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编号:10281174
肿瘤坏死因子α与人肝纤维化关系的研究,*
http://www.100md.com 《世界华人消化杂志》 1998年第2期
     作者:王新 陈岳祥 许才绂 赵国宁 黄裕新 王庆莉

    单位:第四军医大学唐都医院消化科 陕西省西安市 710038

    关键词:肿瘤坏死因子/代谢;层粘连蛋白/血液;透明质酸/血液;肝硬变/血液

    华人消化杂志980206.htm Relationship between tumor necrosis factor-α and liver fibrosis*

    WANG Xin, CHEN Yue-Xiang, XU Cai-Fu, ZHAO Guo-Ning, HUANG Yu-Xin and WANG Qin-Li

    Department of Gastroenterology, Tangdu Hospital, The Fourth Military Medical University, Xi′an 710038, Shaanxi Province, China
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    Subject headings tumor necrosis factor/metabolism; laminin/blood; hyaluronic acid/blood; liver cirrhosis/blood

    Abstract

    AIM To investigate the relationship between tumor necrosis factor-α and liver fibrosis in patients with chronic liver disease.

    METHODS Radioimmunoassay was made in 20 patients with mild chronic hepatitis (MCH), 20 patients with severe chronic hepatitis (SCH), 51 patients with liver cirrhosis (LC) and 32 normal persons to determine the contents of tumor necrosis factor-α (TNF-α), laminin (LN) and hyaluronate (HA) in serum. The changes in and relationship between TNF-α, LN and HA were analyzed. The TNF-α and collagen Ⅲ were determined using immunohistochemical studies in liver tissues from 32 persons including 7 normal persons, 3 patients with MCH, 5 patients with SCH and 17 with LC.
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    RESULTS TNF-α, LN and HA levels in serum of SCH and LC patients were significantly higher than those in healthy controls (SCH: 1.11±0.59,130.7±17.2,219.1±121.3; LC:0.92±0.66,156.8±31.7,400.5±183.7, P<0.05-0.01), which increased gradually, and correlated positively with each other in all patients with liver diseases (n=91,γ=0.3149,P<0.01). TNF-α contents showed a remarkably positive correlation with HA and LN levels in MCH and SCH (LN: n=40,γ=0.3404, P<0.05;HA:n=40, γ=0.3847,P<0.05). The total collagen content of MCH, SCH and LC increased gradually in liver biopsy specimens. The number of TNF-α positive cells increased significantly in liver tissues from patients with SCH and LC (62%;45%;P<0.01). TNF-α positive cells were mainly located in the periportal areas.
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    CONCLUSION TNF-α may be related to liver fibrosis, and might promote liver fibrosis.

    中国图书资料分类号 R575.2

    摘 要

    目的 探讨肿瘤坏死因子α(TNF-α)与肝纤维化的关系.

    方法 采用放射免疫分析法测定慢性轻型肝炎(MCH)20例,慢性重型肝炎(SCH)20例,肝硬变(LC)51例患者及正常人32例血清TNF-α,层粘连蛋白(LN)和透明质酸(HA)含量,分析它们的变化规律. 同时对其中32例(正常人7例,MCH 3例,SCH 5例和LC 17例)肝组织中TNF-α和Ⅲ型胶原用免疫组织化学方法检测并用VG染色观察总胶原含量.

    结果 SCH和LC患者血清TNF-α,LN和HA含量均明显高于对照组(SCH:1.11±0.59,130.7±17.2,219.1±121.3;LC: 0.92±0.66,156.8±31.7,400.5±183.7,P<0.05~0.01). 在MCH、SCH和LC的LN和HA含量逐渐升高,并呈显著正相关(n=91,γ=0.3149;P<0.01). MCH和SCH患者,血清TNF-α与其LN,HA含量呈正相关(LN: n=40, γ=0.3404,P<0.05;HA:n=40,γ=0.3847;P<0.05). MCH,SCH和LC肝组织中Ⅲ型胶原及总胶原含量逐渐增加. SCH,LC肝组织中TNF-α阳性细胞数均明显高于对照组(62%;45%;P<0.01),TNF-α阳性细胞主要分布在汇管区周围和炎症坏死区周围.
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    结论 TNF-α与肝纤维化密切相关,并可能促进肝纤维化的发生和发展.

    0 引言

    肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种具有多种生物学功能的活性多肽,它不仅介导抗肿瘤、免疫调节、炎症反应等病理生理过程,也参与组织损伤的修复和结缔组织代谢的调节[1]. 近年来,关于TNF-α在肝纤维化过程中的作用日益受到广泛重视,但在此方面的研究目前国内外仅有很少体外细胞水平研究和动物实验,而在体内TNF-α与人肝纤维化的关系尚不清楚. 本实验以临床慢性肝病患者为研究对象,初步探讨了TNF-α与人肝纤维化的关系.

    1 对象和方法

    1.1 对象 1994-03/07月间在西安五所教学医院连续住院慢性肝病患者91例,男56例,女35例,年龄16岁~70岁,平均46.8岁. 其中慢性肝炎轻型(MCH)20例,慢性肝炎重型(SCH)20例,肝硬变(LC)51例,均经临床和实验室检查确诊,血清检测HBV抗原阳性,部分伴HCV感染. 其中3例MCH,5例SCH和17例LC患者经肝组织活检病理确诊. 诊断标准符合1995年在全国病毒性肝炎会议上修订的病毒性肝炎防治方案. 以我院血库献血员25例做正常对照组,男15例,女10例,平均年龄42.4岁. 另有7例急性肝、脾外伤破裂者及其肝组织为正常对照,10例慢性结石性胆囊炎和6例消化性溃疡患者做非肝病对照,他们的血清HBV,HCV抗原检测为阴性,肝功化验正常,无其他合并症.
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    1.2 方法 晨起空腹从被试者肘静脉分别采血5?ml,放入预冷并加有抑肽酶500?k IU的试管内冰壶运送,4℃离心3500?r/min, 15min,分离血清,-70℃保存待测. 肝组织由肝穿刺活检(于采血1?wk内进行)和手术中取材(于采血的同日进行),立即放入4%多聚甲醛液中固定,常规石蜡包埋,4℃保存待检.

    主要试剂:TNF-α放免药盒由北京解放军总医院东亚免疫技术研究所提供,LN和HA放免药盒由上海海军医学研究所生物技术中心提供. TNF-α单克隆抗体(鼠抗人)由第四军医大学免疫学教研室制备,Ⅲ型胶原单克隆抗体(鼠抗人)由第四军医大学病理学教研室制备(工作 效价TNF-α 1∶200,Ⅲ型胶原1∶100). ABC试剂盒为vector公司产品.

    血清TNF-α LN和HA的放免测定严格按说明书进行,各试剂盒技术指标符合质控标准. 肝组织中TNF-α和Ⅲ型胶原用免疫组织化学ABC法检测(步骤略),以正常鼠血清及PBS液分别替代一抗作阴性对照. 免疫组化染色结果判断:组织细胞中棕黄色、细颗粒状物质存在为阳性,用阳性细胞数量的百分比表示该组织中此物质的大致含量(每一切片随机取五个视野 ,各数200个细胞,计其中阳性细胞数,然后五个视野平均,求出该片中阳性细胞比例). 若阳性物质主要分布在间质中,则以阳性物质分布的范围表示其大致含量. 肝组织石蜡切 片常规VG染色判断纤维化程度.
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    统计学处理 应用第四军医大学统计学教研室研制的SPLM软件进行方差分析和相关分析. 另外用χ2检验、秩和检验和秩相关分析进行统计学处理.

    2 结果

    2.1 血清TNF-α,LN和HA含量 MCH和非肝病组血清TNF-α,LN和HA含量均与正常对照组无显著差异(P>0.05),LC组血清TNF-α明显升高(P<0.05),而SCH组中TNF-α含量最高(P<0.01). LN和HA在SCH患者血清中均明显升高(P<0.05~0.01),而在LC时两者都达到最高值(P<0.01,表1).

    各组患者血清中LN和HA含量变化呈显著正相关(n=91,γ=0.3149,P<0.01). 在MCH和 SCH患者中,其血清TNF-α含量与LN和HA分别呈显著正相关(LN:n=40,γ=0.3404,P<0.05;HA:n=40,γ=0.3847,P<0.05).
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    2.2 肝组织TNF-α和Ⅲ型胶原 在各组肝病患者肝组织中,TNF-α阳性染色部位主要在肝细胞浆中,部分单核细胞和浸润淋巴细胞内呈阳性(图1). 正常肝组织内TNF-α阴性或仅见散在阳性细胞. SCH和LC肝组织中TNF-α阳性细胞明显多于正常肝和CPH肝组织(图2). 肝病肝组织中TNF-α阳性细胞主要分布在汇管区和炎症坏死区周围(图3). 在MCH,SCH,LC肝组织内,Ⅲ型胶原逐渐增多,以LC时为著,主要分布在汇管区和纤维间隔,VG染色显示肝内胶原亦呈同样分布.

    表1 各组患者血清TNF-α、LN和HA含量

    (±s,mg/L) 组别

    n

    TNF-α

, http://www.100md.com     LN

    HA

    正常组

    32

    0.56±0.08

    105.8±14.6

    93.0±31.8

    MCH

    20

    0.63±0.17

    114.8±15.8

    119.0±51.8

    SCH
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    20

    1.11±0.59b

    130.7±17.2a

    219.1±121.3a

    LC

    51

    0.92±0.66a

    156.8±31.7b

    400.5±183.7b

    非肝病组

, http://www.100md.com     16

    0.58±0.23

    106.9±12.5

    95.3±31.3

    aP<0.05,bP<0.01.

    图1 肝硬变肝组织(肝细胞)中TNF-α阳性 ABC×320

    图2 慢性肝病肝组织中TNF-α阳性细胞数 (%)

    图3 肝硬变肝组织(汇管区周围)TNF-α阳性 ABC×320

    3 讨论
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    肝纤维化的主要病理改变是肝内细胞外间质(ECM)的增生和沉积,其成分包括胶原蛋白、非胶原性糖蛋白和蛋白多糖三大类,其中以胶原性蛋白为主. LN是大分子非胶原糖蛋白,正常肝脏内LN很少,肝纤维化时,肝内实质细胞和间质细胞合成LN增加,可引起血液及肝内LN含量增多. HA为蛋白多糖类,在肝纤维化过程中血清中HA含量逐步升高,高峰 et al[2]联合检测慢性肝病患者血清LN和HA能很好地反映其肝纤维化的程度.

    肝纤维化时,肝内主要合成细胞外间质的细胞是Ito细胞和成纤维细胞,另外肝细胞、内皮细胞也参与合成细胞外间质. Weiner et al[3]研究发现,TNF-α可使体内外培养的大鼠肝脏Ito细胞增加合成胶原蛋白和蛋白多糖约3.5和2.6倍,增加3T3L1脂肪细胞系Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ型前胶原mRNA的表达. TNF-α能消除转化生长因子β对大鼠Ito细胞增殖的抑制作用,促使Ito细胞增殖并分泌LN和HA等基质. ViLeck et al[4]研究发现TNF-α可促进人Fs-4成纤维细胞增殖,此作用可被TNF-α单克隆抗体所抑制,另有研究显示TNF-α对人皮肤成纤维细胞的增殖也有明显促进作用,并促进其Ⅰ,Ⅲ型胶原和糖胺多糖的合成[5]. 我们的研究结果显示,在肝纤维化患者肝组织内TNF-α阳性细胞明显,增加且肝纤维化程度越明显(肝内Ⅲ型胶原免疫组化及VG染色证实),则肝组织内TNF-α阳性细胞数越多,而正常肝组织中则没有或仅有少量TNF-α阳性细胞. 提示肝组织中TNF-α水平的增加与肝纤维化有关.
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    Czaja et al[6]在研究动物血吸虫病及CCl4中毒性肝纤维化过程中发现:肝纤维化早期肝内TNF-α mRNA首先出现,并逐渐增高, 随后Ⅰ型胶原mRNA含量开始上升,至肝纤维化晚期,TNF-α mRNA水平逐渐下降而Ⅰ型胶原mRNA水平持续升高. 我们的研究结果表明,早期肝纤维化(MCH)患者血清中TNF-α水平开始增加, 随后逐渐上升并与其血清 HA和LN伴行(显著正相关). 至肝纤维化晚期(LC)TNF-α血清水平有所下降,但仍明显高于正常人. 这一过程与Czaja实验结果相吻合.

    Gonzalez-Amaro et al[7]应用原位杂交技术研究了慢性乙型、丙型肝炎肝组织中TNF-α的产生和分布,发现TNF-α mRNA主要位于肝细胞内,部分单核细胞、枯否氏细胞和淋巴细胞内也呈阳性,且TNF-α mRNA阳性细胞主要位于汇管区和炎症坏死区周围. 我们的研究显示,在纤维化肝组织中,TNF-α主要位于肝细胞内,部分淋巴细胞、单核细胞和胆管上皮细胞呈阳性,说明肝细胞可能自身合成或从外周摄取TNF-α. 肝细胞中大量TNF-α阳性物质可能参与肝细胞及其周围间质细胞ECM的代谢调节. 我们的研究中也发现TNF-α阳性细胞多分布在汇管区和炎症坏死区周围,而这些部位正是肝纤维化时肝内胶原合成和分布的主要部位,且肝纤维化程度加重时肝内TNF-α阳性细胞明显增多,进一步提示,TNF-α可能与肝纤维化有关. 总之,我们认为TNF-α与肝纤维化的形成密切相关. 由于在肝纤维化过程中有多种其他细胞因子的参与[8],不应忽视它们的作用及与TNF-α的关系. 因此,进一步研究TNF-α在人体内对肝纤维化作用的机制,对肝纤维化的防治具有重要意义.
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    王新,男,1966-03-10生,甘肃省高台县人,汉族. 1989年毕业于第四军医大学军医系,1995年在第四军医大学获消化内科学硕士学位,主治医师,讲师,一直从事肝脏疾病的临床与基础研究,已发表论文近20篇.

    *国家自然科学基金资助项目,No.39200053.

    通讯作者 王新,710038,第四军医大学唐都医院消化科.

    *Project supported by the National Natural Science Foundation of China, No.39200053.

    Correspondence to: Dr. WANG Xin, Department of Gastroenterology, Tangdu Hospital, The 4th Military Medical University, Xinsi Road, Xi'an 710038, China
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    Tel. +86*29*3513140-77121

    收稿日期 1997-07-30 修回日期 1997-10-18

    4 参考文献

    1 Bissell DM, Friedman SL, Maher JJ, Roll FJ. Conenctive tissue biology and hepatic fibrosis: report of a conference. Hepatology, 1990;11(3):488-498

    2 高峰,孔宪涛. 肝纤维化的血清学诊断. 中华内科杂志,1994;33(1):58-61

    3 Weiner FR, Giambrone MA, Czaia MJ, Shah A, Annoni G, Takahashi S, et al. Ito-cell Gene expression and collagen regulation. Hepatology, 1990;11(1):1110-1117
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    4 Vileck G, Palombella VJ, Destefano HD, Swensow C, Feinman R, Hirai M et al. Fibroblast growth enhancing activity of tumor necrosis factor and its relationship to other polyeptide growth factors. J Exp Med, 1986;163(3):632-643

    5 Duncan MR, Berman B. Differential regulation of collagen, Glucosaminoglycan, fibronectin, and collagenase activity prlduction in Cultured human adult dermal fibroblasts by inteleurin Ⅰ-alpha and bata and tumor necrosis factor-alpha and bata. J Invest Dermatol, 1989;92(5):699-706
, 百拇医药
    6 Czaja MJ, Weiner FR, Flanders KC, Giambrone MA, Wind R, Biempica L et al. In Vitro and in Vivo association of transforming growth factor-β 1 with Hepatic fibrosis. J Cell Biol, 1989;108(6):2477-2482

    7 Gonzalez-Amaro R, Garcia-Monzon C, Garcia-Buey L, Moreno-otero R, Alonso JL, Yague E et al. Induction of tumour necrosis factor α production by human hepatocytes in chronic viral hepatitis. J Exp Med, 1994;179(2):841-848

    8 王新,许才绂,赵国宁,陈岳祥,黄裕新,王庆莉 et al. TNF-α,IL-6和IL-8与慢性肝病的关系. 中华传染病杂志,1997;15(2):85-88, 百拇医药