肝星狀細(xì)胞與脂肪肝

上海市閘北區(qū)中心醫(yī)院消化科(200070) 陸倫根

　　肝臟由實(shí)質(zhì)細(xì)胞(肝細(xì)胞)和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞或間質(zhì)細(xì)胞組成,后者包括肝竇周存在的肝星狀細(xì)胞(HSC),枯否氏細(xì)胞(KC),竇內(nèi)皮細(xì)胞(SEC),pit細(xì)胞等。在脂質(zhì)代謝中起中心地位作用的是肝細(xì)胞,近來發(fā)現(xiàn)肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞與脂肪肝的發(fā)生發(fā)展亦有一定的關(guān)系。

　　HSC有多種名稱,如Ito細(xì)胞、貯脂細(xì)胞、竇周細(xì)胞等。在正常肝臟中 ,HSC與肝細(xì)胞數(shù)量之比為1:20,其總體積占肝體積的1.4%。HSC在肝小葉周圍帶中較多,中央帶則較少,且脂滴也相對(duì)較少,甚至無脂滴。正常狀態(tài)下,HSC主要能儲(chǔ)存和代謝維生素A、合成載脂蛋白(APO E、A-I和A-IV)和前列腺素(PGF2a、D2、I2和E2)、合成與分泌細(xì)胞外基質(zhì)、產(chǎn)生細(xì)胞因子和表達(dá)膜受體。近來發(fā)現(xiàn)HSC的收縮可調(diào)節(jié)肝微循環(huán)。

　　HSC胞漿含有特征性脂滴,其數(shù)目和直徑在不同的生理狀態(tài)下變化較大。脂滴可分為I型和II型,I型脂滴為電子致密性的,膜包裹的且體積變化大,但總是小于II型脂滴。這些膜包裹的I型脂滴由含酸性磷酸酶活性的糖蛋白包繞,很易被溶酶體降解。II型脂滴位于胞漿的基質(zhì)中,無膜包裹,大多數(shù)脂肪滴是II型。在高維生素A血癥的大鼠,I型脂滴通常見于肝小葉的周邊區(qū)和中心區(qū)的HSC中。

　　HSC在肝內(nèi)維生素A和視黃酯的形成和貯存中發(fā)揮重要的作用。飲食中維生素A由腸粘膜細(xì)胞借長(zhǎng)鏈脂肪酸(主要是油酸和棕櫚酸)酯化,通過淋巴通路以乳糜微粒進(jìn)入體內(nèi)。乳糜微粒殘粒(CMR)含有幾乎所有的酯化維生素A ,由殘粒受體被肝細(xì)胞攝取,然后轉(zhuǎn)運(yùn)到HSC中.在正常大鼠,體內(nèi)全部的維生素A中約90％貯存于肝中。HSC、肝細(xì)胞、SEC、KC中維生素A含量分別約為75％、21％、3％和1％。維生素A通過HSC內(nèi)的特異性維生素A結(jié)合蛋白(RBP)轉(zhuǎn)運(yùn)到HSC中。細(xì)胞內(nèi)RBP濃度較肝細(xì)胞高約20倍。其是通過濃度依賴的梯度攝取維生素A和視黃酯。HSC脂滴中,視黃酯和甘油三酯是脂滴中的主要成分,占脂滴脂質(zhì)成分的70-85%,其中視黃酯約占42%,甘油三酯約占30%,脂滴中少量成份是未酯化的維生素A,約占3％,膽固醇酯和膽固醇約為13 ％,游離脂肪酸約為4%,各種磷脂約占4％。飲食中維生素A攝取的變化可明顯影響HSC中脂滴的成份和含量,而飲食中的甘油三酯對(duì)此無影響。與肝細(xì)胞相比,HSC中有不同的機(jī)制調(diào)節(jié)著脂質(zhì)的成份和含量。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,高維生素A飲食的大鼠HSC中,視黃酯的增加10倍于對(duì)照組,脂質(zhì)維生素A量增加39.5%-65.4%。視黃酯和維生素A的增加伴隨著HSC的甘油三酯、膽固醇酯和游離脂肪酸的增加,最后整個(gè)脂質(zhì)與對(duì)照組相比約增加5倍;而在低維生素A飲食中,則出現(xiàn)相反的變化。因此,HSC中的維生素A和總脂質(zhì)水平受飲食維生素A攝取的影響。高和低甘油三酯飲食影響著整個(gè)肝中的甘油三酯、膽固醇酯和總脂質(zhì)的量,可能主要反映肝細(xì)胞的脂質(zhì)量和成分,也影響著KC、SEC中的甘油三酯水平。而對(duì)HSC的脂質(zhì)水平和成分無影響,但過量的飲酒可使HSC中的脂滴大小和數(shù)目減少[5]。在慢性肝損傷時(shí),HSC轉(zhuǎn)變成纖維母細(xì)胞樣型,HSC漸漸地失去維生素A脂滴。

　　近來研究證實(shí),HSC表型轉(zhuǎn)化中,與脂質(zhì)合成有關(guān)的兩種主要酶活性可發(fā)生改變,一種為介導(dǎo)脂質(zhì)重新合成的葡萄糖-3-磷酸脫氫酶(GPDH),另一個(gè)為介導(dǎo)血漿脂質(zhì)重新?lián)饺氲闹�蛋白脂�?LPL)。在HSC表型早期轉(zhuǎn)化中,脂質(zhì)合成的兩條通路都被激活。當(dāng)HSC已產(chǎn)生脂滴時(shí),LPL途徑減低,而GPDH途徑仍然高。據(jù)報(bào)道成人肝臟缺乏LPL,但在應(yīng)急狀態(tài)下,在肝竇的HSC和SEC表面及周圍可見LPL。在某些情況下,HSC脂滴中膽固醇和甘油三酯的存在和脂質(zhì)的消失與維生素A消失一起提示HSC具有合成脂蛋白(如LDL和HDL)的能力。Ramador等發(fā)現(xiàn)HSC能分泌和合成ApoE、ApoAI、ApoIV和少量的ApoC,這些載脂蛋白大多數(shù)是高密度的載脂蛋白,但HSC產(chǎn)生的量要較肝細(xì)胞為少。許多研究證實(shí),大鼠HSC膜上有VLDL受體、HDL受體、LDL受體和ApoCIII結(jié)合位點(diǎn)等。提示其亦參與肝臟的脂質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)。

　　我們近來的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在體外,甘油三酯、極低密度脂蛋白、花生四烯酸和亞油酸可影響肝星狀細(xì)胞的增殖。在一定濃度下,甘油三酯、極低密度脂蛋白、花生四烯酸和亞油酸可促進(jìn)肝星狀細(xì)胞增殖,花生四烯酸高濃度對(duì)肝星狀細(xì)胞有毒性作用。在Kupffer細(xì)胞生長(zhǎng)接近80%融合時(shí)培養(yǎng)基中分別加入甘油三酯(25mg/l)、極低密度脂蛋白(5mg/l)、花生四烯酸(5mg/l)和亞油酸(5mg/l),培養(yǎng)48小時(shí),收集培養(yǎng)液,用透析袋透析,制得不同的Kupffer細(xì)胞培養(yǎng)的上清液(KCCM),然后以MTT法分別觀察不同的KCCM對(duì)肝星狀細(xì)胞增殖效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常和KCCM組相比,KCCM+極低密度脂蛋白組、KCCM+甘油三酯組、KCCM+花生四烯酸組和KCCM+亞油酸組對(duì)肝星狀細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用(P<0.01); KCCM+極低密度脂蛋白組和KCCM+甘油三酯組之間無差異(p>0.05),而KCCM+花生四烯酸組較KCCM+亞油酸組促肝星狀細(xì)胞增殖作用明顯(P<0.05);KCCM組高于正常組,但統(tǒng)計(jì)學(xué)無差異(p>0.05);結(jié)果表明脂質(zhì)和脂肪酸可通過Kupffer細(xì)胞而影響肝星狀細(xì)胞,Kupffer細(xì)胞和肝星狀細(xì)胞一起參與脂肪肝肝纖維化的發(fā)生。

　　應(yīng)用¹²⁵I-LDL和¹²⁵I-HDL₃配體進(jìn)行放射性配基結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)定脂質(zhì)對(duì)肝星狀細(xì)胞膜LDL、HDL受體的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝星狀細(xì)胞膜表面存在LDL、HDL受體,肝星狀細(xì)胞與濃度遞增的¹²⁵I-LDL和¹²⁵I-HDL₃共同孵育進(jìn)行飽和試驗(yàn),肝星狀細(xì)胞LDL、HDL受體特異性結(jié)合LDL、HDL的濃度效應(yīng)曲線,呈可飽和性指數(shù)曲線,將特異結(jié)合用于Scatchard作圖,r分別為-0.9751和-0.9616,解離常數(shù)分別為8.4736nM和9.1256nM,最大結(jié)合容量分別為439.32和259.34fmol/mg蛋白。甘油三酯(25ug/ml)、極低密度脂蛋白(25ug/ml)對(duì)¹²⁵I-LDL結(jié)合LDL受體的影響及Scatchard作圖后,得出甘油三酯、極低密度脂蛋白的r分別為-0.9771、-0.9849,KD分別為7.8899、7.0249,最大結(jié)合容量(Bmax)分別為489.95、455.30fmol/mg蛋白。甘油三酯(25ug/ml)、極低密度脂蛋白(25ug/ml)對(duì)125I-HDL3結(jié)合HDL受體的影響及Scatchard作圖后,得出甘油三酯、極低密度脂蛋白的r分別為-0.9313、-0.9736,KD分別為10.4282、10.2863,最大結(jié)合容量(Bmax)分別為287.43、259.03fmol/mg蛋白。結(jié)果表明肝星狀細(xì)胞膜表面存在LDL、HDL受體;脂質(zhì)可增加LDL受體對(duì)LDL的親合力,但降低HDL受體對(duì)HDL₃的親合力。肝星狀細(xì)胞膜上的 LDL、HDL受體對(duì)脂蛋白代謝及膽固醇的調(diào)節(jié)有重要作用,為闡明脂肪肝肝纖維化的發(fā)生提供了新的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

　　脂質(zhì)對(duì)肝星狀細(xì)胞前膠原I、III mRNA表達(dá)有影響,肝星狀細(xì)胞分別用甘油三酯(25mg/l)和極低密度脂蛋白(25mg/l)共孵育10天后,分別提取肝星狀細(xì)胞的RNA,用Northern blot雜交觀察甘油三酯和極低密度脂蛋白對(duì)肝星狀細(xì)胞前膠原I、III mRNA表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝星狀細(xì)胞經(jīng)甘油三酯和極低密度脂蛋白刺激后其前膠原I、IIImRNA表達(dá)均明顯增加。結(jié)果顯示脂質(zhì)可直接增加肝星狀細(xì)胞前膠原I、III mRNA表達(dá),脂質(zhì)可通過刺激肝星狀細(xì)胞而與脂肪肝肝纖維化的發(fā)生有關(guān)。

　　有研究表明,酒精性肝損傷在早期脂肪肝階段,肝組織炎癥、壞死不明顯或缺乏時(shí),肝星狀細(xì)胞即已激活。Tsukamoto等研究發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物同等量的酒精攝入,飲食中脂肪含量高者更易形成脂肪肝和肝纖維化,且兩者常相繼或同時(shí)發(fā)生于同一部位。因此肝內(nèi)脂質(zhì)可能與肝星狀細(xì)胞激活及肝纖維化的形成有關(guān)。在人類酒精性肝病,Reeves 等對(duì)38例無酒精性肝炎和肝硬化表現(xiàn)的飲酒患者,肝活檢組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)活化的HSC數(shù)目與Kupffer細(xì)胞或肝纖維化的量無關(guān),而與脂肪肝的嚴(yán)重度有關(guān)。說明在酒精性肝病中,壞死炎癥或Kupffer細(xì)胞增加及繼發(fā)的肝纖維化不是HSC 活化的必備條件,而酒精誘導(dǎo)的HSC活化和脂肪肝的嚴(yán)重度有關(guān)。

　　就目前的研究,我們還不能證明在HSC中脂質(zhì)的聚積量以及HSC活化與肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞脂肪肝程度或血清水平之間的關(guān)系。因此,尚有許多工作需要進(jìn)一步探索和研究。