肝內膽管缺失的病理生理學研究進展*

蔡美洪，王綺夏，馬 雄

肝內膽管缺失是指肝內膽管數量的減少或消失，是膽管樹基本病理改變之一。免疫紊亂、腫瘤、感染、藥物、缺血、遺傳等因素都有可能引起膽管缺失。臨床上，通過肝活組織檢查，在10個及以上門管區的標本里，發現50%以上的小葉間膽管缺失，即可確診[1]。膽管缺失的預后取決于病因和損傷程度。晚期出現不可逆的廣泛膽管缺失甚至膽管消失時，該病理綜合征稱為膽管消失綜合征（vanishing bile duct syndrome，VBDS），僅發生在 0.5%小膽管病[2]。隨后，可進展至廣泛的膽管纖維化或肝硬化。有趣的是，也有部分患者表現為膽管上皮細胞再生，在數月或數年后得到恢復。本文總結了膽管缺失發病的分子機制，并重點強調近年來免疫介導的膽管病和膽管缺失的研究進展。

1 肝內膽管樹解剖學和膽管損傷的評估

1.1 肝內膽管樹的解剖學概述 膽管樹是膽管的管狀系統，負責從肝臟運輸膽汁到小腸。由于很少有疾病同時涉及整個膽道系統，因此分類為肝內膽管樹和肝外膽管樹[3]。肝內膽管樹分為右肝管和左肝管近端的導管[3]，進一步分為肉眼可見的肝內大膽管（肝段和肝區）和肝內小膽管（間隔、小葉間、毛細膽管和赫令管）。膽管、肝動脈和門靜脈的分支在門管區形成三聯體。

1.2 肝內膽管損傷的評估方法 膽管缺失最常用的是半定量評估，即計算無膽管的門管區比例。這種方法需要獲得的肝組織標本包含超過10個門管區，膽管缺失定義為50%門管區中未能觀察到小葉間膽管。并且，通過計算平行于膽管的肝動脈分支數與門管區獨見的肝動脈分支數目之比，可評估膽管缺失的程度。值得注意的是，管狀增生可能與小葉間膽管丟失共存，因此必須鑒別小導管與膽管。膽管平行于相似大小的肝動脈分支，而小導管增生一般出現在限制板附近或小葉內。通過細胞角蛋白7（CK7）和 19（CK19）進行免疫組化染色可提高診斷率，兩者均可識別膽道成分[3]。

2 肝內膽管損傷的分子基礎

膽汁穩態與膽管細胞穩態息息相關。肝內小膽管細胞和大膽管細胞均表達膽汁酸轉運蛋白和水通道蛋白，提示兩者都可能在膽汁酸的分泌和轉運中發揮實質性作用[4]。膽汁中HCO3-與 Cl-的產生受內分泌、旁分泌、神經元等多因素調控[5]。膽汁酸可調控膽管細胞的增殖，其中牛磺酸和牛磺膽酸可刺激大膽管細胞增殖，而熊去氧膽酸及牛磺熊去氧膽酸則抑制膽管細胞的增殖[6，7]。近年來，研究發現多種microRNA參與膽汁酸的合成和分泌活動。miR-33a、miR144過表達可以沉默或抑制ATP結合盒轉運蛋白 A1（ABCA1），從而降低膽汁酸的合成[8，9]。靜息膽管中的miR-513表達可降低B7-H1表達（在T細胞調節中具有雙重功能），而后者在免疫性肝病的發病機制中起關鍵作用[10]。miR-122和miR-422a也與膽汁穩態密切相關[11]。

原發性膽管病的主要病理過程表現為膽管上皮的慢性持續損傷。Desmet[12]首次提出，反應性膽管的增殖、炎癥和門靜脈纖維化、小葉間隔或中隔膽管的逐漸消失，三者共存的現象稱之為“膽管反應”。膽管損傷后，細胞增殖被激活以補償膽管細胞的損失，促炎細胞因子和生長因子分泌增多，募集免疫細胞和間充質細胞以促進膽汁重塑。對膽管細胞損傷未能進行修復的細胞則走向細胞凋亡或細胞衰老的途徑（細胞周期停滯）。已有研究證明，衰老膽管細胞在許多慢性膽管病中累積，尤其是原發性硬化性膽管炎（primary sclerosing cholangitis，PSC）[13]。膽管細胞在細胞周期的G1期不可逆地停止，即為細胞衰老。雖然衰老細胞具有代謝活性，但不會對各種外部刺激產生反應。一旦細胞衰老建立，細胞就會對細胞凋亡產生抗性，因此衰老相關分泌表型（senescence-associated secretory phenotype，SASP）可能是抑制受損細胞繁殖或腫瘤轉化的機制[14]。膽管細胞在生理和病理條件下都會發生凋亡。正常肝內小膽管細胞和小葉間膽管廣泛表達B細胞淋巴瘤（B cell lymphoma，Bcl）-2 蛋白，膽管細胞穩態主要受Bcl-2蛋白家族的調控，參與赫令管來源的肝臟干細胞補充新膽管細胞的過程，從而拮抗凋亡。膽管細胞還表達一個重要蛋白，即Bax，則作為一種凋亡啟動子，與Bcl-2不同的是，Bax沿整個膽管樹表達[15]。病理性膽管細胞凋亡開始的途徑可能包括：Fas/FasL、穿孔素和顆粒酶B、TNF-α、氧化應激和Bcl-2下調[3]。細胞凋亡是膽管缺失細胞死亡的主要機制[16]。

3 免疫介導的肝內膽管缺失分類及其病理生理

肝內膽管缺失是一種獲得性的膽管病變，可由免疫紊亂、腫瘤、藥物毒性、感染、缺血或不明原因引起。以下將介紹免疫介導的肝內膽管缺失病[17]。

3.1 原發性膽汁性膽管炎（primary biliary cholangitis，PBC） 是目前成人膽管缺失最常見的原因[1]。在病理標本上更常見的是膽管損傷后膽管周圍肉芽腫及后期發生的膽管丟失。PBC的發病是由遺傳易感性和環境因素共同觸發。在PBC患者中進行了廣泛的全基因組關聯研究表明，可能存在遺傳性免疫調節異常[18-20]。一項研究還發現PBC與CTLA4基因變體有關，該基因編碼一種參與自身耐受的共抑制免疫受體[21]。環境因素包括感染或化學因素暴露啟動分子模擬機制，即指引起免疫反應的抗原與內源蛋白質相似而引發自身免疫反應的現象。其中，T淋巴細胞直接攻擊小葉間隔膽管，這種持續損傷導致膽管逐漸破壞并最終消失。PBC患者的門管區通常圍繞著炎癥浸潤壞死的膽管，可見CD4+和CD8+T細胞高表達，其對丙酮酸脫氫酶復合物E2亞單位（PDC-E2）具有特異性。PDC-E2僅在PBC患者膽管上皮細胞的腔表面異常表達[22]。MHC II類限制性CD4+T 細胞識別 PDC-E2 的 163-176 氨基酸[23，24]。MHC I類限制性CD8+T細胞識別PDC-E2的159-167氨基酸[25]。該肽誘導大多數HLA-A*0201 PBC患者的特異性MHC-I限制性CD8+細胞毒性T淋巴細胞增殖，并且與外周血相比，肝內識別該表位的細胞毒性T淋巴細胞水平增高約10倍[26]。

3.2 自身免疫性膽管炎（autoimmune cholangitis，AIC） 是一種具有PBC臨床表現、生化異常及組織學特征，但間接免疫熒光檢測血清抗線粒體抗體（AMA）陰性，而抗核抗體和/或抗平滑肌抗體常陽性和/或高丙種球蛋白血癥的慢性膽汁淤積性肝病[27]。雖然AIC患者AMA陰性，但在膽管上皮細胞的頂端區域仍有PDC-E2表達，故從發病機制上推測，越來越多的學者傾向于AIC是PBC的一個亞型[28]。但也有部分學者認為，與PBC相比，AIC有不同的HLA、較低的免疫球蛋白M和谷草轉氨酶水平；病理特征表現為膽管損傷或缺失伴有匯管區的炎癥，所以它是一種獨立的疾病[29]。AIC中T淋巴細胞浸潤水平較PBC低，但是漿細胞、嗜酸性粒細胞或中性粒細胞的數量與PBC無統計學差異[30]。

3.3 原發性硬化性膽管炎（primary sclerosing cholangitis，PSC） 病變通常累及肝內和肝外膽管纖維化和狹窄。肝活檢可見經典的小膽管阻塞，呈“洋蔥皮”樣，但該病理并無特異性。臨床上以膽道成像多灶性狹窄及節段性擴張呈“串珠樣”改變為確診條件。PSC是復雜的免疫紊亂介導、多種機制共同參與的疾病，膽道成分通過N-Ras的激活誘導膽管細胞衰老是PSC的重要病理生理機制[13]。在PSC的肝穿病理中，仍然可以觀察到中小膽管缺失，其缺失程度與PBC相似，而具體的機制尚未明確[31]，可能是免疫介導的T細胞靶向膽管上皮細胞與炎癥細胞募集造成膽管損傷[32]。這種免疫性T細胞可能先在腸道中被激活，故50%PSC患者通常合并炎癥性腸病[33]。

3.4 結節病 是一種以非干酪樣肉芽腫為特征的系統性疾病，約三分之二的患者可出現肝內肉芽腫，極少發生黃疸。結節病肝損傷的病理報告常見描述為出現肝內多發非干酪樣肉芽腫、單核細胞浸潤、肝細胞損傷、肝纖維化或假小葉形成，而沒有膽管炎的表現。當門管區存在肉芽腫時，相鄰的膽管可能受損，最終導致膽管缺失[34]。

3.5 慢性移植物抗宿主病（chronic graft-versus-host disease，cGVHD） 常見于同種異體造血干細胞移植術后，患者可出現膽汁淤積的臨床表現。病理表現為靜脈炎、門管區淋巴細胞浸潤、膽管周圍炎及膽管損傷[35]。當膽管上皮細胞表達的次要組織相容性抗原與供體不匹配時，可發生單核細胞反應而損傷膽管細胞，阻塞小葉間膽管，最終導致膽管缺失。

3.5.1 急性肝細胞排斥反應 肝組織活檢病理特征主要表現為：（1）門管區混合性炎癥細胞浸潤；（2）小葉間膽管上皮細胞破壞性或非破壞性的非化膿性膽管炎；（3）靜脈炎。受損膽管外周、細胞之間、基底膜甚至腔內可見多種免疫細胞，包括:淋巴細胞、嗜中性粒細胞和嗜酸性粒細胞，提示膽管缺失的病理生理機制[36]。

3.5.2 慢性肝細胞排斥反應 肝移植后少有發生，發生率低于5%[37]。患者多有對類固醇不反應的急性細胞排斥反應病史。肝組織主要病理特征顯示膽管缺失伴有閉塞性血管病變。目前，慢性肝細胞排斥反應的發病機制尚不明確，可能是多因素包括血管阻塞、體液及細胞免疫途徑，膽管缺失可能與缺血及膽管免疫破壞有關[38]。

4 總結與展望

膽管缺失是眾多膽管病的一種病理學特征，除了少數藥物引起的膽管減少可發生逆轉修復膽管外，大部分膽管缺失呈進行性膽管破壞，甚至出現膽管消失綜合征，導致膽汁淤積、肝硬化或肝衰竭。不同病因引起的膽管缺失，其發病機制亦有不同。針對膽管干細胞與膽管上皮細胞的生物學行為的研究將有助于啟發膽管缺失的新型治療靶點，防止甚至逆轉膽管破壞，提高本組疾病患者的預后。