交感神经系统与肝纤维化

交感神经系统与肝纤维化 临床肝胆病杂志2007年第23卷第5期 交感神经系统与肝纤维化 刘娜综述;张晓岚审校 (河北医科大学第二医院消化内科,河北石家庄050000) 【中图分类号】R575.2【文献标识码】B【文章编号】1001—5256【2007)05—0389 —03 肝纤维化是各种不同致病因子引起慢性肝病进 研究 而发展为肝硬化的共有病理改变和必经途径.肝纤维化的发生机制,进而逆转肝纤维化是治疗各 种慢性肝病,预防其向肝硬化发展的关键所在.交 感神经系统参与心血管,内分泌,泌尿,消化等多个 系统的功能调节.近年来,交感神经系统与肝脏疾 病的关系受到越来越多的关注.有关研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,交 感神经系统过度活化可能参与了肝脏损伤后修复和 纤维化的调节J,本文就此方面的研究作一综述. 1肝脏内交感神经纤维的分布 交感神经分布广泛,几乎全身所有脏器都受其 支配,已证实肝脏实质内同样存在交感神经纤维分 布.然而,肝内神经纤维分布具有高度的种属特异 性,Akiyoshi等检测了交感神经纤维在大鼠,金仓 鼠,豚鼠,狗和人类肝脏内的分布情况和密度.结果 显示:?在大鼠和仓鼠,交感神经纤维主要分布于肝 门区;?在狗,豚鼠和人类,交感神经纤维同时分布 于小叶问和肝实质内,而在大鼠只分布于小叶间,小 叶内没有交感神经纤维分布;?在狗,豚鼠和人类, 交感神经纤维还分布于肝细胞和窦状隙细胞周围. Fukuda等报道,在人类肝脏交感神经纤维还分布 于肝门区血管和中央静脉周围. 肝星状细胞(HSC)在正常生理状态下位于肝脏 的Disse腔内,包绕在肝窦内皮细胞周围,有时可见 到神经末梢存在于HSC近旁,提示神经末梢和HSC 之间有密切联系.去甲肾上腺素(NE)能神经的荧 光组织化学分析研究显示,在CCI诱导的大鼠肝硬 化模型中,病变区肝组织与正常大鼠肝组织相比, NE能神经纤维的形态学特征在荧光显微镜下无显 着差异,但数量减少或缺乏.同时,在肝纤维化过程 中,HSC增殖活化,数量增多,可以推测,在肝硬化 阶段,活化HSC的增加可能在功能上代替了交感神 收稿日期:2006—08—23修订日期:2006一l1—21 作者简介:刘娜(1979一),女,汉族,河北省邢台人,博士生,主要从 事慢性肝病发病机制的研究. 通讯作者:张晓岚,1rel:0311—87222951;E—mail:xiaolanzh@126.eom 389 经纤维的减少. 2HSC合成和释放NE,神经肽Y(NPY)等神经递 质,表达肾上腺素受体 对来源于正常小鼠的原代培养HSC进行West— ernblot分析,结果显示HSC可以合成酪氨酸羟化 酶和多巴胺B羟化酶,这两种酶是体内合成NE的 关键酶.对其培养液进行高效液相色谱分析,发现 正常. HSC可以合成并释放NE,NPY等多种神经递 质.与之相反,对来源于Dbh?一小鼠的原代培养 HSC的培养基进行研究,发现Dbh基因缺陷的HSC 不能合成释放NE和NPY.除此之外,在HSC的裂 解产物中亦含有多巴胺,五羟色胺,儿茶酚胺代谢产 物,五羟色胺代谢产物,羟基吲哚乙酸,高香草酸等, 提示在肝损伤时,HSC可以作为神经胶质细胞释放 儿茶酚胺.此外,RT—PCR分析显示,HSC表达肾 上腺素受体,包括,,,,B,,p等. 3交感神经系统参与肝纤维化发生 3.1临床研究早在上世纪80年代初,同位素示 踪技术研究显示,肝硬化和门脉高压患者血液循环 中NE和肾上腺素浓度显着升高.国内朱继业等 学者也进行了相似的研究,他们应用高效液相色谱 技术检测了38例肝硬化门静脉高压症患者和34例 正常对照者周围静脉血及上腔静脉,周围动脉,门静 脉血肾上腺素和NE浓度,结果显示,肝硬化门静脉 高压症患者血液循环中NE和肾上腺素浓度显着高 于对照组.直接通过微电极记录肝硬化患者骨骼肌 交感神经纤维的电位变化,发现其放电频率明显升 高.这些研究结果提示,肝硬化患者的交感神经系 统活性升高,循环儿茶酚胺含量增加.但是,交感神 经系统与肝纤维化关系的临床研究并不十分明确. 3.2动物水平研究为观察交感神经系统在肝纤 维化发生过程中的作用,Shibuya_6等选用自发性高 血压大鼠与Wistar—Kyoto大鼠进行对比研究.自 发性高血压大鼠具有自然发生高血压的倾向,其肾 上腺组织内儿茶酚胺含量增加,荧光组织化学检查 显示肝组织内肾上腺素能神经纤维密度增加,即自 发性高血压大鼠交感神经系统功能活跃,兴奋性显 390 着增强.而Wistar—Kyoto大鼠交感神经系统活性 正常,二者分别给予CC1腹腔注射诱导肝损伤,随 后进行组织学检查发现,自发性高血压大鼠发生了 明确,严重的肝纤维化;而Wistar—Kyoto大鼠肝组 织中只有桥状纤维化,纤维化程度显着轻于自发性 高血压大鼠的肝脏.由此推测,自发性高血压大鼠 发生更严重的肝纤维化的原因,是由于交感神经系 统反应增强,释放大量儿茶酚胺,导致血管收缩和代 谢改变,进而促进肝脏损伤. 为进一步阐明交感神经系统在肝纤维化发生中 的作用,研究者又应用转基因动物进行了相关研究. 瘦素缺陷型ob/ob小鼠NE表达水平较低,交感神 经系统活性受抑制,在慢性肝损伤情况下,瘦素缺陷 型ob/ob小鼠表现为纤维化抵抗J.为探讨其原因 是否为交感神经活性下降所致,Oben等把主要的 交感神经递质NE缓慢输入至瘦素缺陷型ob/ob小 鼠体内进行替代处理研究,观察其对HSC增殖能力 的影响.研究结果显示,对照组瘦素缺陷型ob/ob 小鼠(未给NE)胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性 HSC细胞明显少于其同窝瘦小鼠(无瘦素缺陷),而 NE替代处理可以显着刺激体内HSC的增殖,使 GFAP阳性HSC细胞数量接近瘦小鼠组水平j.为 排除瘦素缺陷直接引起该作用的可能,研究者又通 过Dbh一小鼠进行研究.Dbh一小鼠的NE表达 也降低,但没有瘦素缺陷.Dbh一小鼠和Dbh一 小鼠均用致肝纤维化食物饲养J,4周后发现 Dbh一小鼠Ot—SMA阳性的HSC聚集,而在 Dbh一小鼠中不但没有Ot—SMA阳性的HSC聚集, 而且发现其肝脏表达TGFJ3也明显减少.Oben4 等又在Dbh?一小鼠皮下植入含有肾上腺素B受体 激动剂异丙肾上腺素或Ot肾上腺素受体激动剂NE 的微渗透泵,重复上述饲养方法.结果显示,注入异 丙肾上腺素或NE均恢复了Dbh一小鼠HSC的活 化,使表达Ot—SMA阳性的HSC数量与Dbh一对 照小鼠相似,TGFJM表达上调,组织学检查证实纤 维化程度明显增强,说明肾上腺素活性降低可以抑 制HSC的活化,而给予NE后HSC活化增加. 以上研究证实,低交感神经活性对肝纤维化有 抑制作用,而给予外源性NE替代处理后肝纤维化 程度加重,提示交感神经系统兴奋增强可以促进肝 纤维化的发生.而交感神经递质NE对HSC具有促 增殖,促活化作用,说明交感神经系统可能通过作用 于HSC而实现其对肝纤维化的调节. 3.3细胞水平研究HSC是肝脏主要的纤维生成 细胞,由于HSC可以表达GFAP,巢蛋白,神经细胞 ChinJCliniHepatol,October2007,Vo1.23,No.5 粘连因子,突触素和神经营养因子L1..等多种神经标 志物,并接受自主神经纤维的神经支配L1,提示 HSC可能来源于神经瘠并作为肝脏的神经内分泌 细胞,接受中枢神经系统的传人信号,发生表型改 变,调节肝脏的功能. ObenL4等研究了交感神经递质NE对HSC生 长的调节作用,证实原代培养的HSC培养48小时 后加入NE组HSC增殖明显增加,从IOtLM开始促 HSC增殖并呈剂量依赖性,1tLM浓度时出现HSC 增殖峰.培养基中加入Ot受体抑制剂哌唑嗪 (prazosin,PRZ)或者B受体抑制剂普萘洛尔(prop— ranoM,PRL)后检测HSC的生长情况,发现PRZ和 PRL均可使HSC数量下降20%,PRZ与PRL联合 应用使HSC数量下降50%,表明Ot,B抑制剂均可 以抑制HSC增殖.来自Dbh一和Dbh一小鼠的 HSC在加入PRZ后增殖明显受抑制,加入NE后增 殖情况恢复,说明NE可能是HSC的自分泌生长因 子,对HSC生长是必需的.进一步研究NE对胶原 1—2ct表达的影响,发现NE可以增加胶原1—2ct 的表达,进一步说明NE对HSC活化和增殖的正向 调节作用. 神经肽Y是与NE同时从交感神经末梢释放的 神经递质,也可以促进HSC的增殖.由于NPY血 浆半衰期比NE长,其促增殖活性比NE高123.NE 在1tLM浓度时出现HSC增殖峰,而NPY在0.1tLM 时就出现了HSC增殖峰,提示NPY具有比NE更强 的促分裂潜能1.而且,与在其他间充质细胞中一 样,NE和NPY在调节HSC增殖过程中可以相互影 响,增加NE浓度可以减弱NPY诱导的HSC增殖. NE与NPY对HSC胶原基因表达的作用也不相同. NE可以增加胶原1—2ct的表达,而高浓度或者低 浓度的NPY都对胶原1—2ctmRNA的表达没有作 用.因此,尽管NE和NPY都促进HSC增殖,但只 有NE促进胶原基因表达.NE—NPY调节HSC生 物活性的临床意义还有待于进一步探讨. 上述研究证实:HSC可以表达生物合成儿茶酚 胺的关键酶,NE和NPY等儿茶酚胺以及肾上腺素 受体;NE,NPY等交感神经递质是HSC的自分泌生 长因子.这给我们两点提示:首先,HSC可以接受 交感神经系统(SNS)的直接调节;其次,HSC通过儿 茶酚胺来自我调节其生长. 4交感神经系统对肝纤维化的调控机制 交感神经系统功能都是通过神经递质与不同肾 上腺素受体亚型结合后激活受体后信号转导通路实 现的.Ot受体可激活细胞内多种信号转导系统,除 临床肝胆病杂志2007年第23卷第5期 经典的磷酸肌醇一钙信号系统与二酰甘油一蛋白激 酶c信号系统外,还包括磷酸酶A一花生四烯酸信 号系统,酪氨酸激酶磷酸化系统与腺苷酸环化酶一 cAMP信号系统.B受体与G蛋白偶联,激活腺苷 酸环化酶,使cAMP浓度升高,后者作为第二信使引 起一系列功能改变.而各亚型与G蛋白的偶联也 存在不同特点.B.一AR仅与激动性G蛋白(Gs)偶 联,而B:一AR则可同时与Gs和抑制性G蛋白 (Gi)偶联,Gi通路对Gs信号向细胞内的扩散发挥 屏蔽作用?. 研究表明,在其他间充质细胞中,肾上腺素受体 是通过与G蛋白偶联,激活三磷酸磷脂酰肌醇 (PIP3)和丝裂源活化蛋白激酶(MAPK)机制促进细 胞增殖的?.于是研究者在体外原代培养的小鼠 来源HSC的培养基中首先加入NE,然后分别加人 G蛋白抑制剂百日咳毒素,磷脂酰肌醇3激酶 (PI3K)抑制剂渥曼青霉素(wortmannin),P38激酶 抑制剂SB202190,MAPK抑制剂PD98059和蛋白激 酶C抑制剂R0—32—0432,检测HSC生长情况. 结果显示:百日咳毒素,渥曼青霉素和PD98059显 着抑制了NE诱导的细胞增殖;提示NE对HSC的 促增殖作用是通过肾上腺素受体与G蛋白偶联机 制,其下游包括PI一3K和MAPK信号通路.但是, 关于肝纤维化形成过程中SNS通过其神经递质对 HSC增殖的影响进而对肝纤维化的调节作用的具 体机制仍然不是十分明确,有待于进一步研究. 5展望 综上所述,体内和体外研究均表明,交感神经系 统在肝纤维化的形成过程中发挥了重要作用,但交 感神经系统调节HSC活化和肝纤维化的具体机制 尚有待进一步研究.相信随着研究的不断深人,将 为肝纤维化的治疗提供新的策略和途径. 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