血小板与肝纤维化的关系*

2011-08-15 00:48庞青田峰刘昌
实用肝脏病杂志 2011年4期
关键词:肝细胞纤维化肝硬化

庞青 田峰 刘昌

肝纤维化是各种慢性肝病向肝硬化发展所必经的病理过程。大量实验和临床研究证实,肝纤维化是一个动态的可逆的过程,而发展到中晚期肝硬化则认为是不可逆的。针对肝纤维化的机制进行深入研究以寻求抗肝纤维化治疗的靶点是目前肝病研究的热点。临床上,肝纤维化患者血小板参数有显著改变,提示血小板与肝纤维化之间有着密切的关系。

一、血小板的结构及生物学功能

血小板是血液中体积最小的血细胞,由骨髓造血组织中的巨核细胞产生,其生成受血小板生成素(thrombopoietin,TPO)的调节。新生的血小板约1/3贮存在脾脏,其寿命约1~2周,衰老的血小板大多在脾脏中被清除。血小板内散在着两种颗粒:α颗粒和致密颗粒,颗粒内富含5-羟色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)、纤维蛋白原、转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、血小板源性生长因子(plateletderived growth factor,PDGF)等多种物质。

众所周知,血小板在生理性止血和促进凝血方面发挥着重要作用,它还可以保护毛细血管壁的完整性。血小板也参与伤口愈合、炎症反应及器官移植排斥等生理病理过程。后来发现血小板亦有吞噬病毒的功能,临床上一些病毒性疾病患者常出现血小板减少,因此血小板可能是机体对抗病毒的一道防线。最近一些研究表明血小板参与了肝脏的一些生理和病理过程。

二、血小板在肝纤维化诊断中的价值

国内外多项研究表明,肝纤维化患者血小板数量(PLT)明显减少,血小板平均体积(MPV)及分布宽度(PDW)明显增加。临床资料也显示随着肝纤维化程度由S0到S4进展,PLT逐渐下降[1,2]。当血小板低于50×109/L时,患者便具有出血的危险。此外,随着患者肝功能Child-Pugh A到C级的进展,血清中TPO水平也同PLT一样,逐渐下降[3]。

肝纤维化患者血小板变化的原因,主要有以下几个方面:1.肝纤维化患者继发脾功能亢进,大量血小板储存在脾脏内,由于脾脏的阻隔作用,血小板在网状内皮系统破坏增多[4];2.肝炎病毒对骨髓巨核细胞系统有明显抑制作用,导致血小板生成减少;肝炎病毒对免疫功能亦有抑制作用,使血小板免疫破坏增加,血小板减少;3.肝纤维化患者存在获得性血小板贮存池病,导致血小板计数减少及功能障碍;4.TPO主要由肝细胞产生,肝脏损伤时TPO减少也是血小板减少的一个重要原因。

肝活检是评估肝纤维化程度的金标准,但因其有出血、疼痛等并发症以及费用较高,患者接受程度并不高[5]。此时一些非侵袭性指标即血清学指标用来辅助诊断肝纤维化显得尤为重要。鉴于PLT在肝纤维化患者中的显著变化,不少学者建议将PLT作为诊断肝纤维化的一个重要指标。研究者发现用PLT水平评估肝纤维化程度具有明显的统计学意义[6]。肝纤维化的非侵袭性指标还包括ALT、AST、ALB等肝功能参数及肝纤维化四项等,这些指标通常联合影响肝纤维化的进展。最近几年又提出了一些用于诊断肝纤维化的常规指标组合模型,常见的有APRI(aminotransferase/platelet ratio index),APRI最初由Wai[7]提出,他发现该模型受试者工作特征(ROC)曲线下面积为0.88,说明用APRI评估肝纤维化程度具有重要价值。其他一些组合指标如Forns index[8]、FibroTest[9]及FibroIndex[10]等均有人用于诊断肝纤维化,且这些组合模型比单个指标更具有诊断价值[6],而上述组合模型及其他一些组合模型均将PLT作为其中的一个重要参数,可见PLT在诊断肝纤维化中的价值。

三、血小板影响肝纤维化的可能机制

(一)血小板源性TGF-β1与肝纤维化 肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)是肝纤维化发生发展过程中的关键细胞。肝损伤时,HSC的结构发生变化,它失去特征性的脂滴并表达新的受体如PDGF受体、TGF-β1受体等[11]。TGF-β1可与HSC上相应的受体结合而启动HSC的活化,然后通过ALK5/smad2/3途径在HSC内传递,刺激胶原的产生,促进肝纤维化的形成。可见,TGF-β1在肝纤维化的形成中起着重要的作用。血小板颗粒内存在着大量的TGF-β1,有研究指出血小板活化后可释放TGF-β1[12],进而促进肝纤维化的形成。后来有学者报道血小板可抑制TGF-βmRNA的表达、增加MMP-9的表达,从而发挥改善肝纤维化的作用[13],这与前面的研究结果似乎矛盾,血小板如何影响TGF-β1的表达和肝纤维化的发生目前尚不清楚。

(二)TSP-1与肝纤维化 血小板反应蛋白-1(thrombospondin-1,TSP-1)可通过CD36使巨核细胞发生凋亡[14],从而导致血小板生成减少,而血小板减少时TSP-1水平亦增高。已证实TSP-1可影响肾纤维化的进展[15],亦有研究报道TSP-1可促进肺纤维化的形成。实验发现TSP-1在肝组织中的表达量与肝纤维化程度成正比[16],而且TSP-1具有活化TGF-β1的作用[17],推测TSP-1可能影响肝纤维化的进展,TSP-1对于TGF-β1活性的调节可能为血小板影响肝纤维化的一种途径。

(三)血小板源性5-HT与肝纤维化 5-HT亦称血清素,是一种古老的神经递质和激素。它在自然界动植物中广泛存在,人体内约90%的5-HT合成和分布于肠嗜铬细胞,8%~10%储存于血小板,1%~2%作为神经递质存在于中枢神经系统。血液中95%以上的5-HT贮存于血小板的致密颗粒中,由于血脑屏障的存在,血液中5-HT不能进入脑内,故中枢和外周的5-HT分属两个功能不同的独立系统。血小板被活化后可释放5-HT,进而发挥生物学效应。

已经证实,5-HT参与了一些纤维化疾病如腹膜后纤维化、类癌心脏病、肺动脉高压、主动脉瓣病等[18]。肝脏有多种细胞可表达5-HT受体,肝硬化患者血浆中5-HT水平较正常人明显增高,且与肝硬化分级有关,而5-HT代谢产物5-羟吲哚乙酸相对下降[19]。提示5-HT在肝纤维化中可能扮演着重要角色。

肝脏持续损伤,可以进一步引起肝细胞的再生及HSC的激活,而最终引起肝纤维化,发展到中晚期则伴随着肝再生结节形成[20]。肝纤维化与肝再生的关系密切。Murata等发现在肝叶切除后血小板在残余的肝脏聚集,并且随着血小板数目的上升,肝细胞的有丝分裂以及肝细胞再生均明显增强[21],提示血小板对于肝脏的再生有着促进作用。Lesurtel[22]等通过马利兰诱导肝部分切除后的小鼠制作血小板减少模型,发现小鼠肝细胞增殖明显受到抑制;后来他们通过氯吡格雷降低小鼠血小板的活性,肝细胞增殖也受到抑制。给予上述小鼠补充5-HT受体激动剂后,肝细胞增殖可恢复至正常水平;相反,5-HT 2A和2B受体拮抗剂可抑制肝再生。说明5-HT可能通过5-HT 2A和2B受体介导肝细胞再生。为了进一步证实血小板中5-HT的作用,他们对TPH1-/-的小鼠(血小板中缺少5-HT)行肝部分切除术,发现肝脏再生减轻。随后为了证明5-HT具有促肝细胞有丝分裂的能力,他们给予TPH1-/-的小鼠注射色氨酸,此时血小板5-HT水平可达到野生型水平,而肝增殖也恢复正常水平。因此血小板及5-HT可促进肝损伤后肝细胞再生,推测他们也可能影响着肝纤维化的进展。

5-HT 2A和2B受体拮抗剂可抑制HSC增殖,也可抑制神经生长因子(NGF)诱导的HSC的凋亡,推测5-HT可促进HSC的增殖。后来证实5-HT自身并不能引起HSC的增殖,但它可以增加PDGF刺激HSC引起的增殖效应,而对IGF-1刺激的HSC增殖无影响,说明5-HT可与PDGF协同作用促进HSC的增殖[18],进而影响肝纤维化的发生。此外,5-HT还可促进HSC表达TGF-β1和smad蛋白进而活化HSC,相反其拮抗剂酮色林可抑制TGF-β1和smad的表达。5-HT还可介导肝灌注不足、调节肝血窦血流影响肝硬化门脉高压[23]。

(四)血小板与肝炎病毒 肝纤维化是对病毒性感染、酒精等各种病因引起的肝脏损伤的修复过程,如果血小板与肝纤维化之间有密切的关系,那么它与肝纤维化的病因之间也可能存在内在联系。

前面已经提到,血小板减少是许多病毒性疾病的共同显著特征,早在1968年Mustard[24]等就发现血小板具有吞噬病毒的功能,后来有人报道血小板可以吞噬虫媒病毒、新城疫病毒等。推测血小板亦可能具有吞噬肝炎病毒的功能,从而阻碍肝纤维化的发生。此外,肝炎病毒也可影响血小板的数量,乙型肝炎病毒可抑制造血干细胞,从而抑制骨髓巨核细胞浆分裂,引起血小板数量的下降[25]。Jennifer发现抗丙型肝炎治疗后获得持续病毒学应答的患者血小板水平高于无应答患者[26],表明血小板在检测患者接受抗病毒治疗后丙型肝炎病毒是否已被清除方面具有重要的价值。此外,血小板也影响着乙型肝炎相关性肝癌患者的预后,此类患者血小板计数越低,病毒载量则相对越高,就越容易复发[27]。

(五)血小板介导肝纤维化的其他可能途径 最新在血小板减少症小鼠中的研究显示,血小板可通过HGF/C-met信号通路抑制I型胶原表达而发挥抗肝纤维化的作用,血小板减少时可因I型胶原的大量合成而导致肝纤维化的进展和加剧[28]。

PDGF是HSC强烈的有丝分裂原,可启动HSC的增殖、活化为肌成纤维细胞。PDGF是一种由血小板释放的细胞因子,生理状态下以颗粒的形式储存于血小板中,肝脏受损时血小板可以合成和分泌PDGF,以旁分泌及自分泌的方式促进肝纤维化的形成。

血小板具有特定的形态结构和生化组成,α颗粒和致密颗粒表面存在着多种细胞因子和物质,除了上述物质外,其他一些物质也可能介导肝纤维化的形成。

四、小结

血小板在肝纤维化的发生发展及诊断上具有重要的意义,但其介导肝纤维化的具体机制目前仍不清楚,对其进一步深入的研究,有利于我们临床上寻求抗肝纤维化治疗的新的靶点。

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