肝硬化門(mén)靜脈高壓癥的基礎(chǔ)研究進(jìn)展

鄭磊，羅蒙

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院 普外科，上海 200001）

肝硬化門(mén)靜脈高壓癥（portal hypertension，PHT）是一種門(mén)靜脈壓力不斷升高的疾病，按照物理學(xué)上的歐姆定律，門(mén)靜脈壓力=門(mén)靜脈血流量×門(mén)靜脈血管阻力[1]。所以，血管生物學(xué)研究在其發(fā)生和發(fā)展中起到了重要作用。早期酒精性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、病毒、血吸蟲(chóng)、藥物、毒物等導(dǎo)致的慢性肝病，引起肝竇微循環(huán)的一系列病理生理學(xué)改變，如纖維化引起的肝臟骨架微結(jié)構(gòu)的改變、假小葉的形成、血管微循環(huán)血栓、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（liver sinusoidal endothelial cell，LSEC）功能紊亂、肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cell，HSC）的激活等，造成肝內(nèi)血管阻力不斷升高，是肝硬化PHT發(fā)生的始動(dòng)因素[2]。隨著肝硬化PHT進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)引起內(nèi)臟動(dòng)脈的舒張，導(dǎo)致向肝的內(nèi)臟血流量的增加，雖然側(cè)支循環(huán)的形成分流了一部分向肝血流，但是門(mén)靜脈壓力仍然進(jìn)一步增高，所以肝外高動(dòng)力循環(huán)是維持肝硬化PHT肝外部分發(fā)生發(fā)展的重要因素。內(nèi)臟循環(huán)特別是腸系膜動(dòng)脈的過(guò)度舒張，直接加劇了肝硬化PHT患者肝外血流的高動(dòng)力循環(huán)綜合征，而廣泛的門(mén)體側(cè)支循環(huán)血量增加了門(mén)靜脈血流量，二者共同引起一系列危及生命的并發(fā)癥，如胃底食管靜脈曲張破裂出血、肝性腦病、腹水、腎功能衰竭等[3-5]。因此，筆者總結(jié)近年來(lái)在肝硬化PHT領(lǐng)域基礎(chǔ)研究中出現(xiàn)的問(wèn)題，并尋找未來(lái)研究的方向。

1 肝硬化PHT的發(fā)病機(jī)制研究——肝內(nèi)部分

肝竇微循環(huán)由肝臟小血管構(gòu)成。在慢性肝病時(shí)，異常的肝竇對(duì)于血流的阻斷作用和隨之升高的肝內(nèi)血管阻力是肝硬化PHT形成的根本原因。肝竇主要成分包含肝細(xì)胞、HSC和LSEC等，其在肝硬化PHT形成中起到了關(guān)鍵作用。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，微血栓的形成同樣也是PHT形成的重要原因。

1.1 肝星狀細(xì)胞（HSC）

肝纖維化往往是肝硬化PHT形成的早期改變，近年來(lái)，越來(lái)越多的此領(lǐng)域?qū)W者將逆轉(zhuǎn)肝纖維化作為研究方向，為慢性肝病和PHT提供了很多潛在的治療和研究思路[6-7]。對(duì)于肝纖維化機(jī)制的探索，國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者做了大量研究，本文主要集中于PHT發(fā)病機(jī)制的產(chǎn)生，故不再贅述。

HSC是一類(lèi)存在于肝竇間隙的細(xì)胞，不僅調(diào)節(jié)纖維化形成，而且發(fā)揮類(lèi)肝內(nèi)血管周?chē)莾?nèi)皮細(xì)胞樣作用，通過(guò)平滑肌樣收縮、細(xì)胞外基質(zhì)形成和調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞增殖來(lái)影響肝內(nèi)血流[8]。在大鼠肝損傷模型中，研究表明，激活后的HSC有肌成纖維樣和收縮兩種表型[9-10]。HSC因其存在血管周?chē)⒛芷鹗湛s作用被認(rèn)為是肝硬化PHT血流動(dòng)力學(xué)研究的關(guān)鍵因子，因此成為PHT研究的熱點(diǎn)。

內(nèi)皮素（endothelin，ET）信號(hào)通路是調(diào)節(jié)HSC收縮的關(guān)鍵通路。ETA和ETB分別為血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表面結(jié)合ET的G蛋白偶聯(lián)受體，相比ET-2和ET-3，ET-1是最主要和肝臟疾病相關(guān)的亞型，其優(yōu)先與ETA結(jié)合[11]。盡管在正常的LSEC也產(chǎn)生ET-1，但在肝損傷中，ET-1信號(hào)通路敏感性增加：ET-1的mRNA和蛋白表達(dá)水平明顯升高、HSC產(chǎn)生ET-1的量大大增加、ETA和ETB受體水平也明顯上調(diào)[12]。ET-1對(duì)于肝竇的脈管系統(tǒng)具有較強(qiáng)的收縮作用，在肝硬化PHT模型中，阻斷ETA受體能夠降低門(mén)靜脈壓力。此外，ET-1介導(dǎo)的HSC收縮機(jī)制同時(shí)引起了一系列通路的激活，如細(xì)胞內(nèi)鈣離子的增多，肌球蛋白輕鏈激酶（myosin light chain kinase，MYLK）的磷酸化激活，RhoA/ROCK通路以及蛋白酶C通路的激活，所以，圍繞ET-1相關(guān)的信號(hào)通路的研究一直是肝硬化PHT研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)[13-14]。

除了ET-1經(jīng)典信號(hào)通路，近年也發(fā)現(xiàn)其他誘導(dǎo)HSC激活的信號(hào)通路，包括CXCR4（C-X-C chemokine receptor 4）相關(guān)通路。在肝硬化PHT中，趨化因子12號(hào)配基結(jié)合CXCR4后依賴(lài)RhoA酶產(chǎn)生MYLK的激活和收縮，同時(shí)可被RhoA酶抑制劑所逆轉(zhuǎn)[15]。另有研究發(fā)現(xiàn)，氨在HSC收縮的過(guò)程中起到了直接作用，HSC在氨作用下產(chǎn)生明顯的收縮，并且與其劑量成比例[16]。同時(shí)，臨床試驗(yàn)運(yùn)用松弛肽及其受體可明顯減少HSC激活和降低門(mén)靜脈壓力[17]。近來(lái)研究表明，在肝硬化PHT大鼠中，法尼酯衍生物X受體（farnesoid X receptor，F(xiàn)XR）參與調(diào)節(jié)HSC收縮和內(nèi)皮信號(hào)通路，其可降低ET-1水平和HSC收縮的生物標(biāo)志物——膜突蛋白磷酸化（phosphorylated moesin，p-moesin）水平，同時(shí)降低門(mén)靜脈壓力，但其具體機(jī)制未完全闡明，值得進(jìn)一步探索[18]。

1.2 肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（LSEC）

窗孔是LSEC最具特征性的結(jié)構(gòu)，而由其構(gòu)成的肝竇內(nèi)壁是全身毛細(xì)血管壁中唯一缺乏基膜的毛細(xì)血管。生理?xiàng)l件下，竇內(nèi)的血細(xì)胞和血漿成分均能從窗孔進(jìn)Disse間隙進(jìn)行物質(zhì)交換；在肝纖維化過(guò)程中，LSEC失去其窗孔結(jié)構(gòu)而形成基膜，被稱(chēng)作肝竇毛細(xì)血管化。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在其中發(fā)揮重要促進(jìn)作用，同時(shí)，肝竇毛細(xì)血管化的維持依賴(lài)于一氧化氮（nitric oxide，NO）的產(chǎn)生量，并且能夠被NO合酶抑制劑L-NAME所抑制。在動(dòng)物模型中通過(guò)敲除肝臟內(nèi)皮源性VEGF基因后發(fā)現(xiàn)，LSEC窗孔消失，HSC激活，進(jìn)而發(fā)生PHT，同時(shí)在修復(fù)VEGF后PHT發(fā)生逆轉(zhuǎn)。另外，膠原在Disse間隙的沉積，脂質(zhì)等的作用均能對(duì)于LSEC的窗孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

NO是調(diào)節(jié)肝內(nèi)血管床、門(mén)靜脈壓力和LSEC的核心因子[19]。這些細(xì)胞均表達(dá)內(nèi)皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS），產(chǎn)生一定量的NO。研究表明，盡管肝硬化后肝臟表達(dá)的eNOS含量和正常肝臟無(wú)較大差別，但是NO的釋放卻明顯減少，且對(duì)于血管活性藥物的敏感性大大降低，肝內(nèi)血管產(chǎn)生明顯的收縮作用，這種肝內(nèi)微循環(huán)中血管舒張功能受損對(duì)于PHT的形成相當(dāng)重要。研究表明，激活A(yù)kt蛋白酶磷酸化信號(hào)通路和G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路的激活，抑制caveolin-1信號(hào)通路對(duì)于調(diào)節(jié)eNOS酶活性，緩解PHT有積極作用[20-21]。

同時(shí)，由于內(nèi)皮功能紊亂可導(dǎo)致肝內(nèi)血管阻力增加和HSC激活，所以對(duì)于LSEC表型的藥理學(xué)研究可能會(huì)成為未來(lái)有效的治療手段。他汀類(lèi)藥物動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可通過(guò)改善內(nèi)皮功能紊亂來(lái)調(diào)節(jié)NO活性，降低肝內(nèi)血管阻力和門(mén)靜脈壓力，來(lái)減輕PHT[22]。關(guān)于他汀類(lèi)藥物的具體作用機(jī)制，可能和抑制RhoA/ROCK信號(hào)通路、增加Akt信號(hào)通路的磷酸化有關(guān)。

1.3 血管生成

在PHT中，肝內(nèi)血管生成可以造成肝內(nèi)血液循環(huán)紊亂，增加肝內(nèi)血管阻力。所以，在動(dòng)物模型中，運(yùn)用血管生成酶抑制劑索拉菲尼、舒尼替尼、伊馬替尼、吡格列酮和格列衛(wèi)與雷帕霉素的聯(lián)合使用等，均能改善肝硬化PHT[23-25]。另外，由于病理性血管增生和纖維化進(jìn)程相輔相成，Notch1信號(hào)通路的肝結(jié)節(jié)再生性增生作用在PHT中的作用同樣值得進(jìn)一步研究[26]。

1.4 微血栓形成

近年來(lái)，微血栓及血小板的研究成為PHT發(fā)病機(jī)制研究的新興領(lǐng)域。盡管肝硬化患者通常表現(xiàn)為脾功能亢進(jìn)，血小板減少，存在出血傾向，但是機(jī)體的代償機(jī)制使得血液中凝血和抗凝相互作用達(dá)到一個(gè)再平衡[27]。在CCl4誘導(dǎo)的肝損傷模型中，肝竇產(chǎn)生纖維蛋白（原）沉積，血凝塊長(zhǎng)期作用可能對(duì)肝臟的纖維間隔產(chǎn)生阻礙作用，導(dǎo)致PHT的發(fā)生。運(yùn)用抗血栓藥物SR182289能夠緩解肝纖維化，不僅如此，在纖維介素基因敲除的病毒性肝硬化模型中，肝竇纖維蛋白沉積和肝內(nèi)壞死灶明顯減少。所以，低分子量肝素、阿司匹林、華法林、依諾肝素、利伐沙班等抗凝藥的運(yùn)用能夠在各種動(dòng)物模型，如CCl4誘導(dǎo)，膽管結(jié)扎（bile duct ligation，BDL）后膽汁淤積性肝硬化PHT中起到良好的緩解作用，其具體機(jī)制主要和降低HSC激活，改善內(nèi)皮功能紊亂，減少微血栓的形成有關(guān)[28]。

2 肝硬化PHT的發(fā)病機(jī)制研究——肝外部分

PHT發(fā)病機(jī)制中，除了上述的肝內(nèi)部分因素外，肝外部分尤其以脾臟和腸系膜系統(tǒng)血管對(duì)于PHT的發(fā)展和維持同樣起到了至關(guān)重要的作用[29-31]。PHT發(fā)生后，不僅門(mén)體側(cè)支循環(huán)增多，高動(dòng)力循環(huán)綜合征形成，而且，肝外eNOS介導(dǎo)產(chǎn)生過(guò)多的NO，內(nèi)臟動(dòng)脈的過(guò)度舒張以及對(duì)于縮血管物質(zhì)的低反應(yīng)性共同導(dǎo)致門(mén)靜脈血流量的劇烈增加，門(mén)靜脈壓力增高，加劇PHT以及一系列并發(fā)癥的發(fā)生[32]。

在部分門(mén)靜脈結(jié)扎（partial portal vein ligation，PPVL）模型中研究發(fā)現(xiàn)，eNOS表達(dá)和活性增加，NO產(chǎn)生增多后形成PHT肝外的高動(dòng)力循環(huán)，VEGF是eNOS激活的重要調(diào)節(jié)因子，其主要機(jī)制是通過(guò)Akt通路介導(dǎo)eNOS磷酸化增多。一直以來(lái)，PHT肝外部分研究集中于內(nèi)臟舒張調(diào)節(jié)，如活性氧、環(huán)氧二十碳三烯酸、血管緊張素、一氧化碳、前列環(huán)素、內(nèi)源性大麻素、腎上腺素和內(nèi)皮源性超極化因子等均有良好的緩解動(dòng)脈舒張、降低門(mén)靜脈壓力的作用[4-5，31-37]。近年來(lái)，本課題組集中于PHT肝外腸系膜動(dòng)脈重構(gòu)機(jī)制，動(dòng)脈壁本身變薄的作用機(jī)制研究在國(guó)際上得到了較大的認(rèn)可。綜上，PHT發(fā)生過(guò)程中，肝外部分血管發(fā)生兩種改變，一種為功能性改變，如血管舒張和對(duì)縮血管物質(zhì)的低反應(yīng)性；一種為結(jié)構(gòu)性改變，如動(dòng)脈重構(gòu)以及本身肌源性反應(yīng)的減弱。

除了上述血管因素以外，近年來(lái)神經(jīng)系統(tǒng)在PHT肝外部分的研究逐漸增多，受損的交感神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)臟血管的收縮舒張調(diào)控有很大的相關(guān)性。在PHT動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)，腸系膜動(dòng)脈交感神經(jīng)元出現(xiàn)萎縮和退化，運(yùn)用辣椒素和藤黃安能夠改善這種神經(jīng)性改變，減輕高動(dòng)力循環(huán)。這些受損的神經(jīng)系統(tǒng)功能和神經(jīng)肽Y釋放減少有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)用外源性的神經(jīng)肽Y能夠改善這種血管對(duì)縮血管物質(zhì)的低反應(yīng)性[38]。目前，已有研究表明，運(yùn)用薩利多胺和精氨酸加壓素受體部分激動(dòng)劑也能夠改善肝外高動(dòng)力循環(huán)和血管低反應(yīng)性，具體機(jī)制需進(jìn)一步闡明[39-40]。

3 展望

肝硬化PHT的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，因?yàn)槠洳粌H和肝內(nèi)循環(huán)有關(guān)，還和肝外內(nèi)臟高動(dòng)力循環(huán)，體循環(huán)均有不可分割的聯(lián)系，這也是肝硬化PHT一直以來(lái)內(nèi)科治療治標(biāo)不治本，外科治療力不從心的原因。除了上述相關(guān)發(fā)病機(jī)制的研究愈加深入以外，免疫細(xì)胞的功能，血小板的功能、骨髓干細(xì)胞治療以及淋巴系統(tǒng)相關(guān)的功能的研究也是未來(lái)的方向。全面深入地了解PHT的發(fā)病機(jī)制，對(duì)于提高PHT未來(lái)治療效果十分重要，需要我們不懈的努力。