・164・阳ts.CIinMedJ,2005.118:192—197.15ChistopherJ.Parsons,BIairU,Bradford,eta1.AntifibmticeffectsofatissueinhibiterofMetalloproteinase.1AntibodyonEstablishedLiverFibrosisofRats.Hepatology,2IJI)4,4l,z1106—1115.16GuidoM.DeFL。()livariN.eta1.EffectsofinterferonplusribavirintreatmentonNFkappaB、TGF-betalandmetalloproteinaseactivityinchmnichepatitisC.ModPathol,2I)I)6,19l1I)47—1054.17LebensztejnDM.Da而uszM,SDbanlec-LotowskaME。eta1.!;erumfibrosismarkersasDredictorsofanantifibroticeffectof
interferonalfainchildrenwithchronichepatitisB.EurJ
GastfoenterolHepatol,2I)I)5,17;843—848.
18Sc.ottI。.Friedman.MechanismsofHepaticFIbmgenesis.GaStroenterology,2(Jt)8,134:1655—1669.(收稿f1期;2I)IJ8一118一‘)1)(本文编辑:赖荣陶)
肝衰竭模型研究进展王华利杨永峰赵伟肝衰竭(HF)病因主要包括病毒、药物、血流动力学异常、代谢异常等【1。2】。研究合适HF的模型不仅可以更好的理解HF的病理生理学状态,还可为发展和改进HF的治疗措施提供条件。在过去30年中,已发展了多种动物模型,多为急性肝衰竭(FHF)模型,方法主要包括外科手术、药物和基因敲除。近年来,有学者用肝衰竭患者血浆培养HepG2,C3A,HHY41,猪肝.成人肝等细胞。观察其对细胞影响,方法多集中于对细胞生长和活力的影响,抑制细胞大分子生物合成,对肝细胞凋亡及肝细胞解毒作用的影响。一、动物模型(一)外科手术模型(SurgicalModels)外科手术模型是较早发展的FHF模型,包括肝全部或部分切除模型和肝血流阻断模型。通过切除全部肝脏或大部肝脏制造出FHF动物模型,均不可逆转,主要应用人工肝支持系统方面的研究[3“。早期动物模型是门腔静脉吻合术(PCA)加肝动脉结扎术(HAL)[5]。与肝切除模型一样,通过永久结扎肝动脉造成完全血流阻断模型也不可逆,因此学者们转而关注暂时性缺血模型,允许肝脏有恢复潜能【6]。(二)化学药物模型(ChemicalModels)n氨基半乳糖(Dgal)是一种选择性肝毒性药物。不同的物种对半乳糖胺的易感性不同,大鼠较敏感。而小鼠可抵抗其毒性至给药剂量大于19/kgc”。不论是大动物还是小动物模型均显示,给予半乳糖胺后引起的FHF是一可逆过程。对乙酰氨基酚主要在肝脏代谢,其主要缺点是可重复性较差,因动物种类不同,其肝毒性也不同;此外,对氨基乙酰酚还可引起肝外毒性,包括肾毒性、心脏毒性以及肺损伤等n‘1…。在七√k十年代,四氯化碳广泛用于制造肝损伤的动物模型,但发现其可重复性差,动物种属差异也较明显【l“。硫代乙酸胺(TAA)在大鼠和小鼠模型中应用广泛,但在作者单位:21(×,t'3东南大学附属南京市第二医院通信作者:赵伟。E-mail:zhaoweil95612@163.com其他动物中应用时个体差异较大。特别是家兔TAA模型在临床表现和组织学改变中都体现了较大差异。刀豆球蛋白A(ConA)是一种植物凝血素,用于诱导小鼠肝损伤【I“。而不累及其他器官。该模型的发病机制与自身免疫性肝炎和病毒性肝炎致肝损伤的机制相似,常用于上述疾病的研究。脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌细胞壁的一种成分,单独使用l,PS常用于制备内毒素休克模型【l”“。制备HF模型时,常使用小剂量的I。PS和其他肝毒性药物合用,可引起明显肝损害,并使动物对LPS的敏感性提高近千倍,例如和胁gal、TNF-a等合用。(三)基因修饰模型最早用于FHF研究的基因模型是alb_uPA转基因模型【”】,在该裸鼠系中,白蛋白启动子(AlbuminPromoter)促进尿激酶型纤维蛋白溶解酶原(uPA)活
性,异位uPA过渡表达可引起肝细胞坏死,使小鼠死于肝衰竭。除非albIuPA转基因自发突变而失活。()、,erturf等[川用基因敲除的方法,将小鼠延胡索酰乙酰乙酸水解酶(FAH)基因敲除。制成FAH“一小鼠,该小鼠可做为I型遗传性高酪氮酸血症的基因模型,该模型可出现FHF。以上两种模型主要用于研究代谢性疾病的病理生理过程,肝细胞生长,肝细胞移植的可能性及其增生潜能。Schuchmann等【”3报道了一种白喉毒素(DT)受体为媒介的转基因鼠动物模型,自然条件下,鼠细胞不存在DT受体,因此对DT有抵抗力;而在DT受体转基因鼠,注射DT后可引起肝细胞损伤和FHF,该模型的主要优点是具有重复性。二、细胞模型正常培养液多采用DMEM、RPMl-1640等加小牛血清(FCS)或胎牛血清(FBs),与此相比,肝衰竭患者(LFP)或肝衰竭患者血清(1,Fs)对体外培养肝细胞生长有抑制作用¨…,因此用这种特定LFP或I。Fs培养肝细胞。构建HF细胞模型,对进一步研究HF的临床治疗有一定意义。(一)HepG2细胞模型H印G2细胞来源于一例15岁白
万方数据人肝癌组织。该细胞分泌多种血浆蛋白:清蛋白、a2一巨球蛋白、血纤维蛋白溶酶原、铁传递蛋白等。该细胞能大容量培养。乙型肝炎表面抗原阴性。分化程度较高,人类原代肝实质细胞分离后。只能经历有限的几次分裂,其内在的代谢酶很快失活¨…,因此常用HepG2替代肝细胞用于实验研究。很早就有学者发现LFS能抑制HepG2细胞生长,DNA合成也是减少的‘2…。(二)C3A细胞模型C3A细胞株是从肝纤维母细胞瘤细胞转化获得。分化程度高于HepG2细胞。并具有良好的肝细胞特异功能,如分泌白蛋白与甲胎蛋白,参与尿素合成与糖原合成等。陈煜等【2¨与国外研究结果不同的是从MTT结果及形态学上均观察到C3A细胞在慢性LFP中的增殖速度明显高于正常血浆组。反映生物转化功能的安定代谢量与国外研究结果一致,在慢性组明显低于NHP组。(三)HHY41细胞HHY41是经传代建立的永生化细胞株,Kono等[22]将人肝实质细胞培养于胶原中,在强化条件下培养获得。持续传代1年以上,仍与正常人肝细胞功能相同。Northern转印证实胞浆内存在人白蛋白mRNA,细胞核型与正常人肝细胞相同。体外培养时具有快速增殖能力,并能低温保存。McCloskey等[23]发现与NHP、FBs相比,用急性I,FP培养HHY41细胞16h后,细胞的氧化应激和毒性反应增强;细胞活性、DNA合成、蛋白合成及细胞色素P4501A(CYP4501A)活性都降低。(四)猪肝细胞猪肝细胞能合成多种蛋白、凝血物质等,但不能代替人自身功能,只能利用猪肝细胞的解毒功能。有研究提示,猪肝细胞分泌的促肝细胞生长类物质能对HF患者有一定的促肝细胞生长作用。另外,从细胞分离、培养生长的角度考虑,乳猪肝细胞明显优于成年猪肝细胞。但存在免疫反应和内源性反转录病毒感染的问题。程永波等乜们研究发现用I。FP体外培养的猪肝细胞。在培养第1d时即抑制。对体外培养猪肝细胞大分子合成也有抑制作用,AST和l。DH漏出比对照组显著升高。另外形态变化显示细胞膜有损害,细胞浆中出现大量空泡。(五)肝细胞株肝细胞是细胞模型中最理想的细胞材料,主要体现在细胞生物学功能相同。但来源匮乏,价格昂贵,细胞分离困难,活力难以长时间维持。Papadimitriou等[25]研究发现在解毒方面,肝细胞新鲜分离时比冷冻保存时能力强。Saich等[261发现LFP培养原代肝细胞时。可通过caspase3和caspase8等死亡受体途径诱导肝细胞凋亡。三,讨论细胞模型与动物模型相比具有价格低廉、易获取、重复性好、模型范围广泛,可采用不同I。FP,对其代谢、解毒、合成、生物转化功能进行研究。同时HF研究离不开动物实验,合适的动物模型是各种基础和治疗的性能评价及进一步临床应用的重要条件。细胞模型和动物模型互相补充,可从不同角度对HF进行研究。参考文献tChangAJ,DixitV,SaabS.Fulminan“epaticfailure.CurrTr∞t・165・()ptionsGastroenterol。2('()3,6:473—479.2KevinEJ.GunningHepaticfa订ure.Anaesthesia&intensivecaremedicine。20I)6.7:119—12(J.3NilsR。F巾hauf・KarlJ.eta1.Abioanificialliversupportsystemusingprimaryhepatocytes:apreclinicalstudyinanewporcinehepatectomymodel.Surgery,2lM}4,136:47—56.4NieuwoudtaM.KunnikebR,SmutscM,eta1.Standardizationcriteriafbranischemicsurgjcalmodelofacutehepalicfai】uf芑inpigs.Biomaterials,2I'‘16.27:3836・3845.5HanidMA.MackenzieRL。JennerRE。eta1.Intracranialpressureinpigswithsurgicallyinducedacuteliverfailure.GaStroenterology,1979,76:123—131.6BenoistS,SarkisR,BaudrimontM.eta1.AReversibIeModelofAcuteHepaticFailufebyTemporaryHepaticlschemiainthePig.JSurRes,2lJ()【).88:63.69.7I。eistM,GantnerF.KunstleG,eta1.The55-kDtumornecrosisfactorreceptorandC【为5irIdependentlysignalmurinehepatocyteapoptosisandsubsequentliverfailure.MolMed,1996。2:1{)9—124.8EguiaL。MatersonBJ.Acetaminophe小relatedacuterenalfa订urewithoutfulminantliverfailure.Pharmacotherapy,1997.17:363—370.9LubekBM,BasuPK,WellsPG.MetaboIicevidencefortheinvolvementofenzymaticbioactivationinthecataractogenicityofacetaminopheningeneticallysusceptibIe(C57BI。/6)andresistant(DBA/2)murinestrains.ToxicolApplPhamac01.1988。94:487-495.10BaudouinSV。HowdleP.()’GradyJG.eta1.Acutelunginjury