切應(yīng)力對(duì)大鼠肝竇內(nèi)皮細(xì)胞分泌功能的影響.pdf

1、部分肝切除術(shù)后肝再生啟動(dòng)是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。部分肝切除術(shù)后是什么觸發(fā)了肝再生，目前仍不清楚。肝再生是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及肝細(xì)胞和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞及其分泌的細(xì)胞因子，是它們共同作用的結(jié)果。早期研究發(fā)現(xiàn)部分肝切除術(shù)后將肝組織或者孤立的肝細(xì)胞種植到肝外組織，肝細(xì)胞仍然可以進(jìn)入DNA合成期。任何解釋和假說都說明肝細(xì)胞絲裂原刺激都是來自于血液循環(huán)。肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(hepatocytegrowthfactor,HGF)首先被證實(shí)為培養(yǎng)的肝細(xì)胞的

2、血源性絲裂原，HGF及其受體是肝細(xì)胞增殖的基本因子，其被認(rèn)為始動(dòng)因子，是促使肝細(xì)胞由G1期向S期轉(zhuǎn)化的最主要因素。HGF主要是由非實(shí)質(zhì)細(xì)胞(如肝竇內(nèi)皮細(xì)胞，貯脂細(xì)胞及Kupffer細(xì)胞等)分泌，通過旁分泌、自分泌等途徑刺激肝再生。研究表明HGF能顯著促進(jìn)肝細(xì)胞再生，有利于肝細(xì)胞膜的穩(wěn)定性及肝功能的恢復(fù)。近年來，通過對(duì)HGF作用機(jī)制的深入研究，認(rèn)為HGF在正常狀態(tài)下處于失活狀態(tài)，一旦肝受損后,HGF在酶作用下激活，作用到肝細(xì)胞，從而引發(fā)肝

3、細(xì)胞增殖。白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)在部分肝切除術(shù)后由肝臟(主要為非實(shí)質(zhì)性細(xì)胞)及腸道內(nèi)產(chǎn)生，并且被證實(shí)是肝再生必不可少的介質(zhì)。Zimmers報(bào)道轉(zhuǎn)染人類IL-6基因的中國倉鼠，表現(xiàn)出肝細(xì)胞廣泛增生，肝臟體積增大，提示IL-6在肝部分切除術(shù)后可能發(fā)揮啟動(dòng)和絲裂原作用。當(dāng)小鼠缺乏IL-6時(shí)肝再生能力就會(huì)受到損害，并且增加了術(shù)后的肝臟損害，在術(shù)前給予外源性IL-6能糾正這種損害。IL-6直接作用于肝細(xì)胞誘導(dǎo)STA

4、T3進(jìn)入細(xì)胞核導(dǎo)致早期基因活化及進(jìn)行有絲分裂。此外，肝細(xì)胞血源性絲裂原還有腫瘤壞死因子-αOumornecrosisfactor-a,TNF-α)、表皮生長(zhǎng)因子(epidermalgrowthfactor,EGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子nransforminggrowthfactor,TGF-a)等。Eguchi研究發(fā)現(xiàn)：右肝部分肝移植術(shù)后3個(gè)月內(nèi)，肝硬化組平均門靜脈血流速率比爆發(fā)性肝衰竭組高，肝硬化組肝再生的速度比爆發(fā)性肝衰竭組快得多，肝硬化

5、組恢復(fù)100％標(biāo)準(zhǔn)肝臟體積的時(shí)間為術(shù)后2周，而爆發(fā)性肝衰竭患者術(shù)后3個(gè)月才恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)肝臟體積的80％。該學(xué)者認(rèn)為肝硬化患者門靜脈持續(xù)的高動(dòng)力學(xué)狀態(tài)能夠直接早期觸發(fā)肝移植術(shù)后的肝再生。Schoen研究發(fā)現(xiàn)部分肝切除術(shù)后導(dǎo)致肝臟血流動(dòng)力學(xué)的急劇改變，血流速度增快導(dǎo)致肝竇內(nèi)切應(yīng)力急劇升高，促進(jìn)一氧化氮(nitricoxide,NO)的產(chǎn)生和釋放，而NO觸發(fā)了肝再生的級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)。在部分肝切除術(shù)前使用一種非選擇性NOS抑制劑L-NAME,能夠在

6、部分肝切除術(shù)后48小時(shí)內(nèi)抑制肝再生。并且在部分肝切除術(shù)前注射L-NAME,術(shù)后4小時(shí)血液內(nèi)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)肝再生因子也受到抑制。當(dāng)加入一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase，NOS)的底物L(fēng)-精氨酸時(shí)，上述抑制作用可以恢復(fù)。肝細(xì)胞和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞在部分肝切除術(shù)后肝再生過程中扮演什么角色以及是哪種細(xì)胞為起始細(xì)胞至今尚不清楚。目前，肝細(xì)胞再生過程比較清楚，但肝再生的啟動(dòng)觸發(fā)因素仍不清楚。為此，人們對(duì)Kupffer細(xì)胞及貯脂細(xì)胞進(jìn)行深入探索

7、，未能得出明確結(jié)論。眾多研究發(fā)現(xiàn)肝竇內(nèi)皮細(xì)胞(liversinusoidalendothelialcell,LSEC)可以合成和釋放多種介質(zhì)調(diào)節(jié)其他非實(shí)質(zhì)細(xì)胞和肝細(xì)胞的功能。如：HGF,IL-6,NO等。部分肝切除術(shù)和部分肝移植術(shù)后單位體積肝臟的血流量急劇增加，門靜脈壓力急劇升高，導(dǎo)致肝竇內(nèi)壓力升高，LSEC是這種壓力變化的最早感應(yīng)細(xì)胞，由此我們推測(cè)在肝竇內(nèi)壓力升高時(shí)LSEC的分泌功能是否會(huì)增強(qiáng)?是不是由LSEC分泌某些因子如HGF、N

8、O、IL-6等觸發(fā)了肝再生?LSEC是不是肝再生的起始細(xì)胞?國內(nèi)外關(guān)于這方面的研究報(bào)道很少。本實(shí)驗(yàn)旨在通過建立體外LSEC血流動(dòng)力學(xué)模型和不同比例肝切除術(shù)模型，觀察體外培養(yǎng)的LSEC在不同的切應(yīng)力下和不同比例肝切除術(shù)后不同的時(shí)相點(diǎn)HGF、IL-6、NO和NOS的分泌情況，試圖證明切應(yīng)力的急劇增加對(duì)LSEC具有活化作用，對(duì)LSEC在肝再生中的角色和地位作一探討和研究，從而闡明肝再生的啟動(dòng)機(jī)制。 本實(shí)驗(yàn)取得的主要成果如下：

9、1.我們采用大鼠肝臟原位加體外膠原酶循環(huán)灌注、Percoll密度梯度離心法來分離大鼠LSEC，能保證LSEC的活性和較高的得率，同時(shí)很經(jīng)濟(jì)。該實(shí)驗(yàn)方法相對(duì)簡(jiǎn)便、可靠。 2.我們構(gòu)建的血流動(dòng)力學(xué)模型是一種簡(jiǎn)易的平行板流動(dòng)腔系統(tǒng)，能較好的模擬大鼠LSEC在體內(nèi)所受的切應(yīng)力，對(duì)于體外研究LSEC，模擬部分肝切除術(shù)后LSEC所受切應(yīng)力的變化具有重要意義。對(duì)于推廣用于別的內(nèi)皮細(xì)胞或者上皮細(xì)胞的流體力學(xué)研究具有一定的意義。該模型制作簡(jiǎn)便，方

10、法可靠、穩(wěn)定。 3.體外血流動(dòng)力學(xué)模型證實(shí)了切應(yīng)力升高能激活并促進(jìn)LSEC分泌HGF、IL-6、NO和NOS。切應(yīng)力高時(shí)LSEC分泌HGF、IL-6、NO和NOS的量明顯增加，而在對(duì)照組切應(yīng)力為0dyne/cm2時(shí)，LSEC分泌HGF、IL-6、NO、NOS處于很低的水平。隨著切應(yīng)力升高，細(xì)胞因子分泌量增加，且呈顯著正相關(guān)。說明切應(yīng)力可能是活化并促進(jìn)LSEC分泌的很重要的因素。 4.大鼠肝切除模型顯示隨著肝切除體積的增加

11、，LSEC分泌HGF、IL-6、NO、NOS的量明顯增加。我們認(rèn)為隨著肝切除體積的增加，由于剩余肝體積的減少，單位肝體積血流量顯著增加，肝竇內(nèi)切應(yīng)力升高，從而導(dǎo)致LSEC活化并分泌大量的細(xì)胞因子和介質(zhì)。 體外血流動(dòng)力學(xué)模型和大鼠肝切除模型均初步證明了我們的假設(shè)，即部分肝切除術(shù)后門靜脈壓力急劇升高，導(dǎo)致肝竇內(nèi)壓力升高，LSEC所受的切應(yīng)力急劇改變，從而活化LSEC，使其大量分泌促進(jìn)肝再生的生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和介質(zhì)，觸發(fā)和啟動(dòng)了肝再