王絨，鐘庭燕，馬浩軒，劉鵬，黃子娟

（西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院 肝膽病科，四川 瀘州）

0 引言

肝衰竭是由多種因素引起的嚴(yán)重肝臟損害，導(dǎo)致合成、解毒、代謝和生物轉(zhuǎn)化功能嚴(yán)重障礙或失代償[1]。其臨床發(fā)病急、病情危重，病死率高，除肝移植外尚無特效治療藥物。肝細(xì)胞凋亡是肝衰竭的重要機(jī)制之一，主要由死亡受體途徑和線粒體凋亡途徑介導(dǎo)[2]。線粒體作為細(xì)胞進(jìn)行氧化和能量轉(zhuǎn)換的主要場(chǎng)所,被稱為能量轉(zhuǎn)換器。除了為細(xì)胞供能外，線粒體還參與細(xì)胞分化、細(xì)胞信息傳遞和細(xì)胞凋亡等過程，并具有調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期的能力。肝臟是一個(gè)富含龐大線粒體庫的器官，而線粒體途徑作為肝細(xì)胞凋亡的中心環(huán)節(jié)，在肝衰竭的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用。故通過干預(yù)線粒體凋亡途徑中的相關(guān)分子，可為肝衰竭的治療帶來新治療思路。

1 肝衰竭

肝衰竭在我國主要是由肝炎、藥物、化學(xué)損傷等引起的嚴(yán)重肝臟損害，臨床表現(xiàn)為凝血功能障礙、黃疸、肝腎綜合征、肝性腦病，是臨床常見的嚴(yán)重肝病癥候群，病死率極高[1]。2018 版指南將肝衰竭分為急性肝衰竭、亞急性肝衰竭、慢加急（亞急）性肝衰竭、慢性肝衰竭。肝衰竭的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，因此研究肝衰竭機(jī)制、發(fā)展規(guī)律、治療等成為醫(yī)學(xué)界的研究熱點(diǎn)，近年來研究發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞凋亡和線粒體能量代謝在肝功能衰竭發(fā)病機(jī)制中起重要作用[3]。張向穎等總結(jié)出肝臟內(nèi)Toll 樣受體4（TLR4）識(shí)別并結(jié)合脂多糖（LPS）引起炎癥級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)，過度炎癥免疫性反應(yīng)導(dǎo)致大量肝細(xì)胞凋亡和壞死，最終引起肝衰竭的發(fā)生[4]。鄧怡林等研究結(jié)果證實(shí)在脂多糖/D-氨基半乳糖氨誘導(dǎo)小鼠急性肝衰竭早期,存在廣泛的肝細(xì)胞凋亡?？梢姼渭?xì)胞凋亡在肝衰竭中扮演重要角色[5]。

2 線粒體凋亡途徑

細(xì)胞凋亡不同于缺氧所致的細(xì)胞壞死，是細(xì)胞主動(dòng)實(shí)施的一個(gè)過程，細(xì)胞凋亡是指機(jī)體在生理或病理?xiàng)l件下，為了維持自身內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，通過基因調(diào)控使細(xì)胞產(chǎn)生主動(dòng)、有序的死亡，并伴有一系列的包括核固縮、DNA 片段化、細(xì)胞膜重塑、凋亡小體的形成等，最終凋亡的細(xì)胞被吞噬而消亡。其過程大致分為：接收凋亡信號(hào)- 調(diào)控凋亡分子間的相互作用- 蛋白水解酶（Caspase）的激活- 連續(xù)反應(yīng)的過程，主要分為內(nèi)源性線粒體途徑、內(nèi)源性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑及外源性死亡受體途徑。其中線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑是一種進(jìn)化上保守的、高度調(diào)控的細(xì)胞死亡形式，對(duì)細(xì)胞凋亡具有重要意義，主要包括內(nèi)源性和外源性兩種途徑[6]。其過程主要為當(dāng)線粒體的膜電位下降，線粒體膜通透性增加，從而導(dǎo)致細(xì)胞色素C（Cyt C）和凋亡誘導(dǎo)因子的釋放，Cyt C 釋放到胞內(nèi)后，結(jié)合Apaf-1、CED-4 同源物和脫氧腺苷三磷酸，形成稱為調(diào)亡復(fù)合體，并與caspase-9 形成活化復(fù)合物，進(jìn)一步使caspase-3、caspase-7 等被caspase-9 裂解，激活下游caspase，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[7]。在此途徑中，B 細(xì)胞淋巴瘤-2（Bcl-2）家族蛋白通過調(diào)節(jié)膜電位從而控制線粒體外膜的通透性，其大致分為兩類：抗凋亡蛋白（包括BCL2、MCL1、BCLXL）和促凋亡蛋白（包括Bax、Bak、Bid、Bim）。兩種蛋白相互作用調(diào)節(jié)線粒體外膜透化、介導(dǎo)線粒體凋亡、激活下游的caspase 級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終誘導(dǎo)凋亡[8]。有研究表明Cyt C 的釋放是線粒體凋亡路徑的關(guān)鍵步驟，但是目前對(duì)于Cyt C 的釋放機(jī)制尚不完全清楚。Caspase 因參與凋亡的啟動(dòng)和執(zhí)行過程，故在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的過程中起著關(guān)鍵的作用，Caspase 家族分為三類：凋亡啟動(dòng)因子、凋亡執(zhí)行因子及炎性介導(dǎo)因子。目前為止，已發(fā)現(xiàn)14 種Caspase，其中Caspase 9 是細(xì)胞凋亡的發(fā)起者，Caspase 3 是發(fā)揮重要作用的執(zhí)行者，它的激活標(biāo)志著細(xì)胞進(jìn)入不可逆的階段。另外Caspase 6、7、8、10 均會(huì)參與細(xì)胞凋亡的過程[9]。

3 線粒體凋亡途徑與肝衰竭

肝衰竭是由病毒感染、酒精及藥物等多種因素引起的肝臟損害，在我國主要以慢加急性（亞急性）肝衰竭和慢性肝衰竭為主，其中慢性乙型病毒性肝炎相關(guān)的肝衰竭病情嚴(yán)重、并發(fā)癥多、治療困難。目前已有不少研究表明，肝細(xì)胞凋亡與肝衰竭密切相關(guān)。因肝細(xì)胞富含線粒體，是肝臟各項(xiàng)生理活動(dòng)的基礎(chǔ)。線粒體通過促進(jìn)碳水化合物的代謝為細(xì)胞的生長(zhǎng)提供能量，其功能損傷可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡或凋亡。因此，線粒體功能障礙在肝衰竭發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用。研究表明無論是硫代乙酰胺或D-氨基半乳糖聯(lián)合脂多糖對(duì)動(dòng)物進(jìn)行肝衰竭造模，在電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)肝組織線粒體改變主要特征是腫脹,并伴有嵴模糊不清或斷裂、消失[10-11]。陳鵬等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺可通過促進(jìn)Bcl-2 表達(dá)、抑制Bbx、Bcl-2 的活性，通過這一線粒體凋亡途徑，抑制腸上皮細(xì)胞凋亡,改善肝功能，從而提高大鼠的生存率[12]。有專家通過初步研究證實(shí)通過線粒體凋亡途徑抑制組蛋白脫乙酰酶2 的表達(dá)可以減輕急性肝衰竭時(shí)的細(xì)胞凋亡，但組蛋白脫乙酰酶2對(duì)特異性抗凋亡和/或促凋亡分子的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不清楚。線粒體融合蛋白2（mfn2）在對(duì)線粒體功能具有調(diào)節(jié)作用。薛冉等首次提出mfn2 可以控制慢加急性肝衰竭（aclf）細(xì)胞凋亡和自噬的平衡，在aclf 的發(fā)展過程中起到保護(hù)作用，并通過實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)bnip3 介導(dǎo)的信號(hào)通路并不是影響aclf 細(xì)胞凋亡和自噬平衡唯一的一個(gè)因素[13]。

4 結(jié)語

肝細(xì)胞凋亡是引起肝臟損傷和肝臟疾病的一個(gè)中心環(huán)節(jié)。線粒體作為生命活動(dòng)的控制中心，不僅是細(xì)胞呼吸鏈和氧化磷酸化的中心，而且是細(xì)胞凋亡的調(diào)控中心[14-16]。目前肝衰竭尚缺乏有效的治療藥物，研究證實(shí)線粒體凋亡途徑可能與肝衰竭有關(guān)，因此希望通過干預(yù)線粒體凋亡途徑，找到治療肝衰竭的有效藥物，解決肝衰竭病死率高的這一難題。