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世界华人消化杂志. 2003-11-15; 11(11): 1738-1740
在线出版日期: 2003-11-15. doi: 10.11569/wcjd.v11.i11.1738
肝脏卵圆细胞
展玉涛, 毕春山
展玉涛, 毕春山, 首都医科大学附属同仁医院消化科 北京市 100730
通讯作者: 展玉涛, 100730, 北京市崇内大街2号, 首都医科大学附属同仁医院消化科. yutaozhan@263
电话: 65129911-2463
收稿日期: 2003-03-21
修回日期: 2003-04-20
接受日期: 2003-05-29
在线出版日期: 2003-11-15

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关键词: N/A
引文著录: 展玉涛, 毕春山. 肝脏卵圆细胞. 世界华人消化杂志 2003; 11(11): 1738-1740
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Corresponding author: N/A
Received: March 21, 2003
Revised: April 20, 2003
Accepted: May 29, 2003
Published online: November 15, 2003

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Key Words: N/A
0 引言

Farber于1950年发现, 乙硫氨基酪酸、2-氨基乙酰芴及3-甲基-4-二甲基胺苯等致癌物质可导致大鼠肝脏门脉周围区的上皮细胞增生, 因这些增生的上皮细胞细胞核呈卵圆形, 故将其命名为卵圆细胞(oval cells).后来研究发现其他组织器官在某些病理条件下也出现细胞核为卵圆形的细胞, 为与其他组织器官的卵圆形细胞相区别, 常将肝脏的这种卵圆形细胞称为肝脏卵圆细胞(hepatic oval cells, HOC). 一般认为, 肝脏卵圆细胞直径为10-15 μm, 表达OV-6、细胞角蛋白19、谷氨酰转肽酶、部分表达白蛋白及甲胎球蛋白, 但不表达过氧化物酶[1], 近年来研究发现, 肝脏卵圆细胞膜表面也表达造血干细胞标志Thy-1[2] , 并被认为是肝脏祖细胞[3,4]. 随着干细胞技术及研究的迅速发展, 肝脏卵圆细胞已成为肝脏病学中的研究热点之一, 本文将近年来的有关研究进行综述.

1 卵圆细胞的来源

一般认为肝脏卵圆细胞来源于位于hering管的肝脏干细胞[5-7]. 最近, Paku et al [8]研究也支持这种观点, 他们应用共聚焦显微镜、免疫组化等方法研究2-氨基乙酰芴/部分肝切除模型中早期出现的肝脏卵圆细胞, 发现肝脏卵圆细胞能分化形成胆小管, 且后者被起源于Hering管中止于肝板末端肝细胞的基底膜包绕, 在基底膜外无肝脏卵圆细胞存在. Petersen et al [9]将♀大鼠骨髓细胞移植到♀大鼠体内, 结果现♀大鼠肝脏出现了Y染色体阳性细胞, 且这些细胞表达肝脏卵圆细胞标志, 提示骨髓来源的细胞在肝脏中能分化为肝脏卵圆细胞, 骨髓干细胞可能是肝脏卵圆细胞的另一重要来源[10].

2 肝脏卵圆细胞形成的动物模型

肝脏卵圆细胞形成的原理主要是通过部分肝切除或肝细胞毒性物质使部分肝细胞损害或丧失, 形成肝细胞再生环境, 应用肝细胞增生抑制物质使存活肝细胞的再生能力完全或严重丧失. 文献报道多种方法可诱导肝脏产生肝脏卵圆细胞: (1)氨基乙酰芴/部分肝切除(2/3肝切除)模型: 为最常用的模型, 方法为给大鼠2-氨基乙酰芴灌胃7 d, 行2/3肝切除, 再继续用2-氨基乙酰芴7 d, 在肝部分切除第9 d, 即可从门脉区发现肝脏卵圆细胞, 在肝部分切除第14 d, 肝脏卵圆细胞分布位于新生门脉周围肝细胞的外周边沿, 在肝部分切除第21 d, 肝脏卵圆细胞消失[11,12].目前已有2-氨基乙酰芴缓释剂可代替2-氨基乙酰芴灌胃, 该缓释剂每粒为70 mg, 每天释放2.5 mg, 持续28 d. (2)氨基乙酰芴/四氯化碳模型[13,14]: 氨基乙酰芴的用法同上, 应用氨基乙酰芴7 d一次性腹腔内注射半数致死量的四氯化碳(剂量为1.9 mL/kg, 按体积比1:1溶于玉蜀黍油). (3)氨基乙酰芴/烯丙基乙醇模型[15] : 氨基乙酰芴的用法同上, 应用氨基乙酰芴7 d一次性腹腔内注射半数致死量的烯丙基乙醇(剂量为0.05 mL/kg, 按体积比1:50溶于90 g/L盐水). 在2-氨基乙酰芴/部分肝切除、2-氨基乙酰芴/四氯化碳和2-氨基乙酰芴/烯丙基乙醇三种模型中, 形成肝脏卵圆细胞反应的顺序为2-氨基乙酰芴/四氯化碳大于或等于2-氨基乙酰芴/部分肝切除大于 2-氨基乙酰芴/烯丙基乙醇[16]. (4)胆碱缺乏氨基乙酰芴模型: 胆碱缺乏含0.5 g/L氨基乙酰芴饮食14 d, 第7 d门脉周围出现肝脏卵圆细胞, 第14 d门脉周围区小肝脏卵圆细胞明显增加, 第21 d肝实质出现大量的肝脏卵圆细胞, 第28 d后肝脏卵圆细胞逐渐减少, 第42 d肝实质内仍可见肝脏卵圆细胞[17]. (5) D-半乳糖胺诱导肝损伤: 一次性腹膜内注射D-半乳糖胺(70-80 mg/100 g体重)使尿苷核肽和尿苷二磷酸糖进入肝细胞, 从而抑制RNA、蛋白质合成导致肝损伤, 在尿苷三磷酸丧失后, 残存肝细胞不能增生且动物存活依赖于未成熟的不能代谢D-半乳糖胺的上皮细胞活化从而抵抗肝损伤, 应用D-半乳糖胺48 h后在门脉周围区出现AFP阳性的肝脏卵圆细胞. 此外, 胆碱缺乏已硫氨基酪酸饮食、胆碱缺乏乙醇饮食、黄曲霉素等也能诱导肝脏卵圆细胞产生[18], 铜中毒大鼠肝脏可自发出现肝脏卵圆细胞.

3 肝脏卵圆细胞的分化特性

许多研究证实肝脏卵圆细胞具有向肝细胞和胆管细胞分化的能力, 因此, 一般认为, 肝脏卵圆细胞为双潜能细胞[19-22]. Yasui et al [23]采用Percoll 梯度离心分离大鼠肝脏卵圆细胞, 并将这些肝脏卵圆细胞移植到肝脏, 结果发现他们能转化为肝细胞, 为评价肝脏卵圆细胞分化形成的肝细胞的白蛋白合成功能, 将肝脏卵圆细胞移植到白蛋白基因缺陷突变大鼠, 结果移植大鼠血清白蛋白水平升高并维持10 wk以上. 肝脏卵圆细胞从Hering到肝板可能通过下列途径: 当肝脏卵圆细胞接触Hering管的基底膜时释放蛋白酶, 后者消化基底膜破坏其连续性, 肝脏卵圆细胞从基底膜不连续处移居到肝实质并向肝细胞分化. 肝脏卵圆细胞除能分化为胆管细胞和肝细胞外, 还具有未定型胃肠干细胞的分化能力, 他们能分化为肠吸收细胞、杯状细胞、内分泌细胞. 资料[24]还表明, 肝脏卵圆细胞增生的肝脏可发生胰腺分化或化生, 体外实验[25]也证实肝脏卵圆细胞能形成胰腺内分泌激素产生细胞, 提示肝脏卵圆细胞还具有向胰腺细胞分化的能力. Steinberg et al [26]分别从胆碱缺乏含乙硫氨酸饮食6 wk及22 wk大鼠肝脏中分离肝脏卵圆细胞系OC/CDE6及OC/CDE22, OC/CDE6经长期混合培养而自动转化, 即经不传代、不进行每3 d更换培养基培养4 wk, 然后再进行传代1次, 但不进行每3 d更换培养基培养4 wk, OC/CDE22经烷基化物N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍干预而转化, 即当OC/CDE22细胞进入对数生长期时加用4 μg/mL N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍培养24 h, 然后进行分离培养, 重复此过程14次. 将上述转化的两株细胞系按每只大鼠1×106个细胞皮下接种于出生1 d的大鼠, 结果转化的两株细胞系在接种部位能形成肿瘤, 该肿瘤具有胆管细胞癌、腺癌及硬癌样结构, 且多数为未分化性肿瘤, 提示肝脏卵圆细胞具有向肿瘤细胞分化的能力.永久性肝脏卵圆细胞株的建立和应用对研究肝细胞系分化及肿瘤形成具有重要价值, P53缺失能使细胞循环超过培养细胞生命的自然极限(称之为永久性), P53敲除小鼠经胆碱缺失含酒精饮食导致肝脏卵圆细胞(表达白蛋白、转铁蛋白及肝脏卵圆细胞标志如甲胎球蛋白、丙酮酸激酶等)增加, 分离、培养这些肝脏卵圆细胞并将其注射到无胸腺的裸鼠体内, 发现这些细胞能形成表现型与肝细胞癌相似的肿瘤, 因此, 应用P53裸鼠肝脏细胞能成功地产生永久性和致瘤性的肝脏卵圆细胞, 这种细胞的致瘤性是肝脏卵圆细胞参与肝细胞癌形成的直接证据[27].上述资料提示, 肝脏卵圆细胞是肝脏的多能性干/祖细胞[28].

4 肝脏卵圆细胞的调控

细胞因子对肝脏卵圆细胞的生长和分化具有调控作用[29]. 为明确肝细胞生长因子对肝脏卵圆细胞的影响, Shiota et al [30]将肝细胞生长因子基因转染2-氨基乙酰芴/部分肝切除模型大鼠体内, 结果4 d后肝细胞生长因子 mRNA达高峰, 而后下降. 增生细胞核阳性的肝脏卵圆细胞明显增加, 且干细胞因子及其受体mRNA增加, 结果提示体外肝细胞生长因子基因转染能促进肝脏卵圆细胞增生. Isfort et al [31]研究两类生长因子对肝脏卵圆细胞增生的影响, 结果上皮生长因子家族(包括上皮生长因子、肝素结合上皮生长因子和转化生长因子-α等)对肝脏卵圆细胞系具有丝裂源作用, 而转化生长因子-β家族(包括转化生长因子-β1、β2、β3)能抑制肝脏卵圆细胞分裂并诱导其凋亡, 进一步研究发现上述两家族生长因子联合应用既不促进肝脏卵圆细胞增生也不诱导其凋亡而是一种新的细胞反应, 即在组织培养中细胞发生了形态学分化, 本资料提示组织损伤和再生后各生长分化因子对肝脏卵圆细胞的作用是十分复杂的.

5 肝脏卵圆细胞与肝脏疾病

人肝脏卵圆细胞表达OV-6. Crosby et al [32]发现原发性胆汁性肝硬化及原发性硬化性胆管炎患者增生的胆管细胞、胆管周围细胞及小叶性肝细胞表达OV-6, 在原发性胆汁性肝硬化中, 散在的具有成熟胆管细胞样形态的OV-6阳性细胞及偶有小的不成熟的肝脏卵圆细胞样细胞整合进入一些完好的胆管, 在原发性硬化性胆管炎中, 再生小叶肝细胞强烈表达OV-6, 在这两种疾病患者中, 再生肝小叶边沿的肝脏卵圆细胞强烈表达OV-6, 推测小的OV-6阳性肝脏卵圆细胞可能是人肝脏中的祖细胞, 他可进一步分化为胆管细胞和小叶性肝细胞. Crosby et al [33]还发现正常儿童肝脏中胆管和小胆管上皮细胞抗原-125(即成熟胆细胞标志)和角蛋白19免疫染色阳性, 而肝脏卵圆细胞标志OV-6 染色阴性, 在胆管闭锁及抗胰蛋白缺乏患者中, 增生性胆管细胞上皮细胞抗原-125及角蛋白19阳性, 门脉边缘有散在的OV-6阳性细胞, 在病变肝脏中, 肝小叶OV-6阳性染色且在间隔周围区染色最浓. Roskams et al [17]观察了亚巨块性肝坏死后增生肝脏OV-6的表达, 规定急性肝坏死后24 h内为肝增生早期, 24 h后为肝增生晚期, 结果亚巨块性肝坏死后的增生早期肝脏门脉附近有细胞核呈卵圆形的小的单个细胞, 且这些细胞表达OV-6、角蛋白7、角蛋白19及细胞色素A, 在亚巨块性肝坏死后的增生晚期肝脏也可发现局灶性卵圆样细胞. Hsia et al [34]观察了14例乙型肝炎病毒相关肝细胞癌患者非肿瘤性肝组织的肝脏卵圆细胞形成情况, 结果发现14例患者非肿瘤性肝组织中肝脏卵圆细胞明显增生, 这些肝脏卵圆细胞从门脉区向肝实质扩展, 围绕在再生病灶或再生结节周围, 并与纤维化组织中的炎细胞有关, 肝脏卵圆细胞偶可形成假小叶, 该结果提示肝脏卵圆细胞可能参与肝细胞癌的形成. 上述结果表明, 肝脏卵圆细胞参与多种病理过程, 其作用及其机制有待于进一步研究.

6 肝脏卵圆细胞研究的意义

肝脏卵圆细胞参与肝脏的多种病理过程, 肝脏卵圆细胞对从细胞分化角度研究肝病的发病机制具有重要的理论意义. 随着肝脏卵圆细胞分离、培养技术的发展和应用, 肝脏卵圆细胞定向分化研究将取得重要进展, 探讨诱导肝脏卵圆细胞向肝细胞和胆管细胞分化的因素对肝脏疾病防治研究具有重要意义, 诱导肝脏卵圆细胞向肝细胞和胆管细胞分化的药物将可能成为治疗一些肝病的新途径[35].

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