樹夢萱，袁方晨，周夢琪，涂世鹽，許 玥，秦紅巖

(1.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院 藥劑科，甘肅 蘭州 730000； 2.蘭州大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000)

結(jié)腸炎(colitis)是一類由各種原因引起的結(jié)腸炎性病變，其主要病變位于結(jié)腸，但與之相關(guān)的腸外疾病可導(dǎo)致其治療變得更為復(fù)雜[1]。肝臟疾病是結(jié)腸炎最常見的腸外病變，目前研究認(rèn)為其發(fā)生與肝臟屏障功能改變、腸道細(xì)菌肝臟易位及肝臟免疫過度激活有關(guān)，但其確切發(fā)生機(jī)制目前尚未闡明。肝臟屏障在保護(hù)肝臟免受外源物損害中發(fā)揮重要作用，肝臟屏障功能障礙導(dǎo)致肝臟屏障通透性增高可引發(fā)多種肝臟疾病的發(fā)生[2]。本文就肝臟屏障結(jié)構(gòu)和功能改變與結(jié)腸炎的關(guān)系進(jìn)行綜述，并對其發(fā)生機(jī)制進(jìn)行分析探討，旨在闡釋肝臟屏障在結(jié)腸炎肝病發(fā)生中的作用，并為其防治提供依據(jù)。

1 結(jié)腸炎相關(guān)性肝臟病變

結(jié)腸炎與肝膽疾病之間存在密切相關(guān)性。統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示， 約7%～60%結(jié)腸炎患者存在肝臟生化指標(biāo)升高，40%～50%結(jié)腸炎患者存在肝膽病變[3]。進(jìn)一步臨床研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸炎患者出現(xiàn)肝臟疾病的比例明顯高于普通人群[4]。目前，結(jié)腸炎性肝病的發(fā)病機(jī)制尚未闡明，普遍認(rèn)為腸源性細(xì)菌毒素等有害物質(zhì)經(jīng)門靜脈進(jìn)入肝臟，誘導(dǎo)肝臟及膽管等發(fā)生炎性反應(yīng)和損傷有關(guān)；另有學(xué)者認(rèn)為其發(fā)病可能與腸黏膜通透性增加導(dǎo)致細(xì)菌移位進(jìn)入肝臟并導(dǎo)致肝臟免疫激活有關(guān)。

2 肝臟屏障的構(gòu)成及功能

肝臟屏障是肝臟抵御細(xì)菌、病毒和內(nèi)毒素等外源性有害物質(zhì)侵襲的重要屏障[5]。肝臟的細(xì)胞-細(xì)胞屏障是肝臟屏障的最重要組成部分，主要由緊密連接、縫隙連接、黏附連接和橋粒構(gòu)成，其中緊密連接是構(gòu)成肝細(xì)胞間連接的重要形式。肝臟緊密連接主要由跨膜閉合蛋白(claudin)、咬合蛋白(occludin)和胞質(zhì)蛋白(zonula occludin, ZO)等構(gòu)成[6]?？p隙連接主要由縫隙連接蛋白(connexin，Cx)家族中Cx32、Cx43和Cx26等組成，具有調(diào)控細(xì)胞間信號傳遞作用[4]。肝臟緊密連接和縫隙連接構(gòu)成肝臟的血液-膽汁屏障，可確保膽汁分泌和流動。可見，肝臟屏障在維持肝臟分泌，調(diào)控膽汁轉(zhuǎn)運(yùn)及細(xì)胞間信號物質(zhì)交換中互相協(xié)調(diào)，共同維持肝臟生理功能。

3 結(jié)腸炎對肝臟屏障功能的影響

在應(yīng)用二硝基苯磺酸鹽(dinitrobenzene sulfo-nate，DNBS)誘導(dǎo)建立結(jié)腸炎小鼠模型中，動物出現(xiàn)肝臟屏障通透性增加、緊密連接蛋白ZO-1和claudin-1表達(dá)減少及定位異常[7-8]；葡聚糖硫酸鈉(dextran sulphate sodium，DSS)誘導(dǎo)動物結(jié)腸炎模型出現(xiàn)肝臟屏障通透性增高、緊密連接功能降低及ZO-1、claudin-1及claudin-2等表達(dá)減少[9-10]；且該結(jié)腸炎模型動物輔以高脂飲食可出現(xiàn)肝臟脂肪變性、肝炎及肝纖維化[9]，提示結(jié)腸炎所致的肝臟屏障通透性增高可能是其誘發(fā)結(jié)腸炎性肝病的關(guān)鍵因素。三硝基苯磺酸(trinitro-benzene-sulfonic acid，TNBS)制備結(jié)腸炎模型也表現(xiàn)出肝臟緊密連接蛋白7H6減少及ZO-1細(xì)胞膜定位改變，并伴有細(xì)胞膜多藥耐藥相關(guān)蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2，MRP2)表達(dá)減少[6,11]。以上結(jié)果提示：結(jié)腸炎可引發(fā)肝臟屏障通透性增高，其發(fā)生可能與緊密連接蛋白表達(dá)減少與定位異常有關(guān)(表1)。

4 結(jié)腸炎對肝臟屏障影響機(jī)制

19世紀(jì)末首次發(fā)現(xiàn)結(jié)腸炎與肝臟病變有關(guān)，結(jié)腸炎性肝病逐漸受到國內(nèi)外研究者關(guān)注[12]。然而結(jié)腸炎相關(guān)性肝臟疾病發(fā)病機(jī)制目前尚未闡明，認(rèn)為其發(fā)生可能與基因易感、免疫激活及肝臟屏障功能受損有關(guān)。眾所周知，結(jié)腸炎性反應(yīng)可使腸黏膜血管通透性增加，內(nèi)源性有害物質(zhì)經(jīng)由門靜脈侵入肝臟[5]。目前動物研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)毒素、炎性因子及膽汁酸等多種內(nèi)源性物質(zhì)均可引發(fā)肝臟屏障功能障礙及屏障蛋白表達(dá)異常。

4.1 內(nèi)毒素對肝臟屏障影響

內(nèi)毒素是革蘭陰性菌細(xì)胞壁成分，其成分主要為類脂質(zhì)A。內(nèi)毒素進(jìn)入機(jī)體可引起發(fā)熱、微循環(huán)障礙及內(nèi)毒素休克等。結(jié)腸炎可引發(fā)腸黏膜通透性增高，腸源性內(nèi)毒素可穿過黏膜入血，并隨血流回流至肝臟，最終引起血清及肝臟組織中內(nèi)毒素水平升高[13]。給大鼠注射內(nèi)毒素后可引起肝臟claudin-1和claudin-3表達(dá)下調(diào)[14]；內(nèi)毒素可誘發(fā)肝臟Cx32和Cx26表達(dá)降低[15]，說明內(nèi)毒素可能參與結(jié)腸炎中肝臟屏障通透性增高。通過基因檢測證實(shí)，內(nèi)毒素可促進(jìn)肝細(xì)胞中屏障蛋白mRNA降解，并導(dǎo)致其蛋白產(chǎn)物減少及細(xì)胞間信息傳遞受損[16-17]。小鼠注射內(nèi)毒素后24 h，肝臟Cx32表達(dá)顯著下調(diào)約33%，屏障功能整體性受損并最終導(dǎo)致細(xì)胞功能異常[18]。以上研究結(jié)果提示，循環(huán)及肝臟中高內(nèi)毒素可通過下調(diào)緊密連接蛋白及縫隙連接蛋白，進(jìn)而破壞肝臟機(jī)械性緊密連接與細(xì)胞通訊，從而引起屏障功能障礙(表2)。

表1 結(jié)腸炎對肝臟屏障功能及相關(guān)蛋白的影響Table 1 Effect of colitis on hepatic barrier function and barrier protein expression

4.2 炎性因子對肝臟屏障影響

炎性因子是機(jī)體參與炎性反應(yīng)的各種細(xì)胞因子，包括腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)及白細(xì)胞介素10(interleukin-10，IL-10)等。當(dāng)腸道發(fā)生炎性反應(yīng)時，結(jié)腸炎性因子水平明顯升高，由于腸-肝循環(huán)的存在，結(jié)腸中炎性因子可通過門靜脈進(jìn)入肝臟。TNF-α是炎性反應(yīng)中出現(xiàn)最早的促炎因子，可調(diào)節(jié)其他細(xì)胞因子合成和釋放。血清中TNF-α水平與慢性肝臟疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[19]，應(yīng)用TNF-α抗體可減輕炎性反應(yīng)引發(fā)肝損傷。TNF-α增高與肝臟Cx26/32表達(dá)下調(diào)相關(guān)，應(yīng)用TNF-α抗體可上調(diào)Cx26/32表達(dá)并減輕肝損傷[20]。眾所周知，炎性反應(yīng)會激發(fā)抗炎因子生成，IL-10作為抗炎因子可顯著抑制促炎因子和趨化因子功能。在DNBS誘導(dǎo)結(jié)腸炎模型中，與IL-10野生型結(jié)腸炎小鼠相比，IL-10敲除結(jié)腸炎小鼠出現(xiàn)更為顯著肝臟屏障功能降低及通透性增高，且肝細(xì)胞中caudin-1和ZO-1顯著減少，說明IL-10缺失可引起caudin-1和ZO-1表達(dá)下調(diào)[7]。炎性因子對肝臟屏障蛋白的具體影響及其相關(guān)分子機(jī)制見表2。

4.3 膽汁酸對肝臟屏障影響

近年來，膽汁酸的重要作用越來越受到人們關(guān)注，膽汁酸參與結(jié)直腸癌、結(jié)腸炎性疾病及腸易激綜合征等多種疾病發(fā)生[21]。脫氧膽酸、石膽酸及甘氨酸結(jié)合型膽汁酸等是公認(rèn)毒性膽汁酸，可引發(fā)肝細(xì)胞損傷及壞死[22]。各種原因引起的膽汁淤積均可導(dǎo)致肝臟膽汁酸濃度升高，動物在膽管結(jié)扎后6 h即出現(xiàn)occludin基因表達(dá)代償性增高[23]。以α-異硫氰酸酯誘導(dǎo)膽汁淤積發(fā)生早期(造模后48 h)，模型動物肝臟occludin和ZO-1出現(xiàn)代償性增高；但隨著膽汁淤積時間延長(造模后72 h)，occludin和ZO-1表達(dá)出現(xiàn)顯著下降并伴有肝臟屏障功能降低，提示高濃度膽汁酸可下調(diào)肝臟緊密連接蛋白表達(dá)[24](表2)。

5 問題與展望

肝臟是人體最重要解毒器官，其本身易受到體內(nèi)外各種因素影響，肝臟屏障是保護(hù)肝細(xì)胞免受內(nèi)外源性有害物質(zhì)損傷的重要結(jié)構(gòu)。肝外組織病變可引發(fā)肝臟功能障礙及損傷，目前認(rèn)為其發(fā)生與全身炎性反應(yīng)失調(diào)誘發(fā)肝臟屏障結(jié)構(gòu)和功能破壞有關(guān)。結(jié)腸炎患者肝臟疾病發(fā)生率顯著高于健康人，提示結(jié)腸炎性肝損傷的發(fā)生可能與肝臟屏障功能破壞密切相關(guān)。本文綜述了結(jié)腸炎對肝臟屏障功能的影響，發(fā)現(xiàn)腸道炎性反應(yīng)可引發(fā)肝臟緊密連接蛋白減少及屏障通透性增高，內(nèi)源性有害物質(zhì)，如內(nèi)毒素、炎性因子及膽汁酸等是引發(fā)肝臟屏障功能障礙及屏障蛋白表達(dá)異常主要因素。

眾所周知，結(jié)腸炎引起腸黏膜通透性增高，腸源性有害物質(zhì)可通過腸黏膜入血并進(jìn)入肝臟。內(nèi)毒素可下調(diào)claudin-1/claudin-3及Cx32/Cx26表達(dá)而破壞肝臟屏障中緊密連接與細(xì)胞通訊，從而引起肝臟屏障降低及肝臟損傷。嚴(yán)重腸道炎性反應(yīng)也可引起大量促炎因子，如TNF-α及IL-1β等，通過腸黏膜入血并進(jìn)入肝臟，激發(fā)肝臟免疫反應(yīng)并產(chǎn)生肝細(xì)胞壞死[25]，且TNF-α可降低肝臟Cx26/32表達(dá)及屏障功能。結(jié)腸炎引發(fā)肝內(nèi)膽汁淤積，致使細(xì)胞毒性膽汁酸增多并引起肝細(xì)胞功能障礙甚至凋亡。通過文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，高濃度膽汁酸長期作用可降低肝臟occludin和ZO-1表達(dá)，致使肝臟屏障功能降低及肝細(xì)胞損傷?？梢姡瑑?nèi)毒素、炎性因子及膽汁酸等有害物質(zhì)介導(dǎo)肝臟屏障功能受損可能是結(jié)腸炎性肝病發(fā)生的早期階段。

表2 內(nèi)源性有害物質(zhì)對肝臟屏障蛋白表達(dá)的影響及機(jī)制Table 2 Effect and underlying mechanism of endogenous harmful substances on the expression of hepatic barrier proteins

內(nèi)毒素、炎性因子及膽汁酸可誘發(fā)肝臟屏障蛋白表達(dá)降低及屏障功能下降，說明其在結(jié)腸炎性肝臟疾病中發(fā)揮重要作用。鑒于腸-肝循環(huán)及腸-肝軸的存在，腸道炎性反應(yīng)引發(fā)的腸道菌群改變、腸道運(yùn)動功能異常、腸道物質(zhì)代謝改變等是否也參與并介導(dǎo)肝臟屏障功能改變目前尚未可知。探究結(jié)腸炎引發(fā)肝臟屏障功能降低機(jī)制并進(jìn)行預(yù)防干預(yù)，或可對結(jié)腸炎性肝病的防治提供線索和依據(jù)。肝臟屏障作為機(jī)體抵御細(xì)菌、病毒、內(nèi)毒素及有害代謝物等進(jìn)入機(jī)體的天然防線，肝外疾病是否可引起肝臟屏障結(jié)構(gòu)及功能變化目前尚不明確，該問題值得深入研究和探索。