肝細(xì)胞死亡的基礎(chǔ)與臨床研究課件

肝細(xì)胞死亡的基礎(chǔ)與臨床研究寧琴教授

內(nèi)容肝細(xì)胞死亡的模式肝細(xì)胞死亡與肝臟疾病

肝細(xì)胞死亡的調(diào)控

結(jié)論1234

凋亡啟動(dòng)原因死亡受體/配體

DNA損傷生長因子缺乏主動(dòng)過程程序性細(xì)胞死亡

壞死繼發(fā)于重型病毒性肝炎

缺血/再灌注損傷

急性藥物性肝炎被動(dòng)過程顯著的炎癥反應(yīng)

肝細(xì)胞死亡的模式

肝細(xì)胞死亡

細(xì)胞壞死與凋亡的形態(tài)區(qū)別線粒體是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心

氧化磷酸化中心

細(xì)胞凋亡調(diào)控中心

細(xì)胞呼吸鏈中心線粒體凋亡存在兩條不同的信號傳導(dǎo)途徑一類細(xì)胞中含有足夠的Caspase8可被經(jīng)典的死亡受體活化，直接激活效應(yīng)Caspase；另一類細(xì)胞其死亡受體介導(dǎo)的Caspase8活化不能達(dá)到很高的水平，凋亡信號需要借助線粒體途徑來放大，而細(xì)胞色素C的釋放是這一途徑的關(guān)鍵步驟。

線粒體在凋亡中的作用肝細(xì)胞死亡與肝臟疾病死亡受體/配體誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷1穿孔素/顆粒酶誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷2缺血/缺氧誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷3膽酸誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷4藥物誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷51.死亡受體/配體誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷目前認(rèn)為在肝臟中發(fā)揮重要作用的死亡受體主要包括Fas、TNFR1及TRAIL-R1/R2，后者與它們相應(yīng)的配體FasL、TNFα和TRAIL結(jié)合后可誘導(dǎo)受體發(fā)生寡聚化并活化其胞內(nèi)的死亡結(jié)構(gòu)域，與相應(yīng)的連接蛋白相互作用進(jìn)而觸發(fā)凋亡的級聯(lián)反應(yīng)。1）Fas/FasL誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷Fas在肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞、血竇內(nèi)皮細(xì)胞、星狀細(xì)胞及枯否氏細(xì)胞上具有廣泛的表達(dá)。

自然殺傷細(xì)（NK）和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）可通過分泌FasL啟動(dòng)凋亡程序來清除病毒感染的肝細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞。CTL細(xì)胞對肝細(xì)胞的殺傷作用1）Fas/FasL誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷

研究發(fā)現(xiàn)乙型、丙型病毒性肝炎患者體內(nèi)可溶性Fas的表達(dá)有所增加，且表達(dá)水平與疾病活動(dòng)度及治療應(yīng)答反應(yīng)相關(guān)。當(dāng)HCV特異性的FasL表達(dá)的CTL被動(dòng)移植至穩(wěn)定表達(dá)HCV結(jié)構(gòu)蛋白的小鼠體內(nèi)后，小鼠肝細(xì)胞出現(xiàn)損傷，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）水平升高。在HBV轉(zhuǎn)基因小鼠中，HBV特異性CTL也能導(dǎo)致急性肝損傷甚至肝衰竭酒精性肝炎患者的血清中可以發(fā)現(xiàn)其可溶性Fas的表達(dá)也是上調(diào)的酒精和HCV病毒可在Fas信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑誘導(dǎo)的肝臟損傷中發(fā)揮協(xié)同作用非酒精性脂肪肝患者中，其Fas的表達(dá)和肝細(xì)胞凋亡的發(fā)生也是增加的。Fas誘導(dǎo)的凋亡在暴發(fā)性肝衰竭的發(fā)生發(fā)展中也占有一席之地

Fas和TRAIL受體信號Fas和TRAIL的死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物(DISC)類似.TRAILR1/TRAIL-R2或Fas與其配體TRAIL或FasL結(jié)合后，通過與死亡結(jié)構(gòu)域(DD)的同型反應(yīng)招募調(diào)節(jié)蛋白FADD。FADD包含死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域(DED)，可招募并分裂procaspase8和10,使其活化。Caspase8將Bid分裂為tBid，致使線粒體透化，功能失常和凋亡。3）TNFR1/TNFα誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷正常肝細(xì)胞中TNFR1的表達(dá)水平很低，但各種急慢性肝臟疾病中，TNFR1會(huì)在肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞、血竇內(nèi)皮細(xì)胞和炎性浸潤細(xì)胞中大量表達(dá)。除了誘導(dǎo)凋亡途徑，TNFα還能通過NFκB依賴的基因表達(dá)途徑促進(jìn)肝細(xì)胞的增殖，在部分肝切除后肝細(xì)胞的再生中起重要作用。TNFR表達(dá)過量時(shí)會(huì)導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷加劇而肝臟再生失敗。

3）TNFR1/TNFα誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷在肝臟移植中，供體與受體的TNFR1發(fā)揮相反的效應(yīng)，表現(xiàn)為供體TNFR1的缺陷可加劇移植物的損傷，而受體TNFR1缺陷時(shí)肝損傷有所緩和且炎性細(xì)胞浸潤減少。在酒精性肝炎患者中，其血清TNFα和TNFR1的水平均上升并與死亡率相關(guān)。病毒性肝炎患者中，其TNFα的水平與治療應(yīng)答反應(yīng)呈負(fù)相關(guān)。

TNFa受體介導(dǎo)的信號TNF與TNFR結(jié)合后，與TRADD,RIP,TRAF-2共同形成ComplexI，激活NFkB和JNK.NFkB激活某些survivalgene(包括抗凋亡蛋白c-FLIP,IAPs,Bcl-XL和A1)的轉(zhuǎn)錄。ComplexI經(jīng)過修飾和內(nèi)化形成ComplexII(DISC),后通過與DD的相互作用及激活procaspase8來招募FADD（Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域）。活化的caspase8將Bid（促凋亡蛋白）分裂為tBid,轉(zhuǎn)移至線粒體后導(dǎo)致其透化，功能障礙及凋亡。2.穿孔素/顆粒酶誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷

穿孔素(perforin)主要存在于CTL和NK細(xì)胞的胞漿中,是CTL和NK細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞毒效應(yīng)的另一重要途徑。

2.穿孔素/顆粒酶誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷

研究發(fā)現(xiàn)，穿孔素在慢性乙肝肝細(xì)胞損傷中發(fā)揮了重要的作用，也是慢性丙肝患者肝細(xì)胞損傷的主要效應(yīng)分子。

3.缺血/缺氧誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷

1.缺血-再灌注損傷2.免疫凝血途徑誘導(dǎo)的肝細(xì)胞壞死1）缺血-再灌注損傷發(fā)生于肝臟的缺血-再灌注損傷可分為兩個(gè)階段:第一階段反映了直接的肝細(xì)胞損傷。第二階段涉及到天然免疫系統(tǒng)的激活，特別是缺血后肝臟枯否氏細(xì)胞的活化，以及中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞的炎性浸潤。缺血-再灌注損傷在肝細(xì)胞的體外熱缺血-再灌注損傷模型中，肝細(xì)胞急劇腫脹壞死。體內(nèi)肝臟發(fā)生缺血-再灌注損傷后，其急性階段也主要表現(xiàn)為肝細(xì)胞的壞死。缺血-再灌注損傷其他觀點(diǎn)

缺血-再灌注損傷后，肝細(xì)胞的凋亡和壞死是并存的，損傷的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間決定了細(xì)胞的死亡方式，即嚴(yán)重的損傷會(huì)導(dǎo)致早期發(fā)生的肝細(xì)胞壞死，而輕度的損傷則發(fā)生延遲的凋亡反應(yīng)。

免疫凝血途徑誘導(dǎo)的肝細(xì)胞壞死

系列研究發(fā)現(xiàn)，活化巨噬細(xì)胞（內(nèi)皮細(xì)胞）/fgl2凝血酶原酶介導(dǎo)的免疫凝血途徑可通過促進(jìn)肝臟纖維素沉積和微血栓形成引發(fā)肝臟的微循環(huán)障礙，最終肝細(xì)胞缺血缺氧，ATP合成障礙而觸發(fā)肝細(xì)胞壞死的發(fā)生。

JVirol,1997,JImmunol1998,JClinInvest2003,中華醫(yī)學(xué)雜志２００３WJG2006,HumanGeneTherapy2006，中化肝臟病雜志２００４，２００７JBiolChem.1999,andJBiolChem2003KupfferCells/MacrophagesFulminantviralhepatitisapoptosisnecrosisCoagulatoinactivationFgl2prothrombinaseIFN

HCFasLCaspasecascadeInflammationcytokinesFasCTLVirusVAgTCR肝內(nèi)枯否氏細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞fgl2高表達(dá)，是暴發(fā)性肝炎肝細(xì)胞壞死的重要機(jī)制膽酸誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷體外細(xì)胞培養(yǎng)體系中，毒性膽鹽可以通過Fas或TRAIL依賴的途徑引起肝細(xì)胞凋亡。

在急性膽汁淤積的發(fā)生中，F(xiàn)as及其他信號途徑也能導(dǎo)致嚴(yán)重的線粒體功能障礙及ATP的耗竭，促進(jìn)細(xì)胞壞死的發(fā)生。

藥物誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷在美國對乙酰氨基酚的過量使用是造成急性藥物性肝損傷的主要原因

肝細(xì)胞凋亡與壞死共存于對乙酰氨基酚誘導(dǎo)的肝損傷：

1）當(dāng)藥物造成了ATP的完全耗竭，肝細(xì)胞壞死發(fā)生；

2）當(dāng)D-果糖與甘氨酸的運(yùn)用減緩了ATP的耗竭，則Caspase誘導(dǎo)的凋亡途徑占優(yōu)勢。

肝細(xì)胞死亡的調(diào)控1.正常肝細(xì)胞死亡的干預(yù)2.異常肝細(xì)胞死亡的誘導(dǎo)正常肝細(xì)胞死亡的干預(yù)Caspase抑制劑抗氧化劑凋亡壞死關(guān)鍵基因的RNA干擾細(xì)胞因子中草藥血漿置換

異常肝細(xì)胞死亡的誘導(dǎo)選擇性的增加腫瘤細(xì)胞對于TRAIL介導(dǎo)的凋亡途徑的敏感性，有助于清除肝臟腫瘤細(xì)胞，保護(hù)正常的肝細(xì)胞。通過藥物和基因干預(yù)手段靶向誘導(dǎo)某些非肝