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编号:10242286
转化生长因子β1在慢性乙型肝炎患者肝细胞损伤和肝纤维化形成中的意义
http://www.100md.com 《中华传染病杂志》 1999年第4期
     作者:刘芳 刘金星 曹治宸 李兵顺 裴琇 王麟士 张进贵

    单位:

    关键词:转化生长因子-β1;肝硬化;肝组织病理

    中华传染病杂志990407 【摘要】 目的 观察慢性乙型肝炎(CHB)、肝硬化(LC)患者血清转化生长因子-β1(TGF-β1)与肝细胞损伤、肝脏纤维组织增生的关系。方法 采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定76例CHB、LC患者血清TGF-β1。肝活检29例,应用多媒体彩色图文分析系统对肝内胶原纤维、网状纤维进行定量分析。结果 (1) CHB轻、中、重度、LC患者血清TGF-β1水平分别为(144.3±57.1)mg/L、(394.5±107.7)mg/L、(508.3±133.3)mg/L、(579.4±225.1)mg/L,依次升高(P<0.01或P<0.05);明显高于对照组(95.3±34.1)mg/L(P<0.01)。(2) 血清TGF-β1与Ⅲ型前胶原蛋白(PCⅢ)、层粘连蛋白(LN)、透明质酸(HA)呈正相关(P<0.01或P<0.05);血清TGF-β1升高与肝组织纤维化程度的加重、肝组织内胶原纤维、网状纤维含量的增长呈同步性(P<0.01或P<0.05)。(3) ALT>160U/L组、SB>85.5μmol/L组血清TGF-β1水平明显高于肝功能轻度异常和正常组(P<0.01或P<0.05)。结论 TGF-β1在CHB肝纤维化的发病机制中起着不可忽视的作用,血清TGF-β1的检测可用于CHB肝纤维化程度和肝细胞受损程度的判断。
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    The serum TGF-β1 in the patients with chronic hepatitis B involving in liver cell damage and liver fibrosis formation

    LIU Fang, LIU Jinxing, CAO Zhichen, et al.

    Department of Infectious Diseases. Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051

    【Abstract】 Objective To observe the relationship between serum transforming growth factor-β1 (TGF-β1) and liver cell damage, procollagen Ⅲ (PCⅢ), Laminin (LN), hyaluronic acid (HA), proliferation of hepatic fibrotic tissue.Methods Serum TGF-β1 was detected by ELISA. Liver biopsy was performed in 29 patients with chronic hepatitis B(CHB)/liver cirrhosis (LC). Histopathological diagnoses and quantitative analysis for collagenous and reticular fibers were made.Results (1) Serum TGF-β1 levels in CHB and LC patients were notably higher than that in NC (95.3±34.1)mg/L(P<0.01) and increased by degrees in mild, moderate, severe CHB and LC (144.3±57.1)mg/L、(349.5±107.7)mg/L,(508.3±133.3)mg/L,(579.4±225.1)mg/L, (P<0.01 or P<0.05). (2) Serum TGF-β1 was positively correlated with serum level of PCⅢ, LN, HA (P<0.01 or P<0.05). Conclusion TGF-β1 plays an important role in the pathogenesis of liver fibrosis. The detection of serum TGF-β1 is of high value in diagnosing liver fibrosis. diagnostic value in liver fibrosis.
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    【Key words】 Transforming growth factor-β1 Liver cirrhosis Hepatic tissue pathology

    肝纤维化的基本原因是肝脏细胞外基质(ECM)的合成与降解之间平衡的失调,因此寻找调控ECM的细胞因子,在肝纤维化的诊断和治疗中具有重要意义。我们观察了76例慢性乙型肝炎(CHB)、肝硬化(LC)患者血清转化生长因子β1(TGF-β1)水平的变化,与血清Ⅲ型前胶原蛋白(PCⅢ)、层粘连蛋白(LN)、透明质酸(HA)、肝功能、肝组织病理改变以及肝组织内纤维含量进行对比分析,旨在从细胞因子水平和病理的角度探讨TGF-β1在CHB肝纤维化发病机制中的作用,为CHB肝纤维化的诊断和治疗提供理论依据。

    材料和方法

    一、病例选择

    76例CHB、LC患者均为1997年7月至1998年5月我科住院患者,诊断符合1995年(北京)第五次全国传染病与寄生虫病学术会议修订的诊断标准[1]。其中慢性轻度20例,男12例,女8例,年龄(40.5±11.8)岁;中度20例,男15例,女5例,年龄(40±12.1)岁;重度18例,男16例,女2例,年龄(44±12.6)岁;LC18例,男14例,女4例,年龄(51±10.7)岁。上述病例经血清检查均排除了甲、丙、丁、戊型肝炎病毒感染。同时以20例体验正常人员,男15例,女5例,年龄(42.5±11.3)岁做对照。各组间性别和年龄分布差异无显著性。
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    二、标本采集及保存

    所有病例均于入院后次日抽取空腹不抗凝静脉血3ml,待血块收缩后,以2 000r/min离心10分钟,取血清置-20°C冰箱保存,集中专人检测。同时分别检测PCⅢ、LN、HA、肝功能及甲、乙、丙、丁、戊型肝炎病毒标志。

    76例中29例于住院1周内做肝组织活检,采用经皮肝穿刺术,选用16号国产针头快速负压抽吸。肝组织经生理盐水冲洗、10%福尔马林固定后石蜡包埋,标本经连续切片行HE染色。按病理组织学诊断标准[1]将其分为轻、中、重度三组,然后每组取5例做胶原纤维和网状纤维染色。

    三、血清学检测

    (一) 血清TGF-β1检测 采用酶联免疫吸附试验法(ELISA法),试剂盒由美国Genzyme公司提供。

    (二) 血清PCⅢ、LN、HA检测 采用放免法,试剂分别由重庆肿瘤研究所、上海海军医学研究所提供。
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    (三) 肝炎病毒标志检测 抗-HAV-IgM、抗-HCV、HDVAg、抗-HDV、抗-HEV、采用ELISA法;HBsAg、抗-HBs、抗-HBc、抗-HBc-IgM、HBeAg、抗-HBe采用固相放射免疫法;HBV DNA、HCV RNA采用聚合酶链反应(PCR)法。

    四、肝脏病理组织染色

    (一) HE染色、网状纤维染色 采用镀银染色,由本院病理科专人在同一条件下制作。

    (二) 胶原纤维染色 采用Masson's三重染色,由河北医科大学病理教研室专人同一条件下染色。

    五、纤维病理图像定量分析

    应用MPIAS-500多媒体彩色病理图文分析系统(同济医科大学提供软件),分别测出阳性目标总面积、面密度、积分光密度指标,由白求恩国际和平医院病理科协助完成。
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    六、统计学处理

    组间资料比较采用方差分析、q检验,各指标间相关分析采用直线相关分析。

    结果

    一、CHB、LC患者血清TGF-β1、PCⅢ、LN、HA水平

    见表1,CHB轻、中、重度及LC患者血清TGF-β1、PCⅢ、HA水平均高于对照组(P<0.01)。重度、LC组LN高于对照组(P<0.01)。TGF-β1、PCⅢ、LN、HA水平均按CHB轻、中、重度、LC的次序递增。

    表1 CHB、LC患者血清TGF-β1、PCⅢ、LN、HA水平(±) 分组
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    例数

    TGF-β1(mg/L)

    PCⅢ(μg/L)

    LN(μg/L)

    HA(μg/L)

    对照

    20

    93.5±34.1

    85.5±16.8

    113.8±16.4

    54.4±25.4

    轻度
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    20

    144.3±57.1*

    120.5±38.9*

    100.9±32.7

    123.9±63.4*

    中度

    20

    349.5±107.7**

    180.2±63.6**

    131.7±21.3

    304.0±123.5**
, 百拇医药
    重度

    18

    508.3±133.3

    304.5±193.4

    164.6±56.0

    634.5±252.3

    LC

    18

    579.4±225.1△△

    414.4±95.7△△
, 百拇医药
    208.4±98.5△△

    662.9±156.4△△

    注:△△、**、*与对照组比较P<0.01 △△与轻、中度比较P<0.01 **与轻度比较P<0.05

    二、CHB轻、中、重度和LC患者血清TGF-β1与PCⅢ、LN、HA直线相关分析

    结果除慢性轻度组血清LN外,其他各组血清TGF-β1与PCⅢ、LN、HA呈明显正相关(P<0.05或0.01)。

    三、CHB患者肝纤维化各期血清TGF-β1、PCⅢ、LN、HA水平变化

    29例活检肝组织HE染色后,按慢性肝炎病理组织学诊断标准[1]进行纤维化程度分期(S0~4)。其中S0 4例、S1 8例、S2 7例、S3、S4各5例,血清TGF-β1、PCⅢ、HA水平在S4明显高于其它各期,S3高于S0、S1、S2(P<0.01或0.05)。血清LN水平S4高于S0、S1、S2(P<0.05)。血清TGF-β1、PCⅢ、LN、HA水平随肝纤维化程度的加重而增长。
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    四、CHB患者肝组织胶原纤维、网状纤维病理图像平面指标定量分析

    见表2、表3。肝组织胶原纤维、网状纤维的单位目标面积、面密度按CHB轻、中、重度依次递增(P<0.01或P<0.05),积分光度依次递减(P<0.01)。血清TGF-β1水平与各组中纤维定量指标变化一致。

    表2 CHB患者血清TGF-β1肝组织胶原纤维病理图像(平面指标)分析结果(±) 分组

    例数

    部位

    TGF-β1(mg/L)

, 百拇医药     单位目标面积(μm2/个)

    面密度(μm2/μm2)

    积分光度(A)

    轻度

    5

    肝实质

    110.1±39.9

    34.0±9.6

    20.0±8.8

    8.5±1.2

    汇管区

    66.5±17.3
, 百拇医药
    27.1±5.3

    11.0±2.1

    中度

    5

    肝实质

    158.5±56.9*

    43.7±11.9*

    23.2±9.3

    5.2±1.5**

    汇管区

    75.5±23.4

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    5.5±0.6**

    重度

    5

    肝实质

    276.3±48.4△△

    64.2±10.7△△

    28.4±4.1

    3.8±1.1△△

    汇管区

    91.0±22.8
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    38.2±1.3△△

    4.0±1.2△△

    注:△△与轻度比较P<0.01;与轻度比较P<0.05;**与重度比较P<0.01;*与重度比较P<0.05

    表3 CHB患者肝组织网状纤维图像(平面指标)分析结果(±) 分组

    例数

    部位

    单位目标面积(μm2/个)
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    面密度(μm2/μm2)

    积分光度(A)

    轻度

    5

    肝实质

    11.4±5.0

    10.5±2.1

    8.4±2.7

    汇管区

    18.0±5.7

    17.4±6.9

    15.0±2.9
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    中度

    5

    肝实质

    17.4±4.1

    17.0±3.6*

    8.6±3.3△△

    汇管区

    24.6±6.1**

    18.4±5.4**

    7.8±2.3**

    重度
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    5

    肝实质

    26.3±9.7

    21.8±7.4△△

    3.1±0.8

    汇管区

    79.3±27.0△△

    33.1±6.6△△

    6.3±1.8△△

    注:△△与轻度比较P<0.01;与轻度比较P<0.05;**与重度比较P<0.01;*与轻度比较P<0.05
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    五、血清TGF-β1与肝细胞损伤的关系

    见表4,ALT>300U/L组、SB>85.5μmol/L组血清TGF-β1水平明显高于肝功能正常组和轻度受损组。

    表4 CHB患者血清TGF-β1与ALT、SB的关系(±) 分组

    ALT(U/L)

    例数

    TGF-β1(mg/L)

    SB(μmol/L)

    例数
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    TGF-β1(mg/L)

    (1)

    <30

    14

    146.3±50.1△△

    <17.1

    20

    158.8±33.2△△

    (2)

    ~90

    29

    198.8±54.2
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    ~34.2

    29

    204.9±56.2

    (3)

    ~300

    23

    384.0±110.1**

    ~85.5

    14

    383.4±150.4

    (4)

    >300
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    10

    559.1±130.2*

    >85.5

    13

    534.5±98.2*

    注:**、*与△△比较P<0.01 **、*与△比较P<0.05、0.01

    讨论

    TGF-β1是Tuker等[2]在1984年发现的一种与多种上皮性肿瘤生长有关的多肽性细胞生长负调控因子。该因子主要由淋巴细胞、巨噬细胞和血小板分泌。直到1989年Czaja等[3]发现TGF-β1可使肝内Ⅰ型前胶原mRNA的含量增多,自此TGF-β1与肝纤维化的关系逐渐被重视。大量免疫组化结果证实,乙型肝炎病毒对肝细胞的直接作用和其介导的免疫病理损伤,导致肝细胞变性坏死,Kupffer细胞大量浸润[4]。Kupffer细胞激活后合成、分泌TGF-β1,并作用于贮脂细胞使其激活,转变成能大量合成TGF-β1的肌纤维母细胞[5];另外,受损的肝细胞、内皮细胞使血小板凝集释放更多的TGF-β1;肝实质细胞也开始合成TGF-β1。
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    本研究结果表明,CHB轻度、中度、重度及LC患者血清TGF-β1水平均高于对照组(P<0.01或P<0.05),其水平按慢性轻、中、重度、LC依次递增(P<0.01或P<0.05);ALT>300U/L组、SB>85.5μmol/L组血清TGF-β1水平明显高于肝功能正常组和轻度受损组。提示,CHB、LC患者血清TGF-β1水平升高,与CHB的严重程度和肝细胞受损程度一致。因此,检测血清TGF-β1有利于了解CHB肝脏病变的严重程度,和肝细胞受损情况。

    CHB肝纤维化过程是肝细胞反复受损、ECM逐渐增加的过程。ECM主要包括胶原蛋白(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ型胶原蛋白)、非胶原糖蛋白(如纤维连接素、LN等)和蛋白聚糖(如HA、硫酸类肝素、硫酸软骨素等)。以上成分由肝间质和实质细胞合成释放且受多种细胞因子调节。Bachem等[6]在对鼠肝窦周贮脂细胞体外培养中发现,TGF-β1能促进贮脂细胞转化为类纤维母细胞,增加该细胞合成蛋白聚糖、纤维连接素的作用,此作用可被TGF-β1抗体抑制。本研究结果显示,CHB轻、中、重度及LC患者血清PCⅢ、LN、HA水平均高于对照组,与文献报道结果一致[7,8]。同时血清TGF-β1水平与PCⅢ、LN、HA呈直线正相关(P<0.01或P<0.05),说明TGF-β1与ECM的合成、沉积有一定关系。
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    本研究结果表明,血清TGF-β1、PCⅢ、LN、HA水平随着肝组织纤维化程度的加重而增高;随着病毒性肝炎严重程度的加重,肝实质和汇管区胶原纤维、网状纤维含量逐渐增加的同时,TGF-β1亦在同步增高。统计学证实:各组间差异有显著性(P<0.01或P<0.05)。上述病理和纤维定量分析资料客观地说明TGF-β1与肝脏纤维组织增生关系密切,在肝纤维化形成过程中的作用不可忽视。

    参考文献

    1 病毒性肝炎防治方案(试行).中华传染病杂志,1995,13:241-247.

    2 Tuker RF, Shipley GD, Moss HL, et al. Growth inhibitor from BSC-1 cells is closely related to the platelet type b transforming growth factor. Science, 1984,226:706-716.
, http://www.100md.com
    3 Czaja MJ, Weiner FR, Flanders KC, et al. In vitro and in vivo association of transforming growth factor β1 with hepatic fibrosis. J Cell Biol, 1989,108:2476-2485.

    4 Pape GR, Rieber EP, Eisenber J, et al. Involvement of the cytotoxic/suppression T-cell in the tissue injury of patients with acute and chronic liver disease. Gastroenterology, 1983,85:657-659.

    5 王自平.病毒性肝硬化的发病机理.临床肝胆病杂志,1998,14:1-3.

, 百拇医药     6 Bachem MG, Meyer D, Melchior R, et al. Action of rat liver perisinusoidal lipocytes by transforming growth factors derived from myofiblastlike cells A potential mechanism of self perpetuation in liver fibrogenesis. J Clin Inwest, 1992,89:19-27.

    7 叶红军,计秀生,冯雪梅,等.血清Ⅲ型前胶原对肝纤维化的诊断价值.临床肝胆病杂志,1993,9:90-92.

    8 李兵顺,王继,刘金星,等.联合检测血清PCⅢ、LN、HA对肝纤维化的诊断价值.中华传染病杂志,1998,16:85-87.

    (收稿:1999-01-13 修回:1999-06-24), 百拇医药