TNF-α在内毒素所致肝损害中的作用

内毒素除直接对肝细胞造成损害外，更主要的是通过激活肝巨噬细胞和肝内单核细胞释放促炎介质，包括多肽介质（TNF-a、IL-6、IL-1）、脂类介质（白细胞三烯、血栓烷、PAF）和氧自由基等介导肝损害。内毒素可刺激肝巨噬细胞和浸润的单核细胞产生TNF-α受体，对TNF-α的毒性效应有高度的敏感性。TNF-α不仅能介导内毒素的多种生物学作用，而且能通过诱生其他炎症介质协同作用，扩大其生物学效应，从不同环节使体内产生炎症反应和组织损伤。因此，TNF-α被视为内毒素所致肝脏病理生理过程的关键性促炎物质。

TNF-α可促进肝细胞凋亡。TNF-α不仅可激活NF-kB，还可诱导出一系列细胞因子，参与炎症反应。坏死为被动过程，可诱导循环中炎性细胞浸润。凋亡是一种程序性细胞死亡，在胚胎发育及免疫系统成熟等生理状态中起选择性发育、重塑及病理状态时清除恶性细胞的作用。凋亡为一主动过程，是包括一系列酶的激活、DNA降解等作用的主动死亡。凋亡的细胞由邻近细胞或组织巨噬细胞吞噬并以清除，一般不诱导炎症反应，凋亡可由TNF-α或Fas诱导产生。

LPS/GalN（氨基半乳糖）可以诱导鼠肝细胞凋亡，TNF-α抗体可完全抑制LPS诱导的肝损伤，缺少TNF-RⅠ的小鼠对LPS/GalN诱导的肝损伤有抵抗力。在LPS/放线菌素D及Con-A作用的小鼠中也观察到TNF-α诱导的肝细胞凋亡，但仅给予内毒素则不能诱导出肝细胞凋亡，由于TNF-α激活，TNF-RⅠ既可通过激活凋亡蛋白酶诱导凋亡，又可激活NF-κB诱导抗凋亡基因转录。合并使用转录抑制剂，如GalN（GalN可耗竭肝细胞内的UTP而暂时性抑制转录）时，由于抑制了抗凋亡基因转录而使平衡向凋亡倾斜。

中性粒细胞跨内皮迁移是LPS/GalN诱导鼠肝损伤的关键步骤。Lawson等用LPS/GalN诱导大鼠肝损伤，在给药后90min诱导出TNF-α，NF-κB，C-X-C型趋化因子及中性粒细胞在血窦驻留。给药后6h肝细胞发生凋亡，给药后7h中性粒细胞跨内皮迁移及肝细胞坏死发生。给予UTP不降低血浆TNF-α水平、趋化因子水平和NF-κB激活以及中性粒细胞在肝窦驻留，但能减少90%的肝细胞凋亡，同时没有中性粒细胞跨内皮迁移及损伤肝细胞。单独给予Fas抗体Joz可诱导出肝细胞凋亡，但不能使中性粒细胞在肝脏内聚集。所以，在内毒素血症时肝细胞过度凋亡代表一种重要的信号，使已经驻留在肝血窦内的中性粒细胞跨内皮迁移致损伤肝细胞。在LPS/GalN诱导的肝损伤模型中，1/3肝损伤由凋亡引起，2/3由中性粒细胞浸润引起。尽管中性粒细胞反应可消除过多的凋亡细胞，但大量健康肝细胞也被这种过度反应损伤。

Lawson等的研究提出了一个问题，即凋亡是否为细胞安静地死亡。近年来有研究发现，肝细胞凋亡时有转氨酶升高。结合Lawson等的实验，Maher等推测，如果肝细胞大量凋亡超过肝脏的清除能力，这些凋亡细胞将继发坏死并释放胞质内容物入细胞外空间诱导炎症反应。由于肝脏结构的特殊，可能肝细胞凋亡是惟一能促进炎症反应的机制，但由于也有可能为凋亡细胞直接释放炎症介质而诱导炎症反应，因此Maher同时提出可通过抑制肝细胞凋亡，如使用抑制剂凋亡蛋白酶来调解肝脏炎症反应。

FasL及Fas在凋亡中起核心作用。Fas是细胞膜受体，属TNF-α受体超家族成员，由FasL激活后也通过凋亡蛋白酶途径致凋亡。近来，Fas介导的凋亡被认为是多种肝病细胞程序性死亡的主要过程。病毒性肝炎时肝损伤可为CTL介导的对表达在肝细胞膜上的病毒抗原的反应，其细胞毒活性可通过分泌穿孔素和颗粒酶B和（或）通过靶细胞上FasL及Fas互相作用的非分泌途径介导。慢性肝炎时肝细胞膜上Fas表达随肝脏炎症程度上升，在慢性丙肝患者肝内淋巴细胞表达FasL具有FasL依赖性细胞溶解活性。

给肝切除2/3的大鼠注射Fas抗体，发现其肝细胞凋亡延迟，生存期延长，其肝细胞内凋亡蛋白酶3样蛋白酶激活受抑制，而前凋亡蛋白酶3表达无变化。实验中如在肝切除前给予TNF-α抗体，可部分逆转Fas抗体诱导的凋亡蛋白酶3样活性的抑制，而给对照组动物注射TNF-α可抑制凋亡蛋白酶样蛋白酶活性及延长动物生存期。因此，TNF-α可促使肝细胞凋亡。

Lehmann等在内毒素敏感小鼠C3H/TifF和内毒素耐受小鼠C3H/HeJ的实验中发现，给动物预先注入肝毒性GalN，随后输入重组TNF-α或内毒素，可使C3H/TifF小鼠表现出类似的致死效应，而不能合成TNF-α的C3H/HeJ小鼠虽可耐受致死剂量的内毒素，但在接受外源性TNF-α后则产生致死性效应。有实验表明，内毒素血症可诱导血中TNF-α水平升高，而TNF-α升高与肝组织损害程度和ALT活性升高呈正相关。抗TNF-α抗体可显著降低肝损害程度和降低血清ALT活性。作者对慢性肝病患者血清内毒素及TNF-α的测定结果也表明，TNF-α的释放是内毒素血症的结果。这些结果提示，TNF-α在内毒素引起的肝损害过程中起重要介质作用。

虽然不少学者认为TNF-α是介导内毒素病理生理效应的关键介质，但在内毒素触发的介质连锁反应（mediator cascade）中，TNF-α究竟是起始介质抑或是终末介质仍存在着不同看法。有实验表明，脂氧化酶抑制剂、LTD4拮抗剂、环氧酶抑制剂、钙离子通道阻滞剂可防止内毒素/GalN引起的肝损伤，但未能明显改善TNF-α/GalN所致的肝损伤。地塞米松对上述两种肝损害模型均有保护作用，因此内源性TNF-α很可能是内毒素/GalN所致肝损害的终末介质，细胞内Ca2+稳态紊乱则是TNF-α发挥效应的主要环节。

肝巨噬细胞的功能状态在TNF-α介导内毒素所致的肝损害中具有非常重要的意义。有人应用肝细胞和肝非实质细胞（含3%肝巨噬细胞）混合培养，并加入内毒素，可诱导培养液中TNF-α浓度升高，产生肝细胞毒性反应，抑制肝巨噬细胞功能但不造成肝细胞毒性，且用TNF-α代替内毒素也不引起肝细胞损伤。这些资料表明，内毒素诱导的肝损害不但取决于肝巨噬细胞的功能，而且依赖肝细胞对炎症介质的反应，TNF-α并不是引起肝细胞损害的惟一介质，但TNF-α是引起肝损伤的必要条件。