戚晓亮，郑磊，阿卜杜喀迪尔·图尔荪，罗蒙

（1.上海交通大学医学院附属第九人民医院 普外科，上海 200011，2.新疆维吾尔自治区喀什地区第二人民医院 普外科，新疆 维吾尔 844000）

门静脉高压症（portal hypertension，PHT）是由于肝窦微循环受损导致肝内血管阻力增加的结果，最常见的原因是慢性肝病（chronic liver diseases，CLD）[1]。长期的CLD，肝纤维化的产生，肝窦细胞外基质（extracellular matrix，ECM）累积以及细胞表型的变化引起肝脏微结构的改变，并伴随着肝窦内皮细胞（liver sinusoidal endothelial cells，LSEC）、肝星状细胞（hepatic stellate cells，HSC）、炎症因子和巨噬细胞等功能失调[2]。这些变化会导致肝内阻力增加，从而增加门静脉压力，是导致PHT的始动因素。其次，PHT引起内脏和全身动脉血管舒张，导致高动力循环综合征的发展[3]，是PHT重要的维持因素[4]。近年来，LSEC和HSC失调的基本机制已被广泛研究，并提出了潜在的治疗靶点[5]。然而，由于PHT发病机制的复杂性以及临床前研究尚未能成功转化到临床，需要进行进一步的机制研究。笔者通过复习国内外最新文献，对当前肝硬化后PHT病理生理机制的研究进展做一综述。

1 肝硬化PHT的细胞病变机制

1.1 LSEC的功能紊乱

肝脏的稳态需要正常的LSEC功能的调节。PHT时，LSEC的功能障碍和失调是肝内血管阻力变化的关键因素。LSEC细胞表面具有约0.1 μm的窗孔，有助于将大分子从肝血窦运送到肝脏的Disse间隙，然后运送至HSC和肝细胞。此外，缺乏基底膜是LSEC与其他器官中的内皮细胞不同的特征，这允许大分子在肝窦和Disse间隙之间移动。在CLD中，LSEC窗孔的消失和基底膜的出现的过程，被称为“毛细血管化”[6]。血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）通过内皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）衍生的一氧化氮（nitric oxide，NO）是维持窗孔的关键信号。研究表明，在转基因小鼠中敲除VEGF，导致LSEC窗口消失，HSC激活，产生PHT。外源性VEGF可改善小鼠的PHT。此外，Disse间隙中的胶原蛋白成分可能在维持LSEC窗孔中发挥重要作用。最近对小鼠的一项研究表明，δ样经典Notch配体4（delta like canonical Notch ligand 4，DLL4）是主要在内皮细胞中表达的Notch信号通路的配体，可通过形成基底膜促进LSEC毛细血管化[7]。另外，该研究表明，在人LSEC细胞系中减少DLL4，会降低ECM表达，证实DLL4在LSEC毛细血管化中的作用。

肝内eNOS衍生的NO产生减少和血管对NO的敏感性度显著降低，是导致LSEC功能紊乱的关键因素。最近的一项研究，在胆汁淤积性PHT中，LSEC中β-arrestin2 水平的降低导致小鼠eNOS活性减弱，加剧PHT的发展[8]。过表达β-arrestin2后可显著增加NO的产生，表明β-arrestin2在eNOS激活和NO产生中的作用[9]。研究表明，热休克蛋白90（heat shock protein 90，Hsp90）可通过激活eNOS，导致NO产生[10]。有学者在酒精性肝病模型中发现，LSEC可以代谢乙醇，并且乙醇可以通过增加Hsp90乙酰化，通过乙醇脱氢酶1和细胞色素P450 2E1（cytochrome P450 2E1，CYP2E1）的作用，产生乙酰辅酶A，并且降低eNOS活性，减少NO的产生。组蛋白脱乙酰酶6（histone deacetylase 6，HDAC6）在小鼠LSEC中的过度表达，增加Hsp90 与eNOS的关联并增加NO的产生，从而改善酒精性肝损伤[11]。近来研究表明[12]，自噬和衰老对于维持LSEC稳态至关重要。内皮细胞特异性Atg7敲除的小鼠自噬减少，增加肝纤维化和肝内氧化应激，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶的表达降低。此外，对内皮细胞特异性Atg7 敲除的小鼠给予四氯化碳（carbon tetrachloride，CCl4）后诱导急性肝损伤，磷酸化的eNOS减少，这些结果均表明LSEC的自噬对肝损伤具有保护作用。不仅如此，在非酒精性脂肪性肝炎中，LSEC的自噬对肝纤维化进展和炎症也具有保护作用，增加LSEC中的自噬可缓解肝损伤[13]。研究表明，他汀类药物可通过增加LSEC的自噬和诱导Kruppel样因子2的活性，有助于维持LSEC的稳态以及缓解缺血再灌注诱导的肝损伤。随着年龄的增长，LSEC形态发生变化，包括LSEC厚度增加和开窗减少，称为假毛细血管化。研究比较16月龄的老年大鼠与1月龄的年轻大鼠，发现衰老增加大鼠PHT的发生率[14]。因此，与年龄相关的假毛细血管化可能成为新的PHT治疗靶点。

1.2 激活的HSC

国内外大量研究已经证实，激活的HSC在肝纤维化发展中的核心作用[15]。然而，在PHT的研究中较少，肝纤维化与肝硬化程度、血管生成和肝内血管收缩均有关。活化的HSC与肝内其他细胞一起共同对ECM进行永久重塑。肝硬化由胶原交联形成的不可逆纤维化，其会进一步促进活化的HSC，而活化的HSC转为成纤维细胞，进一步导致纤维化加重，从而增加肝硬化程度，这是PHT的主要特征之一。HSC是参与肝内血管形成的重要细胞。HSC在损伤后通过释放VEGF来驱动LSEC新生血管。血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）不仅可以募集HSC，还可以增强产生纤维化。肝新生血管可能是一种肝脏的修复机制，但其并不能减轻PHT，原因是这些新形成的血管与肝窦本身血管系统不同，不仅不会增加肝硬化的血液灌注，而且它们会进一步损害肝细胞的稳态并加重肝损伤，进一步加剧纤维化和炎症。研究证明抗血管生成药物对PHT有益，这可能一方面归因于减轻的肝纤维化[16]，另一方面是由于肝外抗血管生成作用。由于肝内血管阻力和纤维化相辅相成，因此很难将肝内血管生成对PHT的作用与其对纤维化的作用区分开来。随着HSC的激活，具有收缩能力的肌成纤维细胞的发展，纤维生成和血管生成增加Vasohibin-1和胎盘生长因子（placental growth factor，PLGF）可能是未来研究的靶点。

不仅如此，激活的HSC收缩压迫肝血窦，从而进一步增加阻力，加重PHT。肌成纤维细胞的收缩通常可以通过两种方式发生。一种是由肌球蛋白轻链激酶（myosin light-chain kinase，MLCK）诱导的短期和钙依赖性收缩，其通常由G蛋白偶联受体介导，可被内皮素和儿茶酚胺激活，主要受到肌球蛋白轻链磷酸酶（myosin light-chain phosphatase，MLCP）调节。MLCP的活性会受到Rho激酶的抑制，导致收缩张力增加。Rho激酶对HSC功能至关重要，不仅在收缩反应中，而且在纤维化调节中[17]。许多受体可以调节Rho激酶活性，例如血管紧张素II-I型受体（angiotensin II type I receptor，AT1R），β-肾上腺素能受体（β-adrenergic receptor，β-AR）57、尿紧张素受体58、鞘氨醇-1-磷酸受体2（sphingosine-1-phosphate receptor 2，S1P-R2）、神经肽Y受体（neuropeptide Y receptor，NPYR）和Mas受体等[18]。另一种由cGMP诱导的cGMP依赖性激酶（cGMPdependent protein kinase，PKG）增强MLCP活性。PKG激活的主要是通过LSEC提供的NO，磷酸二酯酶（phosphodiesterase，PDE）尤其是PDE5，可以降解cGMP。cGMP水平的变化会影响PKG活性和HSC收缩力，从而调节肝内血管阻力，影响PHT[19-21]。

2 肝硬化PHT的血管病变机制

2.1 肝内血管血栓

血栓形成是介导PHT的关键病理因素。因为受损肝细胞产生的凝血因子和血小板计数减少，肝硬化一直以来被认为是抗凝状态。然而，越来越多的证据表明，肝硬化时血液处于一种重新平衡甚至促凝的状态[22]。在CCl4诱导的肝损伤小鼠中，发现血液凝固参与肝脏的纤维化反应。对大鼠的研究也显示血液凝固在纤维化过程中的关键作用，其中使用凝血酶拮抗剂SR182289 可显着减轻CCl4诱导的肝纤维化[23]。在胆总管结扎（bile duct ligation，BDL）的大鼠中，给予抗凝药物如那屈肝素和依诺肝素可以发现肝纤维化减少，在硫代乙酰胺的肝损伤模型中，应用阿司匹林也显示出减少纤维化的作用[24]。在CCl4或硫代乙酰胺诱导的PHT模型中，依诺肝素治疗组大鼠与对照组大鼠相比，门脉压力显著降低，HSC活化减少，纤维化减少，纤维蛋白沉积减少，其可能机制是通过减少血栓形成[25]。利伐沙班是一种抗凝药物，可抑制因子X的活性，从而抑制凝血酶的产生，也已显示可降低PHT大鼠的门静脉压力，可能的机制是通过减少HSC活化、LSEC功能障碍和微血管血栓形成，而不是通过直接作用于纤维化减少[26]。总的来说，抗凝治疗似乎有利于治疗肝纤维化和门脉高压。

2.2 肝外血管舒张

肝外来自内脏循环的血流量增加会提升门脉压力，导致PHT的维持和恶化[27]。PHT时，由于内脏血管中循环和局部的NO水平增加，门脉循环之前的内脏动脉血管张力降低。在这些血管中NO合成和生物利用度增加的同时，血管收缩通路也受损，血管对缩血管物质的低反应性也是导致动脉舒张的原因之一。近年来，大量的研究集中在如何通过改善肝外血管的低反应性，从而减少入肝血流量。考虑到肝外和肝内NO的相反调节，血管扩张剂的细胞特异性极为重要。肝外血管在发生功能性舒张的同时是否存在结构的改变和血管重，相关研究正在进一步进行中[28-29]。

2.3 病理性血管生成

PHT晚期门体侧支循环的建立，静脉曲张的形成，有害物质不经过肝脏而从门脉循环直接输送到脑，从而引起肝性脑病。越来越多的证据已经达成共识，即大多数门体侧支血管并非预存的血管侧支开放，而是通过血管新生形成[30]。学界认为，这些门体侧支血管是“病理性”的，因其进一步增加门脉流量，并增加静脉曲张破裂出血的可能性和发生率[22]。因此，许多研究将肝硬化PHT模型中的病理性血管生成作为研究靶点，例如靶向VEGF的雷帕霉素，抗PDGF的伊马替尼、PlGF、大麻醇、索拉非尼和过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferator-activated receptor α，PPARα）[31]。然而由于侧支血管的减少并不能显著改变门静脉血流量，所以门静脉压力难以降低到正常水平。Albillos等[32]最近的研究表明，小肠内壁的潘氏细胞参与调节肠系膜血管生成和PHT。在部分门静脉结扎引起的PHT模型中发现，潘氏细胞条件敲除的小鼠门体侧支血管、门静脉压力和CD31阳性血管显著减少。因此，因肠道微生物菌群的驱动，潘氏细胞不仅分泌抗菌肽，还分泌促血管生成信号分子，促进肠道和肠系膜血管生成并调节PHT。所以，针对病理性血管生成可能是将来改善PHT的新靶点。

3 肝硬化PHT与周围脏器

3.1 肝硬化PHT的肠道屏障功能

近年来，由于微生物菌群的研究方法和技术进步，越来越多的研究聚焦于肠-肝轴[33]。肝硬化中PHT时，肠道屏障功能受损。首先，肝硬化PHT的病因可直接或通过炎症增加破坏肠道上皮[34]。内脏血管舒张和内脏新生血管生成导致静脉充血，可能会损害肠道血管屏障并增加肠道通透性。肝硬化PHT的并发症，例如肾和免疫细胞功能障碍，也可能促进细菌易位。其次，由于肠道屏障的破坏，细菌易位进入循环系统，不断激活免疫系统，这可能导致慢性全身炎症反应。在门静脉循环中，内脏血栓形成；在肝脏中，促进炎症和纤维化；在其他器官中，导致多器官功能障碍[35-36]；在淋巴循环中，导致自发性细菌性腹膜炎和其他自发性感染。除了上述病理生理机制外，肠道屏障受损还与肠道微生物群本身的变化有关。

3.2 肝硬化PHT与微生物群

微生物群的变化会影响肝硬化，反之肝硬化会也导致微生物群的进一步变化[34，37-38]。然而很难将微生物群的特定变化明确归因于PHT。研究表明，微生物群和胆汁酸可以通过影响肝细胞上的法尼酯X受体（farnesoid X receptor，FXR），从而加剧PHT[36，39]。肠道微生物群通过增加胆汁的分泌，导致FXR受激活减少，这可能会增加HSC的收缩力，从而增加PHT。在最近的研究中，对肝硬化PHT患者的血液、肝脏、胆汁和腹水进行分析后比较发现，在腹水患者中，门静脉循环中的微生物组成与肝静脉和体循环相比有所不同，然而在非腹水病例中，炎症标志物则不相同。在血液循环中，特定的微生物成员可能会加剧肝脏炎症，这些患者在经过经颈静脉肝内门体分流术（transjugular intrahepatic portosystemic shunt，TIPS）降低门静脉压力后，更易发生器官衰竭并且预后更差[40]。将PHT与肠道微生物群和微生物组联系起来的现有证据仍然很少，仍然需要大量研究以证实。

4 小结

PHT是CLD病程恶化和失代偿的标志，由于上述病理生理学机制导致损伤的持续存在，使肝硬化PHT患者进展和预后恶化。由此，一个多世纪以来，肝硬化被认为是不可逆转的。然而，规范治疗自身免疫性肝炎、病毒性肝炎，以及减重和戒酒对肝硬化PHT有缓解作用。PHT领域治疗方式的多样性与复杂性的主要原因是PHT病理生理过程的复杂性、肝内外系统的反作用以及多脏器的受累。因此，在微创、个性化医疗和人工智能时代，PHT发病机制的相关研究仍需要我们不懈的努力。