王常元(綜述)，周海蘭，易為民(審校)

(1.南華大學，湖南衡陽421001;2.湖南省人民醫(yī)院肝膽外科，長沙410005)

梗阻性黃疸(obstructive jaundice，OJ)是指左右肝管及其以下膽管因各種原因完全或不完全梗阻后，膽汁排泄不暢，致整個膽管系統(tǒng)內(nèi)壓增高，結(jié)合膽紅素反流入血所致的全身黃染［1］。大量研究發(fā)現(xiàn)OJ患者存在明顯的細菌及內(nèi)毒素移位［2］。OJ患者內(nèi)毒素血癥的發(fā)生率高，術前為24%～68%，術后為50%～75%［3］。雖然在圍術期各種治療方法均已較成熟，但仍不能完全避免OJ導致的并發(fā)癥及死亡的發(fā)生，其主要原因是敗血癥和腎衰竭［4］。有研究表明，對于惡性OJ的患者，術前引流并發(fā)癥發(fā)生率反而較高［5］，因此這些干預方式目前仍存在爭議。術后全身性內(nèi)毒素血癥以及由此帶來的一系列并發(fā)癥是OJ患者術后病死率及并發(fā)癥發(fā)病率高的主要原因［6］。出現(xiàn)OJ時，小腸黏膜滲透性增高，進而細菌及內(nèi)毒素移位至腸系膜淋巴結(jié)、門脈循環(huán)及肝臟內(nèi)部［7］。庫普弗(Kupffer)細胞在單核-巨噬細胞系統(tǒng)中是最大的巨噬細胞庫，也是組成機體單核-巨噬細胞系統(tǒng)最大的群體，是肝內(nèi)固定的巨噬細胞，占總量的80%～90%，擔負著重要的內(nèi)毒素清除衛(wèi)士的任務［8］。OJ時單核-巨噬細胞系統(tǒng)功能障礙，減少了內(nèi)毒素的清除，導致門靜脈系的內(nèi)毒素大量向體循環(huán)“外溢”，同時不斷釋放促炎性細胞因子，這就潛在性的促成了通常所說的“腸源性敗血癥”［9］。

1 腸黏膜屏障結(jié)構(gòu)及功能性組分

腸道屏障功能的發(fā)揮依賴于局部分泌型sIgA、黏膜內(nèi)淋巴細胞、裴氏結(jié)(Peyer's patches)以及腸系膜淋巴結(jié)等構(gòu)成的免疫屏障、生物屏障以及機械屏障［1］。

2 膽汁對腸黏膜屏障的影響

腸腔內(nèi)膽汁及膽汁酸有利于腸黏膜屏障功能的發(fā)揮。

2.1 膽汁與免疫性屏障 實驗研究表明膽汁能誘導T淋巴細胞在腸相關性淋巴組織(GALT)內(nèi)的分布。膽汁缺乏則導致CD4+、CD8+T細胞以及腸黏膜固有層內(nèi)黏附素細胞黏附分子1表達，細胞數(shù)量減少，同時還可影響裴氏結(jié)內(nèi)B淋巴細胞的大小及數(shù)目［10］。在動物實驗中，結(jié)扎膽總管導致裴氏結(jié)內(nèi)B淋巴細胞大量凋亡，這種凋亡通過Toll樣受體介導使得Fas基因表達增加，且增加細胞對Fas基因介導凋亡的敏感性［11］。膽紅素可導致中性粒細胞殺菌活性受損，從而削弱其細菌廓清能力［12］。隨膽汁進入腸道的IgA可通過維持腸黏膜的完整性或阻止腸道細菌對腸道黏膜的黏附來增強其防御功能，從而防止細菌移位［13］。

2.2 膽汁與生物性屏障 據(jù)研究報道膽汁酸能抑制某些細菌的生長，膽鹽的缺乏可導致腸內(nèi)菌群失調(diào)，革蘭陰性菌大量繁殖［14］。動物實驗發(fā)現(xiàn)膽總管結(jié)扎后盲腸中G－腸道桿菌的數(shù)量增加了100倍，大腸埃希菌及需氧菌的水平較對照組明顯升高［2］，表明消化道缺乏膽汁時能夠使腸道桿菌過度生長。膽鹽不僅能使細菌表面的細胞膜通透性增加，進而導致細胞膜破裂，細胞受損，還可直接與腸內(nèi)毒素及細菌結(jié)合，形成難吸收的復合物，進而防止腸內(nèi)毒素及細菌移位的發(fā)生［15］。

2.3 膽汁與機械性屏障 膽汁可以增加腸黏膜絨毛的密度并誘導其生長，所以膽汁對腸道黏膜起著營養(yǎng)作用［14，16］。動物實驗表明 OJ時小腸的滲透性明顯增高，細菌移位的發(fā)生率也高，電子顯微鏡下可見細菌穿透完整的腸黏膜上皮細胞［2］。體外實驗表明，膽汁酸通過原癌基因c-myc依賴機制促進腸上皮細胞增殖，并通過激活核因子 κB以防止細胞凋亡［17-18］。這些實驗表明膽鹽在小腸黏膜的生長和自我修復中起到重要作用。Yang等［19-20］的研究同樣表明，膽汁在維持腸上皮細胞緊密連接的完整性以及調(diào)控緊密連接相關蛋白家族中的咬合蛋白(occludin)和細胞間緊密連接蛋白1(zonula occludens-1，ZO-1)的表達等方面起著重要作用。

3 OJ患者的腸道通透性

目前認為，肝外膽管梗阻患者腸道通透性增加是促使細菌和內(nèi)毒素移位、敗血癥以及腎臟并發(fā)癥發(fā)生的一個關鍵因素［21］。有文獻表明，通過外科手段對OJ患者進行膽管減壓，會使小腸通透性在術后早期較未進行外科干預的患者有所增高［6］。這可能反映出額外創(chuàng)傷可能加重這一病理生理學上的紊亂。

3.1 OJ患者腸道通透性增加的機制 腸道通透性由相互作用的幾種屏障構(gòu)成因素所決定，包括不流動水層、黏膜表面的疏水性、表面黏液層、上皮因子(特別是緊密連接因子)以及內(nèi)皮因子等，每種成分都有其不同的通透性［22］。然而在這些構(gòu)成因素中，小腸上皮細胞與緊密連接最為重要［23］。

在多數(shù)研究中，普通光學顯微鏡下并未發(fā)現(xiàn)OJ所導致的腸黏膜形態(tài)學改變［7］，僅僅發(fā)現(xiàn)了一些諸如上皮下組織水腫、散在絨毛或黏膜脫落增多導致固有層暴露等非特異性改變［24］。然而對小腸黏膜超微結(jié)構(gòu)的研究卻發(fā)現(xiàn)了以細胞或線粒體膜結(jié)構(gòu)改變?yōu)樘攸c的細胞破壞［24］?？傊?，大部分研究表明OJ導致腸道通透性增加仍然與上皮細胞連續(xù)性有關，但其具體機制尚不明確。

3.2 緊密連接 Assimakopoulos等［20］對黃疸模型大鼠小腸上皮細胞中的緊密連接組分——Occludin蛋白的表達進行研究，通過觀察小腸絨毛上部發(fā)現(xiàn)，OJ時小腸屏障功能障礙與小腸上皮細胞區(qū)域性Occludin蛋白表達缺失有關。Yang等［19］也證實了以上結(jié)論，同時他們還發(fā)現(xiàn)OJ時緊密連接相關蛋白ZO-1的表達亦減少。他們通過向單層腸上皮細胞的培養(yǎng)基中加入不同濃度的膽汁來進行細胞培養(yǎng)，結(jié)果提示小腸上皮細胞緊密連接的改變是由膽汁介導的。一項研究通過分析一組基于小腸緊密連接完整性的電生理學指標，結(jié)果提示口服膽鹽能改善上述指標［25］。Portincasa等［25］研究發(fā)現(xiàn)，OJ時小腸絨毛上部分Claudin-4蛋白的表達上調(diào)。Claudins蛋白屬于緊密連接蛋白，它們的不同表達形式、不同組合方式以及多種成員之間的不同組合比率對于調(diào)節(jié)緊密連接的屬性至關重要［26］。有證據(jù)表明，Claudin-4對小腸上皮細胞的作用可能與其使細胞連接變得松散以及開放細胞旁轉(zhuǎn)運途徑有關［27］。在 OJ時，Claudin-4蛋白及Occludin蛋白引發(fā)小腸通透性增加這一改變中所發(fā)揮的作用主要是通過調(diào)節(jié)肽鏈部位，修復其表達，可以改善腸黏膜屏障功能［20，28］。OJ時門靜脈及體循環(huán)中大量出現(xiàn)的內(nèi)毒素可誘發(fā)全身性炎性反應，其特點為細胞因子及其他炎性介質(zhì)的釋放［29］，包括腫瘤壞死因子α、白細胞介素1、白細胞介素6、干擾素γ、一氧化氮以及氧自由基等。此類物質(zhì)可對緊密連接的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生損傷效應，進而使小腸上皮細胞屏障功能受損［30］。有研究尚表明腫瘤壞死因子α以及干擾素γ可下調(diào)人Occludin蛋白合成的啟動子［31］。在OJ時，若腫瘤壞死因子 α 和干擾素 γ水平同時升高，則它們可能參與了Occludin蛋白的下調(diào)［32］。而且，內(nèi)毒素減少內(nèi)臟血流，同時影響小腸微循環(huán)，使得腸上皮水腫及能量耗竭［33］。OJ時腸內(nèi)細菌過度繁殖;同時腸腔內(nèi)膽汁的缺乏會導致防止細菌黏附于小腸黏膜的sIgA減少90%;此兩種因素均可導致細菌與腸黏膜的附著性增加［13，20］。

3.3 細胞增殖與凋亡 腸腔內(nèi)膽汁缺乏會導致腸黏膜萎縮［14，34］。實驗研究表明小腸隱窩中的上皮細胞凋亡增加時常伴隨有絲分裂活性降低［7，35］。這種現(xiàn)象出現(xiàn)在黏膜增殖帶所處的小腸隱窩中，似乎可以解釋在某些膽管梗阻病例中觀察到的黏膜萎縮的誘因［35］。有研究表明，小腸細胞凋亡由一系列觸發(fā)因素(如腫瘤壞死因子α、白細胞介素1和白細胞介素6，或是由細胞毒性T淋巴細胞通過粒酶B或者Fas受體途徑等)所致，這些因素是由膽總管結(jié)扎后的一系列原發(fā)性免疫反應或是由細菌毒素的直接作用所引起［29］。

體外實驗研究表明，將小腸上皮細胞置于生理濃度的膽鹽牛磺脫氧膽酸中培養(yǎng)，24 h內(nèi)即開始進入細胞分裂S期，6 d后細胞生長速度較未用膽汁培養(yǎng)的細胞提高近70%［18］。牛磺脫氧膽酸的促增殖作用至少部分是由其對原癌基因c-myc的調(diào)控所致，這個機制已經(jīng)被證實在小腸上皮細胞增殖中起到重要作用［18］。

3.4 氧化應激 小腸緊密連接表達改變及小腸細胞凋亡增加常伴有小腸氧化狀態(tài)的明顯改變，其特點是 OJ時導致小腸損傷的因子大量生成［14，35-36］。動物實驗研究表明，OJ時脂類的過氧化、還原型谷胱甘肽的氧化以及蛋白/非蛋白硫醇與蛋白/非蛋白二硫化物(對稱型或混合型)之間的失衡均可導致小腸氧化應激［14，35，37］。Assimakopoulos 等［36］還在小腸中檢測到了高水平的高氧化應激標志物氧化谷胱甘肽(GSSG)、非蛋白混合二硫化物(NPSSR)和蛋白對稱性二硫化物(PSSP)，以及低水平的低氧化應激標志物谷胱甘肽(GSH)、GSH與GSSG的比率以及蛋白巰基(PSH)。簡單而言，膽汁酸的水平增高、全身性內(nèi)毒素血癥以及隨之而來的炎性反應、誘導型一氧化氮合酶的表達上調(diào)、中性粒細胞的趨化作用、超氧化陰離子的生成以及機體抗氧化維生素E的降低都可促進OJ時小腸的氧化過程［38-39］。

那么，小腸細胞與氧化改變之間到底有無關聯(lián)?研究表明，活性氧通過絲裂原激活的蛋白激酶依賴途徑改變生長調(diào)控蛋白的狀態(tài)，從而導致細胞生長阻滯;同時還可通過細胞色素C激活細胞凋亡執(zhí)行分子caspase蛋白家族成員來介導細胞凋亡［40］。因此，OJ時氧化應激可促進小腸細胞凋亡以及抑制細胞增殖，進而導致黏膜萎縮。氧化應激可通過調(diào)節(jié)緊密連接分子組分的裝配、定位、表達及功能，從而破壞緊密連接復合物［30］，所以可認為它是導致OJ時小腸緊密連接的表達及腸黏膜通透性改變的一個因素?？诜寡趸瘎〨SH可保持小腸黏膜的還原狀態(tài)并保護黏膜的組織學形態(tài)及電生理功能，這可證實在肝外膽管梗阻時氧化應激與小腸細胞改變之間亦存在相關性［25］。與上述結(jié)論一致的是，Ogata 等［34］的研究也發(fā)現(xiàn)使用不同的抗氧化劑(N-乙酰-半胱氨酸、別嘌呤醇、煙酸生育酚酯)飼養(yǎng)淤膽10 d的大鼠，其小腸表現(xiàn)出明顯的抗氧化作用。上述抗氧化劑均可影響硫醇的氧化還原狀態(tài)，進而改善了小腸的屏障功能，防止內(nèi)毒素血癥的發(fā)生。此外，給OJ大鼠模型飼喂腸調(diào)節(jié)肽-蛙皮素和神經(jīng)降壓素，可誘導小腸潛在抗氧化作用，從而防止上述細胞改變(細胞凋亡、細胞增殖抑制、腸上皮緊密連接改變等)，并改善腸屏障功能［20，28，35］。以上實驗均說明腸氧化應激可加重OJ對小腸黏膜解剖及功能完整性的破壞。

4 結(jié)論

臨床上處理OJ患者時不可忽視對其腸道屏障功能的保護，這個理念要始終貫穿整個治療過程。一旦出現(xiàn)屏障功能腸障礙，可能導致內(nèi)毒素血癥及全身炎性反應，進而導致更嚴重的甚至是威脅生命的并發(fā)癥。最小化額外外科創(chuàng)傷、預防性使用抗生素、適當?shù)囊后w置換療法、預防血管-微循環(huán)紊亂、腸內(nèi)營養(yǎng)改善微循環(huán)、預防黏膜萎縮、腸上皮細胞足量營養(yǎng)供給，以及使用乳果糖減少內(nèi)毒素的產(chǎn)生均是保護腸道屏障功能的良好手段。OJ時腸道屏障功能的破壞是多因素的，小腸緊密連接表達的改變、氧化應激以及細胞增殖與凋亡之間的失衡對OJ時小腸通透性的改變起到了重要作用。對上述因素的機制與干預可以作為以后的研究重點，這有利于更好地控制OJ患者腸黏膜的通透性，防止腸源性敗血癥的發(fā)生。

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