肝內(nèi)膽管改變與肝纖維化的關(guān)系

尤文錚， 任萬雷， 宣世英， 胡豆豆,3

1 南京醫(yī)科大學附屬青島臨床醫(yī)學院， 山東 青島 266011； 2 青島大學附屬青島市中心醫(yī)院中醫(yī)一科， 山東 青島 266042； 3 青島市市立醫(yī)院 消化內(nèi)二科， 山東 青島 266011

肝硬化給許多國家?guī)砹顺林氐男l(wèi)生經(jīng)濟負擔，2020年全球疾病負擔研究[1]顯示：2017年，全球代償期肝硬化患者為1.12億，失代償期肝硬化患者為1060萬，肝硬化導致的死亡人數(shù)超過132萬。幾乎任何慢性肝臟疾病均可引起肝纖維化和肝硬化。肝臟受雙重血液供應(yīng)，擁有三重引流排泄系統(tǒng)，即肝靜脈、膽管及淋巴管系統(tǒng)。當前，血管新生促進肝纖維化進展及門靜脈高壓癥已被熟知，相應(yīng)的抗血管生成治療為肝纖維化和肝硬化患者帶來福音[2]。膽管系統(tǒng)與血管系統(tǒng)同屬于肝臟的管道系統(tǒng)，肝硬化時，缺氧誘導產(chǎn)生的血管內(nèi)皮生長因子、血管生成素、血小板衍生生長因子，既促進血管新生，又促進膽管增生。當肝纖維化發(fā)生時，肝內(nèi)膽管不論在數(shù)量方面，還是在形態(tài)方面都發(fā)生了一系列變化，繼而加速了肝纖維化的進程。越來越多的證據(jù)[3-6]提示，膽管密度與肝纖維化分級相關(guān)。然而，肝硬化形成過程中肝內(nèi)膽管改變亟待進一步研究和證實。因此，本文就肝內(nèi)膽管改變與肝纖維化的研究進展作如下總結(jié)。

1 肝硬化時肝內(nèi)膽管系統(tǒng)的改變

1.1 膽管數(shù)量變化 膽管增生是多種慢性肝臟疾病的特征性改變。正常情況下，在肝組織匯管區(qū)僅可見少量的膽管，當肝硬化發(fā)生時，膽管系統(tǒng)呈增生狀態(tài)。目前對膽管增加的量化指標，主要是通過計算對比免疫組化CK7及CK19標記的陽性區(qū)域。研究[7]發(fā)現(xiàn)在慢性丙型肝炎肝硬化患者中，CK7陽性區(qū)域由0.02%增加至1.21%，較健康對照組增加約60倍(P<0.01)。Richardson等[4]對107例非酒精性脂肪性肝炎肝硬化患者的肝穿刺組織分析發(fā)現(xiàn)，當肝硬化發(fā)生時，膽管數(shù)量隨之增加，S3～4期(Brunt分期)時最為明顯。在血色病導致的肝硬化患者肝穿刺組織中也觀察到膽管數(shù)量的增加[8]。膽管數(shù)量的變化不僅體現(xiàn)在臨床病例中，在四氯化碳及硫代乙酰胺誘導的小鼠肝硬化模型中，亦可得出相似的結(jié)論[5]?？梢?，雖然導致肝硬化的病因不同，但在纖維化形成過程中伴隨的膽管增生是普遍現(xiàn)象。此外，Nguyen等[3]在對64例慢性丙型肝炎患者的研究中不僅發(fā)現(xiàn)肝硬化時膽管系統(tǒng)呈增生狀態(tài)，較正常肝組織增多4～5倍，還提出肝硬化時增加的膽管主要通過干細胞的膽管化生，而不是通過先前存在的膽管細胞增生。

1.2 膽管形態(tài)改變 肝硬化時膽管數(shù)量變化僅僅反映了膽管病理學改變的一部分，而形態(tài)學改變對全面詮釋膽管病變起到至關(guān)重要的作用。通過二維病理觀察到肝硬化時增生的膽管主要位于假小葉纖維結(jié)締組織間隔中及匯管區(qū)周圍[7]。X射線相襯CT成像技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新的影像學技術(shù)，利用該技術(shù)可獲得高空間分辨率的軟組織微觀三維立體結(jié)構(gòu)圖像。通過該技術(shù)，Qin等[9]對膽管結(jié)扎機械梗阻性肝纖維化大鼠模型增生的膽管三維結(jié)構(gòu)進行了觀察，選擇膽管增生區(qū)域作為感興趣區(qū)進行高分辨率成像，并通過虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)對增生膽管膽道內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)進行了追蹤，結(jié)果發(fā)現(xiàn)從增生膽管的表面可以觀察到膽管走形扭曲、分叉，并有起褶現(xiàn)象存在，分叉模式與正常肝臟中膽管樹的分叉模式是相同的，為二分叉模式。從增生膽管管腔內(nèi)部來看，管道內(nèi)壁呈現(xiàn)波浪狀，并且局部形成褶皺?；谠摷夹g(shù)，研究[6]發(fā)現(xiàn)隨著膽道壓力的增加，膽管結(jié)扎大鼠的膽道系統(tǒng)內(nèi)膽道下游、中游和上游區(qū)域均發(fā)生適應(yīng)性改變，分別為擴張、蛛網(wǎng)狀和蜂窩狀模式。由此可見，當肝硬化發(fā)生時，膽管形態(tài)也隨之發(fā)生了相應(yīng)的適應(yīng)性改變。

2 肝內(nèi)膽管改變對纖維化進程的影響

在肝纖維化發(fā)展過程中伴隨著膽管系統(tǒng)的改變，膽管系統(tǒng)的變化又對纖維化進程起了怎樣的作用呢？早在1990年，Milani等[10]發(fā)現(xiàn)肝硬化時新生膽管可以產(chǎn)生α1(Ⅳ)型前膠原，對纖維化的形成起促進作用。在之后的動物實驗及臨床研究中還發(fā)現(xiàn)增生的膽管通過分泌轉(zhuǎn)化生長因子β1、血小板衍生因子B、結(jié)締組織生長因子、單核細胞趨化蛋白1等細胞因子[11-12]，趨化和激活肝星狀細胞，促進纖維化的進展[13-14]。此外，膽管上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化也是肝纖維化的一個重要促進因素。Fabris等[15]通過膽管結(jié)扎機械梗阻性肝纖維化大鼠模型發(fā)現(xiàn)新生膽管上皮細胞能夠發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、產(chǎn)生α平滑肌抗體并表達Ⅰ型膠原。肝硬化時膽管增生與血管新生是伴行發(fā)生的，增生的膽管可以表達血管內(nèi)皮生長因子，參與新生血管的形成，從而加重肝纖維化[16]。目前在動物實驗研究[17]中發(fā)現(xiàn)褪黑激素可以通過抑制膽管增生，減輕纖維化程度。

3 膽管細胞增生與肝纖維化相關(guān)的信號通路

目前通過對嚙齒動物膽道梗阻模型和人類膽管疾病的研究[18-19]，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了部分與膽管細胞增生和肝纖維化相關(guān)的信號通路，這些信號通路可能成為阻斷肝纖維化進展以及新治療方法的潛在靶點。以下主要敘述促胰液素(the secretin，SCT)和促胰液素受體(secretin receptor，SR)軸、P物質(zhì)和神經(jīng)激肽-1受體(neurokinin-1 receptor，NK-1R)軸以及Apelin和APJ受體軸信號通路。

3.1 SCT和SR軸通路 SCT及SR的信號通路是目前膽汁淤積性肝病中研究最多的信號通路之一。SCT主要由十二指腸黏膜的S細胞和膽管細胞分泌[20]，通過環(huán)磷酸腺苷(cAMP)/蛋白激酶a /細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1和2依賴的機制激活由大膽管細胞表達的受體發(fā)揮作用，從而刺激膽管細胞增殖[21-22]。與正常野生型小鼠相比，膽管結(jié)扎小鼠大膽管細胞和血清中SCT的表達較對照組升高(P< 0.05)[23-24]。外源性注射SCT增加了大鼠SR的表達以及細胞內(nèi)cAMP水平，進而促進膽管細胞增殖[25]。膽管結(jié)扎誘導SCT基因敲除小鼠的膽管增生減弱，表明SCT是通過自分泌或旁分泌方式調(diào)節(jié)大膽管細胞增生的關(guān)鍵信使[23]。SR基因敲除的膽管結(jié)扎小鼠使cAMP表達下調(diào)，CK19標記的膽管陽性面積由2.51減少至1.40，較膽管結(jié)扎對照組減少約44%(P<0.05)[22]。C57BL/6小鼠早期原發(fā)性膽汁性膽管炎模型中SCT/SR軸的激活，SCT的分泌增加，使用SR拮抗劑后，模型小鼠血清和膽汁中的SCT水平明顯降低，且膽管細胞的增殖減少、肝纖維化程度降低(P<0.05)[26]。多藥耐藥2基因敲除(multidrug resistance protein 2 gene knockout ，Mdr2-/-)小鼠用于研究原發(fā)性硬化性膽管炎模型[27]。研究[24]發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，在膽管結(jié)扎和Mdr2-/-小鼠中使用SR拮抗劑可減輕膽管增生和肝纖維化。此外，在臨床研究[24，26]中，早期原發(fā)性膽汁性膽管炎患者及原發(fā)性硬化性膽管炎患者SCT和SR的表達均明顯高于健康對照組。

3.2 P物質(zhì)和NK-1R軸通路 P物質(zhì)是一種與NK-1R結(jié)合的神經(jīng)肽[28]。研究[29]表明，與野生型小鼠相比，Mdr2-/-小鼠血清P物質(zhì)水平及膽管細胞NK-1R表達增加。Mdr2-/-小鼠敲除NK-1R后，膽管增生及肝纖維化程度與對照組相比均明顯減輕。在膽管結(jié)扎小鼠模型中，大膽管細胞中NK-1R表達升高，NK-1R基因敲除小鼠大膽管細胞增殖和膽管增生隨之減弱。在體外實驗[30]中，P物質(zhì)使大膽管細胞內(nèi)cAMP水平升高，促進膽管細胞增生，提示P物質(zhì)/NK-1R軸與大膽管細胞增生有關(guān)。此外，外源性給予P物質(zhì)可誘導野生型小鼠膽管增生，促進纖維化形成。研究[31]表明原發(fā)性硬化性膽管炎患者肝臟中P物質(zhì)和血清中NK-1R表達升高。上述實驗結(jié)果均表明P物質(zhì)/NK-1R軸在膽管增生和肝纖維化中起關(guān)鍵作用。

3.3 Apelin和APJ受體軸通路 Apelin是一種含有77個氨基酸的多肽，是G蛋白偶聯(lián)受體APJ的內(nèi)源性配體[32]。Apelin和APJ廣泛表達于中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及心臟、肝臟、腎臟和脂肪組織等部位，具有調(diào)節(jié)細胞增殖、凋亡、促炎活性和血管再生的獨特功能[33-34]。研究[35]發(fā)現(xiàn)，在肝硬化大鼠中，血清Apelin和肝臟中Apelin與APJ的表達增加。使用F13A(一種APJ拮抗劑)阻斷APJ可使四氯化碳誘導的肝硬化大鼠肝纖維化程度減輕[36]。Chen等[37]在小鼠膽汁淤積模型中發(fā)現(xiàn)，Apelin敲除的膽管結(jié)扎小鼠較膽管結(jié)扎模型組小鼠膽管面積明顯減少(P<0.01)，且肝纖維化程度減輕。經(jīng)APJ拮抗劑處理的膽管結(jié)扎小鼠與相應(yīng)的對照組相比，亦有類似結(jié)論。此外，原發(fā)性硬化性膽管炎患者肝臟中Apelin和APJ表達增加。通過該實驗研究還發(fā)現(xiàn)，Apelin和APJ受體軸是通過Nox4/ROS/ERK信號通路觸發(fā)膽管細胞增殖和肝纖維化，抑制APJ可以減少膽管細胞增殖及肝纖維化程度。

4 肝內(nèi)膽管動態(tài)演變對肝纖維化程度的預測價值

肝穿刺活檢是國內(nèi)外公認的判斷肝臟損害及纖維化程度的“金標準”。現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)肝臟病理形態(tài)學指標除膠原面積、結(jié)節(jié)大小、纖維間隔寬度、微血管密度外，病理切片中的膽管密度與纖維化程度也有密切相關(guān)性。Wood等[8]在對血色病患者的研究中發(fā)現(xiàn)，通過CK7標記的膽管數(shù)量隨著纖維化程度加重而增加，兩者呈正相關(guān)(r=0.803，P<0.000 1)。在慢性丙型肝炎肝硬化患者中，CK7標記的膽管面積與纖維化程度亦呈正相關(guān)(r=0.453，P<0.000 1)[11]。此外，在非酒精性脂肪性肝硬化中，隨著肝纖維化程度的加重，CK7標記的膽管面積也呈現(xiàn)動態(tài)變化并且兩者有密切相關(guān)性(r=0.51，P<0.000 1)[4]。新近的一項研究[6]發(fā)現(xiàn)，在膽管結(jié)扎誘導的肝纖維化大鼠模型中，從對照組到膽管結(jié)扎 2、4、6、8周組大鼠，CK19標記的膽管密度顯著增加(P<0.05)，并且肝纖維化與膽管增生的變化程度呈正相關(guān)(r=0.809，P<0.01)?？梢?，膽管數(shù)量可能成為另外一個預測門靜脈壓力的病理學指標，通過計算病理切片中膽管的面積，能夠反映門靜脈高壓程度。

5 小結(jié)及展望

肝硬化在病理上不僅表現(xiàn)為膠原沉積、血管新生，同時也伴有膽管增生。目前血管新生在肝纖維化進展中的作用已經(jīng)被熟知，相應(yīng)的抗血管新生藥物成為治療肝硬化及門靜脈高壓癥的新靶點。但是對膽管系統(tǒng)的研究卻少之又少，正如Rokusz等[5]所描述“肝硬化時，膽管增生雖已熟知，但又常常被忽略”。隨著研究的深入，肝硬化時膽管的動態(tài)演變將越來越清晰，膽管改變在評判肝纖維化分級的作用將愈來愈受到重視。這是對肝硬化的病理形態(tài)學特點的補充，并為肝硬化的治療提供新的思路。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：尤文錚負責撰寫修改論文；任萬雷負責參與文獻的收集、整理；宣世英、胡豆豆負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。