張西波，段啟龍，李忠廉

(1天津市南開醫(yī)院，天津300100;2山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校)

阻塞性黃疸(OJ)是指由于肝外膽管或肝內(nèi)膽管阻塞所致的黃疸，常見原因包括結(jié)石、腫瘤、炎癥、寄生蟲與先天性畸形等;其可導(dǎo)致機(jī)體多器官的損害以及相應(yīng)的病理改變，最常見的是肝臟損傷［1，2］。20世紀(jì)80年代，研究發(fā)現(xiàn)一氧化氮(NO)的化學(xué)本質(zhì)是血管內(nèi)皮活性物質(zhì)(EDRF)，NO在OJ肝損害中具有雙重作用。在疾病發(fā)展早期，機(jī)體NO水平相對(duì)較低，可擴(kuò)張血管，抑制血小板聚集，改善肝臟血流;NO還具有抗氧化作用，可以與超氧陰離子等自由基結(jié)合，產(chǎn)生低毒性自由基，減輕肝損傷。隨著疾病的發(fā)展，內(nèi)毒素等各種刺激因子引起誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)表達(dá)增高，生成大量的NO，過量的NO具有細(xì)胞毒性，加重肝損傷。本文對(duì)NO在OJ肝損傷發(fā)病機(jī)制中所起的作用進(jìn)行綜述。

1 NO的生物學(xué)特性

NO是由NO合酶(NOS)催化L-精氨酸脫胍基形成，它可由很多不同種類的細(xì)胞通過NO合酶而產(chǎn)生。目前，NOS可分為2類，包括3種同工酶。第1類為構(gòu)成型 NOS(cNOS)，包括神經(jīng)元型 NOS(nNOS)和內(nèi)皮細(xì)胞型(eNOS)，分別來(lái)自神經(jīng)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞;第2類是iNOS，主要來(lái)自巨噬細(xì)胞。iNOS可在脂多糖(LPS)、γ-干擾素、腫瘤壞死因子等致炎因子的作用下產(chǎn)生。OJ時(shí)iNOS被上述因子激活后高表達(dá)，活性可持續(xù)達(dá)20 h，較cNOS合成的NO水平高約1 000倍［3］，是引起體內(nèi)NO過量產(chǎn)生的主要基礎(chǔ)。

2 NO的作用

一方面，NO作為血管內(nèi)皮舒張因子能夠擴(kuò)張血管，改善微循環(huán)，預(yù)防氧化應(yīng)激，減少炎癥反應(yīng)，從而保護(hù)肝臟;另一方面，內(nèi)毒素可使Kupffer細(xì)胞釋放NO，誘發(fā)肝細(xì)胞壞死和凋亡，損傷肝功能，又能直接介導(dǎo)多種氧化應(yīng)激反應(yīng)和免疫反應(yīng)損傷。NO在低濃度時(shí)對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用。作為氣體分子，NO可自由通過細(xì)胞膜，當(dāng)與細(xì)胞內(nèi)可溶性鳥苷酸環(huán)化酶亞鐵血紅素中的鐵結(jié)合后，可形成亞硝酰基血紅素復(fù)合物，進(jìn)而催化三磷酸鳥苷轉(zhuǎn)化為環(huán)磷酸鳥苷(cGMP);后者可激活相關(guān)蛋白激酶使胞內(nèi)鈣外流或進(jìn)入胞內(nèi)鈣庫(kù)，抑制Ca2+內(nèi)流，使肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白結(jié)合受抑制，血管平滑肌松弛，血管擴(kuò)張，血壓降低，局部血流量增加，改善微循環(huán)。NO還可通過亞硝酸化使谷氨酸氧化調(diào)節(jié)位點(diǎn)的巰基形成二硫鍵，下調(diào)谷氨酸受體調(diào)控的離子通道，減輕由于鈣超載所致的毒性，同時(shí)減少細(xì)胞毒性物質(zhì)。當(dāng)組織器官血供減少時(shí)，NO通過其舒張血管的作用使血流量增加，進(jìn)而增加氧供起到保護(hù)作用。然而，NO及其衍生產(chǎn)物同時(shí)又具有細(xì)胞毒作用，大量NO可抑制DNA的修復(fù)與合成，引起核酸的亞硝酰化反應(yīng)，導(dǎo)致DNA斷裂;NO還可抑制線粒體呼吸鏈，抑制ATP的產(chǎn)生，造成上皮細(xì)胞通透性增加［4］。因此，NO又可通過松弛血管平滑肌以及其細(xì)胞毒性作用對(duì)器官產(chǎn)生損害，血管持續(xù)舒張和反應(yīng)性下降將引起和加速器官缺血缺氧、多器官功能障礙以及多器官衰竭等［5］。生理濃度的NO可通過上調(diào)細(xì)胞cGMP、誘導(dǎo)產(chǎn)生熱休克蛋白、穩(wěn)定線粒體膜抑制細(xì)胞色素C的釋放，上調(diào)抗凋亡基因表達(dá)等途徑對(duì)細(xì)胞凋亡作用進(jìn)行抑制;而高濃度NO由于可與氧反應(yīng)產(chǎn)生大量的活性氮和活性氧產(chǎn)物，并大量堆積在細(xì)胞內(nèi)引起細(xì)胞毒作用，啟動(dòng)并加速了細(xì)胞的凋亡程序［6，7］。

3 OJ時(shí)NO在肝臟中的作用

OJ時(shí)伴隨膽汁淤積，血液中膽紅素、膽汁酸濃度增高。高膽紅素、高膽汁酸、內(nèi)毒素和膽鹽可引起機(jī)體一系列病理改變，導(dǎo)致肝臟損傷。喬文禮等［8］研究發(fā)現(xiàn)，隨著兔膽管梗阻時(shí)間延長(zhǎng)，血清ALT、AST、總膽紅素明顯升高，同時(shí)血清活性NO也增高;并且，認(rèn)為NO作為活化的巨噬細(xì)胞分泌的產(chǎn)物，可能介導(dǎo)了內(nèi)毒素所致的肝損害。郭宇廷等［9］研究表明，OJ患者NO水平顯著升高，加重了肝損傷。Tu等［10］通過分離培養(yǎng)OJ大鼠肝細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，NO在OJ肝細(xì)胞中的含量明顯升高，發(fā)生肝細(xì)胞線粒體功能異常，導(dǎo)致肝臟能量代謝障礙。Han等［11］研究證明，OJ時(shí)iNOS增高誘導(dǎo)產(chǎn)生的大量NO引起上皮細(xì)胞功能損傷，誘導(dǎo)產(chǎn)生一系列的病理變化。Pilette等［12］在對(duì)繼發(fā)性膽汁性肝硬化大鼠血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)NO合成過多使微循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞損傷，可能是其高血流動(dòng)力學(xué)的原因之一。Green 和 Fallon 等［13，14］研究表明，高濃度 NO 引起血管反應(yīng)性降低，機(jī)體微循環(huán)障礙，毛細(xì)血管過度擴(kuò)張，引起膽道梗阻后腎、肺的損傷。因此，NO主要參與炎癥反應(yīng)、脂質(zhì)過氧化、肝臟微循環(huán)障礙以及肝細(xì)胞葡萄糖合成障礙等引起的肝損害［15，16］。

NO在OJ患者肝損傷起損害作用的主要機(jī)制:①內(nèi)毒素、TNF-α等致炎因子可誘導(dǎo)肝細(xì)胞和Kupffer細(xì)胞的NO合成增高，NO則與氧自由基生成毒性較大的氮自由基，產(chǎn)生過氧化損傷。②OJ時(shí)大量合成釋放的NO與氧自由基，可攻擊肝細(xì)胞各種膜相結(jié)合的不飽和脂肪酸，引起脂質(zhì)過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，加重肝細(xì)胞損傷［17］。③OJ時(shí)微循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞損傷，微循環(huán)局部微血栓形成，造成微循環(huán)障礙，引起肝細(xì)胞缺血、缺氧。此時(shí)，內(nèi)毒素血癥又可刺激血管內(nèi)皮上的iNOS表達(dá)［18］，生成過多的NO可調(diào)節(jié)離子通道，使血管平滑肌舒張，造成肝竇的血流量減少，加重肝細(xì)胞缺血、缺氧狀態(tài)。④可引起肝細(xì)胞線粒體損傷，影響能量代謝。⑤過量的NO可介導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡。

因此，NO在介導(dǎo)肝細(xì)胞損傷中具有雙重作用，即可擴(kuò)張血管、抑制血小板聚集和黏附、改善缺血缺氧作用和細(xì)胞毒性;而高濃度的NO和來(lái)源于肝細(xì)胞、Kupffer細(xì)胞等的NO起到了細(xì)胞毒性作用［19］。

4 NO在肝細(xì)胞凋亡中的作用

細(xì)胞凋亡在維持肝膽系統(tǒng)正常生理狀態(tài)和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中起著重要作用，NO對(duì)細(xì)胞的凋亡具有雙重性，NO既可促進(jìn)細(xì)胞凋亡，又可抑制細(xì)胞凋亡。過量的NO可致突變而引起致癌作用，通過線粒體和Fas受體兩種途徑，DNA損傷、蛋白質(zhì)修飾、線粒體呼吸鏈功能等均參與了NO介導(dǎo)的凋亡［20］。NO在介導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡的過程中，啟動(dòng)了Fas凋亡途徑［21］，而抑制 NO的過量產(chǎn)生可上調(diào) Bcl-2 mRNA的表達(dá)。Bcl-2是從B淋巴細(xì)胞瘤中首先分離出的一種原癌基因［22］，其產(chǎn)物Bcl-2蛋白可抑制淋巴細(xì)胞的凋亡過程，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。同時(shí)，研究也表明，NO的大量產(chǎn)生可能抑制Bcl-2基因表達(dá)［23］，使過度凋亡不能得到有效控制。氧化形成的活性氧類物質(zhì)通過損害蛋白質(zhì)、核酸和脂類，破壞線粒體結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡［24］。因?yàn)榧?xì)胞線粒體在活性氧類物質(zhì)誘導(dǎo)凋亡中起關(guān)鍵作用［25，26］。細(xì)胞能量代謝障礙及線粒體釋放的促凋亡信號(hào)分子，參與活性氧類物質(zhì)的致細(xì)胞凋亡效應(yīng)［27］。研究發(fā)現(xiàn)，NO能夠顯著增加p53的表達(dá)，抑制鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖，這種作用呈劑量—時(shí)間依賴性［28］。因此，NO可通過干擾細(xì)胞的能量代謝而導(dǎo)致凋亡，又可作為一種活躍的自由基而介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，同時(shí)也可直接引起DNA損傷和突變;此外，NO引起的某些凋亡相關(guān)基因的表達(dá)變化也是其誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制之一。

綜上所述，NO通過多種復(fù)雜方式與線粒體呼吸鏈相作用來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的氧化呼吸和線粒體能量代謝等，同時(shí)線粒體也是細(xì)胞內(nèi)自由基生成的主要場(chǎng)所，NO和自由基之間的反應(yīng)又使NO對(duì)線粒體的作用更加復(fù)雜。NO對(duì)細(xì)胞的凋亡具有雙重性，NO既能促進(jìn)細(xì)胞凋亡，又能抑制細(xì)胞凋亡，并且在凋亡的不同階段發(fā)揮的作用也不同。目前，NO與線粒體在OJ發(fā)生時(shí)的相互作用機(jī)制尚未完全闡明，但其在病理生理狀態(tài)下所表現(xiàn)出的重要作用已引起人們的廣泛關(guān)注，對(duì)其更加深入的研究將為OJ患者的臨床藥物治療提供理論基礎(chǔ)。

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