預處理和后處理對肝臟缺血再灌注影響的研究進展

夏志嘉，金俊飛

（桂林醫學院附屬醫院肝膽胰外科實驗室，廣西 桂林）

0 引言

近年來，肝接受者數量遠大于肝捐贈者，因此,提高肝臟移植手術的成功率至關重要。然而，肝臟移植過程中由于肝十二指腸韌帶的臨時夾緊，不可避免的發生肝臟缺血再灌注損傷，嚴重影響手術的成功率。許多實驗研究表明，通過一系列的預處理和后處理及聯合處理方法能夠使肝臟缺血再灌注損傷有效減輕，本文現就這些處理方法的研究進展展開綜述。

1 肝缺血再灌注預處理

1.1 直接機械缺血預處理（ischemic preconditioning，IPC)

直接機械IPC,簡而言之，是缺血操作前在門靜脈部位通過單個或多個短暫（幾分鐘）的局部肝臟IR，使肝臟獲得承受長時間局部缺血的能力。實驗結果顯示，IPC有明顯的保肝作用[1]。研究發現，IR前進行缺血5min再灌注10min，可產生一氧化氮增加肝缺血性損傷的耐受性, 而抑制一氧化氮合成可阻斷IPC的保護作用并減少組織氧合，增加肝細胞損傷。另外，肝臟缺血再灌注損傷的晚期，用直接機械IPC預處理可以改善組織ATP，能量電荷和肝壞死。

臨床研究得出結論，IPC有利于維持肝組織中ATP含量，可以使脂肪肝患者尤其是需長時間入流閉塞和脂肪變性的年輕患者免受IRI[2]。但是，直接IPC會對主要血管造成創傷，對靶器官造成壓力,并且在肝移植中可能無保護作用[3]。因此，直接機械IPC的臨床應用還需進一步探討。

1.2 遠端缺血預處理（remote ischemia preconditioning，RIPC）

RIPC是在遠離門靜脈的部位通過幾次短暫重復的局部缺血再灌注，然后再進行長期的肝臟缺血再灌注。其優點在于，RIPC通過一個器官的短暫缺血保護遠處器官，沒有直接壓力或對器官血管的損傷。RIPC已顯示可改善實驗模型中的肝IR損傷[4]，通過增加循環中的生化信使或激活神經通路保護遠端器官。RIPC中產生的血氧合酶可調節肝微循環和內皮功能，有利于減少IRI。最近研究發現RIPC可明顯降低肝缺血過程中IL-6，TNF-α以及鐵蛋白的水平[5]，并且可有效減少老年肝臟缺血性損傷[6]。最近一項臨床研究發現，RIPC對肝切除術后肝功能無明顯改善作用。然而，在供肝者體內進行RIPC可能有利于肝移植受者術后肝功能的恢復。

1.3 藥物及其他方式預處理

最近研究發現，預先吸入70%氦氣/ 30%氧氣的混合物3次5min來進行氦氣預處理，可通過PI3K / AKT途徑保護小鼠肝臟免受缺血和再灌注損傷[7]。七氟醚預處理顯著降低了患者術后血清ALT和AST的水平，并且對脂肪變性的患者更有效。葡萄籽花青素的預處理，通過減少抗氧化應激，也顯示出對IRI肝臟的保護作用[8]。雷帕霉素誘導的自噬增強了UC-MSCs遷移和釋放抗炎細胞因子的能力，從而改善了肝功能，病理變化和炎性細胞因子的水平，提供了針對肝I/ R損傷的增強保護[9]。

2 肝缺血再灌注后處理

2.1 缺血后處理 (ischemic post-conditioning, IPostC)

IPostC，源自IPC，最早產生于2002年。該策略被定義為一系列短暫重復的局部缺血和再灌注操作，該操作在局部缺血期之后立即在永久再灌注之前應用。實驗發現與IR組相比，IPostC組的細胞凋亡指數顯著降低，線粒體功能及細胞活力明顯恢復[10]。IPostC首先在實驗模型中顯示出對心肌具有保護作用。Sun等[10]在缺血和再灌注的大鼠模型中首次證明了IPostC對肝臟損傷的保護作用。缺血后處理有效減輕肝臟IRI。最近研究表明，在IRI過程中，IPostC對小鼠纖維化和肝硬化的肝臟同樣具有保護作用[11]。與此相一致，對100例接受肝移植的患者的研究結果發現，在組織學水平，接受IPostC的移植物對IRI具有更好的耐受性[12]。

2.2 遠端缺血后處理 （limb ischemic post-conditioning，LIPOC）

RIPOC首先由Kerendi等人于2005年發現。近期，對LIPC和RIPOC原理進行改進發展了肢體缺血后處理（LIPOC）方法。該方法簡易無創，不影響手術程序或延長手術時間。更重要的是，它可以在器官缺血后進行，具有重要的臨床價值。在實驗模型，Yanfeng Gao等[13]在肝門阻塞后進行了單側下肢進行2次4min缺血/4min再灌注，并確保下肢的第二次局部缺血治療在肝血管永久開放之前已經完成。結果顯示LIPOC對大鼠肝缺血-再灌注損傷具有保護作用。分子水平上LIPOC可減少超氧化物歧化酶的消除，增加了氧自由基的清除，降低了脂質過氧化作用，抑制了中性粒細胞的聚集，以及降低TNFα, IL1β等炎性細胞因子。另外，LIPOC抑制I / R損傷誘導的肝細胞凋亡，并降低Bax /Bcl-2比。此外，LIPOC可促進AKT和ERK1 / 2的磷酸化。臨床研究發現，短期LIPOC治療可在肝切除術后早期顯著抑制ALT，AST和總膽紅素，并減少肝缺血再灌注損傷[13]。但另一項臨床研究發現，肝移植再灌注后立即進行LIPOC效果不顯著[14]。因此，LIPOC的作用可能與實施的時段有關，再灌注前給予LIPOC才可能對肝臟IRI起保護作用。LIPOC對肝臟IRI的保護作用，還需進一步實驗探討。

2.3 藥物及其他方式預處理

一項臨床研究表明，在肝臟再灌注后停止異丙酚輸注，并用七氟醚替代10min，可減少器官損傷和術后并發癥，其機制可能是通過減少肝星狀細胞的活性氧信號傳導來保護肝細胞免受缺血性損傷[15]。

3 肝缺血再灌注聯合處理

有研究表明，在老年小鼠缺血預處理中添加雷帕霉素可通過恢復自體吞噬，減輕肝臟缺血和再灌注損傷[16]。另外，缺血預處理（IPC）和遠程缺血預處理（RIPC）的聯合治療通過抗氧化，抗凋亡，以及調節微循環等途徑，對肝臟IRI的保護表現出相加作用[17]。葡萄籽花青素（grape seed procyanidin,GSP）預處理和IPostC均可以調節SOD，GSHPX，NOS和CAT的活性，抑制細胞因子釋放來減少細胞損傷并促進細胞存活。將GSP聯合IPostC,可以通過增加GSHPX和CAT活性并且進一步降低細胞因子水平，來增強對肝臟IRI的保護作用[18]。并且，直接機械IPC或RIPC分別聯合IPostC，均可為肝臟IRI提供協同保護作用[8]。

4 展望

盡管部分預處理及后處理方法在動物模型顯示出令人振奮的效果，但臨床上應用仍處于謹慎態度。多種處理方式的聯合應用似乎更具有潛在的臨床應用前景，使患者受益。