中性粒细胞介导的肝脏缺血再灌注损伤
【文献标识码】 A 【文章编号】 1684-2030(2004)04-0315-03
肝脏的缺血再灌注损伤是肝脏移植术、因肿瘤或损伤行肝脏部分切除术、失血性和心源性休克等手术和临床疾病所共同经历的一个病理生理过程。近年来的研究表明，肝脏缺血再灌注后的损伤分为两个时相 [1] :I相，主要为枯否氏细胞(Kupffer cell，KC)激活后，连同其所分泌的因子如TNF-α、IL-1等引起的损伤 [2] ;II相，则是在KC、细胞趋化因子、细胞粘附分子等共同作用下，使中性粒细胞(poly morph nuclear leukocyte，PMN)趋化、粘附聚集、活化所介导的损伤 [3] 。后者是肝脏缺血再灌注损伤的关键，其结果是肝细胞的坏死和凋亡，最终引起肝脏功能衰竭，甚至全身多脏器功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS) [4，5] 。下面就中性粒细胞浸润所介导的肝脏缺血再灌注损伤综述如下。
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1 PMN的趋化
循环中的PMN呈非活化状态，正常肝组织间隙中很少见到PMN。PMN必须在趋化因子的作用下向肝组织间隙内游走、趋化、聚集，这是导致肝组织损伤的先决条件。而趋化过程主要依靠趋化因子及其受体的相互作用来实现。
1.1 趋化因子家族
趋化因子是一类分子量约8～18KD、可诱导的、分泌型的前炎症细胞因子。按其来源分为:白细胞源性，主要是由单核-巨噬细胞(包括KC)、中性粒细胞(PMN)、T淋巴细胞、B淋巴细胞等分泌的;非白细胞源性，主要是由血管内皮细胞、纤维母细胞、角化细胞、肝细胞、肿瘤细胞、血小板等分泌的。从结构上，其cDNA的特征是均含有一个开放的阅读框架，5’端有典型信号肽序列，3’端非翻译区有AT丰富序列;其氨基酸系列的特征是均含有4个半胱氨酸，并构成两个特征性的二硫键，以维持其生物学特性。根据其氨基酸N端第1，2两个半胱氨酸排列的不同，趋化因子家族又分为两个亚族:C-X-C亚族(α亚族)和C-C亚族(β亚族)，前者排列上两个半胱氨酸之间间隔一个其他氨基酸，而后者则是两个半胱氨酸紧相邻。这两个亚族中，与PMN的趋化密切相关的因子主要是C-X-C亚族的成员。趋化因子的主要生物学特性为:①前炎症刺激物如LPS、TNF、IL-1等可导致大多数趋化因子的产生和分泌 [6] ;②具有趋化白细胞的功能:一方面它们可趋化不同的白细胞，如特征性趋化PMN的C-X-C亚族(α亚族)因子IL-8、GRO(growth related gene)、NAP(neutrophil-activating protein)、ENA-78(μ78-residue epithelial cell-derived neuˉtrophil-activator)等 [7] ;另一方面它们之间的功能又是相互重叠，如IL-8不但可以趋化PMN，而且还可以趋化T淋巴细胞、嗜酸、嗜碱性粒细胞 [8]。③在动物实验中，皮内注射趋化因子均可引起炎症浸润。④趋化因子还参与组织的生长、修复和组织的抗肿瘤效应。
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1.2 趋化因子受体 趋化因子刺激PMN趋化游走功能的实现依靠与其受体的结合和结合后信号的传导 [9] 。趋化因子受体从结构上看，均是视紫红质样G蛋白偶联受体超家族的成员，均具有7个富含疏水氨基酸的穿膜区结构(seven predicted transmembrane domains，STR)，并经三个同素异构体所形成的G蛋白(α、β、γ)来传递信号 [10] 。STR主要包括三部分:一个细胞外的氨基端来接收、结合趋化因子，一个细胞内的羧基端来活化G蛋白，七个α螺旋穿膜区于中间来传递信号。与趋化因子的分类相对应，其受体也分为两个亚族，如前所述。其中，在PMN的趋化过程中起关键作用的是白介素-8的受体(IL-8R)，属于C-X-C受体亚族。其cDNA可以从PMN样细胞系HL-60中分离出，富表达于PMN表面 [11] 。IL-8R主要分两种:IL-8RA和IL-8RB，IL-8RA特异结合IL-8，为高亲和力受体;IL-8RB除与IL-8结合外，还可结合GRO-α、β、γ和NAP-2。近来人们又发现，PMN表面还存在GROβ受体。趋化因子的作用就是结合因子并传导信号，其具体作用过程如下所述。
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1.3 趋化过程 肝脏的缺血期，缺血、缺氧首先激活肝内单核-巨噬细胞系统的KC，使其分泌多种活性物质和大量的细胞因子如TNF、IL-1 [12] 。这些物质连同受损细胞破坏后所释放出的活性物一方面刺激肝内实质和基质细胞以及血液中的白细胞产生趋化因子，另一方面再灌注后随循环入血，与PMN表面的受体结合。后者引起受体STR产物的变构，传导至胞内羧基端连接的G蛋白(即GTP结合蛋白)，使Gα亚基结合的GDP脱落，被GTP所取代，Gα亚基与GTP结合后出现了空间构象上的变化，激活磷脂酰肌醇特异性的磷脂酶C，产生细胞内信号传递中的第二信使:肌醇三磷酸(IP 3 )和二酰基甘油(TG 2 )，两者分别介导胞浆内钙库中Ca 2+ 的释放和蛋白激酶C的激活。细胞浆中Ca 2+ 浓度的增高是趋化因子作用于PMN的一个特征，Ca 2+ 浓度增高启动了PMN的运动、吞噬、分泌。PMN开始自血液中向肝组织间隙游走、趋化，当然，这个过程中需有粘附分子的协同作用。趋化过程中因子与受体结合后，在细胞内信号传递中的第二信使如IP 3 、TG 2 和Ca 2+ 浓度的变化，同样也在PMN激活过程中起到了重要的作用。
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2 PMN的粘附聚集
正常情况下，PMN可以沿肝窦内毛细血管内皮的表面滚动，很少发生粘附。但缺血再灌注后，多种因子作用下肝窦内血管内皮细胞及血中PMN表面细胞粘附分子表达上调并相互作用，使PMN粘附聚集，并穿过血管壁进入肝实质中造成损伤。这就是PMN浸润扩散至肝实质内的分子基础。
2.1 细胞粘附分子 细胞粘附分子(cell adhesion molecules，CAM)是一类由细胞合成并存在于细胞表面的糖蛋白，主要作用为促进细胞之间和细胞与组织间的粘附。依据其生化结构可分为五类:①整合素家族(intergrin family)，是一类连接细胞骨架和传递细胞外信号的跨膜蛋白，主要包括分布于白细胞表面的异二聚体CD 11a /CD 18 (LFA-1)和CD 11b /CD 18 (Mac-1)等;②选择素基因超家族(selectin gene superˉfamily)，为一种跨膜糖蛋白，主要包括E-selectin(分布于内皮细胞上)、P-selectin(分布于白细胞和内皮细胞上)和L-selectin(分布于白细胞、内皮细胞和血小板上);③免疫球蛋白超家族(immunoglobin superfamily)，为一种膜蛋白，因其结构与免疫球蛋白具有同源性而得名，主要包括分布于内皮细胞表面的细胞间粘附分子(ICAM-1/2)和血管细胞粘附分子(VCAM-1);④钙离子依赖型家族(cadherin famiˉly);⑤其它粘附分子，如CD 44 等。其中，与PMN介导的缺血再灌注损伤密切相关的是前三者。
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2.2 粘附分子的作用 正常情况下，肝脏血管内皮细胞和血中的PMN表面存在CAM的低表达，循环的PMN与血管内皮细胞随机接触，并不发生粘附。但肝脏缺血再灌注后，首先，是局部产生的活性细胞因子IL-1、TNF-α、IFN等，这些因子一方面刺激肝血管内皮细胞及肝细胞表面选择素家族(E-selectin、P-selectin)和免疫球蛋白家族(ICAM-1/2、VCAM-1)表达上调，另一方面刺激PMN表面的整合素家族(CD 11a /CD 18 、CD 11b /CD 18 )表达上调和L-selectin的脱落(shedding)。然后，是PMN与血管内皮表面的粘附分子相互结合作用引起PMN的粘附、聚集和渗出。有研究表明，缺血再灌注早期主要是L-选择素、P-选择素和E-选择素的作用 [13，14] ，而在后期则主要是CD 11a /CD 18 (LFA-1)、CD 11b /CD 18 (Mac-1)和ICAM-1/2、VCAM-1的作用 [15] 。具体地说，PMN的粘附渗出可分为三个步骤:①滚动。这是粘附过程的早期表现，即PMN由轴流进入边流，并沿内皮表面滚动、滑行。PMN表面获得粘附活性的L-selectin与内皮细胞表面相应分子结合脱落，使内皮细胞表面的P-selectin、E-selectin表达上调;但由于早期这种结合力弱，PMN仍被血流推动而去同邻近的内皮细胞接触，从而使更多的内皮细胞活化，并表达粘附分子，这一系列的相互作用即为滚动效应(Rolling effect) [16] ，这是一种扩大效应。②粘附。滚动过后，进入粘附过程的后期。部分PMN与内皮细胞开始紧密结合，这时就需要整合素家族和免疫球蛋白家族的参与。在各种活性物质的作用下，PMN通过形态的改变，获得其表面CD 11a /CD 18 (LFA-1)、CD 11b /CD 18 (Mac-1)与其配体主要是ICAM-1/2的高结合状态。而此时，内皮表面的ICAM-1/2表达已经上调。这样，通过粘附因子与其配体的紧密结合，滚动的PMN便与内皮表面粘附、聚集，并引起毛细血管的阻塞，造成再灌注后微循环障碍中的“无复流现象”(no-reflow) [17] 和“复流奇象”(re-flow paraˉdox) [18] ，加重了肝脏的损伤。③渗出。在粘附分子CD 11a /CD 18 (LFA-1)、CD 11b /CD 18 (Mac-1)和ICAM-1/2、VCAM-1的相互作用下，并有趋化因子的引导下，使PMN伸缩、变形、运动，经内皮连接处渐移至内皮细胞下，完成了PMN向肝实质内的粘附、浸润。
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3 PMN的活化
经过趋化、粘附，渗出血管壁浸润至肝实质内的PMN已经活化。这其中主要的激活因子包括各种活性炎症因子和前炎症因子，如:白介素(interleukin)、补体系统、免疫复合物、氧自由基等。激活过程主要是激活因子与PMN表面的 受体结合的结果。类似于以上所说的PMN趋化中的信号传递过程，细胞表面的受体并被结合激活后，信号传递给GTP结合蛋白，产生IP 3 和TG 2 ，引起胞浆内Ca 2+ 浓度增加，导致PMN的“呼吸爆发”和脱颗粒作用，产生了几种介质直接引起肝细胞的损伤。
PMN来源的介质在肝组织损伤中的作用:①活性氧代谢产物，是触发胞膜上的NADPH氧化酶诱导PMN的“呼吸爆发”后的产物，包括羟自由基(·OH)、过氧化氢(H 2 O 2 )、单线态氧(O 2 )、超氧阴离子(O 2 ·- )等。其作用为通过脂质过氧化反应损伤生物膜;通过使肽键断裂或改变构型来损伤膜蛋白和影响酶的活性;直接损伤核酸，导致细胞死亡。②脂类介质，主要包括白三烯(leukotriene，LT)和血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF) [19] 。两者可以诱导PMN的“呼吸爆发”，作用于血管壁，增加其通透性引起组织水肿和MODS的发生，后者还可以诱导血小板聚集引起微循环阻塞。③蛋白酶类，是PMN脱颗粒的后果。其中弹性蛋白酶的作用最强，不但可以降解弹性蛋白，还可以消化内皮细胞表面和皮下的基质蛋白，使血管的通透性进一步增加。④各种细胞因子，都在是PMN活化前后合成的，如TNF-α、IL-1、IL-8、IL-6等，其作用机制部分如前所述，另一方面这些因子又不同程度地参与了肝细胞凋亡和再生的启动。这些因子都是PMN的趋化、活化因子，反过来又成为其产物，并不断地循环作用，加重了肝脏和全身各脏器的损伤。
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4 PMN浸润的意义
肝脏的缺血再灌注损伤事实上就是一个炎症反应过程，PMN的浸润是这一过程中的重要组成部分。PMN在肝实质内趋化、粘附聚集、活化，其病理生理意义是:①PMN活化后损伤效应中的活性氧产物、脂质成分、蛋白酶、细胞因子等直接或间接引起肝细胞的损伤，导致肝功能衰竭。②PMN浸润过程中的各种因子作用下，使血管通透性增加，大量水分、蛋白渗入组织间隙，引起组织水肿、循环障碍和MODS。③PMN大量聚集于肝脏和全身各脏器的毛细血管中，造成机械性阻塞，加重了微循环障碍，加重全身各组织器官的缺血、缺氧。④PMN与血管内皮的交互作用，激活并消耗凝血因子和血小板，加上肝功能的损坏，凝血因子产生的减少，加重了凝血障碍。⑤再灌注后大量的细胞因子和活性物质重新涌入血液循环，再加上因机体抵抗力下降引起的感染和毒素的吸收，最终导致全身剧烈反应和MODS的发生。
但是，正如在各种炎症反应中的作用一样，PMN的浸润依然有其符合生理意义的一面:①PMN和各种单核-巨噬细胞的浸润、活化，有利于清除因缺血缺氧而坏死或凋亡的细胞和各种细胞因子，防止胞内物质和各种活性因子外溢引起更大的炎性反应。②PMN于微血管和肝窦内的聚集，一定程度上减少了再灌注过程中，因缺血缺氧而产生的各种活性炎性介质入血再循环的量，减轻了全身炎性反应的程度。③PMN经血管内皮渗出过程中，与内皮细胞相互作用，使其通透性增加所漏出的各种血浆蛋白和其它物质可作为局部重建的骨架。④PMN产生的各种细胞因子，如TNF-α、IL-1、IL-8、IL-6等不仅参与肝脏的损伤过程，同样也是肝脏再生的启动因子，可以诱导休眠的肝细胞复苏，刺激肝细胞产生生长因子(Hepatocyte Growth Factor，HGF)参与肝细胞的再生与修复 [20] 。
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5 展望
综上所述，PMN介导的肝脏缺血再灌注损伤是一个复杂的、各种因子交互作用的、连续的、有机的过程。近年来，对PMN在肝脏缺血再灌注后的浸润过程及其作用进行了深入的研究，如:趋化起始过程中，KC的作用，IL-8的产生和作用及其抑制效应;粘附过程中，各种粘附因子表达调控的机制和抑制效应;活化过程中，针对激活PMN后释放各种活性介质的抑制剂，如抗氧化剂、各种蛋白酶抑制剂的保护效应等，这些均有许多的报道。但是，肝脏缺血再灌注损伤仍是许多临床手术和疾病过程中较为棘手的问题，其严重者仍可导致不可逆的肝功能衰竭和全身多脏器功能衰竭。对PMN介导的肝脏缺血再灌注损伤的发生机理，PMN在肝脏缺血再灌注后的其他脏器损伤中的意义，以及如何积极有效地对其进行预防和治疗仍是目前和今后研究的重点之一。
参考文献
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作者单位:250031济南华夏医院
250001山东省济南市市中区人民医院3山东省立医院
(收稿日期:2004-03-07)
(编辑晓 勇), 百拇医药
肝脏的缺血再灌注损伤是肝脏移植术、因肿瘤或损伤行肝脏部分切除术、失血性和心源性休克等手术和临床疾病所共同经历的一个病理生理过程。近年来的研究表明，肝脏缺血再灌注后的损伤分为两个时相 [1] :I相，主要为枯否氏细胞(Kupffer cell，KC)激活后，连同其所分泌的因子如TNF-α、IL-1等引起的损伤 [2] ;II相，则是在KC、细胞趋化因子、细胞粘附分子等共同作用下，使中性粒细胞(poly morph nuclear leukocyte，PMN)趋化、粘附聚集、活化所介导的损伤 [3] 。后者是肝脏缺血再灌注损伤的关键，其结果是肝细胞的坏死和凋亡，最终引起肝脏功能衰竭，甚至全身多脏器功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS) [4，5] 。下面就中性粒细胞浸润所介导的肝脏缺血再灌注损伤综述如下。
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1 PMN的趋化
循环中的PMN呈非活化状态，正常肝组织间隙中很少见到PMN。PMN必须在趋化因子的作用下向肝组织间隙内游走、趋化、聚集，这是导致肝组织损伤的先决条件。而趋化过程主要依靠趋化因子及其受体的相互作用来实现。
1.1 趋化因子家族
趋化因子是一类分子量约8～18KD、可诱导的、分泌型的前炎症细胞因子。按其来源分为:白细胞源性，主要是由单核-巨噬细胞(包括KC)、中性粒细胞(PMN)、T淋巴细胞、B淋巴细胞等分泌的;非白细胞源性，主要是由血管内皮细胞、纤维母细胞、角化细胞、肝细胞、肿瘤细胞、血小板等分泌的。从结构上，其cDNA的特征是均含有一个开放的阅读框架，5’端有典型信号肽序列，3’端非翻译区有AT丰富序列;其氨基酸系列的特征是均含有4个半胱氨酸，并构成两个特征性的二硫键，以维持其生物学特性。根据其氨基酸N端第1，2两个半胱氨酸排列的不同，趋化因子家族又分为两个亚族:C-X-C亚族(α亚族)和C-C亚族(β亚族)，前者排列上两个半胱氨酸之间间隔一个其他氨基酸，而后者则是两个半胱氨酸紧相邻。这两个亚族中，与PMN的趋化密切相关的因子主要是C-X-C亚族的成员。趋化因子的主要生物学特性为:①前炎症刺激物如LPS、TNF、IL-1等可导致大多数趋化因子的产生和分泌 [6] ;②具有趋化白细胞的功能:一方面它们可趋化不同的白细胞，如特征性趋化PMN的C-X-C亚族(α亚族)因子IL-8、GRO(growth related gene)、NAP(neutrophil-activating protein)、ENA-78(μ78-residue epithelial cell-derived neuˉtrophil-activator)等 [7] ;另一方面它们之间的功能又是相互重叠，如IL-8不但可以趋化PMN，而且还可以趋化T淋巴细胞、嗜酸、嗜碱性粒细胞 [8]。③在动物实验中，皮内注射趋化因子均可引起炎症浸润。④趋化因子还参与组织的生长、修复和组织的抗肿瘤效应。
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1.2 趋化因子受体 趋化因子刺激PMN趋化游走功能的实现依靠与其受体的结合和结合后信号的传导 [9] 。趋化因子受体从结构上看，均是视紫红质样G蛋白偶联受体超家族的成员，均具有7个富含疏水氨基酸的穿膜区结构(seven predicted transmembrane domains，STR)，并经三个同素异构体所形成的G蛋白(α、β、γ)来传递信号 [10] 。STR主要包括三部分:一个细胞外的氨基端来接收、结合趋化因子，一个细胞内的羧基端来活化G蛋白，七个α螺旋穿膜区于中间来传递信号。与趋化因子的分类相对应，其受体也分为两个亚族，如前所述。其中，在PMN的趋化过程中起关键作用的是白介素-8的受体(IL-8R)，属于C-X-C受体亚族。其cDNA可以从PMN样细胞系HL-60中分离出，富表达于PMN表面 [11] 。IL-8R主要分两种:IL-8RA和IL-8RB，IL-8RA特异结合IL-8，为高亲和力受体;IL-8RB除与IL-8结合外，还可结合GRO-α、β、γ和NAP-2。近来人们又发现，PMN表面还存在GROβ受体。趋化因子的作用就是结合因子并传导信号，其具体作用过程如下所述。
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1.3 趋化过程 肝脏的缺血期，缺血、缺氧首先激活肝内单核-巨噬细胞系统的KC，使其分泌多种活性物质和大量的细胞因子如TNF、IL-1 [12] 。这些物质连同受损细胞破坏后所释放出的活性物一方面刺激肝内实质和基质细胞以及血液中的白细胞产生趋化因子，另一方面再灌注后随循环入血，与PMN表面的受体结合。后者引起受体STR产物的变构，传导至胞内羧基端连接的G蛋白(即GTP结合蛋白)，使Gα亚基结合的GDP脱落，被GTP所取代，Gα亚基与GTP结合后出现了空间构象上的变化，激活磷脂酰肌醇特异性的磷脂酶C，产生细胞内信号传递中的第二信使:肌醇三磷酸(IP 3 )和二酰基甘油(TG 2 )，两者分别介导胞浆内钙库中Ca 2+ 的释放和蛋白激酶C的激活。细胞浆中Ca 2+ 浓度的增高是趋化因子作用于PMN的一个特征，Ca 2+ 浓度增高启动了PMN的运动、吞噬、分泌。PMN开始自血液中向肝组织间隙游走、趋化，当然，这个过程中需有粘附分子的协同作用。趋化过程中因子与受体结合后，在细胞内信号传递中的第二信使如IP 3 、TG 2 和Ca 2+ 浓度的变化，同样也在PMN激活过程中起到了重要的作用。
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2 PMN的粘附聚集
正常情况下，PMN可以沿肝窦内毛细血管内皮的表面滚动，很少发生粘附。但缺血再灌注后，多种因子作用下肝窦内血管内皮细胞及血中PMN表面细胞粘附分子表达上调并相互作用，使PMN粘附聚集，并穿过血管壁进入肝实质中造成损伤。这就是PMN浸润扩散至肝实质内的分子基础。
2.1 细胞粘附分子 细胞粘附分子(cell adhesion molecules，CAM)是一类由细胞合成并存在于细胞表面的糖蛋白，主要作用为促进细胞之间和细胞与组织间的粘附。依据其生化结构可分为五类:①整合素家族(intergrin family)，是一类连接细胞骨架和传递细胞外信号的跨膜蛋白，主要包括分布于白细胞表面的异二聚体CD 11a /CD 18 (LFA-1)和CD 11b /CD 18 (Mac-1)等;②选择素基因超家族(selectin gene superˉfamily)，为一种跨膜糖蛋白，主要包括E-selectin(分布于内皮细胞上)、P-selectin(分布于白细胞和内皮细胞上)和L-selectin(分布于白细胞、内皮细胞和血小板上);③免疫球蛋白超家族(immunoglobin superfamily)，为一种膜蛋白，因其结构与免疫球蛋白具有同源性而得名，主要包括分布于内皮细胞表面的细胞间粘附分子(ICAM-1/2)和血管细胞粘附分子(VCAM-1);④钙离子依赖型家族(cadherin famiˉly);⑤其它粘附分子，如CD 44 等。其中，与PMN介导的缺血再灌注损伤密切相关的是前三者。
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2.2 粘附分子的作用 正常情况下，肝脏血管内皮细胞和血中的PMN表面存在CAM的低表达，循环的PMN与血管内皮细胞随机接触，并不发生粘附。但肝脏缺血再灌注后，首先，是局部产生的活性细胞因子IL-1、TNF-α、IFN等，这些因子一方面刺激肝血管内皮细胞及肝细胞表面选择素家族(E-selectin、P-selectin)和免疫球蛋白家族(ICAM-1/2、VCAM-1)表达上调，另一方面刺激PMN表面的整合素家族(CD 11a /CD 18 、CD 11b /CD 18 )表达上调和L-selectin的脱落(shedding)。然后，是PMN与血管内皮表面的粘附分子相互结合作用引起PMN的粘附、聚集和渗出。有研究表明，缺血再灌注早期主要是L-选择素、P-选择素和E-选择素的作用 [13，14] ，而在后期则主要是CD 11a /CD 18 (LFA-1)、CD 11b /CD 18 (Mac-1)和ICAM-1/2、VCAM-1的作用 [15] 。具体地说，PMN的粘附渗出可分为三个步骤:①滚动。这是粘附过程的早期表现，即PMN由轴流进入边流，并沿内皮表面滚动、滑行。PMN表面获得粘附活性的L-selectin与内皮细胞表面相应分子结合脱落，使内皮细胞表面的P-selectin、E-selectin表达上调;但由于早期这种结合力弱，PMN仍被血流推动而去同邻近的内皮细胞接触，从而使更多的内皮细胞活化，并表达粘附分子，这一系列的相互作用即为滚动效应(Rolling effect) [16] ，这是一种扩大效应。②粘附。滚动过后，进入粘附过程的后期。部分PMN与内皮细胞开始紧密结合，这时就需要整合素家族和免疫球蛋白家族的参与。在各种活性物质的作用下，PMN通过形态的改变，获得其表面CD 11a /CD 18 (LFA-1)、CD 11b /CD 18 (Mac-1)与其配体主要是ICAM-1/2的高结合状态。而此时，内皮表面的ICAM-1/2表达已经上调。这样，通过粘附因子与其配体的紧密结合，滚动的PMN便与内皮表面粘附、聚集，并引起毛细血管的阻塞，造成再灌注后微循环障碍中的“无复流现象”(no-reflow) [17] 和“复流奇象”(re-flow paraˉdox) [18] ，加重了肝脏的损伤。③渗出。在粘附分子CD 11a /CD 18 (LFA-1)、CD 11b /CD 18 (Mac-1)和ICAM-1/2、VCAM-1的相互作用下，并有趋化因子的引导下，使PMN伸缩、变形、运动，经内皮连接处渐移至内皮细胞下，完成了PMN向肝实质内的粘附、浸润。
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3 PMN的活化
经过趋化、粘附，渗出血管壁浸润至肝实质内的PMN已经活化。这其中主要的激活因子包括各种活性炎症因子和前炎症因子，如:白介素(interleukin)、补体系统、免疫复合物、氧自由基等。激活过程主要是激活因子与PMN表面的 受体结合的结果。类似于以上所说的PMN趋化中的信号传递过程，细胞表面的受体并被结合激活后，信号传递给GTP结合蛋白，产生IP 3 和TG 2 ，引起胞浆内Ca 2+ 浓度增加，导致PMN的“呼吸爆发”和脱颗粒作用，产生了几种介质直接引起肝细胞的损伤。
PMN来源的介质在肝组织损伤中的作用:①活性氧代谢产物，是触发胞膜上的NADPH氧化酶诱导PMN的“呼吸爆发”后的产物，包括羟自由基(·OH)、过氧化氢(H 2 O 2 )、单线态氧(O 2 )、超氧阴离子(O 2 ·- )等。其作用为通过脂质过氧化反应损伤生物膜;通过使肽键断裂或改变构型来损伤膜蛋白和影响酶的活性;直接损伤核酸，导致细胞死亡。②脂类介质，主要包括白三烯(leukotriene，LT)和血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF) [19] 。两者可以诱导PMN的“呼吸爆发”，作用于血管壁，增加其通透性引起组织水肿和MODS的发生，后者还可以诱导血小板聚集引起微循环阻塞。③蛋白酶类，是PMN脱颗粒的后果。其中弹性蛋白酶的作用最强，不但可以降解弹性蛋白，还可以消化内皮细胞表面和皮下的基质蛋白，使血管的通透性进一步增加。④各种细胞因子，都在是PMN活化前后合成的，如TNF-α、IL-1、IL-8、IL-6等，其作用机制部分如前所述，另一方面这些因子又不同程度地参与了肝细胞凋亡和再生的启动。这些因子都是PMN的趋化、活化因子，反过来又成为其产物，并不断地循环作用，加重了肝脏和全身各脏器的损伤。
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4 PMN浸润的意义
肝脏的缺血再灌注损伤事实上就是一个炎症反应过程，PMN的浸润是这一过程中的重要组成部分。PMN在肝实质内趋化、粘附聚集、活化，其病理生理意义是:①PMN活化后损伤效应中的活性氧产物、脂质成分、蛋白酶、细胞因子等直接或间接引起肝细胞的损伤，导致肝功能衰竭。②PMN浸润过程中的各种因子作用下，使血管通透性增加，大量水分、蛋白渗入组织间隙，引起组织水肿、循环障碍和MODS。③PMN大量聚集于肝脏和全身各脏器的毛细血管中，造成机械性阻塞，加重了微循环障碍，加重全身各组织器官的缺血、缺氧。④PMN与血管内皮的交互作用，激活并消耗凝血因子和血小板，加上肝功能的损坏，凝血因子产生的减少，加重了凝血障碍。⑤再灌注后大量的细胞因子和活性物质重新涌入血液循环，再加上因机体抵抗力下降引起的感染和毒素的吸收，最终导致全身剧烈反应和MODS的发生。
但是，正如在各种炎症反应中的作用一样，PMN的浸润依然有其符合生理意义的一面:①PMN和各种单核-巨噬细胞的浸润、活化，有利于清除因缺血缺氧而坏死或凋亡的细胞和各种细胞因子，防止胞内物质和各种活性因子外溢引起更大的炎性反应。②PMN于微血管和肝窦内的聚集，一定程度上减少了再灌注过程中，因缺血缺氧而产生的各种活性炎性介质入血再循环的量，减轻了全身炎性反应的程度。③PMN经血管内皮渗出过程中，与内皮细胞相互作用，使其通透性增加所漏出的各种血浆蛋白和其它物质可作为局部重建的骨架。④PMN产生的各种细胞因子，如TNF-α、IL-1、IL-8、IL-6等不仅参与肝脏的损伤过程，同样也是肝脏再生的启动因子，可以诱导休眠的肝细胞复苏，刺激肝细胞产生生长因子(Hepatocyte Growth Factor，HGF)参与肝细胞的再生与修复 [20] 。
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5 展望
综上所述，PMN介导的肝脏缺血再灌注损伤是一个复杂的、各种因子交互作用的、连续的、有机的过程。近年来，对PMN在肝脏缺血再灌注后的浸润过程及其作用进行了深入的研究，如:趋化起始过程中，KC的作用，IL-8的产生和作用及其抑制效应;粘附过程中，各种粘附因子表达调控的机制和抑制效应;活化过程中，针对激活PMN后释放各种活性介质的抑制剂，如抗氧化剂、各种蛋白酶抑制剂的保护效应等，这些均有许多的报道。但是，肝脏缺血再灌注损伤仍是许多临床手术和疾病过程中较为棘手的问题，其严重者仍可导致不可逆的肝功能衰竭和全身多脏器功能衰竭。对PMN介导的肝脏缺血再灌注损伤的发生机理，PMN在肝脏缺血再灌注后的其他脏器损伤中的意义，以及如何积极有效地对其进行预防和治疗仍是目前和今后研究的重点之一。
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作者单位:250031济南华夏医院
250001山东省济南市市中区人民医院3山东省立医院
(收稿日期:2004-03-07)
(编辑晓 勇), 百拇医药