研究结果可能有助于改善罕见肝病婴儿患者的预后

资料来源：

新加坡国立大学

摘要：

科学家们已经描述了肝脏细胞在阻塞性胆汁淤积期间清除多余胆汁时所采用的机械原理。

新加坡国立大学（NUS）新加坡机械生物学研究所（MBI）、A*STAR生物工程与纳米技术研究所（IBN）以及新加坡MIT研究与技术联盟的一个多学科研究团队已经描述了肝脏细胞在阻塞性胆汁淤积期间清除多余胆汁时所采用的机械原理。本研究于今年初在线发表于《肝病学杂志》。

该研究团队的成员有，团队负责人Hanry Yu教授，他是MBI和IBN的首席研究员；Kapish Gupta先生，他是MBI的研究生，并且是该论文的第一作者；以及他们的MIB研究人员——副教授Virgile Viasnoff，副教授Low Boon Chuan，以及助理教授Pakorn (Tony) Kanchanawong。

在肝脏应对阻塞胆管时发现的新机制

胆道闭锁是一种罕见的、危及生命的肝脏疾病，它会影响婴儿，特别是亚裔和非洲裔美国人后裔的婴儿。虽然该疾病的成因尚不清楚，但是首次症状通常会在出生后数周内检测出来。

被称为我们身体的“化学工厂”，肝脏具有500多种生物学功能。其中最重要的是合成和储存必要的生物化学物质，以及从血液中消除或中和有害毒素。

肝脏最重要的功能之一是生产胆汁，负责器官的排毒效用。胆汁流过称为胆道的管网，进入小肠。在通过期间，胆汁消化脂肪，并且吸收必需的脂肪酸。它还有助于通过粪便消除废物。

在遭受胆汁闭锁的婴儿中，胆汁积聚在胆管内。这意味着肝功能最终受到阻碍，并且在没有手术干预的情况下，长期肝损伤或肝硬化也会发生。

到目前为止，还没有药物能够治疗胆道闭锁。然而，有希望这种情况有一天可能会改变，最近MBI进行的研究的结果目前揭示了肝细胞是如何获得从肝脏内的胆管中清除多余胆汁的能力，将胆汁注入胆管。

肝细胞如何消除堵塞管道中的胆汁

肝脏消除多余胆汁的关键在于一个事实，即胆汁进入胆道的“管道”不仅仅是一组不活动的管道，而实际上是肝细胞之间的中空空间。管壁基本上是细胞的外表面。

为了研究肝脏是如何应对胆汁累积的，该研究团队利用人造培养系统，方便损伤培养的肝细胞。然后，他们使用高端成像技术，显现在这个培育系统中培养的管道的动力学。

该研究小组希望通过人为阻塞胆道以及观察会发生些什么来研究加衬在阻碍胆道中的细胞的反应。他们发现，当胆汁积聚在堵塞物之后时，管道开始膨胀或肿胀，并且这对构成管道壁的细胞施加了一定的压力。

多余胆汁消除的关键在于细胞自身的内部结构。紧邻细胞膜的是一个称为肌动蛋白皮层的蛋白质电网或细丝网。这种结构用于加强细胞，并且帮助其在细胞表面承受外部力量时保持其形状和完整性——外部力量包括来自积聚液体所增加的压力。通常，肌动蛋白皮质能够抵抗施加于其上的力量，并且即使是网络出现一些损伤时，其也能够迅速通过蛋白质进行修复，能够重新组装成肌动蛋白丝。

然而，当压力变得太大时，肌动蛋白皮质会破裂，并且将无法进行修复。虽然胆汁无法简单地通过该膜，但是它是可以，正如研究人员所发现的，将膜推入细胞，通过破裂的肌动蛋白皮质的间隙。当这种情况发生时，一个气泡状的小囊会在细胞中形成，并且在囊泡内部，胆汁进入并穿过细胞。胆汁基本上被包裹在这些囊泡内，以便以穿过该细胞，并且远离其积累的部位。

虽然肝脏即使在胆管被阻塞时仍然没有停止生产胆汁，但是目前的证据表示，肝脏确实有一个程序在潜在有害量的胆汁积聚在阻塞管道内时照顾好自身。

希望有一天这个机制能够以治疗目的改善胆道闭锁婴儿患者的预后。正如研究人员所展示的，囊泡形成的速率，导致过多胆汁摄取到肝细胞的速率，确实能够利用药物进行调整，至少是在细胞培养环境中。例如，通过增加囊泡形成的速率提高这种自然发生的机制的有效性，可能确实可以鼓励胆汁从阻塞胆管中消除，从而避免长期的肝损伤，并且增加外科手术的有效性。