胆固醇类结石病因病机研究进展

现代中西医结合杂志 Modern Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine 2009 Feb，18(4) ·455 · 胆固醇类结石病因病机研究进展 杨吉勇，张静拮 (上海中医药大学附属龙华 医学院，上海 200032) [关键词] 胆石病；胆固醇；病因病机；研究进展 [中图分类号] R0575．62 [文献标识码] A [文章编号] 1008—8849(2009)04 0455—03 胆石病(GD)是一种严重危害人类健康的常见病，易受各 种因素的影响，呈全球性、多发性的特点。西方国家成人发病 率为 15％～20％l卜 ，在我国为 7％～10％，部分发达地 区已 达到世界发病水平。随着年龄的增长，GD发病迅速增加，女 性 45岁时达到高峰，男性更年期后发病率亦增加，且近年有 年轻化趋势_3j。与此 同时，该病 病 因同以往 有所不 同 ，90年 代后，随着生活水平的提高，卫生状况的改善，膳食结构变化 (蛋白、脂肪的摄人增加 ，蛔虫感染减少)，结石的发生部位和 类型均发生了变化 ，肝内外胆管结石、复杂型结石逐渐减少， 胆固醇结石已成为我国胆结石的主要类型_4 ]，提示该病的 发生与上述因素有相应关系。另外年龄、性别、饮食、代谢、地 理环境以及遗传因素等亦与之有关。目前 GD确切的病因和 发病机制尚不十分清楚，治疗仍以手术为主，疗效尚满意，但 肝内外胆管等复杂型结石远期疗效不理想，尤其是术后结石 残留、复发以及胆管狭窄等因素均制约了手术的开展，难以从 根本上解决 GD的防治问题 7 J。因此，积极研究 GD的病因 及发病机制 ，进而探索 有效治疗 和预防本病 的方法具有 重要 的意义。 1 胆结石 的形成机制 以结石剖面结构和化学成分为基础可将胆结石分为胆固 醇和胆色素两类。80％以上胆固醇结石多发生在胆囊内；胆 色素结石好发于胆管系统，尤以肝内常见，约占 90％ 8 J。关 于胆石病的成因及病机是一个极为复杂的问题。近年来的研 究丰富和完善了传统的理论，同时也对传统理论的某些观点 提出了挑战。目前 ，主要有以下几种学说。 1．1 胆固醇过饱和 1968年 Admirand等 J描述了胆盐、卵 磷脂以及胆固醇之间的相互关系和关于胆固醇结石形成机制 的著名假说。然而，传统的微胶粒学说不能解释超过溶解范 围的胆固醇并未马上沉淀形成结晶的现象。1983年 S0mjen 等_1。。提出了关于胆固醇溶解和转运机制的新学说——“泡” 的概念。正常和异常胆汁的区别在于后者有泡的形成状态， 即易于聚集、融合并析出胆固醇结晶。 1．2 胆囊功能异常 1．2．1 动力功能异常 Miyasaka等[1纠研究显示 ：在胆囊结 石的小鼠中，胆囊收缩素 A受体(CCK—AR)基因的表达明显 下降，去除了 CCK—AR基因的小鼠的胆囊结石发生率明显 上升。还发现胆石病组 cCK—AR mRNA表达量明显低于对 照组(P<0．01)，收缩减弱组的 mRNA表达又明显低于收缩 正常组(P<0．05)，且 CCK—AR mRNA表达的变化与胆囊 排空率呈显著正相关[抱]。用放射配基法发现：胆囊收缩减弱 组的胆囊收缩素受体(CCK—R)含量和活性都显著低于正常 对照组(P<0．01)，也低于收缩正常组；而收缩正常组的 ∞ (一 R活性显著低于正常对照组(P<0．01)，但含量与正常对照 组无明显差别_1 。由此认为：胆囊结石患者胆囊收缩减弱是 胆囊 CCK—R 的活性和／或含量降低所致。全胃肠外营养、 术后禁食、胃大部分切除、孕激素和应用生长抑素等 ，都会影 响胆囊 收缩 ，导致胆囊结石 的发生率明显增加 。 1．2．2 黏膜功能异常 正常胆囊上皮有脂质吸收作用 ，而 GD患者选择性吸收胆汁胆固醇和磷脂的能力降低。胆囊黏 膜分泌蛋白在胆囊结石的形成过程中也具有重要的作用，其 中黏糖蛋白是一种成核因子_1 。 1．3 胆管感染 胆管感染指胆管内存在细菌的感染。早在 19世纪 Moynihan(1856)和Naunyn(1892)就朦胧地提出细菌 学说。1995年，德国 Swidsinski等【 J的研究使细菌与胆固醇 结石之间的关 系又进一步紧密 。目前已有多篇文献报道胆 固 醇结石中可检测出丰富的细菌 DNA。1999年美国 Lee等‘1钊 在 l1例混合胆固醇结石中全部检测到与大肠杆菌相似的细 菌DNA片段 ，于其中 10例患者胆石检测到假单胞菌DNA片 段。Kawai等_1 ]坚持细菌在纯胆固醇结石形成中起重要作 用的观点，认为它们并不仅仅存在于胆石中，而且能刺激胆囊 黏液高分泌，促进胆固醇结晶的成核。朱雷明等 1 发现肠杆 菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、粪肠球菌和 脆弱类杆菌在未离心的人胆汁中有促成核作用，离心后人胆 汁中某些蛋白质的丢失可能与细菌促成核能力的丧失有关。 将众多胆石成分聚合在一起需要一种黏性物质，有人认为细 菌是理想的黏合剂，能将松散的胆固醇晶体结合在一起，并有 利于胆固醇晶体的持续形成和沉积 引。 1．4 胆汁流变性改变 2O世纪 60年代，已发现胆石的形成 与胆管运动有一定关系。80年代后，国人研究了胆汁进出胆 囊时的运动状态，认为胆汁被喷射入胆囊，因内腔突然变宽而 产生漩涡 ，导致射流产生附壁效应。据此理论 ，在体外模拟实 验中可制成结石。运用 B超、胆囊造影和 CT检查，获得人体 椭圆形胆囊边界收缩运动的数学模型，发现收缩胆囊的轴线 附近存在着快速的胆汁流 ，在流 场中心截面 附近存在旋 向相 · 456 · 现代 中西医结合杂志 Modern Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine 2009 Feb，18(4) 反的湍流区。胆汁进入胆囊时呈漩涡运动状态，排出胆囊时 亦呈湍流状态；两者都能使致石胆汁成石 。。。 1．5 成核学说 胆汁中溶解状态的胆固醇形成胆固醇单水 结晶(CMC)的过程称为成核。研究发现，Small所描述的胆固 醇溶解区过大，进一步提出胆固醇超饱和有不稳定区(unliable zone)和亚稳定区(metastable zone)的差异_2 。前者可直接析 出 CMC而成核(又称均质成核)；后者单独依靠其本身 的饱 和程度析出结晶需要很长时间，必须加入促进成核的物质才 能成核(又称异质成核)。胆囊结石患者的胆汁饱和度大部分 属于亚稳态者。胆固醇结石患者的胆汁成核时间较快，提示 其胆汁中存在着影响胆汁成核的某些物质，这些物质被称为 成核 因子 。胆 汁 出现胆 固醇结 晶的速度 与胆 固醇 饱和 度无 关，而受胆汁中促成核和抗成核因子之间动态平衡的影响。 2O世纪 70年代末期以来，已从胆汁中分离出许多种作用不 同的蛋白类物质(如黏液性糖蛋白等)有促成核作用；而载脂 蛋白A1和A2能抑制成核 ；阿司匹林能降低胆汁黏液性糖蛋 白含量和胆汁黏稠度并延缓成核旺 。氨肽酶(AP)N是一种 非黏液性糖蛋白，为一成核因子[23]。除蛋白质外，钙离子有 促成核作用，胆红素也有促成核活性作用 2卜25]。 自20世纪 60年代以来 ，胆石成因及机制的研究有 了很 大进展，国内学者对胆石病的发病机制展开了广泛的研究，内 容涉及免疫、微量元素、氧自由基、氨基酸含量、游离脂肪酸含 量、金属元素在内的各方面的研究，但尚无突破性进展。其中 20世纪 60年代早、中期的研究重点为胆石成分；60年代 后期至 70年代中期对胆汁热力学平衡做了广泛 的探讨；80 年代对胆汁促／抑成核蛋白的成核动力学因素以及胆管运动 失调进行了深入的研究；90年代以来，人们更加关注胆石形 成的综合因素 ，对胆石发生的分子生物学机制，包括遗传因素 等进行了全面的研究。目前对胆固醇类结石成因的认识 ，多 数学者认为，胆汁中胆固醇过饱和是胆石形成的前提条件，胆 汁热力学失衡是胆石形成的基础。研究发现，胆汁热力学平 衡体系包括胆固醇、磷脂、胆盐和胆色素、微量金属元素(如钙 离子 )、蛋 白质和微生物等。胆固醇以胆盐 一磷脂 一胆固醇混 合的“微胶粒”和磷脂 一胆固醇“泡”的形式溶解在胆汁中。泡 相胆固醇是致石胆固醇，而微胶粒相胆固醇则是起缓冲作用 的部分。胆固醇在微胶粒相和泡相之间存在动态平衡。胆汁 中胆 固醇过饱和并不必然 引起胆 固醇析 出或胆石 形成 ，而在 胆石形成 的早期阶段 ，往 往有胆 汁活性 蛋 白含量 的升高 _2引。 其中 一 些 活 性 蛋 白，如 免 疫 球 蛋 白 (Ig)_2 、氨 基 肽 N (APN)[28]、低密度颗粒(LDP)[29]、泡蛋白[ 。]等可促进泡相胆 固醇的析出，故被称为促成核蛋白。胆汁中促成核因子的增 加或者促成核因子与抑制成核因子间比例失调是胆固醇性结 石形成的关键【3l_。 对于胆固醇类结石的形成机制，当前和今后相当的一段 时期仍将集中于胆汁热力学平衡体系、促／抑成核蛋白的动力 学体系以及胆管运动调节和相关基因研究等几方面。研究人 员在这些观点上尚无一致定论，但多数学者 比较倾 向于：GD 的形成是胆汁胆固醇过饱和、促／抑成核蛋白及胆囊动力学异 常，胆管运动功能障碍等诸因素综合作用的结果[ 。 2 结 语 目前虽然医学对胆石病的确切的病因和发病机制尚不十 分清楚 ，还不能很明确地指出胆石形成的直接原因及预防对 策。坚信随着人们对胆石病认识和研究的进一步深入，其认 识也将越来越清楚，并将会找到有效的防治方式。 [ 参 考 文 献 ] [1] 叶舟，拓宽前 ，张生福，等．新疆克拉玛依地区抽样人群中胆囊 结石危险因素流行病学研究[J]．中国普通外科杂志，2005，14 (8)：577—581 [2] 施健 ，刘苏，谢渭芬．我国胆石症发病危险因素的分析[J]．胃肠 病学，2005，10(4)：217—222 [3] 陈训如．肝胆外科常见疾病导医指南[M]．北京：军事医学科学 出版社 ，2000：185 [4] 陈希纲，刘家奇，彭民浩，等．胆石病临床流行病学调查[J]．中 华普通外科杂志，2002，17(2)：99—101 [5] 石景生，任予．我国胆道外科实验外科研究进展[J]．中华实验 外科杂志，2004，21(12)：1418—1419 [6] 粱酉，黄太秀，裴晓红，等．荤素膳食与胆石症发病关系的流行 病学调查[J]．临床肝胆病杂志，1997，13(3)：152—153 [7] 黄志强，胆道外科的现状与未来[J]．中国实用外科杂志，1999， 19(1)：17—18 [8] 孙剑经，逯海．胆石症发病机制的研究进展[J]．河北北方学院 学报 ，2007，24(6)：77—79 [9] Admirand wH，Small DM．The physiochemical basis of cholesterol gaustone formation in mall[J]．J ain Invest，1968，47(4)：1043 1052 [10]Somien GJ，Gilat T．A non。micellar mode of cholesterol transport in human bile[J]．FEBS Lett，1983，156：265—268 [1 1]Miyasaka K，TaKata Y，Funakoshi A．Associati on of cholecys． tokinin A recptor gene polymorphism with chotetkILiasis and the molac-ar mechanisms of this polymorphism[J]．J Gastmenteml， 2002，37(Supple 14)：102—107 [12]帅建 ，张圣道 ，韩天权 ，等．胆囊结石病胆囊排空与缩胆素受 体基因表达关系的研究[J]．中华外科杂志，1999，37(5)：292— 294 [13]朱坚，韩天权，陈胜，等．胆石病患者胆囊收缩素受体与胆囊动力关 系的研究一胆囊收缩“正常”与收缩减弱患者的病理改变[J]．外科 理论与实践，1999，4(1)：36—38 [14]刘为民，彭彦辉．胆汁中蛋白成分对胆固醇结石形成的影响[J]．中 国普通外科杂志，2006，15(3)：224—226 [15]Swidsinski A，Ludwig W，Pahlig，et a1．Molecular genetic evidence of bacterial colonization of cholesterol gallstone[J]．Gastroen． terology，1995，108(3)：860—864 [16]Lee Dk，Tarr PI，WG，et a1．Bacterial DNA inmixed cholesterol— gallstones[J]．Am J Gastroenteml，1999，94(12)：3502—3535 [17]Kawai M，Iahashi M，Uchiyama K，et a1．Response to Drs Caria— tiand Cetta[J]．Am J Gastroenterol，2002，97(11)：2922—2923 [18]朱雷明，蔡端，吕元，等．模拟胆汁体系中胆固醇结石 内细菌对 现代中西 医结合杂志 Modern Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine 2009 Feb，18(4) ·457 · 胆固醇晶体形成的作用[J]．中华外科杂志，2004，42(24)：1501 l504 [19]Sung jv，Leung jw，Shafer EA，et a1．Bacterial biofilm，brown pig ment stone ae and blockage of biliary stents[J]．J Gastroenterol Hepatol，1993，8(1)：28—34 [2O]李哲夫．胆固醇胆石成因的研究进展[J]．中国普通外科杂志， 2007，16(2)：170一l7 [21]Scdaghat A，Grundy SM．Cholesterotcrystals and the formation of cholesterol gallstones[J]．N Engl J Med，1980，302(5)：1274— 1277 [22]Kibe A，Holzbach RT，LaRusso NF，et a1．Inhibition of cholesterol— crystals form action by apolipoproteins in supersaturated model bile [J]．Science，1984，225(2)：514—516 [23]陈祥柏，祝学光，张红军，等．胆汁中氨肽酶 N的分离、提纯及其 成核作用的初步研究[J] 中国普通外科杂志，2000，9(2)：117— 119 [24]祝学光，涂向群，韩建德．关于单结合胆红素水溶性的研究[J]． 中华实验外科杂志，1997，14(5)：289—291 [25]王人颢，祝学光，刘玉京，等．单结合胆红素对人胆囊胆汁成核 时间的影响[J]．中华实验外科杂志，1997，14(2)：77—78 [26]Strasberg SM，Gallinger S，Gallinger S．High protein and total lipid concentration are associated with reduced metastablity of bile in an early stage of cholesterol gallstone formation[J]Gastroenterology， 1990，98(3)：739—746 [27]Bru~n AC，Mok KS，Out T，et a1．Immunoglobulins and al—acid glycoprotein do not contribute to the cholesterol crystallization—-pro—· moting effect of concanavalin A-binding biliary protein[J]Hepatol— ogy，1994，20：626—632 [28]Zijlstra AI，Offner GD，Mdhal NH，et a1．The pronase resistance of cholesterolnucleating glycoproteins in human bile[J]．Oastroen— terology，1996，110：1926—1935 [29]Bruijn AC，Mok KS，Nibbering CP，et a1．Characterization of the cholesterol crystallization．．promoting low．．density particle isolated from human bile[J]．Gastroenterology，1996，110：1936—1944 [30]Miquel JF，Rigotti A，Rojas E，et a1．Isolation and oartuak charac— terization of cholesterol pronueleatlng hydrophobic glycoproteins as— sociated to native biliary vesicles[J]．FEBS Let，1993，318：45—49 [31]Binette jP，Binette MB．The proteins and the formation of gall— stones[J]．Clin Chim Acta，2000，296：59—69 [32]Molecular pathophysiology and physical chemistry of cholesterol gallstones[J]．Frontiersin Bioseienee，2008，13：401—423 [33]蔡端，项建成．胆固醇结石成因的研究进展[J]．胃肠病学， 2003，8(3)：168—171 [收稿日期] 2008—07—25 黑色素细胞生物学性状的影响因素 林 维 宝，吴 昊 (武警北京指挥学院门诊部 ，北京 100012) [关键词] 黑色素细胞；培养；生物学性状 [中图分类号] R758．4 [文献标识码] A [文章编号] 1008—8849(2009)04—0457—02 黑色素细胞(Mc)体外纯培养可以用来研究白癜风等疾 病的发病机制，也可以利用 MC筛选治疗色素障碍性皮肤病 的药物，并进行药效、免疫等指标的考察，以此提示人们寻找 色素障碍性皮肤病(如白癜风、黄褐斑等)的治疗方法和药物， 从而更好地控制 MC的生物学性状 ，为实验 室研究 服务。所 以，掌握 MC的生长特点及其影响因素是非常必要的。 1 MC增殖的影响 因素 1．1 角朊细胞(KC) 未分化的 KC对 MC有控制作用，原 因是 KC通过合成 和分泌多种细胞 因子 来实现对 MC的调控 作用，已明确 的细胞因子有：碱性成 纤维细 胞生 长因子 (bFGF)、内皮素 一1(盯 一1)、神经细胞生长 因子(NGF)、IL一1、 IL一6、IL一8、肿瘤坏死因子 一a(TNF—d)，其中 IL—l、IL一 6、TNF—a可以显著控制 MC的增殖⋯。 1．2 生物因子与激素 PMA(phorbol 12一myristatel3一ac— etate)促 MC生长而抑制KC的生长，CT(cholera toxin)能够抑 制纤维母 细 胞 (FC)的生 长。TPA(12一O—tetradecanoyl— phorbol 13一acetate)可提 高 MC的促分 裂源活 性或 减慢 MC 的生长。IBMX(3一isobuty一1一xanthis)和 CT可加强 TPA 的作用，genetidn可用于抑制纤维母细胞的增生而纯化 MC，5一 Fu能用于纯化 MC。bFGF与肥 大细胞生长 因子 (MGF)均是 人 MC的重要促生长因子。低浓度的胎牛血清可取代 TPA、 CT的作用。内皮素(ET)可通过 MC受体刺激 MC的增殖， 可取代TPA。IL一1q和 IL一1口能促KC分泌 ET从而促 MC 的生长_2]。许爱娥等_3 利用 Melagenine培养 MC，结果促 MC 增殖率为 42．5％，最佳增殖浓度为 0．16 g／L。在无血清培养 中，a—MSH在 KC的参与下对 MC的分化成熟过程起诱导 作用，另外，在生理状态下 ACTH对黑素系统影响可能比 a— MSH重要 。 1．3 药物和紫外线 MC对低水平氚具有较高的辐射敏感 性，累积吸收量为 0．2 Gy的氚就可引起异常 MC毛囊率增 加，尤其对胚胎早期的 MC。8一甲氧基补骨脂(8一M0P)单 独或增加生活紫外线(uvA)能促进 MC生长。小剂量(15．5 mg／cm2)紫外线(uV)经常照射可使 MC增殖下降，若照射后 再用 a—MSH处理细胞，可使 MC增殖加强_2 J。也有报道大