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胆管再生在胆管细胞损伤型药物性肝损伤中的研究进展

2024-06-24 62 上传者：管理员

摘要：近年来，药物性肝损伤(drug induced liver injury,DILI)发病率呈逐年升高的趋势，据报道，DILI在发达国家的发病率为1/10万～20/10万，而我国每年其发生率高达23.80/10万，高于西方国家报道的数据。药物会对肝脏造成多靶点损伤，按受损靶细胞类型可分为：肝细胞损伤型、胆管细胞损伤型、血管内皮损伤型。胆管细胞损伤型与临床分型中的混合型及胆汁淤积型相对应；在临床中，胆管细胞损伤型是除肝细胞损伤型外比较常见类型，约占DILI病理分型的23.9%。

关键词：
损靶细胞
胆管再生
胆管细胞损伤型药物性肝损伤
药物性肝损伤
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近年来，药物性肝损伤(drug induced liver injury, DILI)发病率呈逐年升高的趋势，据报道，DILI在发达国家的发病率为1/10万～20/10万，而我国每年其发生率高达23.80/10万，高于西方国家报道的数据[1]。药物会对肝脏造成多靶点损伤，按受损靶细胞类型可分为：肝细胞损伤型、胆管细胞损伤型、血管内皮损伤型。胆管细胞损伤型与临床分型中的混合型及胆汁淤积型相对应；在临床中，胆管细胞损伤型是除肝细胞损伤型外比较常见类型，约占DILI病理分型的23.9%[2]。胆管细胞损伤型常表现为胆汁淤积的症状或体征，亦有部分患者无明显症状，在临床上较易被忽视。组织学则表现为毛细胆管淤胆伴/不伴肝细胞淤胆，同时部分病例存在胆管损伤[3]。持续的胆管损伤可导致胆管消失综合征和胆汁性肝硬化，预后不佳。值得注意的是，也有部分患者表现出胆管损伤的同时伴有新生的胆管，在数月或数年后得到恢复。胆管细胞损伤型DILI预后及疾病的进展演变与胆管损伤的严重程度、胆管上皮细胞再生情况等相关。笔者就胆管上皮细胞再生在胆管细胞损伤型DILI中的研究进展作一综述，为药物性胆管损伤的预防及治疗提供一定的见解。

1、引起胆管损伤的药物

据报道临床上多种药物可诱导胆管上皮细胞受损，进而引起胆管损伤。其中最容易导致胆管损伤的药物为抗生素和非甾体类消炎药[4](表1)。

表1常见引起胆管损伤的药物

抗生素是西方国家导致DILI最常见药物。我国常引起胆管损伤及胆汁淤积的药物为中草药和膳食补充剂，约占DILI的26.81%[1]。但随着中草药在全球的普及，西方国家草药和膳食补充剂的使用呈上升趋势，最近的数据显示，这一比例上升到了20.00%左右[12]。

2、胆管损伤的机制

目前认为，T细胞介导的超敏反应可能是DILI主要原因。药物或药物代谢产物作为半抗原不具有免疫原性，需与宿主细胞内的蛋白结合成药物半抗原-宿主蛋白加合物(drug-protein adducts, DPA),然后经抗原提呈细胞(Antigen presenting cells, APCs)摄取、处理抗原后并将其呈递给T细胞，诱导T细胞的活化，从而进一步刺激细胞释放各种细胞因子引起抗药物免疫应答，进而破坏胆管上皮细胞，导致肝内的胆管损伤[13]。其次，药物或代谢产物对胆管细胞的直接毒性作用，以及胆管细胞完整性的保护因子受损使胆管细胞直接暴露于疏水性、剧毒的内源性胆盐中也是引起胆管上皮细胞损伤的原因之一。

3、胆管再生的机制

1957年，Popper等[14]首次提出胆管反应(ductular reaction, DR),是指发生急性严重肝细胞损伤或慢性肝细胞或胆道梗阻性肝病时，在肝细胞-胆管交界处出现的上皮细胞及其相关的炎性细胞、间质和其他成分的组织病理学增殖[。根据病理学特征，DR被描述为胆管细胞或肝祖细胞(hepatic progenitor cells, HPCs)增殖。

3.1胆管反应的细胞来源

在肝细胞和胆管上皮细胞损伤过程中，DR是促进肝再生的重要因素，参与DR的活性细胞包括胆管上皮细胞、肝细胞或HPCs,因此对其表型的标记有助于鉴别肝损伤中的胆管上皮细胞、HPCs和肝细胞，为肝病的治疗提供潜在的靶点。在先前的DR研究中，上皮细胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecules, EpCAMs)和性别决定区Y框蛋白9(sex determining region Y box 9,SOX9)常被认为是HPCs标记物，而细胞角蛋白7(cytokeratin 7,CK7)和细胞角蛋白19(cytokeratin 19,CK19)则被认为是胆管上皮细胞的标记物。然而，胆管上皮细胞也表达EpCAMs和SOX9,因此，这些标记物不能特异性地识别HPCs的增殖[15]。Sackett等[16]的研究结果表明Foxl1可以作为HPCs的标记物[17,18],并且证明Foxl1+HPCs亚群在正常肝脏中很少见，但在由3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可乐定(DDC)饮食引起的疾病中显著增加。滋养层细胞表面抗原2(trophoblast cell-surface antigen 2,TROP2)和富含亮氨酸的G蛋白偶联受体5(Leucine rich repeat containing G protein coupled receptor 5,Lgr5)也被确认为在DDC诱导的肝损伤过程中HPCs增殖的标志物。其他有关的HPCs标记物包括OV6、A6、CD24、CD133、神经胶质细胞抗原2(neurogliocyte antigen 2,NGA2)和C-X-C族趋化因子受体4(CXCR4)。

3.2胆管上皮细胞增殖的类型

胆管上皮细胞在不同的损伤条件下的增殖可表现为不同的DR亚型。因此，根据DR的分型可以了解患者新生胆管的组织学结构，从而初步判断疾病的临床类型。但是因肝损伤病因的不同及其他因素，特别是在出现其他并发症的情况下，在病理切片中观察到的DR并不能与下述的分型相对应。根据组织学形态DR可分为以下3型。

Ⅰ型：“典型”增殖，即在汇管区内形成大量的肝内胆管，胆管上皮增殖形成的肝内胆管具有良好的管状结构，中间有明确的腔隙，此类新生的胆管并不是原有胆管的延伸或扩张，而是形成新的胆管分支。常见于肝外胆道阻塞引起的胆汁淤积[19]。

Ⅱ型：“非典型”增殖，是在汇管区周围实质内形成不规则的肝内胆管，胆管上皮增殖形成的肝内胆管结构弯曲，中间无明确的腔隙，此类新生胆管缺乏正常的生理功能。常见于酒精性肝病、长期肝外胆道梗阻、局灶结节性增生和慢性胆汁淤积型肝病[19]。“非典型”增殖包括胆管上皮细胞和HPCs两种增殖方式，这种反应与HPCs的激活密切相关[20]。

Ⅲ型：胆管增生(也叫卵原细胞增殖),卵原细胞位于终末胆管和Hering管，类似于肝细胞和胆管上皮细胞，并表达不同的蛋白和表面标记物(细胞角蛋白-19,白蛋白和AFP),可以分化成肝细胞、胆管上皮细胞等。此类增殖发生于癌症早期，形成管状结构弯曲而又不规则，并延伸至肝实质内并破坏正常的肝小叶结构。

3.3胆管再生的信号通路

胆管再生涉及多种信号通路，包括如Hippo-YAP信号通路、Notch信号通路、Wnt/β-catenin信号通路等。

3.3.1 Hippo-YAP信号通路

Hippo信号通路与细胞增殖密切相关，Yes相关蛋白(Yes-associated protein, YAP)作为Hippo信号通路的效应物，它可以调节细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)的表达，促进细胞周期从G0期向S期转变，因此在细胞增殖过程中起到了重要的作用[21]。Planas-Paz等[22,23]的研究表明，YAP对BECs增殖和诱导肝细胞表达SOX9至关重要，后者可介导肝细胞转分化为胆管上皮细胞。小鼠肝脏中编码Hippo的基因失活揭示了从肝细胞向胆管上皮细胞表型转化的信号通路，该基因导致肝细胞以Yap/Notch2依赖性的方式大规模转分化为胆管上皮细胞，促进胆管上皮细胞的再生。YAP的缺失会导致慢性肝损伤发生胆管消失综合征。YAP基因敲除小鼠在胆管结扎期间胆管增生减弱，并且在发育中的小鼠肝脏中YAP的缺失同样会导致胆管减少[24,25]。研究发现门脉周围肝细胞的YAP表达增加，而肝细胞特异性YAP表达可诱导HPCs和胆管标志物(CK19、SOX9和A6)的表达升高[23],而门静脉周围肝细胞是胆管上皮/增生性胆管的潜在储备库。YAP蛋白在成人和新生儿胆管上皮中的表达水平较低，但在胆管反应中表达显著增加。此外，YAP表达升高与胆管增生和纤维化相关；同时发现抑制YAP可显著降低胆管癌的增殖[24]。这些研究表明Hippo-YAP通路在调控DR和胆道系统再生中的起着重要作用。

3.3.2 Notch信号通路

Notch信号是一种进化上高度保守的细胞间信号级联反应，能够诱导HPCs分化为胆管上皮细胞，对胆管发育和修复至关重要[26]。在胆道特异性损伤模型中，Notch信号的上调能使成年HPCs向胆道系统分化。在胆管结扎导致的实验性胆汁淤积期间，激活的Notch信号通路可使CK19、OV6、Sox9和EpCAMs的表达显著增加，但使用DAPT(间接Notch信号抑制剂)可使CK19、OV6、Sox9和EpCAMs的表达降低，从而阻断胆管细胞增殖和胆汁淤积性肝纤维化。在体外实验中，DAPT同样可抑制丁酸钠诱导的HPCs向胆管表型的分化[27],提示Notch信号通路与胆管细胞增殖和肝纤维化有关。AAV8-TBG-Cre介导Notch受体中的一个亚型Notch1在肝细胞中的过表达可提高体内肝细胞中OPN和SOX9的表达[28]。这些发现表明Notch信号通路与HPCs和肝细胞转分化成胆道表型有关，从而导致DR后肝纤维化。

3.3.3 Wnt/β-catenin信号通路

大量研究表明，Wnt信号通路参与了胆管细胞的发育和DR的生理病理过程。DDC饮食可以增加小鼠肝脏中A6+的细胞数量，并且β-catenin与A6共定位[29]。也有研究表明，在基因敲除小鼠中，DDC饮食期间，A6+细胞数量减少，表明β-catenin在胆道损伤过程中与DR有关[29]。Wang等[30]利用DDC饮食诱导小鼠胆管细胞再生模型，探讨了Wnt/β-catenin信号通路与胆管再生和修复之间的机制。在该模型中，与正常对照组相比，DDC模型小鼠新生的小胆管周围Lgr5+细胞明显增多，胆管细胞表面标记物CK19也明显增加，表明其可分化为成熟的胆管细胞。该研究证实了Wnt/β-catenin信号通过调节胆管反应细胞(Ductular reaction cells, DRCs)中Lgr5基因的表达实现胆管再生。在成人肝脏中，Wnt信号通路仅在中央静脉周围的肝细胞中活跃，但是出现肝损伤后胆管细胞中的Wnt信号也将变得活跃。Meritxell等报告了成人肝脏损伤会导致胆管附近小细胞表达Lgr5,通过谱系追踪发现这些细胞在损伤修复阶段将产生大量肝细胞和胆管细胞[18]。Boulter等[31]使用CDE和DDC饮食作为肝细胞再生和胆管细胞再生模型，探讨了肝损伤过程中HPCs的命运，在CDE饮食中，降低Notch信号，维持Wnt/β-catenin信号可导致肝细胞再生；而在DDC饮食中，上调Notch信号，下调Wnt/β-catenin信号将会导致胆管细胞再生。作者还证明了Wnt/β-catenin信号通路可促进胆管癌的生长。Wnt/β-catenin信号对于肝细胞和胆管细胞的再生是否都是必需的，目前还不完全清楚。Wnt/β-catenin信号在各种肝损伤中的功能作用还有待进一步研究。

4、胆管再生对胆管细胞损伤型DILI的预后

胆管细胞损伤型DILI的预后判断不仅需要密切关注生化指标的变化，还需结合病理组织学的表现。国内外关于DILI的预后与组织学的关系进行了大量研究，认为胆管细胞损伤型DILI预后与胆管损伤的级别、程度、胆管再生修复等因素有关。

4.1小叶间胆管具有再生修复能力

生化水平和慢性淤胆的消退可能是由于小叶胆管细胞促使的功能性胆管再生，当正常胆管结构受到损害时，小胆管细胞可以再生出另一条胆汁排泄途径。Gökçe等[32]报告了1例由丙戊酸导致的胆管消失综合征患者，免疫组化显示界面区的胆管反应呈免疫阳性，提示小胆管具有一定的再生修复能力，此类患者的预后通常较好。Hubscher等[33]同样也认为，小叶间胆管的再生修复能力是决定药物性胆管损伤患者预后的重要因素之一，并且发现病情进展的患者是因为缺乏小叶间胆管的再生。

4.2细胆管代偿性增生

药物性胆管损伤患者常可以看见不同程度的细胆管增生，增生的细胆管可以代偿性改善胆汁的流动，并且替代破坏的小胆管而修复胆汁的流出通道。

4.3肝脏内的胆管树

胆管树是一个四通八达的网络，当药仅只损伤局部终末区胆管时，胆汁可以通过邻近的其他胆管支导流，因此，虽然有小胆管的损伤，但是患者并不会表现出淤胆的临床表现。

当药物损伤较大级别胆管时，胆管再生不及时可导致肝脏长期慢性淤胆及胆汁性肝纤维化，甚至进展为胆汁性肝硬化和肝衰竭。一方面是因为缺少小叶间胆管的再生；另一方面则可能是因为某些药物(如氟脱氧尿苷、5-氟尿嘧啶)选择性损伤较大的胆管(如肝总管),而位于肝外的大胆管属于分化成熟的细胞，一般不具有增殖再生能力。此时，通过胆管细胞再生来重建胆管树是非常困难的，而没有胆管树结构的再生和胆管上皮细胞功能的修复，将是无效的肝再生[7,30,31,32,33]。此外，大量的细胆管增生虽然可以起到一部分代偿作用，与此同时大量的细胆管增生也可以促进肝纤维化的进展，称之为“异常肝再生”。国内的叶立红团队对45例药物性胆管消失综合征患者进行回顾性研究发现：预后较差的患者组织学特征主要表现慢性淤胆改变、中-重度胆汁性肝纤维化及胆汁性肝硬化；均提示药物累及了较大级别的胆管以及胆管损伤范围广泛[10]。

参考文献:

[4]叶立红,王翀奎,张海丛,等.药物相关性胆管消失综合征的临床病理特征[J].中华肝脏病杂志,2017,25(4):317-320.

[5]李健,赵亮亮,叶立红,等.药物性胆管消失综合征2例[J].安徽医药,2019,23(5):1051-1053+1066.

[10]叶立红,王翀奎,赵亮亮,等.药物性胆管消失综合征45例临床病理特点及预后分析[J].安徽医药,2019,23(10):2073-2077.

[19]方泰石,朱广勇,邰升.胆管损伤修复机制;中国抗癌协会胆道肿瘤专业委员会成立大会暨第一届全国胆道肿瘤学术会议,中国上海,F,2009[C].

文章来源:吴鹏,王群茹,汤善宏.胆管再生在胆管细胞损伤型药物性肝损伤中的研究进展[J].临床消化病杂志,2024,36(03):221-224.