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摘要:肝脏细胞的缺血再灌注损伤是一个复杂的、多因素的过程。本文主要对肿瘤坏死因子-α在肝脏缺血一再灌注损伤中所处的位置、表达水平、作用及其损伤机制的最新研究进展做综述。
关键词:缺血-再灌注损伤;肿瘤坏死因子-α;肝脏
本文引用格式:周焘,刘钧汉,何宇涛,等.肝细胞缺血再灌注与肿瘤坏死因子-α关系探讨[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(76):128,131.
Relationship between Hepatocyte Ischemia-reperfusion and Tumor Necrosis Factor-α
ZHOU Tao,LIU Jun-han,HE Yu-tao,LI Wang,ZHANG Li,WU Rui-chao,HUANG Zhao-yu,RAN Jiang-hua*
(Department of Hepatobiliary and Pancreatic Vascular Surgery,Ganmei Hospital,Kunming Medical University,Kunming Yunnan)
ABSTRACT:Ischemia-reperfusion injury of liver cells is a complex,multifactorial process.This review summarizes the recent research progress on the location,expression level,role and mechanism of tumor necrosis factor-αin hepatic ischemia-reperfusion injury.
KEY WORDS:Ischemia-reperfusion injury;Tumor necrosis factor-α;Liver
0引言
肝脏在外源性损伤及医源性损伤后将引起肝脏的缺血-再灌注(ischemia reperfusion,IR),这是肝脏在临床中常见的病理生理过程。在缺血-再灌注损伤过程中,细胞因子通过介导炎性反应参与肝脏IR损伤。有资料表明,由于肝脏的缺血可加速细胞因子和其他炎性介质的释放,并进一步导致肝脏微循环血管的闭塞,加重肝脏缺血[1]。由于促炎因子的存在,致使再灌注损伤表现出一种瀑布式炎性反应,其中就包括了肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor alpha,TNF-α),引起组织的直接损害,进一步释放氧自由基和朊酶,最终使肝脏功能受损,直至衰竭[2-4]。
1TNF-α的生物学特性
TNF由Carswell[5]等于1975年发现,是在各种炎症和免疫反应中由多种细胞分泌的一种多肽类细胞因子。TNF是以三聚体的形式存在,可与其受体(Tumor necrosis factor-a receptor,TNF-R)结合而传递信号[6],TNF-R包括TNFR1(TNF受体1型:CD120a)和TNFR2(TNF受体2型:CD120b)。TNFR1在大多数组织中都有表达,可以被TNF的膜结合和可溶性三聚体充分激活,而TNFR2通常存在于免疫系统的细胞中,对TNF匀聚体的膜结合形式有反应。正常情况下,TNF-a具有调控细胞因子、转录因子的表达及参与宿主抗感染、抗肿瘤免疫和促进肝细胞合成急性期蛋白等的作用。
2肝脏缺血再灌注时TNF-α的表达及水平变化
TNF-α可由体内多种细胞分泌,如激活的巨噬细胞、内皮细胞、中性粒细胞及B淋巴细胞等。Kupffer细胞是肝网状内皮系统的固有巨噬细胞,约80%-90%的巨噬细胞驻留在肝脏中。因此,Kupffer细胞群最可能释放大量细胞因子和趋化因子。虽然确切的释放机制并不能很好的阐明缺血再灌注,然而在Kupffer细胞被激活后大量产生TNF-α为大多数研究者所认可的[7-9]。肝脏缺血后,肝细胞受损,使Ca2+的通透性增加引起Ca2+内流增加;缺血还导致线粒体结构和功能受损,使肝细胞内ATP的合成减少,使Ca2+排出能力及内质网摄Ca2+能力降低,引起细胞内Ca2+超载。当再灌注时,过量的Ca2+使Kupffer细胞活化。另外,Kupffer细胞含有可使其活化的补体受体,如在肝脏缺血再灌注时,大量细胞释放内蛋白活化补体,致使Kupffer细胞活化。活化的Kupffer细胞分泌释放大量的TNF-α。同时肝脏含有大量的TNF-α受体,是TNF-α作用的主要靶器官,从而,肝脏缺血再灌注后TNF-α的过表达,可引起大量肝细胞炎性坏死。有研究表明[10-12],TNF-α在缺血再灌注过程中的释放可以分为两个截然不同的阶段:早期阶段和后期阶段,早期阶段的特点是中央静脉肝细胞坏死,很大程度上是由于当前部位ROS水平增加。TNF-α水平峰值在缺血30分钟后和再灌注2小时后。第二阶段由肝中性粒细胞和单核细胞浸润组成,介导部分TNF-α水平增加。随后由中性粒细胞引起的氧化损伤,进一步激活和释放更多的促炎介质,这发生在再灌注后6-48小时。
3TNF-α的损伤作用
TNF-α对组织造成破坏主要是通过参与急性炎性反应及免疫应答,它能够直接介导细胞线粒体的毒性作用,并诱导细胞凋亡及发生坏死。主要作用:①与IL-l协同作用,上调中性粒细胞Mac-1(CD11b/CD18)粘附蛋白和诱导IL-8合成[13,14]。从而促使中性粒细胞黏附于内皮细胞及血管上皮细胞,使其发生迁移,局部聚集,产生血小板活化因子等炎性介质,增加在内皮细胞表面及血管内形成血栓的能力。②提高免疫细胞MHC分子的表达水平和能力,参与T、B淋巴细胞的激活,进而介导细胞毒性作用。③TNF-α和IL-1的同时出现可增加诱导型NO合成酶(iNOS)mRNA并且放大了局部NO的产生[15]。局部高NO水平具有细胞毒性,可抑制含铁酶,产生有效的ROS过氧化物,并改变DNA合成[16]。④TNF-α还可增加其他细胞因子的释放,包括白细胞介素-6(IL-6)、巨噬细胞炎性蛋白(MIP-2)、上皮细胞中性粒细胞激活蛋白(ENA-78)、细胞因子诱导的中性粒细胞化学引诱物-1(CINC)和许多CXC基序趋化因子包括CXL-1、-2和-3(也称为GRO-α、-β、-γ)[17-20]。⑤参与CD4+T细胞的正反馈环路,增加了Kupffer细胞激活后释放的各种介质,其中可导致更多的TNF-α产生;CD4+T细胞与类固醇中的粘附血小板相互作用并加重IR诱导的血小板-内皮细胞细胞相互作用。
4结语
肝脏缺血再灌注损伤是多种因素综合作用的结果,TNF-α在其中起着十分重要的作用,它可通过多种途径促进肝脏的炎症性损伤,引起严重的肝脏功能障碍。因此,今后应对TNF-α的作用机制进行深入的研究,掌握其具体环节,这对于TNF-α相关药物的开发、将其应用于临床肝脏缺血再灌注损伤的防治具有重大的意义。
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