肝衰竭机制及治疗进展

肝衰竭机制及治疗进展中山大学附属第三医院感染科高志良教授中山大学附属第三医院肝衰竭（liverfailure,LF）中山大学附属第三医院肝衰竭•一、肝细胞死亡的发生机制•肝细胞死亡超过了肝脏的再生能力，即会发生肝衰竭•经典的肝细胞死亡模式分为两类，即坏死与凋亡•坏死往往继发于各种肝损伤所导致的ATP耗竭，细胞肿胀溶解，导致胞内容物的释放和继发性炎症反应的发生•凋亡为ATP依赖的程序性细胞死亡方式，其细胞因皱缩而独立出来，染色质固缩，DNA断裂成规律性片段，并被胞膜包绕形成凋亡小体，后者可由邻近巨噬细胞吞噬，以最大限度的减轻细胞内容物的渗漏和炎症反应•肝脏病理中我们可以观察到肝细胞的坏死与凋亡是并存的。研究证据提出新的观点，坏死与凋亡是源于相同启动因素和信号转导途径的不同的细胞死亡方式，这一过程被命名为坏死性凋亡。中山大学附属第三医院肝衰竭•细胞肿胀是坏死早期最为显著的特征•在ATP耗竭后，肝细胞骨架蛋白的形态结构发生改变，促成浆膜大泡的形成。随即出现以线粒体去极化、溶酶体破裂、双向阴离子荧光团泄漏及浆膜大泡肿胀加剧为特征的亚稳态。该状态持续几分钟后浆膜大泡破裂，导致浆膜渗透压屏障不可逆的损伤，各种跨膜电子、离子梯度的断裂，以及溶质酶和代谢中间产物的渗漏，最终细胞失去活性中山大学附属第三医院病因中山大学附属第三医院传统治疗一、内科综合治疗(抗病毒治疗)二、免疫调节治疗三、并发症的治疗中山大学附属第三医院治疗现状一、人工肝二、肝移植三、细胞治疗中山大学附属第三医院我科治疗现状中山大学附属第三医院00.10.20.30.40.50.61998199920002001200220032004治愈好转未愈死亡其他1998~2004年我科肝衰竭治疗效果情况我科治疗现状0.350.380.50.480.450.430.4900.10.20.30.40.50.61998199920002001200220032004中山大学附属第三医院1998~2004我科治疗肝衰竭的有效率（治愈率+好转率）Newstrategy乙肝肝衰竭的时相分层治疗新策略2008年中山大学附属第三医院策略简介•以肝脏为主体对象的肝衰竭时相分层治疗新策略•以肝外脏器为主题对象的并发症干预新策略中山大学附属第三医院层次观点•病因治疗层面：全程监控——抗病毒•病理生理层面：以控制过激的免疫攻击为基础，以肝细胞修复治疗（干细胞移植）为终极目标，并辅以肝外脏器的稳定治疗。中山大学附属第三医院研究方案肝脏免疫指标检测与干预治疗病情档案、随访门诊、“三库”人工肝干细胞临床研究肠道微生态临床研究内毒素研究肝外脏器对症支持抗病毒肠道微生态、内毒素机制研究动物模型（实验基础）中山大学附属第三医院创新点本项目在国内外:首次宏观、全面的对乙肝肝衰竭的病程进行监控和处理。从观念上更新乙肝治疗的策略与方法。中山大学附属第三医院上升前期上升期平台期终末期（肝移植/死亡）恢复期TBIL时间抗病毒治疗干细胞治疗免疫治疗中山大学附属第三医院以肝脏为主体对象的肝衰竭时相新观点中山大学附属第三医院慢性肝衰竭上升期三重打击学说中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤•以CTL为中心的细胞免疫：免疫效应细胞，CD8+CTL；靶抗原，HBcAg、HBeAg、pre-S1、S2I类MHC分子。•肝细胞凋亡途径：穿孔素颗粒酶系统；Fas系统；TNF系统；TRAIL。中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤•尽管TRAIL介导的细胞凋亡途径已被阐明，但其是否与Fas-L、TNF-α途径一样在急性肝衰竭的疾病进程中发挥重要作用尚不明确•体内外研究表明正常肝细胞对于TRAIL介导的凋亡反应耐受，而慢性病毒感染、脂肪变性及毒性物质的刺激却可上调肝细胞TRAIL的表达，进而通过TRAIL配体/受体系统特异性清除病毒感染的肝细胞或肝癌细胞•TRAIL配体/受体途径对于肝细胞选择性诱导凋亡的作用为病毒性肝炎与肝胆管系统恶性肿瘤的治疗提供了潜在的治疗靶点。中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤持续的HBV复制严重损伤了病毒特异性T细胞功能，包括增殖和分泌细胞因子IL-2、IFN-r和INF-a的能力。这种T细胞的功能损伤称之为功能耗竭(exhausition)，可能与抗原提呈细胞（主要是DC）功能低下、调节性T细胞（RegulatoryTcells，Tregs）增多以及抑制性受体的高表达有关。CD28家族的程序性死亡受体1（PD-1）分子可作为这些功能耗竭的T细胞重要标志。ZhangZetal.JHepatol2007，47：751-759XuDPetal.JImmunol,2006,177(13):739-747ChenLetal.NatRevImmunol,2004,4(5):336-347中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤缺乏PD-1表达将会失去对T细胞反应过强的控制，从而诱发免疫病理损伤，促进急性肝衰竭的发生。中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤RadziewiczHetal.Gastroenterology,2008,134(7):2168-2171当肝脏炎性反应轻微时，肝内T细胞低表达PD-1，同时肝细胞也低表达PD-L1，这样TCR信号可诱导T细胞发生正常的免疫应答。当肝脏炎性反应增强时，肝内增强的PD-1/PD-L1信号途径就会抑制并损伤T细胞反应。当肝脏炎性反应进一步增强时，肝内的PD-1/PD-L1信号途径就会提高反应性T细胞凋亡敏感性，从而抑制免疫应答。中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤RadziewiczHetal.Gastroenterology,2008,134(7):2168-2171中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤PD-1/PD-L1结合可能通过两条途径来抑制肝内T细胞反应：通过磷酸化接头蛋白减弱TCR信号、降低T细胞功能；干扰细胞周期，提高细胞凋亡敏感性。RadziewiczHetal.Gastroenterology,2008,134(7):2168-2171中山大学附属第三医院第一重打击–免疫损伤•肝细胞内病毒的复制诱导产生多种细胞因子，以TNF-α为核心的炎症反应，包括TGF-β1对肝细胞再生的抑制作用，TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-8水平的升高。另外，IL-15和NK细胞也可能在重型肝炎发病中起一定的作用。中山大学附属第三医院第二重打击–缺血缺氧与其它高需氧的组织器官类似，肝脏对供血不足引起的损伤极为敏感。其中低流量性缺血，即血供被完全阻断时，整个肝脏将处于缺氧状态。而低流量性缺氧，即仍有血供但不足以满足氧需时，肝小叶中央区域而非周边区域将发生缺氧。由于肝脏具有双重血供系统，由低流量性缺氧造成的中央区域肝细胞的坏死是更为常见的现象。中山大学附属第三医院第二重打击–缺血缺氧缺氧条件下肝脏微循环的紊乱导致肝脏损伤一系列肝脏损伤的启动因素去除后，ALT/LDH指标持续低下预示肝脏缺血存在巨噬细胞的过度激活在急性肝衰竭病人的进展中起关键性的作用，肝脏中活化和增殖的巨噬细胞损伤内皮细胞，扰乱肝脏微循环。KazuhiroKotoh,Hepatology2008,7:6中山大学附属第三医院第二重打击–缺血缺氧KazuhiroKotoh等回顾性研究了日本33例急性肝脏损伤病人，分为存活组和死亡组病人入院后第三天ALT/LDH指标与MELD评分ROC曲线下面积分别为0.893、0.777存活组在LDH达到高峰之后，ALT/LDH指标迅速增高死亡组LDH延迟降低，ALT/LDH指标低，由肝脏微循环紊乱引起KazuhiroKotoh,Hepatology2008,7:6中山大学附属第三医院第二重打击–缺血缺氧LorrieA.等研究了细胞信号抑制因子的表达与小鼠肝脏缺血再灌注损伤严重性的关系TNF、IL-1β、IL-6和IFNγ通过JAK-STAT通路对缺血再灌注损伤有重要的作用LorrieA.JournalofHepatology49(2008)198–206.•这项研究第一次揭示了肝脏缺血再灌注损伤进展之间的关系，前炎症介质的诱导及负信号调节机制的活化•GPT的清除，仅仅表示肝细胞很少继续坏死，不能预示恢复•细胞因子在不同时间的表达支持动态调控机制的出现•SOCS3在肝脏缺血再灌注中参与急性调节，轻微的损伤SOCS3能够控制细胞因子的表达•SOCS1的诱导是一种辅助的调控机制肝脏缺血再灌注后，IL-6是SOCS1、SOCS3的主要诱导物在外伤和多器官功能衰竭的病人中，IL-6作为损伤严重性和死亡率的潜在性标记•高IL-6水平与预后差存在相关性，标志着负调节机制不足•多器官功能衰竭时，负调节机制在局部或偏远损伤时诱导不充分，阻碍内环境的稳定及抑制炎症的进展中山大学附属第三医院第三重打击–内毒素血症激活枯否细胞细胞因子（TNF…）炎性介质（PAF…）NO，内皮素，自由基，etc微循环障碍肝损害HanDWetal.WorldJGastroenterol,2002,12,(8);961-966内毒素中山大学附属第三医院第三重打击–内毒素血症肝脏内毒素肠道菌群失调肠道屏障肝脏解毒功能门脉高压中山大学附属第三医院第三重打击–内毒素血症内毒素经典途径：classicalCD14dependentpathway旁路途径：otherpathway-sCD14LBP：LPSbindingproteinGraceLS,etal.Hepatology2000;31:932-936枯否细胞经典途径旁路途径LBPUesugiT,etal.RoleofLipopolysaccharide-BindingProteininEarlyAlcohol-InducedLiverInjuryinMice[J].JImmunol.2002;168(6):2963-9中山大学附属第三医院第三重打击–内毒素血症SCHÄFERC,etal,2002,37,(1),:81–86.中山大学附属第三医院第三重打击–内毒素血症UesugiT,etal.JImmunol.2002;168(6):2963-9LBPKO:LBPknockoutmice.中山大学附属第三医院LPS刺激肝组织后分泌TNFα,IL-1增多P.Olinga,et.JournalofHepatoloty.2001(35:187-194)第三重打击–内毒素血症中山大学附属第三医院第三重打击–内毒素血症---P.Olinga,etJournalofHepatoloty.2001(35:187-194)---KnolleP,etal.JHepatol.1995;22(2):226-9LPS刺激肝组织后分泌IL-6,IL-10增多中山大学附属第三医院第三重打击–内毒素血症TNF导致肝细胞调亡/坏死QingZangG,etal.WorldJGastroentero,2000;6(5):688-6926hoursafterGalN/TNF-α,agreatnumberofapoptoticlivercellsarefoundApoptoticcells(a),apoptoticbodies(b),leukocytes(l)andnecrosis(n).9hoursafterGalN/ET,furtherincreaseofapoptoticlivercellsandpiecesoflivercellnecrosisandbleedingwithleukocytesinfiltrationappear.QingZangG,etal.EffectofhepatocyteapoptosisinducedbyTNF-αonacuteseverehepatitisinmousemodels[J].WorldJGastroentero,2000;6(5):688-692TNFα抗体可阻断内毒素所引起的肝损害AnalysisofDNAladderfromlivercellextract.MarkerET6hTNF9hET9hMarkerTNF6hAn