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。

2 理化性因素

2.1 药物所致肝损伤目前已知有200多种药物可引起不同程度的肝损伤。进入体内的药物大多数在肝脏内通过生物转化，生成无活性的代谢产物而解毒，但是通过细胞色素P450酶系的作用，可以产生有活性的，甚至是有潜在毒性的代谢产物。药物所致肝损伤的主要机制：（1）药物的过量蓄积或其代谢产物如醌及环氧化物等，可与内质网膜上的巯基和含巯基的酶共价结合，导致膜上的钙离子通道破坏，使细胞内钙离子浓度增加，激活钙依赖性酶系，导致细胞死亡。药物及其代谢产物还可与DNA结合，抑制蛋白质的合成，并能激活癌基因，导致细胞癌变。（2）某些药物可通过P450酶代谢，产生一些亲电子产物、自由基、氧基等，造成肝细胞质膜或细胞器膜上的脂质过氧化，最终导致肝细胞损伤。（3）一些药物代谢产物可作为半抗原与肝细胞蛋白共价结合，转变为具有抗原特性的活性代谢产物结合蛋白，此种蛋白释放到细胞外可诱导CD+8T细胞的细胞毒作用而破坏靶细胞。另外，细胞因子还可使B细胞激活，产生免疫复合物，并激活补体，或通过ADCC效应破坏靶细胞。（4）某些药物代谢产物可与肝内一些蛋白质或与P450本身结合，形成自身抗原，触发自身免疫反应，导致肝细胞的免疫病理损伤。（5）上述各种损伤可使肝细胞膜上胆汁形成的转运载体损伤，导致药物性肝细胞性胆汁淤积，延长胆汁内毒素性物质的作用，导致肝细胞损伤或诱发肝细胞癌变。谷胱甘肽（GSH）、维生素E、维生素C能与P450代谢产物结合而保护肝脏。正常情况下，这些保护性物质足以灭活P450产生的毒性代谢产物，但当这些毒性物质异常增高时，保护作用就显得不足，从而导致肝细胞损伤。Jiang［6］等研究了细胞色素P4502E1（CYP2E1）在异烟肼诱发肝毒性中的作用和在异烟肼诱发的肝损害中利福平的影响。结果给予异烟肼组10天的大鼠，细胞色素P4502E1水平比对照组多出

3.7倍；给药21天所出现的肝损害，细胞色素P4502E1和血浆肼分别升高

4.6和1.7倍。但是在异烟肼-利福平组给药10天时，细胞色素P4502E1和血浆肼各自比异烟肼组减少13%和18%，但是给药21天后其肝损害与异烟肼组的损害相同，细胞色素P4502E1进一步减少26%。相关分析显示，谷丙转氨酶与血浆肼和细胞色素P4502E1活性呈正相关。细胞色素P4502E1的活性与血浆肼呈显著相关。结论为异烟肼的代谢产物-肼，在大鼠异烟肼诱发肝毒性中起到重要作用。通过肼诱导的细胞色素P4502E1与异烟肼的肝毒性有关，利福平在短时间内不能加剧异烟肼诱发的肝毒性。

2.2 工业毒物所致肝损伤如四氯化碳（CCl4）可造成小叶中心性坏死和暴发性肝衰竭。CCl4代谢时，P450把一个电子转移给CCl4，从而形成具有反应性的自由基即三氯甲基自由基（CCl3+），通过氢吸附而攻击内质网膜上的磷脂分子，引起膜的脂质过氧化，CCl3+继而与膜脂质和蛋白质大分子共价结合，引起膜结构和功能完整性的破坏，CCl3+还可抑制细胞膜微粒体膜上钙泵的活性，使Ca2+离子在内流增加，从而引起细胞中毒死亡。在缺氧条件下，CCl3+能引起多不饱和脂肪过氧化而导致肝细胞破裂。CCl4还可与氧反应产生其他氧自由基，这些氧化物通过无效循环可导致肝永久性损伤。Samar［7］观察了四氯化碳引起的肝损害是通过自由基所诱导的脂质过氧化反应产生的，自由基和环氧合酶介导的花生四烯酸产物的氧化与实验性的肝毒性密切相关。Stephen［8］等认为四氯化碳诱导鼠的肝损伤可由乙醇胺通过甲基苯丙胺而被加剧。Takaya［9］等观察给予外源性乙醇胺有可能促使四氯化碳中毒的鼠肝中肝增生因子的作用。

2.3 乙醇所致肝损伤（1）自由基损伤：当肝组织内乙醇浓度较低时，大部分乙醇由乙醇脱氢酶（ADH）氧化代谢。当长期酗酒，肝组织乙醇浓度超过10mmol/L时，MEOS的关键酶为CYP2E1，该过程伴随有氧自由基的产生，氧自由基除可引起肝细胞膜的脂质过氧化外，还可与细胞膜上的CYP2E1结合诱导ADCC反应，使肝细胞损伤。（2）肝细胞线粒体氧耗量增加：乙醇代谢中线粒体呼吸链的功能亢进，ADH主要存在于肝小叶中央静脉周围（肝腺泡带区），故该区处于相对缺氧状态，同时肝细胞肿胀使窦周隙变窄，造成肝细胞进