糖皮質激素阻止肝衰竭發生與發展的機制

張輝艷，張緒清

第三軍醫大學西南醫院全軍感染病研究所，重慶 400038

專題·糖皮質激素治療肝病(約稿)

糖皮質激素阻止肝衰竭發生與發展的機制

張輝艷，張緒清

第三軍醫大學西南醫院全軍感染病研究所，重慶 400038

本文先介紹糖皮質激素及其受體在肝衰竭發生與發展中的作用；然后介紹糖皮質激素通過抑制免疫應答而阻止原發性肝損傷、內毒素/TNFα等細胞因子介導的繼發性肝損傷的機制；最后介紹糖皮質激素增強肝細胞保護、阻止肝細胞死亡的機制。

肝衰竭；糖皮質激素；受體；乙型肝炎病毒

盡管不同病因所致肝衰竭的發病機制差異較大，且尚未闡明，但肝衰竭發生的根本病理基礎是過強免疫應答及炎癥反應導致的肝實質細胞廣泛變性與壞死，其中內毒素、腫瘤壞死因子α(TNFα)在乙型肝炎病毒(HBV)相關慢加急性肝衰竭(ACLF)的發生與發展中起關鍵作用[1-2]。糖皮質激素具有很強的抑制免疫功能和抗炎作用，數十年來一直被國內外學者用于治療急性、亞急性和慢加急性肝衰竭，但療效尚存爭議[3]，可能主要與治療人群選擇、開始治療的時機存在差異有關，而導致這種差異的根本原因是對糖皮質激素阻止肝衰竭發生與發展的作用機制認識不足。本文將近年來的相關研究進展介紹如下。

1 糖皮質激素分泌減少及其受體異常在肝衰竭發生與發展中的作用

人體既有激活、又有抑制免疫應答及炎癥反應的系統，且兩者相互制約，以維持體內免疫平衡和內環境穩定。病原體及其產物能激活機體免疫應答，有利于清除病原體感染，同時又會誘發炎癥反應，而過強或持久的免疫應答與炎癥反應又會導致組織器官損傷，甚至功能衰竭。由此可見，體內抑制免疫應答與炎癥反應系統在阻止過強或持久免疫應答與炎癥損傷的發生與發展中起關鍵作用。糖皮質激素是體內抑制免疫應答與炎癥反應系統中的關鍵激素，也是維持生命活動所必需的主要應激激素[4-5]。糖皮質激素的生理與藥理學作用都是通過其受體(GR)介導完成的。人體細胞漿中主要有GRα與GRβ 2種亞型。在未與糖皮質激素結合時，GRα主要與伴侶蛋白(熱休克蛋白HSP70、HSP90及p23)組成蛋白復合體存在于胞漿中；當與糖皮質激素結合后，GRα被活化從蛋白復合體中游離出來，并轉位至細胞核與目的基因啟動子中的糖皮質激素反應元件(GRE)相結合，抑制多種促炎性細胞因子基因的表達，并激活多種抗炎性細胞因子基因的表達，從而有效阻止炎癥的發生與發展。GRβ是GRα的內源性拮抗劑，不與糖皮質激素結合，但能與GRE結合，阻礙GRα發揮生物學作用[6-7]。因此，糖皮質激素分泌減少、靶細胞GRα表達減少或GRβ表達增加及功能異常，必然導致以糖皮質激素為中心的機體炎癥免疫抑制系統功能受損，有利于免疫系統過度激活和炎癥反應的發生，從而在肝衰竭的發生與發展中起重要作用。我們早期的臨床研究顯示，重型肝炎早期與晚期患者外周血皮質醇水平分別為(13.3±3.9) μg/dl和(4.4±2.9)μg/dl，顯著低于正常人(22.4±5.3)μg/dl、急性黃疸型肝炎(20.3±5.9)μg/dl和慢性活動性肝炎(23.7±4.3)μg/dl患者[8]。Gao等[9]也證實HBV相關慢加急性肝衰竭患者血清皮質醇水平顯著低于慢性乙型肝炎患者和正常人。重型肝炎患者肝細胞損傷重，激素降解有障礙，因此提示其外周血皮質醇濃度降低的原因是分泌減少。有人曾用D-氨基半乳糖誘發急性肝衰竭大鼠模型，觀察血中皮質醇變化，發現在肝細胞損傷高峰時，血皮質醇濃度降至正常的1/10左右，說明急性肝衰竭時大鼠皮質醇分泌急劇降低[10]。GR表達減少或功能異常也在多種炎癥性肝病的發生中起重要作用。已有研究顯示自身免疫性肝炎患者外周血單個核細胞(PBMC)或淋巴細胞中GR表達減少，并與肝傷害程度密切相關[11]。Gao等[9]報道HBV相關慢加急性肝衰竭患者PBMC中GRα mRNA表達水平顯著低于正常人，而GRβ mRNA表達水平顯著高于正常人和慢性乙型肝炎患者，提示GR在HBV相關慢加急性肝衰竭發病機制中起重要作用。

2 糖皮質激素抑制免疫應答而阻止原發性肝損傷

MHC Ⅰ類分子限制的CD8陽性細胞毒性T淋巴細胞(CTL)識別攻擊受HBV感染的肝細胞,并導致肝細胞壞死和/或凋亡，是乙型肝炎肝衰竭患者肝細胞免疫病理損傷的基本機制，也稱原發性肝損傷。糖皮質激素對免疫應答的多個環節均有抑制作用，在理論上能有效阻止HBV感染所導致的原發性肝損傷，因而對HBV相關肝衰竭的發生與發展有治療作用。

2.1 誘導免疫細胞凋亡[7]糖皮質激素能誘導樹突狀細胞(DCs)凋亡；下調MHCⅡ類分子和IL-4、IL-12等細胞因子表達，從而抑制DCs的活化、遷移，并降低其攝取、加工抗原及向T淋巴細胞呈遞抗原的能力。糖皮質激素能通過BH3凋亡蛋白途徑誘導胸腺中CD4與CD8雙陽性T淋巴細胞的凋亡，并能干擾T細胞受體(TCR)多蛋白復合物的形成,從而誘導TCR活化的CD4+與CD8+T細胞的凋亡。楊柳等[12]報道HBV慢加急性肝衰竭前期患者經糖皮質激素治療后，外周血CD8+T細胞較治療前明顯下降。因此，糖皮質激素有可能通過誘導免疫細胞凋亡來阻止免疫介導的原發性肝損傷。

2.2 調節CD4+T細胞各亞群的比例 CD4+T細胞可進一步分為Th1、Th2、Th17和調節性T細胞(Treg)。Th1細胞參與調節CTL細胞的功能，有助于細胞免疫應答清除病原體，但也容易導致肝組織免疫損傷和炎癥反應。Th2細胞能分泌IL-4和IL-10等抗炎性細胞因子，并抑制CTL活性，從而阻止肝內過強免疫應答、炎癥反應的發生與發展，但不利于機體清除病原體。外周血中的T淋巴細胞對糖皮質激素誘導的凋亡不敏感，但糖皮質激素能影響外周血CD4+T細胞各亞群的比例。生理劑量的糖皮質激素能促進Th1細胞向Th2細胞轉化[7]。藥理劑量的糖皮質激素能通過抑制Th1特異性轉錄因子T-bet的活性等途徑來阻止IFNγ、IL-2和TNFα等促炎癥細胞子的合成與釋放[7]。Th17細胞能產生IL-17，而IL-17是T細胞誘導炎癥免疫反應的早期啟動因素，可誘導上皮細胞、內皮細胞及成纖維細胞分泌IL-6、IL-8等促炎性因子，在炎癥免疫反應的發生與發展中起促進作用；已有研究證實，CHB患者外周血和肝內Th17與IL-17均明顯增高，并與肝組織炎癥程度呈正相關[13-14]。免疫抑制和免疫無能是Treg細胞的主要功能特性，其中自然性Treg細胞的主要功能是通過抑制CD4+與CD8+T細胞的活化與增殖達到免疫負調控作用，誘導性Treg細胞能通過分泌IL-10和TGF-β等細胞因子抑制炎癥免疫反應。HBV相關肝衰竭患者外周血中Treg細胞比例明顯降低，提示Treg細胞在肝衰竭的發生與發展中起重要作用[15]。HBV相關慢加急性肝衰竭前期患者經糖皮質激素治療后，外周血Treg細胞比例較治療前明顯上升。糖皮質激素治療能降低類風濕性關節炎與哮喘患者IL-17的產生[16]。因此，糖皮質激素有可能通過調節Th1/Th2、Th17/Treg細胞比例來發揮免疫抑制作用，從而阻止細胞免疫應答所引起的原發性肝損傷。

2.3 抑制肝內細胞間黏附分子-1表達 細胞間黏附分子-1(ICAM-1)是一種見于肝細胞等多種細胞膜上的特殊免疫球蛋白，其配體是淋巴細胞功能相關抗原1(LFA-1)。ICAM-1/LFA-1介導的細胞黏附在淋巴細胞活化與增殖、淋巴細胞跨血管內皮向肝組織中浸潤及促使CTL與肝細胞黏附等過程中起重要作用。ICAM-1/LFA-1相互作用能增強CTL對靶肝細胞表面的靶抗原(HBcAg等)和Ⅰ類MHC分子的“雙識別”，強化CTL對靶肝細胞結合、攻擊和破壞，并在多種因素所致急性肝衰竭的發生中起重要作用[17]。有研究顯示，糖皮質激素能抑制肝細胞ICAM-1表達，從而阻止CTL等淋巴細胞對HBV感染肝細胞的攻擊破壞[18]。

3 糖皮質激素阻止內毒素/TNFα等細胞因子介導的繼發性肝損傷

嚴重乙型肝炎患者肝臟Kupffer細胞正常屏障功能受損，腸源性內毒素極易進入全身血液循環，血漿纖維連接蛋白(Fn)水平顯著降低，單核-吞噬細胞(包括Kupffer細胞)失去Fn的調理，極易發生腸源性內毒素血癥。細菌內毒素和多種病原微生物能刺激單核-吞噬細胞活化，產生和釋放TNFα、IL-1、IL-6、IL-8、血栓素、血小板激活因子、白細胞三烯、TGFβ、內皮素、反應氧化中間物等炎性細胞因子，彼此構成獨特的細胞因子和化學介質網絡，共同參與肝細胞壞死的發生機理，其中TNFα發揮著核心作用，其他介質則發揮著協同、輔助和增強作用。糖皮質激素能抑制TNFα、IL-1、IL-6、IL-17等促炎性細胞因子的產生與釋放，并能增強IL-10等抗炎性細胞因子的產生與釋放，從而發揮很強的抗炎作用[6，19]。糖皮質激素能抑制LPS/GalN所致急性肝衰竭鼠肝組織炎癥壞死，降低血清TNFα與IFNγ水平[20-21]。研究發現，重度CHB患者經糖皮質激素治療后血清IL-1α水平顯著下降，血清IL-1α水平與血清TBil呈顯著正相關，而與凝血酶原活動度呈顯著負相關，提示糖皮質激素阻止患者的疾病進展與肝衰竭的發生可能與其顯著降低血清IL-1α水平有關[22]。因此，我們認為糖皮質激素能通過抑制TNFα與IL-1等促炎性細胞因子的產生與釋放來阻止肝組織炎癥壞死的進一步加重，從而阻止肝衰竭的發生、發展。

4 糖皮質激素能增強肝細胞保護、阻止肝細胞死亡

肝細胞保護在肝衰竭的發生、發展中同樣起重要作用，當肝細胞保護功能超過肝細胞損傷作用時，肝細胞就會存活，因而增強肝細胞保護作用也能有效阻止肝衰竭的發生、發展。P-糖蛋白(又稱ABCB1)是細胞膜上的一種重要ABC多藥轉運蛋白，由多藥耐藥(MDR)基因編碼的1 280個氨基酸組成，具有重要的組織細胞保護功能。P-糖蛋白能利用其多藥耐藥的轉運功能減少外源性毒物與內源性有毒代謝產物在肝細胞內的聚積，從而保護肝細胞免受損傷與死亡；P-糖蛋白能直接抑制半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶(Caspase)8與3的激活，阻止Caspase依賴的細胞凋亡。P-糖蛋白是胎盤與腦膜組織發揮屏障功能及腫瘤細胞產生多藥耐藥的關鍵分子，并在腫瘤細胞抗凋亡中起關鍵作用[23]。研究顯示，糖皮質激素能通過誘導P-糖蛋白增強表達途徑阻止TRAIL誘導的正常人肝細胞L02細胞凋亡[24]。因此，我們認為糖皮質激素能增強P-糖蛋白介導的肝細胞保護功能、阻止肝細胞凋亡，從而阻止肝衰竭的發生、發展。糖皮質激素能通過上調細胞內FLICE抑制蛋白(cFLIP)來阻止死亡受體介導的鼠肝細胞凋亡。另外，地塞米松可通過增加細胞內還原型谷胱甘肽水平阻止鎘誘導的鼠肝細胞凋亡[25]。

總之，糖皮質激素能通過多種不同機制增強肝細胞保護作用，阻止多種不同致損傷因素所誘導的肝細胞凋亡。肝衰竭不同階段,其病變特征存在一定差異。在肝衰竭發生的前期與早期，以肝細胞廣泛濁腫變性為主，肝細胞壞死較輕；中期，以肝實質細胞廣泛壞死為主；晚期，在肝實質細胞廣泛壞死的基礎上出現不同程度的肝細胞再生及不同程度的纖維組織增生。眾所周知，肝實質細胞濁腫變性是可逆的，而肝實質細胞壞死不可逆。由此可見，只有在肝實質細胞廣泛濁腫變性且肝組織壞死輕時(肝衰竭前期與早期)快速抑制過強免疫應答與肝組織炎癥、增強肝細胞保護功能，才有可能阻止大量濁腫變性的肝實質細胞進一步發生壞死，從而阻止肝衰竭的發生與疾病進展。

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(責任編輯：王全楚)

Mechanisms of glucocorticoids in preventing the development and progress of liver failure

ZHANG Huiyan, ZHANG Xuqing

Institute of Infectious Diseases, Southwest Hospital, the Third Military Medical University, Chongqing 400038, China

Firstly, the role of glucocorticoids and its receptor in the development and progress of liver failure were reviewed. Secondly, the mechanisms of glucocorticoids in preventing primary liver injury via inhibition of immune response and scondary liver injury induced by endotoxins and TNFα were introduced. Finally, the mechanisms of glucocorticoids in enhancing hepatoprotection and preventing hepatocytes death were reviewed.

Liver failure; Glucocorticoids; Receptor; Hepatitis B virus

國家自然科學基金面上項目(81270525)

張輝艷，主治醫師，碩士研究生，研究方向：病毒性肝炎與重型肝炎的臨床診治。E-mail：29268549@qq.com

張緒清，教授，主任醫師，博士生導師，研究方向：肝衰竭治療的基礎與臨床研究。E-mail：xuqing651005@tom.com

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.05.001

R575.3

A

1006-5709(2016)05-0481-04

2015-03-03