胆管上皮细胞的异质性研究进展

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1、胆管上皮细胞的异质性研究进展【关键词】胆管随着分子生物学及免疫细胞化学的发展，通过免疫标记酶消化显微分离技术对肝内独立胆管单位的研究，从蛋白质、酶、受体等基因表达水平对胆管上皮细胞异质性有了较深入的认识，并从发育、结构、功能等方面揭示了胆管上皮细胞的异质性。1胆管上皮细胞生长发育的异质性胚胎正常发育有着严格的特定时空程序，并受到多种因素的调控,其中基因调控起着关键的作用。临床常见因肝内、外胆管发育异常而发生的各种胆道疾病，如胆总管囊肿、胆管板异常、肝内、外胆道闭锁等。1.1肝内外胆管由不同部位发展而成

2、肝内胆管由肝憩室头支发育而成，肝外胆管则由肝憩室的根部和尾支分化而来。胚胎发育至第4周，肝憩室头支上皮细胞迅速增殖，形成肝细胞板，胚胎第2个月，肝细胞之间形成胆小管，内胚层上皮细胞相继形成肝内胆管上皮细胞。肝憩室的根部和尾支则在多种基因以及细胞因子共同参与调控下，上皮细胞遵循先过度增生而后退化吸收的发育规律，细胞依特定程序增生和凋亡，根部发育为胆总管，尾支发育为胆囊和胆囊管［1］。1.2肝内外胆管上皮细胞表达的特异性标志物Hering管上皮细胞为小的未分化卵圆型细胞，直径为10μm左右，核大而细胞质少

3、，核周包围少量嗜碱性细胞质，Hering管上皮细胞同时表达胆管上皮和胚胎干细胞的分子标志，如AFP、HepPar1、Alb、GGT、OV1、OV6、BDS7、OC.2、OC.3及多种细胞角蛋白(CK8、CK18、CK19)等，因此被看成是兼性干细胞，上述标志物的表达在所有卵圆细胞中并非一致，表明了不同卵圆细胞的异质性［2］。最近在肝损伤再生模型上进行的一系列研究发现，Hering管增殖的卵圆细胞可突破不完整的小管基底膜进入小叶肝实质，并在星状细胞伴随下分化为肝细胞，在其增殖和移行过程中，卵圆细胞

4、及小管肝细胞在空间上与具有肌成纤维母细胞形态特征的肝星状细胞联系密切，后者提供这些细胞增殖所需的多种生长因子和细胞因子，如TGFα、HGF、aFGF及TNF等［3］。体外实验也证实培养的卵圆细胞经诱导可分化为肝细胞和胆管细胞，另外卵圆细胞还具有向非肝系(如肠)上皮细胞分化的潜能［4］。而肝外胆管上皮细胞为分化成熟细胞，细胞标志物为GGT、CK7、CK8、CK18、CK19、CK20、OV1、OV6、OC.2、scf/ekit，其中CK19为其特异性标志物［5］。1.3肝内外胆管不同的调控基因S

5、umazaki等［6］研究发现，Hes1基因(Hes1基因是负责细胞增殖分化的调节因子，通过调节与细胞周期相关的Noth信号途径而参与调控胚胎发育过程)是维护肝外胆管上皮细胞发育所必须的，但不影响肝内胆管上皮细胞的发育。在妊娠12.5周或更早的时候，Hes1基因在肝外胆管上皮细胞高表达，但在肝内胆管上皮细胞消失。Hes1基因失功能的大鼠肝外胆管上皮细胞和胆总管发育成不连接的碎片状，聚集的上皮细胞类似胰腺外分泌腺，随后发育转化为胰腺组织。这些异位的胰腺组织包含全部胰腺细胞类型：α、β、γ、pp等外分泌细

6、胞表达淀粉酶和羧肽酶。同时，Hes1基因失功能的大鼠，肝内胆管上皮细胞从门静脉周围肝胚胎细胞分化起源，发育正常。Bcl2基因、Mcl1蛋白等在小胆管上皮细胞膜上高表达，调控其胚胎发育，而在大胆管上皮细胞膜上不表达。另外，Bcl2基因和Mcl1蛋白具有增强细胞存活，抑制细胞凋亡的功能。该实验结果同时部分解释了小胆管上皮细胞对损害有更好的抵抗力［7-8］。2胆管上皮细胞结构和功能的异质性大、小胆管上皮细胞还存在结构、功能上的异质性。胆汁是清除脂溶性物质和各种药物代谢产物等的主要途径，胆管细胞在维护

7、胆汁正常分泌、稳定胆汁理化性质方面发挥关键作用。胆管细胞是通过表达转运子和通道以及第二信使和激素受体等特有结构实现上述功能的。临床上各种利胆剂也是通过这些位点发挥作用的。以下转运子以及受体小胆管上皮细胞不表达，只有大、中胆管上皮细胞才表达，相应只有大、中胆管上皮细胞才对作用于这些位点的牛磺胆酸、促胰液素等利胆剂和生长抑素、甲状腺素等发生反应。2.1转运子2.1.1Na依赖胆酸运载体(apicalsodiumdependentbileacidtransporter，ASBT)：大胆管上皮细胞顶端膜转

8、运子，在胆汁分泌中发挥重要作用，其作用机制尚不清楚。研究表明牛磺胆酸通过ASBT进入大胆管上皮细胞，作用在某一细胞亚群，刺激胆汁分泌，而对小胆管上皮细胞无作用。Alpini等［9］研究肝内独立胆管发现，肠促胰液素刺激储备在细胞内的ASBT移向细胞顶膜，增加细胞顶膜ASBT量，促进胆汁分泌；相对应的活体内实验发现肠促胰液素促进牛磺胆酸吸收，并延长牛磺胆酸在胆道循环时间，增加胆汁分泌。2.1.2囊性纤维化跨膜调节剂(cysticfibrosistransme