高聰 張宇 陳云飛 劉兵
(四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院 1.急診外科,2.肝膽外科,四川 成都 610072)
肝硬化是飲食、精神狀態(tài)及代謝性疾病等致病因素長期反復作用于肝臟導致的慢性肝損害,患者易并發(fā)膽囊結石。在我國,膽囊結石發(fā)病率約為10%,而肝硬化并發(fā)膽囊結石患者因全身狀況不佳不允許手術,藥物治療療效差或反復發(fā)作,因此預防肝硬化患者發(fā)生膽囊結石需從其病理方面深入研究[1-2]。膽汁中成分改變?yōu)槟懩医Y石形成的重要原因,當膽汁酸減少時,可直接或間接影響膽汁中膽固醇狀態(tài),形成結石[3]。膽汁中膽汁酸、磷脂、直接膽紅素(Direct bilirubin,DBIL)等的分泌受法尼醇受體(FXR)、膽鹽輸出泵(BSEP)、多耐藥相關蛋白(MRP)的調節(jié),其中FXR作為膽汁酸受體可調節(jié)膽汁酸合成、轉運、代謝及重吸收,減少膽汁淤積[4-5]。Wang YD等[6]的研究發(fā)現(xiàn),肝臟細胞中的胞質為BSEP的儲存庫,其BSEP量為肝細胞膽管側膜的6倍,體內BSEP主要通過肝細胞膽管膜轉運膽鹽,而減少肝臟內膽汁潴留、瘀積,且FXR可調節(jié)BSEP、MRP活性[7]。因此,本研究在既往研究基礎上,推測FXR、BSEP、MRP引起的膽汁酸代謝異??赡芘c肝硬化并發(fā)膽囊結石有關,旨在為預防肝硬化并發(fā)膽囊結石提供病理依據(jù),現(xiàn)將結果報告如下。
1.1 一般資料 納入2015年4月~2017年5月我院收治的肝硬化并發(fā)膽囊結石患者40例、單純膽囊結石患者36例。納入標準:①肝硬化患者依據(jù)肝炎病史及血清乙肝病毒感染標記陽性,且具有肝硬化臨床表現(xiàn)、生化與影像學輔助檢查證實為肝硬化,并于術中行肝臟活檢,病理證實為肝硬化。②所有患者均經(jīng)CT或腹部超聲明確有膽囊結石。③麻醉分級(ASA)Ⅰ~Ⅱ級,且同意術后留取標本并簽署知情同意書。排除標準:①梗阻性黃疸、合并膽總管結石、肝內膽管結石及其他膽道疾病者。②有肝切除術或膽道手術史。③合并全身免疫系統(tǒng)疾病或近1周服用過熊去氧膽酸、利膽藥者。將肝硬化并發(fā)膽囊結石患者納入研究組,單純膽囊結石患者納入對照組,研究組中男性18例,女性22例,年齡18~60歲,平均(38.56±4.11)歲,ASA分級:Ⅰ級21例,Ⅱ級19例;對照組中男性17例,女性19例,年齡19~58歲,平均(38.50±4.15)歲,ASA分級:Ⅰ級19例,Ⅱ級17例,兩組在性別、年齡、ASA分級等一般資料方面比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究征得我院醫(yī)學倫理委員會批準通過。
1.2 研究方法
1.2.1 術前檢查及標本采集 均于手術前1d抽血化驗生化全項目,統(tǒng)計其總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素(DBIL)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、總膽汁酸(TBA),術中切取肝緣約1.0cm2肝組織,采集標本后立即保存于福爾馬林液中,并在24h內制成石蠟切片。
1.2.2 主要試劑及配制 兔抗人FXR多克隆抗體(濃縮型,工作液濃度1:100),兔抗人BSEP多克隆抗體(濃縮型,工作液濃度1:100),兔抗人MRP2多克隆抗體(濃縮型,工作液濃度1:80),均購自北京奧森生物技術有限公司;SP試劑盒由北京中杉金橋生物技術有限公司提供;DAB顯色試劑盒購自北京中杉金橋生物技術有限公司。
1.2.3 FXR、BSEP、MRP2表達水平測定 以4%多聚甲醛固定,銅制模具包埋組織塊,后切片、脫蠟、阻斷內源性過氧化物酶活性、抗原修復、甩去多余液體、滴加第一抗體、滴加生物素化第二抗體、滴加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液、DAB顯色、蘇木素復染細胞核7(8s,后置于×400倍顯微鏡下觀察。應用美國IMAge-Pro Plus v5.1軟件,捕獲顯微鏡采集的組織形態(tài)學圖片,選取其中陽性表達最強的5個視野進行計算,記錄陽性細胞數(shù)及陽性細胞顯色強度,得出SP評分(IHS)的數(shù)值。SP免疫組化圖像評分標準:①陽性細胞數(shù)分級:0.0%~1%計0分,1%~10%計1分,11%~50%計2分,51%~80%計4分,81%~100%計4分。②陽性細胞顯色強度:0分:未染黃色,陰性;1分:淡黃色,弱陽性;2分:黃色,陽性;3分:棕黃色,強陽性;IHS評分為①、②評分乘積。
1.3 觀察指標 ①對比兩組術前一天血清TBIL、DBIL、TC、TG、TBA水平。②比較兩組肝臟組織FXR、BSEP、MRP2表達水平。③分析上述指標相關性。
2.1 兩組血清TBIL、DBIL、TC、TG、TBA水平比較 與對照組比較,研究組DBIL、TBA明顯較高,TC、TG較低(均P<0.05),而TBIL對比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
表1 兩組血清TBIL、DBIL、TC、TG、TBA水平比較Table 1 The levels of serum TBIL, DBIL, TC, TG and TBA in the two groups
2.2 兩組肝臟組織FXR、BSEP、MRP2表達水平比較 研究組肝臟組織FXR、BSEP、MRP2表達水平均明顯低于對照組(P<0.05),見表2。
2.3 血清生化指標FXR、BSEP、MRP2相關性分析 結果顯示,肝硬化并發(fā)膽囊結石患者FXR、BSEP、MRP2與DBIL、TBA呈負相關,且FXR與BSEP、MRP2均存在正相關關系(P<0.05),見表3。
Table2LivertissueFXR,BSEPandMRP2expressionlevelsinthetwogroups
組別nFXRBSEPMRP2研究組402.15±0.344.21±0.514.35±0.56對照組369.21±1.029.24±1.129.81±1.06t41.32525.61928.474P0.0000.0000.000
表3 血清生化指標FXR、BSEP、MRP2相關性分析Table 3 Correlation analysis of serum biochemical indexes, FXR, BSEP and MRP2
2.4 SP染色結果 研究組局部肝細胞水腫,脂肪變性,結締組織增生,炎細胞浸潤,主要定位于細胞質中,細胞核也有少量表達,且研究組FXR、BSEP、MRP2表達均低于對照組,見圖1~3。
圖1 研究組、對照組FXR SP染色(×400)Figure 1 FXR SP staining in the study group and control group (x400)注:a為研究組,b為對照組
圖2 研究組、對照組BSEP SP染色(×400)Figure 2 BSEP SP staining in the study group and control group (x400)注:a為研究組,b為對照組
圖3 研究組、對照組MRP2 SP染色(×400)Figure 3 MRP2 SP staining in the study group and control group (x400)注:a為研究組,b為對照組
膽囊結石為臨床外科常見病,患者常因膽絞痛、急性膽囊炎而就診,嚴重者可出現(xiàn)膽囊壞疽、穿孔,膽囊結石一旦進入膽總管內,可致急性膽管炎、急性胰腺炎等,嚴重者危及生命[8]。膽囊結石的發(fā)生與肝硬化程度及病程密切相關,王子晨等[9]的調查結果顯示,肝硬化患者合并膽囊結石發(fā)生率為21.3%,明顯高于正常體檢者單純膽囊結石發(fā)生率的5.6%,且肝功能分級、DBIL、TG等是肝硬化并發(fā)膽囊結石的危險因素,因而探討肝硬化患者并發(fā)膽囊結石的發(fā)病機制有助于改善其肝功能,減少結石形成率[10]。膽汁酸為膽汁重要成分,經(jīng)肝臟合成后分泌至膽囊或腸道中,正常情況下膽汁中膽固醇、膽汁酸及磷脂維持一定比例的動態(tài)平衡,而肝硬化時,肝細胞受損,肝內酶不足,膽固醇向膽汁酸轉化減少,使膽汁酸分泌減少,膽汁酸的減少也會使膽固醇溶解降低,膽固醇從膽汁中析出結晶,形成膽固醇結石,同時膽汁酸也是膽紅素重要助溶劑,膽汁酸含量降低時將影響膽汁中游離膽紅素溶解度,使膽汁酸與鈣離子結合力減小,繼而形成膽色素結石,因此肝硬化患者膽汁中膽汁酸濃度的改變?yōu)槟懩医Y石形成創(chuàng)造了條件,對研究膽汁酸代謝異常機制有重要意義[11-12]。膽汁形成及分泌與肝細胞轉運蛋白密切相關,其中一些蛋白如轉運膽鹽的轉運子BSEP、MRP2等在膽囊結石形成中的作用已在動物實驗中得到充分印證[13-14],但BSEP、MRP2與人體膽囊結石尤其是肝硬化并發(fā)膽囊結石的關系研究較少[15]。孔凡民等[16]的研究發(fā)現(xiàn),膽囊結石患者的肝組織中BSEP、MRP2表達較正常肝組織減少,光密度平均值分別為(0.47±0.18)、(1.12±0.39),提示BSEP、MRP2在人體膽囊結石形成中發(fā)揮作用。FXR則是主要表達于肝臟的典型核受體結構,DNA結合域與靶基因上FXR反應元件結合后發(fā)揮轉錄調節(jié)作用,其活化可負反饋調節(jié)膽汁酸合成,Liu J等[17]在分析膽汁酸對原代肝細胞膽汁酸合成和轉運基因表達的影響時發(fā)現(xiàn),在膽汁酸限速酶存在時,F(xiàn)XR作為主要靶基因有增加趨勢,同時膽汁酸吸收轉運Na+牛磺膽酸共轉運多肽不受影響,而BSEP提高了15倍,MRP2也增加,可見FXR、BSEP、MRP2均可能參與膽汁酸代謝調控。
本次研究在既往研究基礎上,分析了肝硬化合并膽囊結石患者(研究組)、單純膽囊結石患者(對照組)在術前一天血清生化指標及FXR、BSEP、MRP2表達水平。結果顯示,研究組血清DBIL、TBA明顯高于對照組,而TC、TG明顯低于對照組,且研究組FXR、BSEP、MRP2均較對照組低,這與張亮亮等[18]的報道結果相近,證實肝硬化并發(fā)膽囊結石患者存在明顯的膽汁酸代謝異常。原因在于肝細胞血竇面基底膜上轉運蛋白,包括有機陰離子、BSEP、MRP2等轉運膽汁相應成分進入肝細胞內,再經(jīng)與蛋白質結合或細胞內擴散方式運輸至肝細胞毛細膽管膜,后進入毛細膽管內,形成膽汁;當肝硬化時,膽鹽超載,F(xiàn)XR參與肝細胞毛細膽管膜上MRP2轉錄的上調;FXR的活化還可誘導BSEP、MRP2表達,促進膽汁酸及DBIL分泌,調節(jié)膽汁成分;此外,在快速循環(huán)轉運過程中,BSEP可能通過降解磷酸化、糖基化、泛酸化等蛋白質修飾作用而保護自己,以避免被降解。同時因FXR的下調致BSEP、MRP2表達減少,肝臟分泌DBIL入膽汁的能力受損,使DBIL升高,血清生化檢測可觀察到TBIL、DBIL、TBA等異常[19]。國外學者Chen WD1等[20]的研究證實,F(xiàn)XR在膽酸激活下,通過與FXR形成異二聚體,繼而與BSEP及MRP2啟動子區(qū)的IR-1結合來調節(jié)基因轉錄。而本研究結果顯示,肝硬化合并膽囊結石患者FXR與BSEP、MRP2存在正相關性,進一步論證了FXR、BSEP及MRP2在膽汁酸代謝異常中的相互作用關系。
本研究結果顯示,膽汁酸代謝異常是肝硬化患者并發(fā)膽囊結石的主要病理機制,可據(jù)此開展治療預防肝硬化并發(fā)膽囊結石。