān)。在以往研究中，已有不少學(xué)者發(fā)現(xiàn)BA 介導(dǎo)的促炎作用在BA 誘導(dǎo)的肝損傷方 面 具 有 重 要 的 作 用［15，25］。BA 激 活TGR5 可 刺 激大鼠肝內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮，并降低脂多糖誘導(dǎo)的大鼠Kupffer 細(xì)胞和小鼠巨噬細(xì)胞中的細(xì)胞因子誘導(dǎo)［26］。在具體的機(jī)制方面，Wang 等［27］發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞中特異性TGR5 刺激以環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）依賴的方式鈍化IkB 和p65 核轉(zhuǎn)位。Perino 等［28］認(rèn)為TGR5 活化還通過AKT-mTOR 復(fù)合物1 通路和CEBP-β 誘導(dǎo)減少趨化因子分泌和巨噬細(xì)胞遷移。一些學(xué)者認(rèn)為，BA 通過涉及TGR5 的復(fù)雜機(jī)制成為NLRP3 炎癥體活性的內(nèi)源性調(diào)節(jié)劑［29，30］。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)膽汁淤積期間，鵝去氧膽酸通過TGR5 依賴性EGFR反式激活NLRP3［29］。相反，Guo 等［30］發(fā)現(xiàn)石膽酸通過TGR5-cAMP-PKA 依賴途徑與NLRP3 蛋白的磷酸化和泛素化相互作用抑制NLRP3。因此，TGR5 與炎癥小體相互作用還需更多研究，以更加明確其在BA 超負(fù)荷時(shí)的保護(hù)作用。

2.3 其他途徑

膽固醇對維持BA 穩(wěn)態(tài)具有重要作用。膽固醇代謝物25-羥膽固醇-3-硫酸鹽和25-二醇二硫酸鹽被證明是脂質(zhì)代謝、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞存活的有效調(diào)節(jié)劑。Ning 等［31］在一項(xiàng)小鼠實(shí)驗(yàn)中對脂多糖誘導(dǎo)的急性肝功能衰竭小鼠模型中使用25-羥膽固醇-3-硫酸鹽和25-二醇二硫酸鹽給藥后，在受損的肝、肺、腎臟中顯示出保護(hù)作用。有研究在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中測試膽固醇對高BA 水平小鼠的作用，發(fā)現(xiàn)喂食膽固醇的小鼠減弱了高BA 水平導(dǎo)致的肝纖維化等癥狀、提高了肝細(xì)胞存活率，從而證實(shí)膽固醇攝入可以保護(hù)肝臟免受BA 的毒性［32］。

肝細(xì)胞分泌的HCO3-也有維持BA 穩(wěn)態(tài)的作用。碳酸氫鹽可調(diào)節(jié)膽汁的pH 值以保護(hù)細(xì)胞，因此肝臟通過調(diào)整膽汁中碳酸氫鹽的分泌是肝臟自我保護(hù)的一種途徑。Van Niekerk 等［33］研究發(fā)現(xiàn)膽管細(xì)胞和肝細(xì)胞通過向膽管腔分泌碳酸氫鹽，形成保護(hù)性的頂端堿性屏障，這種堿性屏障可使膽鹽保持極性、去質(zhì)子化和不透膜性狀態(tài)，以避免非極性毒性BA 過度侵入。Meyer 等［34］通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改變膽酸池大小可以明顯提高PHx 后小鼠的存活率，對膽酸池的研究也可能有助于了解PHx 后的保護(hù)機(jī)制。

Ibrahim 等［35］發(fā)現(xiàn)通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）活化和肝細(xì)胞核因子4a（hepatocyte nuclear factor 4a，HNF4α）減 少 的 途 徑 降 低 了CYP7A1 mRNA 的 表 達(dá) 和 活 性，CYP7A1 為BA 合成途徑中的限速酶。短型肝再生增強(qiáng)因子過表達(dá)能減少BA 蓄積以及BA 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，以此減輕BA 升高的不利影響。

BA 超負(fù)荷后，會(huì)引發(fā)各種保持BA 穩(wěn)態(tài)和保護(hù)剩余肝細(xì)胞的機(jī)制，但有些作用目前尚不完全清楚，一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到的有關(guān)保護(hù)機(jī)制，還需臨床上更多觀察和研究。

3 BA 促進(jìn)增殖

3.1 BA 和星狀細(xì)胞

星狀細(xì)胞是類視黃醇儲(chǔ)存細(xì)胞，存在于多個(gè)器官中［36］。肝星狀細(xì)胞可以促進(jìn)慢性肝病中纖維瘢痕的形成［37］。有研究發(fā)現(xiàn)，肝星狀細(xì)胞是駐留于肝臟的間充質(zhì)干細(xì)胞，它們不僅可以分化為脂肪細(xì)胞和骨細(xì)胞，還可分化為肝上皮細(xì)胞，例如肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞［38］，在骨髓或脂肪組織中可分化為間充質(zhì)干細(xì)胞，星狀細(xì)胞通過上述分化機(jī)制促進(jìn)肝臟再生［39］。在肝細(xì)胞分化過程中，星狀細(xì)胞和其他間充質(zhì)干細(xì)胞會(huì)短暫發(fā)展為具有上皮特征的肝祖細(xì)胞［37］。在基于干細(xì)胞的肝損傷模型中，從肝臟和胰腺移植的星狀細(xì)胞能夠促進(jìn)肝臟再生，移植的星狀細(xì)胞也可以在骨髓中找到［37，39］。Schumacher 等［40］發(fā)現(xiàn)濃度大于25 micromol/L 的BA 通過激活表皮生長因子受體誘導(dǎo)星狀細(xì)胞增殖增加2.5～3 倍。

BA 能激活肝星狀細(xì)胞中的信號傳導(dǎo)途徑，此過程的詳細(xì)機(jī)制尚不明確。在膽汁淤積性肝病中BA 濃度升高會(huì)誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡和壞死，但BA 濃度升高的同時(shí)可誘導(dǎo)表皮生長因子受體活化，刺激肝星狀細(xì)胞增殖，肝星狀細(xì)胞對BA 介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡具有抑制性。

3.2 核受體

在PHx 后肝再生的研究中，對FXR 的研究相對已較為深入。FXR 可以調(diào)節(jié)BA 代謝、脂質(zhì)代謝以及葡萄糖代謝，這在肝再生過程中至關(guān)重要［41］。FXR 在肝臟和腸道中表達(dá)水平高，在肝再生的情況下，這構(gòu)成了肝腸信號交流的組成部分［42］。肝內(nèi)BA 可通過肝細(xì)胞FXR 觸發(fā)有絲分裂和代謝信號以促進(jìn)肝再生。在上述機(jī)制的共同作用下，肝臟細(xì)胞得以增殖。

活化的肝細(xì)胞FXR 通過FOXM1B 傳遞增殖信號［43］，F(xiàn)OXM1B 是一種轉(zhuǎn)錄因子，通過刺激細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶2（cyclin-dependent kinase 2，CDK2）和CDK1 的蛋白表達(dá)來調(diào)節(jié)DNA 復(fù)制和有絲分裂［44］。CDK2 對G1/S 轉(zhuǎn)換至關(guān)重要［45］，而CDK1 使細(xì)胞周期從S 期進(jìn)展為有絲分裂M 期［46］。肝細(xì)胞的FOXM1B 在細(xì)胞周期水平影響細(xì)胞增殖，BA 通過肝細(xì)胞FXR 誘導(dǎo)了這一過程。

除了促進(jìn)有絲分裂外，PHx 的肝再生可能和肝細(xì)胞FXR 誘導(dǎo)的代謝信號有關(guān)。Xie 等［47］發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞FXR 可以激活線粒體中的丙酮酸脫氫酶激酶4（pyruvate dehydrogenase kinase 4，PDK4）。PDK4與葡萄糖和某些氨基酸轉(zhuǎn)化為生物量的代謝有關(guān)，這在細(xì)胞增殖中至關(guān)重要。但目前還沒有直接證據(jù)表明PHx 后PDK4 酶活性增加，并且PDK4 受多種信號調(diào)控，肝再生中FXR-PDK4 軸的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

FXR 也在腸細(xì)胞中表達(dá)，BA 刺激成纖維細(xì)胞生長因子15/19 的表達(dá)，成纖維細(xì)胞生長因子15/19被釋放到門靜脈血液中，通過激活肝細(xì)胞上的FGFR4，成纖維細(xì)胞生長因子15/19 調(diào)節(jié)BA 的合成，并作為“復(fù)肝機(jī)制”的一部分微調(diào)肝臟再生［2］。

4 臨床意義

隨著對BA 介導(dǎo)肝臟保護(hù)和促使肝臟再生機(jī)制的了解逐漸深入，可使用機(jī)制中的相關(guān)途徑對肝再生進(jìn)行調(diào)節(jié)。FXR 激動(dòng)劑具有加速PHx 后肝再生的治療潛力，如合成激動(dòng)劑靶向FXR 或TGR5 受體可能有促再生和保肝作用［48］。Meng 等［49］給予小鼠一種具有FXR 激活性的植物三萜類化合物后，觀察到劑量依賴性的肝再生刺激。一項(xiàng)針對老年小鼠的實(shí)驗(yàn)中，合成的FXR 激動(dòng)劑Px20350 可以克服老年小鼠的再生缺陷［50］。在另一項(xiàng)研究中，使用成纖維細(xì)胞生長因子15/19 類似物可增強(qiáng)門靜脈栓塞后的肝再生和預(yù)防術(shù)后失敗［51］。了解相關(guān)機(jī)制對臨床治療的意義重大，目前研究多關(guān)注FXR 激動(dòng)劑和成纖維細(xì)胞生長因子15/18 對肝再生的臨床治療，通過其他機(jī)制促進(jìn)肝再生的治療方式有待更多研究。

5 總結(jié)與展望

在肝切除、肝損傷后保護(hù)肝臟及刺激肝再生尤為重要。本文敘述了BA 在肝再生過程中的“兩面性”，包括BA 超負(fù)荷對肝臟的損傷以及在肝臟保護(hù)和增殖的一些具體機(jī)制。詳細(xì)了解這一機(jī)制有助于在合理的靶向治療中減少抑制再生的因素或直接刺激肝再生。但目前許多研究還未深入，包括BA 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡、FXR-PDK4 軸的具體機(jī)制、TGR5 的作用途徑等。另外雖然肝再生的動(dòng)物模型具有重要意義，但一些動(dòng)物模型的臨床相關(guān)性還有待進(jìn)一步改善，以認(rèn)清模型系統(tǒng)與臨床實(shí)際之間的差異性。對BA 與肝再生的相互作用，后續(xù)有待更進(jìn)一步的研究。

作者貢獻(xiàn)度說明：

曾勝瀾：提出研究思路，撰寫論文并修改；吳聰、王挺帥、樂瀅玉：收集文獻(xiàn)，整理文檔；王娜、張榮臻、毛德文：提出修改意見，提供指導(dǎo)。