肝衰竭三重打击学说

1、1=肝功能衰竭三重打击学说肝衰竭是多种因素共同作用的结果，其发生机制十分复杂。因此一直是研究的热点。在 肝衰竭发生、发展的过程中，最核心的事件是大量的肝细胞死亡。但是在肝组织病理切片中， 除了可见大量的肝细胞死亡，还可见到另外两种典型的重要改变：炎症细胞浸润与微循环障 碍。免疫损伤、缺血缺氧和内毒素血症，无疑都在肝衰竭发生、发展的过程中起到了重要作 用。第一步，病毒、药物、肝毒性物质等病因诱发免疫损伤，直接导致肝细胞死亡；免疫损 伤以及局部肝细胞的死亡介导了局部炎症反应。局部炎症反应是一个重要的环节，一方面导 致了微循环障碍，造成了缺血缺氧性损伤；另一方面在诱发内毒素血症中也起到关键作用。 第

2、二步，缺血缺氧性损伤既能够直接导致肝细胞死亡，也能够促进内毒素血症的发生。第三 步，肝脏解毒能力降低、肠道屏障功能障碍、免疫抑制等，促进了内毒素血症的发生，内毒 素血症加速了肝细胞的死亡。因此，从肝细胞大量死亡这个角度看，肝组织在肝衰竭发生过程中依次经受了免疫损伤、 缺血缺氧性损伤和内毒素血症的三重致死性打击。本文以HBV导致的肝衰竭为例，讨论这 三个损伤性环节对肝衰竭患者的三重打击效应。1第一重打击一一免疫损伤如果缺少免疫因素的作用，HBV在肝细胞中的复制，即使是活跃的、大量复制状态，也不会导致大范围、严重的肝细胞死亡。免疫反应造成的损 伤在肝衰竭发生中起着至关重要的作用。病毒性肝炎引起的免

3、疫损伤以细胞免疫为主，以体 液免疫为辅。细胞免疫过程的主要环节细胞包括：树突状细胞dendriticceUs，DC)、Kupffer 细胞、细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxicT lymphocyte。CTL)及自然杀伤(naturalkiller，NK)细胞 /NKT细胞等。其主要过程为：DC将抗原递呈给THI细胞；诱导过的淋巴细胞被肝细胞 产生的细胞因子特异性地吸引至肝内；病毒特异性CTL通过Fas或穿孔素介导的(凋亡)机制 直接“杀死”受感染肝细胞，或通过抗病毒因子“治愈”受感染肝细胞；诱导过的NK / NKT 细胞也能够导致受感染肝细胞死亡，其主要环节如下。1. 1抗原递呈目前部分研

4、究表明，慢性乙型肝炎时外周血中DC的功能受到抑制嘲， 部分研究甚至提出慢性乙型肝炎时外周血中的浆细胞样DC(plasmacytoid dendritic ceHs， pDCs)被诱导降低1410但最近关于肝衰竭的研究发现，肝内pDCs和髓细胞样DC的数量， 在肝衰竭时明显高于未发生肝衰竭时；肝内的pDCs衍生的IFN 一仅与产生白细胞介素(interleukin，IL)一 12、IL-10有关；循环pDCs产生IFNd的能力下降程度与病情严 重性有关阁。提示在发生HBV相关的慢加急性肝衰竭时，血循环中的DC富集到肝脏，并 被激活。DC被激活后，抗原递呈作用明显加强，促使机体的免疫反应进入激进状

5、态。1. 2直接损伤效应细胞的活化此类细胞包含CTL、NK细胞和NKT细胞等。在清除受 病毒感染的肝细胞过程中，由CTL、NK细胞和NKT细胞造成、F幽介导的细胞凋亡起到 了主要作用M。CTL的损伤效应主要过程为：首先，抗原特异性的CTL介导HBV感染肝 细胞凋亡，此过程是通过穿孑L素/颗粒酶系统、Fas / Fas配体系统或肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)，TNF受体系统等路径；随后，在数小时内抗原非特异性淋巴细胞和 中性粒细胞扩增聚集形成炎性灶；最后，CTL分泌IFN 一曾，激活肝内巨噬细胞并导致迟 发性超敏反应，从而造成肝脏进一步的损伤。还有研究发现，血

6、小板活化过程参与了 CrIL 所导致的肝损伤。而NK细胞和NKT细胞表面表达Fas配体，激活后可以释放Faa、TNF 相关凋亡诱导配体(TNFrelatedapoptosisinducing ligand， TRAIL)和 IFN 叫(正调节 Fas、 TRAIL的释放)，导致死亡受体介导的肝细胞凋亡。研究提示在病毒性肝炎发展过程中，NK 细胞和NKT细胞的作用是导致肝细胞大量死亡的一个相当重要的因素。1. 3靶细胞自身的相关变化程序性死亡分子l(pro-grammed death 一 1，PD 一 1) /程序 性死亡分子配体(prgrammed death ligand，PDL)在调节免疫

7、、抑制潜在的有害或过度激活 的T细胞过程中起重要作用。活化的T细胞及病毒感染，均能够增强原代培养的人肝细胞 中PDL1的表达。急性肝衰竭患者的外周血HBV特异性CD8+T细胞表达PDl的强度 相对降低，缺乏PD 一 1表达将会失去对T细胞反应过强的控制能力，最终导致PD 一 1 / PDL抑制系统崩溃，诱发并加速肝衰竭。1. 4自身抗体在肝衰竭尤其是急性或亚急性肝衰竭的发生过程中，自身抗体相关的体 液免疫性损伤也是存在的。例如：采用较为敏感的检测方法进行研究后发现，非对乙酰氨基 酚所致药物性肝炎、乙型肝炎、原因不明的急性肝炎等数种不同原因导致的急性肝衰竭患者 体内也普遍存在自身抗体嗍，且这些自

8、身抗体以可溶性肝抗原抗体为主。1. 5细胞因子的变化细胞因子不仅是肝细胞坏死过程的主要因素。还与肝衰竭时肝细 胞再生抑制有关。目前已证实与肝衰竭发生有重要关系的细胞因子包括：TNFa、IFN叫、 IL-l和IL 一 6等。高水平的TNF 一仅可以诱导肝细胞凋亡与坏死，它是造成肝细胞损伤的 主要因子。血中TNF-俚水平明显升高，肝细胞TNFOt受体1过度表达，均与肝衰竭患者 的死亡风险增加直接相关。IFN叫由NK细胞和活化的T淋巴细胞产生，具有诱导主要组织 相容性复合体(major histocompatibility complex， MHC)I类抗原和MHCII类抗原的表达、刺 激TNFa产

9、生的重要作用。众多的研究已经证实血清IL-67水平与肝细胞坏死程度相关， 并且在肝细胞坏死区内的表达增强叫。更有学者认为，循环中的IL-6水平可反映急性/亚 急性肝衰竭的病情严重程度。1. 6肝衰竭时免疫状态的动态变化观察发现早期慢加急性肝衰竭(acute-onchronic liverfailure,ACLF)时单核细胞释放的细胞因子以TNF 一仅、IL-6为主，而晚期ACLF时单 核细胞炎症因子分泌功能下降，抗炎因子IL10分泌增强；ACLF晚期人类白细胞抗原DR 表达低于ACLF早期，后者又低于慢性肝炎及肝硬化患者；ACLF早、晚期及肝硬化患者单 核细胞Toll样受体4(Tolllike

10、 receptor 4，TLR4)表达均高于健康对照组1221，提示ACLF 早期以炎症反应为主，在向晚期进展的过程中，出现抗炎反应明显增强的现象。另有研究发 现，慢性乙型肝炎重症患者的外周血或肝内淋巴细胞中的调节性T细胞数量明显增多，提 示肝衰竭时细胞免疫的调节发生变化，但其动态变化尚缺乏进一步的研究。临床可以观察到：在肝衰竭的不同时期，免疫增强或者免疫抑制治疗的效果是不同的。 早期往往须要使用糖皮质激素类药物抑制相关的免疫反应，中晚期往往须要给予免疫增强剂 来提高机体的免疫状态。这种现象反映了肝衰竭时机体免疫状态存在一种动态变化过程。2第二重打击缺血缺氧性损伤肝衰竭时，肝组织出现亚大块状、

11、大块状坏死以及广泛的肝内炎症反应，造成了微血管 的栓塞及肝血窦的结构破坏等，引起了明显的肝灌流障碍。同时，由于肝脏系高需氧组织器 官，代谢旺盛，因而对缺血缺氧性损伤极为敏感。缺血缺氧以及缺血再灌注损伤(ischemia reperfusioninjury，IR)通过多个环节致使肝细胞坏死或凋亡：缺血缺氧以及IR诱导大量的 线粒体途径凋亡等；局部代谢废物、门脉血毒素等直接造成的细胞损伤与坏死等;氧自由基、 炎症因子等造成的细胞损伤与坏死，以及通过死亡受体途径的凋亡等。近期研究还表明，IR 损伤可通过血小板活化途径，激活局部炎症反应或加重局部灌流障碍。研究发现，进展为致死性肝衰竭者的乳酸脱氢酶(1

12、acticdehydrogenase， LDH)升高与降 低，与存活者比较均出现延迟，表现为ALT/LDH指标的降低，提示肝衰竭过程中存在肝 细胞普遍缺氧现象。近期另项研究发现，缺血性损伤发生后早期的细胞因子基因表达增强， 然后逐渐降低阊。再灌注后，细胞因子基因表达再次增强，并于再灌注后4 h达到高峰。早 期的细胞因子信号转导抑制因子(suppressor of cytokinesignaling,SOCS)l、SOCS3增加，然后 逐渐降低；再灌注后，SOCSl、SOCS3再次增多，再灌注后4 h达到高峰。SOCSl和SOCS3 能够通过负反馈调节JAKSTAT信号系统，限制细胞因子的表达强

13、度，而IL-6是IR后 SOCSl、SOCS3的根本诱导物。研究同时也提示了高IL_6水平与肝损伤严重程度存在相关 性，IR介导的肝损伤存在明显的时相动态变化。通过对肝衰竭动物模型的研究，还发现改 善门静脉氧含量，可以提高肝衰竭患者生存率叨。临床观察也同样表明，在肝衰竭的特定阶段，改善微循环治疗对缓解肝损伤有明显的作 用圆。3.第三重打击内毒素血症肝脏是体内清除内毒素和解毒的主要脏器，也遭受内毒素攻击的首要器官。肠源性内毒 素血症机体承受的第三重严重打击，其产生在于内毒素成和吸收增多及肝脏灭活内毒素减少 二大方面的素。肠源性内毒素血症诱导炎性介质，细胞因子，后介导肝细胞死亡或凋亡。内 毒素血症

14、还可以通过起肝微循环障碍，导致或促进肝细胞的大量死亡。毒素通过与脂多糖结 合蛋白结合发挥作用，经由4-TLR4核因子一 KB_1 NF 一仅信号通路诱导胞凋亡。如果 敲除小鼠的脂多糖结合蛋白基因，那当给予小鼠严重肝损伤性内毒素刺激时，内毒素伤效应 明显减弱291。如果阻断TNFOt通路，也能够断内毒素介导的肝细胞死亡。总的说来，内毒素打击的机制在于多方面：降低肝脏腺苷酸和三磷酸腺苷/-磷酸腺 苷比值，使能量代谢发生障碍；下调巨噬细胞表面的清道夫受体的表达，降低巨噬细胞的 吞噬功能，致使内毒素滞留于体内，导致肝脏发生微循环障碍；与脂多糖结合蛋白形成复 合物并与巨噬细胞表面受体(CD14)结合，使

15、后者释放各种肝损伤因子和细胞因子；诱导中 性粒细胞向肝内聚集，并激活中性粒细胞；上调共刺激因子CD80与CD86在肝细胞表面 表达，参与导致大块肝细胞坏死的炎症过程；作用于肝窦内皮细胞及微血管，引起肝微循 环障碍，导致缺血缺氧性损伤。4 “三重打击”假说与肝衰竭的治疗策略病毒性疾病的致病作用与免疫损伤密切相关， “三重打击”假说基本上能够概括这一类型肝衰竭发生、发展的主要机制。然而，酒精、药 物或其他毒物等导致的初始肝损伤主要是这些化学物质直接或间接导致的肝细胞毒性作用。 虽然如此，在这些类型疾病发展为肝衰竭的过程中，免疫损伤、缺血缺氧和内毒素血症依然 渐次登上舞台，大力推动并加速肝衰竭的进展。因此，“三重打击”假说能够较为全面地概 括肝衰竭发生、发展过程中的主要推动机制。临床观察提示肝衰竭的发生、发展过程存在4 个时相：上升前期、上升期、平台期、恢复期。其中，在肝衰竭上升前期机体承受的打击以 免疫损伤为主；在肝衰竭上升期的初期阶段，机体承受的打击以免疫损伤加缺血缺氧性损伤 为主；在肝衰竭上升期的中后期阶段，内毒素血症也开始