http://www.bioon.com 生 物 谷 网 站、Hrk、BNIP3、BimL、EGL、Blk和Bad；抑制细胞凋亡的，如Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1、Bfl-1、Brg-1、和A1。(9,10)促进和抑制细胞凋亡的Bcl-2家族成员能结伴形成同源或异源二聚体。抗细胞凋亡的Bcl-2家族成员可以与线粒体结合抑制其释放细胞色素C，发挥抗细胞凋亡的作用。(11)已有的研究表明当Bcl-2/Bax>Bax/Bax时，细胞趋向于存活，当Bcl-2/Bax〈Bax/Bax时，细胞趋向于凋亡。尽管Bcl-2家族成员在调节凋亡中的确切作用不十分清楚，但Bcl-2家族之间的相互平衡最终决定凋亡刺激因素是否导致细胞发生死亡。(1)
三、细胞凋亡在肝病发病中的作用
１　酒精性肝病
到目前为止仅有有限的关于细胞凋亡在酒精性肝病（alcoholic liver disease,ALD）发病中作用的报导。但是细胞凋亡在ALD发病中的作用却日益明朗化。事实上凋亡在ALD中的表现形式是嗜酸性小体，而且凋亡的标志物和Mallory小体可以在ALD 的肝细胞中同时观察到，提示这些细胞在组织中是通过凋亡的形式被清除的。同时在实验性ALD也可发现肝细胞凋亡，长期给予酒精的小鼠肝细胞内可见凋亡小体的数量明显增多，主要集中在肝小叶中央静脉末端的周围，这些病变在终止酒精给予后可逆。另一研究表明伴有肝损伤（如脂肪肝或肝炎症侵润）的酒精饲养大鼠肝细胞凋亡细胞数量增加。潜在的肝病理状态，使肝细胞更易于发生酒精诱导的肝细胞凋亡，这在肝铁超负荷时可以见到，而肝铁超负荷可见于许多酒精性肝病患者。在一个研究肝铁影响的大鼠模型中，在这些动物中凋亡细胞的数量超过了肝铁储积的作用，提示尚有其它的途径参与肝细胞凋亡。
酒精导致得肝损伤被认为与氧化应激导致的活性氧中间产物有关。在急性酒精中毒导致谷胱甘肽缺乏的大鼠模型中可见到许多凋亡的肝细胞。伴随着氧化应激在酒精导致得肝损伤中的作用，抗氧化剂在同一动物模型中可以减少凋亡细胞的数量。活性氧中间产物和脂质过氧化的形成被认为与细胞色素P450 2E1(CYP2E1)有关，而CYP2E1在肝细胞内大量表达。在导入CYP2E1表达的肝细胞中，由活性氧中间产物介导的脂质过氧化和随后在那些富含花生四烯酸的肝细胞中可见到细胞凋亡。同样通过导入Bcl-2可以阻止由CYP2E1介导的肝细胞凋亡。另一研究在有明显炎症和脂质过氧化的实验性ALD模型中发现Bcl-2 蛋白表达增加。因此肝细胞通过表达抗凋亡的Bcl-2蛋白可能是其抵抗酒精诱导的肝损伤的一种保护机制。
氧化应激也被认为与Fas系统相关，在酒精性肝损伤的病人中，肝细胞Fas配体mRNA转录增多，体内Fas配体可能是由活性氧中间产物诱导产生的。由于肝细胞可表达Fas受体，这些发现提示肝细胞可能通过旁分泌或自分泌的机制来介导自身的死亡。这种由酒精诱导肝损伤的潜在尚未完全阐明的重要机制被称为“fractricide”.
其它的几种细胞因子也可以参与酒精导致的细胞凋亡。纤维原性生长因子，转化生长因子(transforming growth factor beta 1,TGF-β1)可诱导培养的肝细胞发生凋亡，在ALD的进展中可能具有双重作用：1）促进纤维化，2）通过凋亡杀死细胞。另外TNF-α1活性在临床ALD病人中和实验性ALD大鼠的肝细胞中表达均增强。慢性酒精消耗也可使肝细胞TNF-α1表达增加。总之，在慢性酒精消耗TNF-α1表达上调使肝细胞易于发生由这些细胞因子诱导的细胞凋亡，提示TNF-α1在ALD发病的病理生理中其重要作用。( 以上参考文献2，6，12，13，14，15，16，17)
2 病毒性肝炎
研究表明肝细胞凋亡在病毒性肝炎中起重要作用。病理形态学研究表明人肝炎中的确存在死亡的凋亡细胞，事实上在病毒性肝炎中可以经常观察到肝细胞以凋亡的行式被清除掉，病毒感染伴随凋亡被认为是由细胞毒性T 淋巴细胞（cytotoxic Tlymphocyte，CTL）作用的结果。CTL在识别病毒抗原是诱导自身表达Fas配体，并与靶细胞表面的Fas结合，启动凋亡信号，活化细胞死亡程序，使细胞死亡。已有的资料提示有几种不同的凋亡通路参与了肝细胞的凋亡，包括Fas系统、TNF-α系统、Perforin/Granzyme系统。
对于细胞凋亡在病毒性肝炎中的作用仅有有限的资料。小样本的资料研究表明在三例爆发性乙型病毒性肝炎中Fas蛋白表达增多。TUNEL分析表明大多数肝细胞呈阳性，提示Fas系统介导的凋亡参与急性肝炎的发病。
HBV和HCV是慢性肝病的主要致病因素。这些病毒感染使肝细胞易于发生凋亡，也可以通过model和病毒蛋白抑制凋亡。例如在小鼠肝细胞系中，TNF-α只能诱导高度表达HBV的肝细胞发生广泛的凋亡。感染HBV的肝细胞对促进凋亡因素的敏感性增高被认为与HBV的X-基因产物有关；同样HCV感染的肝细胞，HCV的病毒核心蛋白可以与TNF-αR1的胞浆内区域结合，这种相互作用在小鼠和人肝细胞株均可通过TNF信号转导系统介导而促进肝细胞凋亡。HBV、HCV感染肝细胞凋亡的敏感性增高的机制是不十分清楚的，但可能与TNF-αR1表达上调无关。为了完成自身的复制和阻止感染的肝细胞被清除，病毒同时发展了阻止凋亡的机制，这可以从HCV的NS3蛋白可抑制放线菌素诱导的肝细胞凋亡中得到例证。病毒蛋白对凋亡的总体作用似乎与凋望刺激物、细胞内容物和不同的病毒蛋白表达的相对水平有关。
目前的临床研究资料提示在HBV和HCV感染的肝细胞中有免疫介导的凋亡途径激活。在慢性HCV感染的40位病人的肝组织中用免疫组化的方法研究发现其Fas 和HCV核心蛋白抗原的表达明显高于健康者。在慢性HBV感染的病人也可以观察到其Fas系统激活，并且Fas不但在肝细胞中高度表达，而且在分子水平上上调。有趣的是Fas mRNA主要在淋巴细胞浸润的区域被发现，这也支持CTL介导感染肝细胞通过Fas系统发生凋亡。因此人们推测以凋亡的形式清除肝细胞可能是：1）感染了肝炎病毒的肝细胞表面除了病毒抗原和MHCⅠ类抗原外，Fas表达也增多。2）肝炎病毒抗原和MHCⅠ类抗原与CTL表面的T细胞受体结合，活化CTL诱导其表达Fas配体。3）表达于CTL表面的Fas配体与肝细胞表面的Fas结合，传导死亡信号，激活caspases 等使肝细胞死亡。（以上参考文献2，6，12，14，17，18，19，20）
3 胆汁淤滞性肝病
在许多临床综合征中可以观察到胆汁淤滞，胆汁淤滞是一组慢性进行肝病的主要特征，并可最终导致肝硬化、肝衰竭和死亡。肝内疏水的毒性胆盐储滞长期以来被认为是肝损伤的一个主要原因，并被认为是胆汁淤滞性肝病肝损伤的一个关键原因。事实上肝内毒性胆盐：鹅脱氧胆酸和脱氧胆酸盐的储滞水平与肝损伤的程度呈正相关。在大多数胆汁淤滞性肝病中广泛的坏死并不常见，因此细胞凋亡介导的肝细胞死亡在胆汁淤滞性肝病中远较细胞坏死为常见。如在原发性胆管性肝硬化的病人肝组织中凋亡的特征较对照组为明显。毒性胆盐诱发的凋亡近年来已被部分阐明。毒性胆盐可诱导培养的啮齿类动物肝细胞发生凋亡，这可能是由非Fas配体依赖性途径激活裂解激活Caspases-8，然后由其激活下游的Caspases导致肝细胞死亡。组织蛋白酶B（一种胱氨酸蛋白酶）在这种凋亡中起重要的作用，实际上胱氨酸蛋白酶被激活后被转运到细胞核内作为毒性胆盐导致的细胞凋亡的效应物而起作用。毒性胆盐诱导的细胞凋亡同时需要蛋白激酶C的激活和转位，使细胞内的镁离子增多，激活镁依赖性核酸内切酶降解 DNA。然而非毒性的疏水胆盐：熊去氧胆酸和一种毒性胆盐同时加入培养的肝细胞内，死亡的肝细胞减少。所以认为熊去氧胆酸有抗凋亡的作用，这可能与其降低线粒体的通透性有关。因此抗凋亡作用可能是熊去氧胆酸在胆汁淤滞性肝病中发挥治疗作用的重要机制。
对于Bcl-2在抗毒性胆盐诱导的肝细胞凋亡的作用，已有人用胆道结扎的方法作为胆汁淤积的模型进行研究，正常情况下肝细胞并不表达Bcl-2。然而在胆道结扎的小鼠中，可发现Bcl-2表达，提示这是肝细胞的一种适应性机制来抵抗毒性胆盐导致的细胞凋亡。在于胆汁分泌直接相关的胆管细胞中可发现Bcl-2的表达，进一步支持这一看法。在原发性胆管性肝硬化病人的肝组织中也可发现Bcl-2表达。具有抗凋亡作用的Bcl-2表达被认为可以阻止毒性胆盐介导的肝损伤。（以上参考文献2，6，12，14，18，19）
4 肝细胞肿瘤
上述所提到的肝病有一个共同的特点，既细胞凋亡的数量与正常对照组相比均提高，从而导致肝损伤。而在肝细胞肿瘤（hepatocelleular carcinoma，HCC）形成中损伤DNA和恶性细胞凋亡不足被认为是一个决定性因素。研究表明在HCC多步形成机制中凋亡不足起重要的作用。有人分析22例HCC病人肝细胞发现Fas表达部分或全部缺失，而在健康的肝组织中可表达。另一研究表明Fas与HCC的分化程度有关：在低分化、门脉肿瘤栓塞、肝外浸润的HCC中，Fas表达明显降低，这些结果均支持Fas表达缺失是恶性肿瘤细胞逃避CTL细胞杀伤和促进其生存的一条重要途径。另一研究在给于不同的化疗药物治疗后均有P-53依赖性Fas表达上调导致的肝肿瘤细胞的凋亡增加,并且呈剂量依赖性。
TGF-β1介导的细胞凋亡异常被认为是HCC 形成的又一重要的细胞因子。如前所述TGF-β1能够诱导正常肝细胞发生凋亡。TGF-β1的信号转导涉及两种不同的受体：1型和2型。TGF-β1选择性的与2型受体结合，之后与1型受体形成复合物，激活下游的的信号传导。在HCC病人1型、2型受体mRNA转录水平均明显降低，导致细胞凋亡异常。另一项研究提示尽管在HCC病人的肝细胞中有2型受体的表达，但弥散分布在胞浆内，在细胞膜上不能检测到。这些研究均提示肝细胞膜上TGF-β2型受体的表达缺陷是肿瘤细胞逃避TGF-β1介导的细胞凋亡而增殖的原因。
HCC的肝细胞凋亡数与P53蛋白的表达水平呈正相关，支持P53在肿瘤性肝损伤中参与肿瘤细胞凋亡。P53蛋白是一种肿瘤抑制基因，而其表达的P53蛋白是细胞DNA损伤后修复所不可少的。如果DNA不能修复，P53便诱导肿瘤细胞发生凋亡。因此P53的功能不良使肿瘤细胞可逃避凋亡而不断增殖。（以上参考文献2，6，12，14，17，20，22，23，24。）
总之由以上分析可见，细胞凋亡在肝病发病的病理生理中起重要作用。细胞凋亡的增多涉及许多不同的介导因子，如Fas、TNF- α、TNF-β1和Bcl-2家族在许多不同的肝损伤中均可发挥作用，这些疾病包括病毒性肝炎、胆汁淤滞性肝病和酒精性肝病。在这些疾病中凋亡的减少可能是有益的，并是未来药物发展的方向。 在另一方面，凋亡的调节异常使恶性的肝肿瘤细胞可避免被杀伤。对于HCC的预防和治疗来说特异地诱导肿瘤细胞凋亡是一个新的有价值的选择。
参考文献
1 Palejuala A, Alastair JM. Apoptosis and gastrointestinal disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr.2000 August; Vol 34(4):356-361.
2 Galle Peter R, Gores Gregory J. Apoptosis in liver disease. J Hepatol.Vol 27(2): 405-412.
3 Patel T, Robbers LR, Jones BA, et al. Dysregulation of apoptosis as a mechanism of liver disease : an overview. Semin Liver dis.1998; 18: 105-114.
4 金惠铭，殷莲花。　主编　临床病理生理学(第一版).　上海医科大学出版社　1999;11:p35-39.
5 Alison MR, Saraf CE. Liver cell death: patterns and mechanisms. Gut 1994;35:577-581.
6 Feldmann G, Saraf CE. Liver apoptosis. J Hepatol. 1997;Vol 26(suppl 2):1-11.
7 Green D. Apoptotic pathway: the roads to Ruin.Cell.1998.Vol94:695-698.
8 LuoX, Budihardjo I, Iou H, et al. Bid, a Bcl-2 interacting protein ,mediates cytochrome C release from mitochondria in response to activation of surface death receptors. Cell.1998;94:481-490.
9 Adams J, Cory S. The Bcl-2 protein family: arbiters of cell survival. science. 1998;281:1322-1326.
10 Read JC. Double identity of protein of the Bcl-2 family. Nature. Vol 387(19): 773-776.
11 Kluck R, Bossy We, Newmeryer D. The release of cytochrome C from mitochondria: a primary site of Bcl-2 regulation of apoptosis. Science.1997;275: 1132-1136.
12 吴雪平。Fas系统介导的肝细胞凋亡与肝脏疾病。国外

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