细胞凋亡即程序性细胞死亡(PCD),其发生由基因指导,通过非溶酶体核酸内切酶把细胞DNA切割成寡核苷酸体片断,继而使细胞裂解为凋亡小体。细胞凋亡不仅是机体维持自身稳定的一种生理机制,也具有多种病理意义。肝细胞凋亡是慢性
肝病的一种重要病理改变,Dmitrieva等观察到在
慢性乙型肝炎和
丙型肝炎患者中,肝细胞凋亡的比率达到12%~65%,并且该凋亡发生与Fas/FasL密切关系。Kiyici等认为肝细胞凋亡和Fas表达参与慢性肝炎患者的病理过程,并且肝细胞凋亡与肝脏炎症活动度密切相关。
Papakyriakou等认为凋亡是慢性病毒性肝炎和
肝硬化中广泛存在的凋亡,其凋亡机制与肝组织中p53、p21/waf1等表达增加有关。Xin等研究发现慢性肝炎中肝细胞DNA损伤与肝组织和血清中的Fas及TGF-β1表达密切相关,肝细胞凋亡与慢性肝炎肝纤维化具有相关性,TGF-β1在两者之间起重要作用。
此外,Murota等发现
自身免疫性肝炎患者的肝细胞角蛋白7、8、19和18变化,导致肝细胞内与凋亡相关的cathepsin D、bax和caspase 3的改变,对凋亡的易感性增加,从而通过凋亡破坏肝细胞。Pianko等证实在饮酒的丙型肝炎患者中,肝细胞凋亡更为明显,Fas表达增强及其与Fas配体的相互作用是丙型肝炎病毒介导肝细胞凋亡的主要机制。这些资料说明肝细胞凋亡广泛参与了多种慢性肝病的病理过程。
肝纤维化是慢性肝病的重要病理特征,近年来研究显示肝细胞凋亡是肝纤维化形成的重要病理原因。临床上,重型肝炎患者应用促肝细胞生长素可减轻肝细胞凋亡与坏死,保持ECM的完整性,进而有效防止肝纤维化的发生。实验研究亦发现肝细胞凋亡与肝纤维化密切相关,Bcl?XL是线粒体中Bcl?2家族抗细胞凋亡因子之一,Takehara等发现抗凋亡因子Bcl?XL敲除后,动物体内肝细胞和体外培养的原代肝细胞均可发生自发性凋亡,进一步实验发现这种Bcl?XL敲除小鼠在肝细胞持续凋亡6个月后形成肝纤维化,并且该小鼠纤维化形成早于促纤维化重要因子TGF-β表达增加之前,提示肝细胞凋亡能够独立导致纤维化。Fas是重要的促凋亡因子,其与Fas配体结合后可诱导细胞凋亡,通过小干扰RNA(Fas siRNA)封闭小鼠Fas基因表达,再分离其肝细胞进行体外培养,证明转染Fas siRNA的肝细胞能对抗Fas抗体和刀豆蛋白A诱导的细胞凋亡。在刀豆蛋白A诱导的肝纤维化模型中,Fas siRNA不仅抑制Fas介导的肝细胞凋亡,而且肝纤维化程度明显减轻。Canbay等将Fas表达缺陷小鼠(lpr小鼠)和野生型小鼠进行胆管结扎,3 d后与野生型小鼠比较,lpr小鼠的凋亡肝细胞减少,血清ALT显著降低,α-SMA、血小板衍生生长因子β和TGF-β1 mRNA表达显著降低,I型胶原、基质金属蛋白酶抑制剂亦显著降低;胆管结扎3周后,lpr小鼠肝组织纤维化程度明显低于野生型小鼠,α-SMA表达亦降低。这些资料证实Fas介导的肝细胞凋亡与肝纤维化发生密切相关。
半胱天冬酶(Caspase)家族参与细胞凋亡的胞内信号转导通路。Canbay等将广谱Caspase抑制剂(IDN?6556)腹腔注射的小鼠进行胆管结扎,并与正常小鼠胆管结扎后比较,发现胆管结扎3 d后,IDN?6556处理小鼠肝细胞凋亡明显减少,Caspase3/7阳性细胞明显减少,同时α?SMA、TGF-β、collagen α1(I) mRNA均明显减少,α-SMA阳性细胞亦明显减少;胆管结扎10 d后,IDN?6556处理小鼠肝组织胶原沉积明显减少,肝脏α-SMA、TGF-β、collagen α1(I) mRNA仍明显减少,α-SMA阳性细胞亦明显减少。因此,研究结果显示通过抑制Caspase减少肝细胞凋亡,肝脏胶原沉积亦明显减少。