文摘
肝缺血/再灌注损伤肝移植手术,是一个重要的并发症。这种损伤的机制以及随后的修复和再生过程已被深入研究的主题。在本文中,我们讨论了复杂而协调的反应导致实质损害肝脏缺血/再灌注后以及肝脏清除受损细胞的方式和再生功能质量。
1。介绍
肝缺血/再灌注(I / R)损伤是脉管流阻塞的结果由于门户血管夹紧在复杂的肝脏手术。肝脏I / R损伤肝脏缺血的时间直接相关,是发病率和死亡率的主要原因从肝移植和切除1- - - - - -3]。已经有大量研究的生化和细胞变化发生在I / R通知临床实践。这些研究的结果,这是本文的重点,导致我们理解的进步肝脏I / R损伤的病理生理学和新治疗方法的发展。
2。起始的再灌注损伤
早期作品由Jaeschke et al。4- - - - - -6),有两种截然不同的温暖的I / R后阶段的肝损伤。受伤的初始阶段发生的最初几个小时内再灌注特点是枯氏cell-induced氧化剂压力。枯氏细胞生产和释放活性氧物种,包括超氧化物阴离子和过氧化氢,导致急性肝细胞损伤。枯氏细胞活动的封锁,氯化钆或甲基棕榈酸酯,通过管理降低急性肝细胞损伤。此外,补体激活产品至关重要的枯氏细胞活化在初始阶段损伤作为补充的损耗减少枯氏cell-induced氧化剂应激(7]。尽管枯氏细胞衍生的贡献氧化剂,伤在这个初始阶段的程度远远低于在之后的时间点观察。事件发生在肝损伤的初始阶段,包括激活枯氏细胞,启动一个复杂的炎症级联导致招聘各种白细胞的数量到肝脏。再灌注后白细胞招募的第一人口CD4 T淋巴细胞。
3所示。肝招聘的CD4 T细胞
重要的T淋巴细胞参与肝脏I / R首次展示了1997年的一份报告中,发现T淋巴细胞迅速积累在肝脏再灌注后(8]。这项研究表明,CD4,但不是CD8 T淋巴细胞被招募到肝脏缺血后再灌注1小时内。活泼的反应是令人惊讶的,因为它之前的涌入先天免疫细胞受伤的组织。后来我们小组的研究证实了这种快速招聘的CD4 T细胞(9]。T细胞的机制是如此迅速招募肝脏缺血后仍未定义。然而,有越来越多的证据表明,肝趋化因子的表达这一过程是一个重要的因素(10]。
如上所述,CD4淋巴细胞被招聘进入缺血后肝脏之前任何明显的中性粒细胞积聚。CD4 T细胞抗体耗竭和CD4-knockout老鼠肝脏I / R后招募中性粒细胞减少(8,9]。CD4 T细胞调节的机制积累后续中性粒细胞释放IL-17似乎是相关的。IL-17优先表达和分泌激活CD4淋巴细胞(11]。此外,在腹膜炎症模型,发现IL-17调节中性粒细胞趋化因子的招聘通过增加生产腹膜间皮(12]。IL-17也已被证明能够诱导趋化因子生产其他类型的细胞,包括上皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞和内皮细胞13- - - - - -15]。我们的研究发现,生产neutrophil-attracting趋化因子在CD4-knockout减少小鼠和野生型老鼠anti-IL-17抗体治疗,趋化因子表达减少(9]。在这两个实验中,肝脏嗜中性粒细胞积聚也减少了。此外,CD4淋巴细胞的过继转移到老鼠CD4-knockout导致显著增加趋化因子的表达和肝脏嗜中性粒细胞招募的程度9]。因此,它似乎CD4淋巴细胞是肝的重要调节器中性粒细胞在肝脏I / R和招聘,通过它们的释放IL-17这发生。
的问题是否T细胞参与肝脏I / R是由抗原或nonantigenic机制尚未阐明。一些研究表明,利用MHC II阻止抗体对肝后血清ALT IR(没有影响16]。这项研究表明,T细胞不涉及发挥有益的作用通过nonantigenic细胞和淋巴细胞行为发生机制。是建立在肝脏I / R炎性细胞因子il - 12和地震等迅速表达(17,18]。此外,nonnaive以及非传统的T细胞功能可以由这些细胞因子激活的方式独立于细胞(19- - - - - -21]。总的来说,这些研究表明nonantigenic激活T细胞的可能性,在最初的阶段,在肝脏I / R。另外,最近的研究在其他I / R模型,发现了一个IgM的存在与自体抗原反应生成的受损组织(22,23]。这些反应igm的经典途径激活补体和贡献显著损伤的起始反应。类似的机制可能是适用于肝脏I / R,但迄今为止还没有检查。
为了成功挂载抗原的免疫反应,T淋巴细胞需要接收两种不同的信号。第一个信号是由抗原在t细胞受体的结合(TCR)。这种抗原特异事件通常称为信号。第二个信号,信号2、聚集有关由抗原呈递细胞,是non-antigen-specific事件。有大量的不同costimulatory分子和他们的表达模式和功能差异很大(24]。研究co-stimulatory最广泛的途径之一是CD40-CD154途径。CD40是肿瘤坏死因子受体超家族的成员和表达等装甲运兵车树突状细胞(dc)、巨噬细胞和b细胞。结扎其同源的CD40配体CD154的(这是暂时性的表达在活化辅助T细胞)会导致co-stimulation靶细胞。具体来说,在肝脏I / R,它已经表明,基因therapy-mediated CD154的封锁(Ad-CD40 Ig) antibody-induced系统性CD154的封锁(MR1 mAb)和基因靶向CD154的缺席(CD154 KO小鼠)改善否则暴发性受伤在温暖的肝脏I / R模型(25]。这些CD154-CD40信号的中断带来的有利影响,伴随着(1)减少肝脏t细胞封存;(2)降低VEGF的表达(3)抑制肿瘤坏死因子-和辅助(Th) 1型细胞因子的生产和(4)诱导凋亡(bcl - 2 / Bcl-xl)和抑郁proapoptotic (caspase-3)的蛋白质。
另一个广泛学习co-stimulatory通路是CD28 / CD80/86通路。T细胞CD28表达是既定的。CD28的配体是CD80和CD86 (B7-1 B7-2)、免疫球蛋白(Ig)超家族的成员,这是暂时性的表达在活化抗原呈递细胞。CD80和CD86都增加了肝脏I / R后(26,27]。结扎的CD28分子通过细胞与抗原识别复杂导致T细胞的活化。这个途径的另一个特性是CD80/86称为CD152的另一个受体的存在(CTLA-4),后与CD28,调节T细胞激活和抑制T细胞功能的结果。间接证据的重要作用的T细胞在肾脏I / R来自阻断T细胞激活所需的costimulatory通路之一。CTLA4 Ig阻塞B7-CD28聚集有关通路的重组融合蛋白,含有人类CTLA4的细胞外域(CD28的同系物),导致T细胞无力,改善肾脏功能障碍,减少单核细胞浸润肾冷缺血模型(28]。它还有待阐明这种治疗肝脏缺血再灌注期间是否会产生类似的结果。
肝脏正弦内皮细胞(LSEC)被描述为一种新型的APC,驻留在肝脏29日,30.]。LSEC也被认为表达costimulatory半个CD40, CD80和CD86和刺激T细胞通过肽的上下文中表示MHC I和II类分子(22,31日]。这将使内皮激活T细胞,反之亦然,由于TCR-MHC和CD40-CD154——或者CD28-B7-dependent通路。然而,在相反的一份报告中,相比直接LSEC和树突细胞,发现LSEC表示表面标记只反映一个内皮细胞表型。此外,高纯度LSEC co-stimulatory受体检测不到CD40, CD80和CD86只有最小的MHC II级。本文得出的结论是,LSECs贫穷刺激器的T细胞,但是其他属性,如高的抗原的吸收能力和直接访问循环淋巴细胞,使他们可能导致肝脏(独特的免疫功能32]。
肝内T细胞的精确方式与各种装甲运兵车在肝脏I / R反应尚未阐明。然而,淋巴细胞的快速招聘到肝脏恰逢一个健壮的肝脏炎症反应的诱导。
4所示。起始和传播炎症在肝脏I / R
肝脏炎症反应I / R似乎开始精化的细胞因子,il - 12和IL-23。这些细胞因子的表达增加,信使rna和蛋白质的水平,可以发现肝脏再灌注前,这个表达式是短暂的,肝脏再灌注(4 - 5小时内消失18,33]。IL-12/23的重要性在肝脏炎症反应的起始研究I / R是证明了使用中和抗体以及小鼠缺乏p40亚基,这是常见的il - 12和IL-23。在两个实验中,一个功能缺乏白介素阻止肿瘤坏死因子-α(TNF的表达增加neutrophil-dependent肝损伤)和后续发展。IL-12/23的突出作用是直接的,而不是由诱导移行细胞(干扰素)生产,如老鼠nullizygous干扰素与野生型老鼠的反应是没有区别的肝脏I / R (18]。
负责生产的肝细胞群IL-12/23尚未确定,但枯氏细胞和星状细胞可能来源(34]。同样,IL-12/23行为非法TNF的信号机制生产仍然是未定义的。IL-12/23已知的转录因子的激活,信号传感器和催化剂的transcription-4 (STAT4) [35,36]。然而,STAT4-deficient老鼠不是从肝脏I / R损伤的保护37),这表明另一种信号机制存在负责体内基因诱导肿瘤坏死因子IL-12/23。
肿瘤坏死因子的生产由枯氏细胞和il - 1 I / R后一直被认为是传播的主要初始的事件的肝脏炎症反应38- - - - - -41]。我们现在知道的表达需要IL-12/23 TNF的完整表达式il - 1只起一个辅助作用肝脏I / R的炎症反应。与许多其他急性炎症反应、肿瘤坏死因子是肝中央中介对I / R。肝脏肿瘤坏死因子的生产不发生在肝缺血但开始增加后不久再灌注时肝IL-12/23水平最大(18]。肿瘤坏死因子的重要性肝脏炎症反应的描述和封锁这个中介破坏肝脏炎症和肝细胞损伤(38,42]。后来发现这些保护作用归因于TNF感应的继发性炎症介质。肿瘤坏死因子的封锁防止肝血管粘附分子的表达以及科学家趋化因子的表达,对中性粒细胞趋化现象的(43- - - - - -46]。
il - 1是假定共享许多相同的肿瘤坏死因子的影响基于早期研究表明预防性治疗与il - 1受体拮抗剂保护肝脏I / R损伤(41]。然而,最近的研究表明,il - 1的功能增强中性粒细胞招募但不发展的起着关键作用肝脏I / R后炎症(47]。在这项研究中,il - 1 receptor-knockout老鼠经历了肝细胞损伤程度与野生型同行相同,但降低了中性粒细胞积累在肝脏。这是发现与减毒相关转录因子的激活,NF -B,科学家趋化因子的表达。看来,il - 1在之后的时间点函数来增加炎症反应通过感应科学家趋化因子表达式,但缺乏il - 1的功能并不显著影响肝脏炎症的发展。
5。促炎细胞因子的转录激活
一个共同的主题在这三个“早期响应”细胞因子上面所讨论的是他们的基因调控。IL-12/23的基因表达,TNF,il - 1是控制,至少部分由转录因子NF -B (48]。
其他转录因子,如AP-1和转录的信号传感器和催化剂(STAT)家族,也调节促炎介质的表达。然而,他们的角色在肝脏I / R损伤并没有得到很好的研究。NF -这个词B指蛋白质的Rel家庭共享一个同源的氨基酸序列称为Rel同源域的氨基酸末端是必要的二聚作用,DNA结合和我NF - B(抑制剂B)绑定,49,50]。这些蛋白质结合形成人类——或者与不同程度的转录活动形成(51]。古典形式的NF -B,二聚体发现肝脏中最常见的,是一个异质二聚体组成的p50和p6549]。如果细胞,NF -B是隐藏在细胞质的抑制剂(我B)蛋白,目前至少5亚型。我Bs防止核本地化NF -B通过屏蔽核本地化信号肽和块NF -B从绑定到DNA通过别构抑制(52]。
两种模式的NF -描述了B激活发生在肝脏I / R损伤。第一个模式的经典途径NF -激活B细胞的刺激导致我的丝氨酸磷酸化我的B激酶复杂(IKK复杂)。这个激酶复杂子单元包括两个催化地活跃,IKK和IKK,我非酶的监管脚手架蛋白K(也称为NF -B必要的修饰符,NEMO) [53,54]。磷酸化我B成为目标的泛素连接酶polyubiquitinates随后的蛋白酶体降解的蛋白质(55,56]。除了这个良好的途径,似乎有另一种方法的NF -B激活,不涉及IKK复杂,丝氨酸磷酸化,蛋白酶体介导的降解NF - b这个备用机制B T细胞激活最初描述的缺氧,涉及到我的磷酸化B酪氨酸残基上42导致其离解NF -B (57]。然而,酪氨酸磷酸化我B不是proteolytically退化。实验数据表明,激活NF -B通过这种机制主要发生在缺氧,而经典的途径主要细胞因子刺激后发生(58- - - - - -61年]。对于两种机制的激活,一旦NF -B是摆脱我B把原子核,它启动靶基因的转录。
免费NF -的活性B也严格监管。首先,NF -我自己的激活转录抑制剂B,导致终止NF -B反应快速但瞬态(56,62年]。第二,NF -转译后的修改B亚基磷酸化和乙酰化作用影响转录活性,稳定性、DNA结合亲和力,和亚细胞定位的NF -B (63年- - - - - -65年]。特别是,NF -的健壮的感应B需要p65的磷酸化的丝氨酸残基276年允许后续招聘共激活剂CBP / p300 [66年- - - - - -68年]。多个其他p65涉及多个激酶的磷酸化网站也被确定(63年]。总的来说,磷酸化的p65似乎是必不可少的NF -最优活动类似于磷酸化,乙酰化p65发生在多个网站和NF -影响函数b。例如,221年赖氨酸乙酰化在p65提高DNA结合并阻碍我协会B122年和123年,而赖氨酸乙酰化作用的降低其DNA结合亲和力(69年,70年]。p65 NF -是主要的转录激活组件而其他NF -B亚基,p50等消耗品在肝损伤和恢复功能(71年,72年]。
最后,NF -核易位和稳定的释放B似乎受prolyl异构酶,针。针是一个结合的异构酶的磷酸化丝氨酸或threonine-proline主题目标蛋白质,和原因独联体- - - - - -反式异构化的peptidyl-prolyl债券(73年]。根据基质,这可以影响基质的稳定性、细胞定位、活动水平和其与其他蛋白质的能力。毫不奇怪,针有不同角色的细胞过程反映在不同的底物,包括转录因子、细胞有丝分裂和细胞骨架蛋白的蛋白质。NF -B p65是针的底物之一,它结合磷酸化苏氨酸254 -脯氨酸的主题p65 [74年]。针的约束力大大稳定了NF -B复杂通过阻断泛素ligase-mediated p65退化。此外,针抑制我的绑定Bp65。这种增强稳定性和抑制B绑定p65增加核本地化和NF -长时间活动b的影响针在NF -的活性B在p65突变体,有苏氨酸丙氨酸替代在254氨基酸的位置。这种突变可以防止针结合p65导致快速退化以及核本地化NF -的失败B (74年]。针的作用在肝脏I / R损伤最近被证实在小鼠模型中显示针表达式是必要的足够p65稳定(75年]。此外,这项研究表明,性常温缺血减少针在肝细胞表达,但不是枯氏细胞,表明特异性调节NF -B激活在I / R损伤针。
6。肝招募中性粒细胞
炎症的传播肝脏I / R后肿瘤坏死因子一个较小的程度上,il - 1是通过诱导血管内皮细胞粘附分子的表达和刺激生产和科学家趋化因子的释放。血管细胞粘附分子的三个类导致中性粒细胞的粘附和轮回从血管腔间隙空间。Selectins糖蛋白表达于内皮细胞(E -和P-selectins)、血小板(P-selectin)和中性粒细胞(L-selectin) [76年]。Selectins负责白细胞捕捉和瞬态血管内皮粘附和所有三名家庭成员角色白细胞粘附在肝脏I / R损伤(77年- - - - - -80年]。增加neutrophil-endothelium交互由selectins促进其他两类粘附分子的参与,整合蛋白和immunoglobulin-like粘附分子。在中性粒细胞表面(即整合蛋白表达。,CD11b/CD18) and bind to immunoglobulin-like adhesion molecules that are expressed on the vascular endothelium (i.e., intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1) [81年]。这些交互协调公司粘附和轮回,对于中性粒细胞招募到肝脏I / R后(82年,83年]。
肿瘤坏死因子显然是血管细胞粘附分子表达的主要刺激肝脏I / R后。肿瘤坏死因子负责增加肝血管内皮表达P-selectin以及ICAM-1 [43,84年]。P-selectin表达不仅是重要的中性粒细胞的粘附,而且对血小板的粘附肝内皮(85年]。血小板聚集增加肝内微循环可能提高后续中性粒细胞的粘附,粘附血小板已知增强中性粒细胞粘附在网站的炎症(86年]。更重要的是,增加中性粒细胞积聚归因于正弦内皮细胞损伤,导致肝脏微血管功能障碍(87年]。肝血管ICAM-1也增加了TNF的表达,TNF的封锁变弱嗜中性粒细胞积聚和随后的肝损伤38,43]。
结合血管细胞粘附分子,趋化因子是中性粒细胞招募的过程中不可或缺的组成部分。趋化因子是一组小(8 - 10 kD),基本,heparin-binding蛋白质分泌的白细胞以及各种组织细胞(88年,89年]。而主要参与白细胞chemoattraction,趋化因子也被卷入其他细胞活动,包括调节血管生成、纤维化,增殖,细胞毒性,细胞凋亡90年- - - - - -93年]。趋化因子的命名法是根据配置的守恒amino-proximal cysteine-containing主题(94年]。目前有四个趋化因子家族的分支,科学家,CC,残雪3C, C (X是任何氨基酸)。CC和科学家是两个主要的分支,而残雪3C和C都只有一个代表,组成fractalkine(残雪3CL1)和lymphotactin (XCL1),分别95年]。CC家庭是最大的,主要涉及在吸引单核细胞的慢性炎症,而科学家家族成员调解chemoattraction中性粒细胞和单核细胞的急性炎症的网站91年]。科学家趋化因子可以进一步分类的存在与否Glu-Leu-Arg (ELR)氨基酸肽的氨基末端的主题。ELR基序授予受体结合特异性(96年,97年]。
通过科学家科学家趋化因子对其影响趋化因子受体(CXCR) 1 - 6 (95年]。CXCR1和CXCR2绑定专门科学家趋化因子包含ELR基序(90年,94年]。除了leukocyte-chemoattractant属性,ELR+科学家趋化因子已被证明有重要的作用在血管生成和细胞增殖46,92年,98年]。CXCR1 CXCR2表达的中性粒细胞,单核细胞、CD8 + T细胞,上皮细胞,内皮细胞,以及肝细胞(99年- - - - - -101年]。肿瘤坏死因子和il - 1刺激生产的趋化因子(94年]。趋化因子的生产和/或由内皮细胞激活中性粒细胞在其最初的交互与血管内皮细胞,促进其后续公司附着力。肝趋化因子的生产形成一个趋药性的梯度是直接招募中性粒细胞为受伤的肝脏。似乎有选择性差异表达各种科学家的趋化因子在缺血性肝与非缺血型肝引起中性粒细胞的优先招聘缺血性肝(45]。科学家趋化因子也在远程调节器官,包括肺和发挥重要作用的发展远程器官损伤肝脏I / R后(44,46]。
7所示。Neutrophil-Mediated肝细胞损伤
积累在肝脏,肝实质内的中性粒细胞激活导致肝细胞损伤通过释放氧化剂和蛋白酶。有效杀死的肝细胞中性粒细胞可能需要直接接触细胞通过CD11 / CD18 -和ICAM-1-dependent机制(102年,103年]。主要的嗜中性粒细胞oxidant-generating通路包括NADPH氧化酶。在正常情况下,这种酶是不活跃的子单元位于细胞膜和细胞质中。细胞的激活导致胞质单元的易位细胞膜,导致装配multimeric复杂的展品氧化酶活动。活跃的酶氧化NADPH和释放电子减少氧气分子,形成,超氧化物阴离子。进一步减少代的结果可以进一步降低,最活跃的oxygen-centered自由基,氢氧自由基()。可以进一步降低。髓过氧化酶(MPO)释放嗜中性粒细胞颗粒,在存在卤化物等,保持酶的转换次氯酸(HOCl),另一个强大的氧化剂。的一代,,,HOCl可能直接损害肝细胞(6,104年,105年)和/或取消激活内源性antiproteases促进protease-mediated肝细胞损伤。
除了氧化剂的生成,激活中性粒细胞释放介质的颗粒胞吐。中性粒细胞颗粒的内容包括大量的蛋白酶(即。,elastase, cathepsin G, heparanase, and collagenase) and hydrolytic enzymes that may be directly cytotoxic to hepatocytes [106年,107年]。丝氨酸蛋白酶,如弹性蛋白酶和组织蛋白酶G可以直接损伤肝细胞的膜组件,而主要金属蛋白酶降解基底膜和基质成分。
8。模式I / R后肝细胞的死亡
细胞凋亡与坏死是两个截然不同的细胞死亡形式形态不同。坏死细胞的特点是质膜完整性的丧失和细胞结构,空泡形成,线粒体肿胀。凋亡细胞,另一方面,作为标志染色质凝聚和核分裂,细胞收缩,形成凋亡的身体。虽然这两种形式的细胞死亡显得非常不同,他们有一些重要的相似之处。首先,线粒体功能障碍都是一个关键组成部分的细胞死亡形式。具体来说,开放的非选择性渗透过渡孔内线粒体膜导致解偶联氧化磷酸化的膜去极化,浸出的因素参与细胞死亡(108年]。第二,这两种细胞死亡形式可以由相同的刺激。事实上,一个给定的刺激强度和细胞内ATP水平似乎是重要的因素,确定一个细胞经历细胞凋亡或坏死。凋亡刺激能引起坏死在高强度/浓度(109年]。另外,凋亡刺激也会引起坏死,如果细胞内ATP是耗尽110年,111年]。已经有相当多的争论的主要模式I / R后肝细胞死亡。一些实验室报道大量的肝细胞凋亡(112年),而其他人则表明,广泛的半胱天冬酶抑制剂预防I / R损伤(113年]。然而,关键的检查表明,许多参数用来评估细胞凋亡在这些研究中也积极在坏死细胞和死亡的最终模式绝大多数的I / R后肝细胞坏死(114年]。
由于细胞凋亡发生坏死的细胞会死如果细胞内ATP耗尽(长时间缺血引起的一个条件),很可能I / R后出现坏死细胞可能代表两个群体:一个人口组成的细胞发生坏死严重的致命损伤和死亡;第二个人口组成,最初引发的细胞凋亡,但由于缺少细胞内ATP,转向坏死细胞死亡。抑制细胞凋亡可能对I / R损伤提供保护,允许后者的细胞,受伤但可行,一个生存和恢复的机会。支持这个概念研究,抑制细胞凋亡的过度凋亡基因bcl - 2减少I / R后肝损伤(115年,116年]。
鉴于TNF的核心作用肝脏I / R损伤反应,它可以作为主要刺激细胞凋亡。事实上,阻断TNF产量大大减少了I / R后肝脏损伤和凋亡参数,而抑制Fas信号没有影响损伤或凋亡的证据在此设置117年]。同样,TNF receptor-1 (TNFR-1)基因敲除小鼠演示少肝侮辱和I / R后细胞凋亡117年]。这些发现表明,肿瘤坏死因子可能诱发凋亡信号I / R后可能导致整体肝细胞功能障碍和死亡。
NF - - -最著名的功能之一B它在抑制肿瘤坏死因子后细胞凋亡中的作用曝光。肿瘤坏死因子的炎症和凋亡反应是通过信号介导的蛋白质招募TNFR-1在配体结合。TNFR-1相关死亡域(TRADD)与受体结合参与的转导反应(118年]。绑定Fas-associated死域蛋白(FADD) TRADD导致TNF-induced细胞凋亡,细胞凋亡蛋白酶8 [119年]。另一方面,绑定TNFR-associated因子(TRAF) 2和receptor-interacting蛋白质激活NF - (RIP)结果B和c-Jun NH2终端激酶(物)。尽管肿瘤坏死因子可以引起一个强有力的凋亡反应,细胞暴露于TNF后通常不接受细胞凋亡因为NF -反对这种反应。未能激活NF -B在肿瘤坏死因子刺激导致细胞凋亡。例如,p65−−/细胞凋亡在肿瘤坏死因子刺激。细胞表达nonphosphorylatable形式的我B无法激活NF -B在肿瘤坏死因子刺激并进行细胞凋亡(120年,121年]。一些最令人信服的证据的抗凋亡作用NF -B来自代p65基因敲除小鼠,而死在子宫内由于大量肝细胞凋亡122年]。NF -B可以防止细胞凋亡抄录了抗凋亡基因的数量。例如,NF -TRAF1和2 B诱发转录和抑制凋亡蛋白(IAP) 1和2表示在一起阻止细胞凋亡的抑制半胱天冬酶8激活(119年]。当与环己酰亚胺蛋白质合成受阻时,通常细胞抗肿瘤坏死因子变得敏感,反映出这一事实从头合成的蛋白质引起的NF -B细胞生存需要(123年]。因此,NF -B I / R后可能有保护作用通过抑制凋亡信号,允许受伤但可行的细胞恢复的机会,而不是屈服于继发性坏死。
9。抗炎中介调节肝脏炎症
像所有的稳态过程,监管机制存在,帮助预防炎症失控的火车,否则可能导致压倒性的响应。侮辱往往成正比的程度的大小炎症反应和先进的创伤稳定和外科手术的发展,病人现在幸存的侮辱,在过去的几年里会是致命的。虽然这有利于病人最初,它设置为炎症反应与致命的刺激。在这种背景下,监管机制往往不知所措,不能有效地控制炎性反应。这些监管机制往往诱导后最初的侮辱,因此代表了一种潜在的治疗干预大道/补充。我们当前的知识内源性介质调节肝脏炎症反应是相当有限的。例如,到目前为止很少有抗炎介质识别中发挥实质性的内生作用控制肝I / R。细胞因子il - 6、il - 10表达和IL-13都被证明是在肝脏I / R损伤(124年- - - - - -126年]。然而,只有il - 6和IL-13似乎扮演了一个重要的管理角色。il - 6已被证明限制I / R后肝细胞损伤和促进肝细胞再生(126年]。这些影响il - 6与它的容量降低TNF的表达c反应蛋白和细化。所表达的il - 10,而肝脏I / R后,似乎并不扮演了一个重要的监管作用[125年]。然而,外源性il - 10的管理是高度保护,似乎抑制促炎细胞因子表达通过抑制转录因子的激活,NF -B (127年,128年]。IL-13更为复杂的功能。外生IL-13防止管理I / R损伤通过激活转录因子,STAT6,导致基因的转录激活TNF的封锁和MIP-2129年]。STAT6后来发现与NF -竞争核转录辅活化因子和减少NF - BB转录激活(130年]。IL-13-knockout老鼠的研究提供一个不同的故事,这在内源性细胞因子的作用调节肝脏炎症。IL-13 nullizygous老鼠显示更多的肝细胞损伤,但这发生在NF -没有显著改变激活,炎性介质表达与恰逢嗜中性粒细胞减少积累(125年]。这些研究表明,内生IL-13有多个对肝脏的影响包括积极的调节影响表达粘附分子,血管细胞粘附molecule-1 (VCAM-1)。减少肝VCAM-1表达IL-13-knockout老鼠与中性粒细胞轮回缺陷导致中性粒细胞粘附增加肝小静脉的内皮,增加肝内皮细胞损伤。此外,本研究发现IL-13直接从oxidant-induced保护培养的肝细胞细胞毒性(125年]。
蛋白酶抑制剂,分泌白细胞蛋白酶抑制剂(SLPI),已被证明是一个非常强大的内生监管机构I / R的肝脏炎症反应(131年]。这个小中介最初被描述为一种蛋白质分泌,抑制中性粒细胞弹性蛋白酶的吞噬细胞的产物。它后来被证明是由多种细胞类型各器官和更复杂的功能,包括转录因子,抑制NF -B (131年- - - - - -133年]。肝SLPI发生再灌注之前的生产,使抗炎介质之间有些独特,通常表示在最初的促炎介质。内源性SLPI似乎针对转录因子调节肝脏炎症,NF -B,衰减促炎细胞因子表达(131年]。此外,它的属性作为一个有效的蛋白酶抑制剂可能有助于中和发布的破坏性的酶激活中性粒细胞(106年,133年- - - - - -136年]。
一氧化氮(NO)也被证明是一个重要的监管中介在肝脏。其作用损伤反应,然而,有些有争议的(137年- - - - - -147年]。在肝脏,不都是由内皮一氧化氮合酶(以挪士)以及诱导一氧化氮合酶(间接宾语),后者是主要表达在枯氏细胞和正弦内皮细胞。研究表明,没有是由以挪士函数在一个高度保护的方式,用药物抑制策略和eNOS-knockout老鼠显示肝细胞损伤,极大地增强了指数从伊诺肝损伤增加而生产的148年- - - - - -151年]。目前,尚不清楚eNOS-derived没有保护肝脏清除活性氧或促炎介质表达的调制。
10。修复和再生肝脏I / R后
肝细胞增殖具有独特的能力在适当的刺激,通常保持静止的自己在一个阶段,称为阶段。肝再生的分子基础是由三个不同的阶段,包括启动阶段,增殖期和终止阶段(152年]。这些阶段也被限定为细胞因子,生长因子,和代谢途径,分别属于某个阶段的因素主要是中介(153年]。重要的是要注意,虽然它在概念上容易表示事件的序列”阶段,“实际上是一个高度协调,同步模式的生长因子之间的相互作用,细胞因子和其他介质,使肝脏再生过程中发生(154年]。细胞因子是一个关键因素刺激静止的肝细胞阶段到阶段。肿瘤坏死因子以及转录因子,il - 6 STAT3和NF -B,需要启动肝再生(153年,155年]。通过激活STAT3和NF -B,目标基因转录是重要的肝细胞增殖。生长因子,特别是肝细胞生长因子(HGF)和表皮生长因子(EGF),然后把细胞从DNA复制的S期(153年]。可以说是肝脏再生的一个最重要的介质是HGF-a 100 kDa蛋白最初发现于1984年156年,157年]。肝细胞生长的强有力的有丝分裂原,HGF,局部释放,调节再生的启动过程中,从其活性的单链裂解形成的活跃two-chain形式uPA [152年]。
磷脂酶C1 (PLC)1),磷脂酶Cβ1 (PLC)1)、磷脂酶D1 (PLD1)和phosphoinositide-3-kinase (PI3K)与肝细胞增殖的机制后立即HGF或EGF绑定(158年- - - - - -161年]。PLC)1、公司1再生肝脏扮演着不同的角色,与PLCγ1 G有更多的影响2/ M相变和PLC1似乎引发DNA复制[158年]。PLD1可能发挥作用在c-Jun / c-Fos转录因子的激活,进一步促进DNA合成(162年]。受体,胶质瘤c-met致癌基因,通过酪氨酸激酶被证明功能活动。然而,足立et al。163年),表明百日咳toxin-sensitive G蛋白质也参与有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)激活和花生四烯酸的释放,特别是证明骑士激活是基线水平的下降受体复杂的抑制。最近,通过PI3K信号已被证明是至关重要的细胞周期蛋白诱导的D和DNA复制后HGF绑定(161年]。下游,MAPK-dependent生产花生四烯酸(AA)通过中国人民解放军2结果前列腺素的生产,进一步促进DNA合成(160年]。前列腺素,最重要的是铂族元素2和PGF2也促进经济增长在肝细胞(164年]。相反,在条件中,肝细胞可能强调,解放军的激活2和增加花生四烯酸的释放可能产生有害影响肝细胞(165年]。设置缺氧损伤肝细胞,减少ATP生产导致酸中毒,因此防止激活解放军2直到回到再灌注期间生理pH值,导致AA释放和增加细胞死亡(165年,166年]。体内研究表明,COX-2-dependent花生四烯酸转化为前列腺素的诱导是至关重要的保护机制在肝脏内,并且cox - 2抑制导致更大的肝毒性CCl四氯化碳(的设置4)损伤,肝脏损伤后可能表明cox - 2的水平是很重要的恢复(167年]。
11。科学家的贡献趋化因子肝脏修复和再生
如上所述,科学家趋化因子,肝脏损伤后炎性反应的重要介质,也似乎在肝细胞有两个作用,可能与他们的表达水平168年]。例如,科学家诱导趋化因子在相对较低的水平与肝脏修复和再生,而高表达水平与肝毒性相关(101年,169年- - - - - -171年]。科学家的影响趋化因子在肝脏的再生能力是首先检查使用的体内模型部分肝切除术(169年]。部分肝切除术是肝切除术的临床相关模型,过程往往由于创伤或恶性肿瘤。ELR+科学家趋化因子是调节部分肝切除术后,趋化因子或CXCR2的封锁导致减少肝脏再生(169年]。随后的体外实验表明,肝细胞ELR对待+科学家趋化因子扩散在某种程度上类似于由HGF诱导。这些研究[101年,169年- - - - - -171年)提供证据表明ELR+科学家趋化因子是重要的肝细胞增殖的因素便是体内促进肝切除术后肝再生。然而,如前所述,切除或肝切除术后残肝,没有普林格尔机动,由轻肝细胞。科学家趋化因子的作用可能是截然不同的设置肝细胞受到重大压力,如I / R。
肝脏I / R损伤后复苏和修复这个模型开始大约48小时再灌注后表达增加有关stathmin和明显的肝细胞增殖172年]。肝细胞修复和再生通常返回肝脏正常,自我平衡的状态再灌注后5 - 7天内,根据损伤的严重程度。在这个修复/再生阶段,看来科学家趋化因子的功能开关从促炎作用直接撞击在肝细胞增殖或死亡。主ELR受体CXCR2的淘汰赛+在啮齿动物科学家趋化因子,导致加速肝脏恢复与激活NF -增加有关B和STAT3转录因子导致增加肝细胞增殖(170年]。抗体诱导后封锁CXCR2的I / R损伤有同样的效果170年]。这些研究表明,在修复/ I / R损伤的再生阶段,ELR+科学家趋化因子有有害影响,推迟肝脏复苏。
这些明显的ELR的有害影响+科学家趋化因子可能是由于特定的信号通过CXCR2在肝细胞中。CXCR2的存在和参与在小鼠肝细胞损伤和再生的模型特征(169年,170年),小鼠CXCR1只有最近确认(173年,174年]。先前的工作已经证明,CXCR2在肝细胞中表达的是既定的101年),可以调节的某些细胞因子(175年]。虽然CXCR2及其配体似乎发挥关键作用在部分肝切除术后肝细胞增殖,及I / R损伤后肝细胞毒性和对乙酰氨基酚的毒性,CXCR1的作用尚不明朗。在肝脏中表达的CXCR1不是既定的173年]。这个发现是最近证实,但CXCR1被发现被诱导在I / R后肝细胞(One hundred.]。封锁和淘汰赛CXCR1被发现导致延迟肝脏I / R后修复,虽然没有观察到的变化在体内肝细胞增殖One hundred.]。虽然CXCR1封锁或敲除肝脏修复的影响与CXCR2引人注目的观察,研究结果表明,CXCR1在肝细胞有不同的功能,而CXCR2。
虽然肝细胞的压力可能改变其反应科学家趋化因子,所以可能可用的配体的浓度。部分肝切除术后70%,ELR的表情+科学家趋化因子增加大约5倍(169年I / R后),而它增加数百至thousandsfold [170年]。原发性肝细胞在体外,刺激与科学家趋化因子王亚南效应逐步在低浓度和细胞毒性效应浓度越来越大,影响的是特定于CXCR2 [One hundred.,170年]。Adenoviral-mediated肝脏过度(> 100倍)的科学家趋化因子,keratinocyte-derived趋化因子,已被证明导致大量肝细胞坏死在48小时内(71年]。总的来说,这些研究表明,适度增加CXCR2配体,发生部分肝切除术后可以促进肝脏再生,而更大的增加表达CXCR2的配体,I / R损伤后发生,可能是肝毒素的和/或反对肝细胞增殖和再生。
12。结论
肝脏I / R损伤是肝切除和移植的主要并发症,也考虑在血管和创伤手术。这种伤害对病人的发病率和死亡率的影响是显著的。实验研究已经确定了这种损伤反应的主要机制,开始作为一个氧化应激和高潮的炎症反应导致neutrophil-mediated损伤肝细胞。整个过程主要由炎症细胞因子和监管是由内源性抗炎介质的表达,有助于解决响应。一个同样复杂的过程的组织修复和再生失去功能质量包括多种促炎介质的参与,如科学家趋化因子,也作为二次肝细胞的有丝分裂原。总的来说,这些实验结果可以帮助我们发现许多新的治疗靶点,可以帮助减少的发生率,减轻肝脏I / R损伤的影响,改善病人护理。