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编号:10402400
FasFasL系统与病毒性肝炎细胞凋亡的研究与进展
http://www.100md.com 《中华医学研究杂志》 2003年第7期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-6115(2003)07-0619-03

    细胞死亡形式有两种,一种是由各种原因引起的细胞被动性坏死,另一种为主动的程序性细胞死亡(Programmed cell death,PCD),亦称凋亡(Apoptosis)。细胞凋亡是不同于细胞坏死的另一种细胞死亡形式。二者不仅在形态上差异有显著性,而且内在的发生机制完全不同,受多种基因的分子调控是它有别于细胞坏死的显著特征。在凋亡过程中,由于内源性核酸内切酶的激活,使DNA在核小体连接区断裂,形成以180~200bp整倍数的DNA片段,电泳时出现特征性梯形区带图谱;电镜下观察凋亡的细胞呈现胞体变小,皱缩,染色质浓集,核固缩,进而核碎裂形成被膜包围的凋亡小体(apoptotic bodies),最后被周围吞噬细胞吞噬降解。细胞凋亡不仅参与胚胎发育、造血、免疫系统的成熟、机体衰老以及维持正常组织器官细胞数目的恒定与生长平衡,而且与肿瘤、自身免疫性疾病等多种疾病的发生有关。免疫介导的细胞凋亡,特别是Fas系统介导细胞凋亡在慢性乙型肝炎(CHB)、慢性丙型肝炎(CHC)肝细胞损伤过程中起重要作用 [1]
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    1 Fas及其配体FasL

    Fas及其配体FasL是近年来研究得最为深入的有关细胞凋亡的膜表面分子,阐明它们在凋亡中作用机制,对深入了解细胞凋亡的机理产生了深远的影响。Fas是多种细胞表面的一种膜蛋白,属于肿瘤坏死因子受体家族类,为Fas配体(FasL)的受体,效应细胞的FasL与靶细胞的Fas结合时,可诱导靶细胞凋亡 [2]

    早先认为只有成熟T淋巴细胞表达FasL,随后发现巨噬细胞,甚至小鼠睾丸、gld小鼠视网膜等非免疫组织也有FasL表达,cos类成纤维细胞经转染FasL cDNA成功表达FasL [3] 。而Galle等报告肝炎后肝硬化假小叶周边有FasL mRNA,同时发现酒精性肝硬化假小叶中央FasL mRNA强阳性,指出肝细胞也可能表达FasL,并发挥细胞毒效应,发生“同胞相杀(fratricide)”或“自杀(suicide)”现象 [4]
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    2 细胞毒性T细胞在慢性乙型肝炎细胞免疫发病机制中的重要作用

    细胞毒性T细胞在慢性乙型肝炎细胞免疫发病机制中起重要作用。细胞毒性T细胞不仅可通过穿孔素引起效应细胞坏死,还可经FasL-Fas路径导致细胞凋亡(Apoptoˉsis) [5]

    细胞毒性T细胞(CTL)在慢性乙型肝炎中起着清除病毒感染的重要作用,其作用方式之一是诱导细胞凋亡,被激活的T细胞表达FasL,肝病时肝细胞有Fas强表达,受体、配体结合激活Fas系统导致Fas阳性肝细胞凋亡。最近发现在慢性乙型肝炎患者的转氨酶下降阶段存在一个周围血T淋巴细胞大量凋亡过程,活化T淋巴细胞衰竭,导致CTL的细胞毒性作用减弱,病毒不能彻底清除,肝炎不断反复 [6]

    3 Fas/FasL系统在乙型肝炎的作用

    3.1 Fas/FasL系统过量表达其引起大量肝细胞死亡Fas途径引起的细胞凋亡 夏秦等 [7] 采用免疫组织化学方法对20例住院的重型肝炎病人之活检肝组织进行了Fas抗原及Fas配体表达的检测,并运用末端转移酶标记技术(TUNEL)同时检测细胞原位凋亡的情况。所检测20例重型肝炎肝组织中,Fas抗原在肝细胞中呈强阳性表达;浸润的淋巴细胞上大量表达FasL,肝细胞中也有散在分布;每例标本均见凋亡细胞,分布在炎症坏死区及周边和小叶内。结果表明Fas/FasL系统过量表达,引起大量肝细胞死亡,参与重型肝炎的发病,Fas途径引起的细胞凋亡可能是重型肝炎发病过程中的重要机制之一。
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    3.2 Fas与TNFR在乙型肝炎肝细胞凋亡中,Fas似较TNˉFR1的作用更重要 秦波等 [8]人用免疫组织化学方法和原位末端标记技术(TUNEL试验)检测70例各型乙型肝炎患者肝组织TNFR1、Fas的表达和肝细胞凋亡情况。结果不同类型乙型肝炎肝细胞均有TNFR1和Fas表达,其表达程度与组织学类型相关(P<0.05)。TNFR1在细胞浆和细胞膜的分布相似,而Fas主要在细胞浆分布,TNFR1与Fas在肝细胞上的表达无明显关系(P>0.05)。不同类型肝炎肝细胞凋亡与病变程度密切相关,Fas的表达与肝细胞凋亡也有密切关系(P<0.005),但RNFR1的表达强弱与肝细胞凋亡程度不呈正比(P>0.05)。在46例中度以上肝细胞凋亡患者中,同时伴有单纯TNFR1中度以上阳性者4例(8.7%),同时伴有单纯Fas抗原中度以上阳性者12例(26.1%),而同时伴有TNFR1和Fas抗原均为中度以上阳性者28例(60.9%),另有2例患者TNFR1和Fas在肝细胞均无明显表达(4.35%)。从而证明在乙型肝炎肝细胞凋亡中,Fas似较TNFR1的作用更重要;TNFR1和Fas在肝细胞的同时表达可能对肝细胞凋亡有相加作用。
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    3.3 肝组织炎症严重程度与FasL抗原的表达及血清中sFasL水平 郑瑞丹等 [9] 采用免疫组化方法检测60例慢性乙型肝炎患者肝穿组织FasL的表达,同时用酶联免疫吸附试验检测血清可溶性FasL。结果发现重度慢性乙型肝炎患者血清中sFasL水平>中度>轻度,各组间差异有显著性(P<0.01);慢性乙型肝炎患者肝组织FasL表达的程度和血清sFasL水平与肝组织病变的活动性一致。肝组织炎症程度加重,肝组织FasL抗原的表达增强,同时血清中sFasL水平升高;Fas介导的肝细胞凋亡在慢性乙型肝炎的发病机制中起重要作用,抑制肝细胞Fas表达有助于减轻肝细胞损伤程度。

    3.4 HBV持续感染及复制可诱导肝细胞表达Fas/FasL 邢文斌等 [10] 对30例慢性乙型肝炎患者肝穿刺肝组织病理检查及免疫组化SP法检测肝组织中的Fas/FasL、HBcAg。 结果肝组织中Fas、FasL表达强度与HBcAg在肝组织表达呈正相关(P<0.001),与慢性肝炎病理损伤的程度即炎症活动度呈正相关(P<0.001),与肝纤维化程度呈正相关(P<0.001)。结果显示HBV持续感染及复制可诱导肝细胞表达Fas/FasL,其表达程度随着慢性肝炎病理损伤的程度即炎症活动度及肝纤维化程度加重而增强。Fas-FasL系统介导的细胞凋亡,确实参与了慢性乙型肝炎的发病机制,且在慢性乙型肝炎的发生发展中起重要作用。
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    3.5 CTL通过Fas机制导致感染的肝细胞凋亡 胡瑾华等 [11] 以免疫组化方法检测68例慢性乙肝活检组织。FasL主要表达在浸润的单个核细胞浆、肝细胞浆,其表达程度随组织炎症坏死程度加重而增加。研究发现51.47%的活检组织碎屑、桥样及灶状坏死区浸润单个核细胞表达FasL,FasL阳性肝细胞在坏死区周围常见,无明显坏死的肝小叶内亦可表达,总表达程度与炎症坏死程度呈显著性正相关。研究还发现18/68例肝组织窦内细胞或窦壁也有FasL表达,且窦细胞明显增生组阳性率高(40.62%),但两者均与炎症坏死程度无显著性关系(P>0.05)。证实CTL通过Fas机制导致感染的肝细胞凋亡是慢性乙型肝炎发病及炎症活动的重要机制之一。FasL阳性肝细胞可能发挥细胞毒效应,淋巴细胞凋亡的“顺序”和“转式”作用机制有可能存在于慢性肝炎的肝细胞。

    4 FAS系统与丙型肝炎

    4.1 丙型肝炎病毒核心蛋白对细胞凋亡的影响 Ruggier等 [12] 报道,HCV核心蛋白可诱导FAS系统介导的肝细胞系凋亡。刘重阳等 [13] 检测HepG2-C细胞和HepG2-CMV细胞对氨甲喋呤(MTX10mg/L)和去血清的耐受。并进一步检测凋亡相关基因及产物的表达。结果HepG2-C细胞24h和48h的凋亡率分别为5.1%和9.6%,而HepG2-CMV细胞为6.8%和16%。而去血清2,4,6天的HepG2-C细胞凋亡率分别为6.6%,9.4%,11.5%,而HepG2-CMV细胞分别为11.4%、13.5%、16.1%。表明表达丙肝病毒核心蛋白的细胞HepG2-C较转染空载体的细胞HepG2-CMV耐受凋亡。在进一步分子机理的探讨中发现HepG2-C细胞P53,C-myc,Bcl-2表达增加,而Fas表达减低,转录水平也发生同样的变化。丙肝病毒核心蛋白可能通过调节基因转录与表达,抑制某些因素引起的细胞凋亡。
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    4.2 Fas抗原与肝损伤 Fas抗原在丙型病毒性肝炎患者肝组织的表达与肝细胞的病理损伤明显相关。李琳等 [14] 将69例丙型肝炎患者均行快速肝穿,按Knodel方法计算HAI积分前三项,根据Kiyoshi方法进行Fas抗原半定量分析。结果Fas抗原在丙肝的阳性率为74%,其中CAH(84.5%)。急肝(83.4%)明显高于CPH(64.9%,P<0.05)。HAI积分与Fas抗原半定量分析显示,肝组织病理炎症积分越高,Fas抗原表达量越高(P<0.05)。故而Fas抗原在丙型病毒性肝炎患者肝组织的表达与肝细胞的病理损伤明显相关,Fas-FasL介导的细胞凋亡可能是丙型病毒性肝炎肝细胞坏死形式之一,与Hirametsn等研究结果类似 [2]

    5 其他

    5.1 sFas可阻止肝癌细胞凋亡的发生 陈军等 [15] 采用双抗体夹心ELISA法对18例慢性乙型肝炎(CH)患者、12例肝癌患者(HCC)和6例正常对照者(NC)血清sFas进行检测,并对CH患者血清sFas水平与肝细胞损害程度进行相关性分析。结果HCC患者血清sFas水平比CH患者及NC组明显升高(均P<0.01);CH患者血清sFas水平与NC组比较差异有非常显著性(P<0.01)。CH患者血清sFas水平与血清ALT/AST,ALB,PAT呈负相关(P<0.01),与血清总胆红素呈正相关(P<0.01)。提示sFas可阻止肝癌细胞凋亡的发生,而慢性乙型肝炎患者sFas与肝脏重症程度具有相关性。
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    5.2 HBV相关性肝细胞癌 宋卫青等 [16] 用酶联免疫吸附双抗体夹心(ELISA)方法,检测21例无症状HBV携带者及22例HBV相关性肝细胞癌病人血清sFas/sFasL水平,结果与无症状HBV携带者比较,HBV相关性肝细胞癌病人血清sFas水平明显增高(P<0.01),而sFasL水平则降低(P<0.01),sFasL与sFas结合少,则sFas进一步增多,sFas与免疫活性细胞膜上的FasL大量结合,封闭其免疫活性,降低其致凋亡能力,使其不能清除肿瘤细胞,导致肿瘤细胞不断繁殖、转移。

    综上所述,免疫介导的细胞凋亡,特别是Fas系统介导细胞凋亡,在慢性乙型肝炎(CHB)、慢性丙型肝炎(CHC)肝细胞损伤过程中起重要作用,同时可以反映其肝脏损伤的严重程度。有望成为慢性肝炎新的治疗手段的理论依据。

    参考文献

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    16 宋卫青,吕维红,王梅珍.HBV相关性肝细胞癌与sFas/sFasL的关系.齐鲁医学杂志,2000,15(4):241-243.

    作者单位:300450天津市塘沽医院

    (收稿日期:2003-05-08)

    (编辑 小川), 百拇医药(刘宇清)