刘元进，张永杰
（医院胆道二科，上海）
梗阻性黄疸（obstructivejaundice）是指因肿瘤、结石、炎症等因素造成胆道机械性阻塞而引起的黄疸，是肝胆胰外科的常见症状。以皮肤巩膜黄染、尿色加重以及白陶土样大便为主要临床表现。梗阻性黄疸可造成肝功能损害，降低肝脏对手术的耐受性；胆道引流（biliarydrainage）可以缓解黄疸症状，改善肝脏功能。其方式分为内引流和外引流，内引流主要指胆管内支架（ERBD），外引流包括经皮肝穿刺胆道引流（PTCD）及经内镜逆行鼻胆管引流（ENBD）。近年来胆道引流在临床上的应用越来越广泛，但是围绕胆道引流也产生了很多问题，尤其是在应用胆道引流进行术前减黄方面，争议很大。胆道引流的首要目的是解除黄疸对机体的影响，但是在胆道引流前后肝脏究竟发生了哪些改变仍然有很多不清楚的地方。本文结合相关文献资料就梗阻性黄疸胆道引流前后肝脏的病理生理变化做一综述。
1肝脏功能
1.1胆红素
胆道梗阻可造成血清胆红素升高，以结合胆红素升高为主，多数病例也会伴有非结合胆红素的升高。人类梗阻早期肝细胞仍继续分泌胆汁，胆管内压力逐渐增高，当压力升至2.94kPa（30cmH2O）时胆汁停止分泌，梗阻后的胆管内压最高可达3.92kPa（40cmH2O）以上。当压力2.94kPa（30cmH2O）时，连接毛细胆管与细胆管的Hering壶腹发生机械性破裂，胆汁反向分泌。胆红素可经三个途径逆流入血：（1）胆红素进入淋巴间隙随淋巴液流入血窦或通过肝细胞胞饮作用进入血窦；（2）过高的毛细胆管内压使相邻两个肝细胞分离，毛细胆管与淋巴间隙直接相通；（3）胆汁渗入汇管区结缔组织，经淋巴吸收入血。胆道完全梗阻后，血清胆红素浓度逐渐上升，一般达到～μmol/L便不再升高而趋于稳定。这是由于结合胆红素是水溶性的，且在血中与白蛋白结合较为疏松，故当其浓度增高时，极易游离并通过肾小球从尿中排除[1]。在鼠、兔、狗等动物实验中，胆管结扎后1～3d就可以检测到胆红素的升高，7～14d后达到高峰并趋于稳定，其变化趋势与人类相似[2-3]。有部分以鼠类为研究对象的实验，观察到胆红素水平在到达高峰后下降，甚至恢复正常的情况，但这可能与鼠的胆管在结扎后极易形成再通有关[4]。
胆道引流后血清胆红素水平随即下降，在多数动物实验中，胆道引流都有很好的减黄效果。大鼠和兔梗阻性黄疸模型，以梗阻时间分组，各组都在引流后第1天即出现血清胆红素的明显下降，引流后7d降至接近正常水平[5-7]。但在临床上，不同患者行胆道引流的减黄效果有较大差异，这可能与引流是否通畅，胆汁引流量，胆道感染与炎症，是否有出血、胆漏等并发症，肝功能损害程度，水电解质平衡，全身营养状况，原发疾病的影响等诸多因素有关，值得进一步研究。
1.2肝酶
胆道梗阻后丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、γ-谷氨酰转肽酶（γ-GT）、碱性磷酸酶（ALP）等生化指标会有明显升高。其中，γ-GT和ALP是反映胆汁淤积的敏感指标，在胆道梗阻时它们的变化往往比胆红素及转氨酶的变化更敏感，部分患者在血清胆红素正常，尚未出现巩膜、皮肤黄染前就能检测到γ-GT和ALP的升高。因此临床上出现上述情况时应当警惕胆管梗阻的可能性，但它们在鉴别肝内或肝外梗阻方面并无显著意义。ALT系来自肝细胞质液的酶，在胆道梗阻早期升高不明显，但在合并肝细胞损伤时可明显升高。AST系线粒体酶，存在于肝细胞线粒体以及心肌、骨骼肌及肾内。胆道梗阻特别是合并急性感染时，血清AST明显升高，AST的升高常表示肝细胞线粒体结构及功能的损害[1，8]。
胆道引流后ALT、AST、γ-GT和ALP均显著下降，动物实验中，各种升高的酶浓度在引流后7d都出现了明显下降，至引流后14d降至接近正常水平，临床研究的结果与之相符[9-10]。值得注意的是各种酶浓度的变化受到原发疾病引起的肝功能变化以及全身营养状况等其他因素的影响，并不能够完全反应肝细胞的恢复情况。
1.3蛋白质代谢
血清白蛋白（ALB）是由肝脏合成的最重要的一种血浆蛋白，ALB的半衰期为20d，因而在胆道梗阻早期一般不会出现ALB的改变。但是长时间的梗阻会导致肝脏合成白蛋白障碍，或因肠内胆汁缺乏、食欲减退导致蛋白摄入不良，从而引起血清白蛋白下降，球蛋白相对增加，尤以α2、β球蛋白明显。因而低血清白蛋白水平是提示肝功能严重受损的重要指标。在梗阻解除后，低白蛋白水平的改善也会需要较长的时间。Younes等[11]报道在大鼠胆道梗阻模型中，明显的低白蛋白血症只有在结扎后2周才会出现，且低白蛋白血症在外引流后2周内也不会逆转，而其他的生化指标都已恢复到正常水平。前白蛋白（PA）是由肝细胞合成的另一种重要蛋白，在电泳分离时，常显示在白蛋白的前方，其半衰期很短，仅约1.9d。因此，前白蛋白的变化比白蛋白更为敏感。
研究发现，采用内引流改善低蛋白血症的效果要优于外引流，袁晟光等[12]报道梗阻性黄疸大鼠在行胆道内引流后72h白蛋白水平已较引流前明显上升，而外引流术却并不能有效纠正大鼠的低蛋白血症。采用内引流时胆红素和肝酶的下降也要略快于外引流，但不及对蛋白的影响那么显著。
2肝脏血流动力学
胆管梗阻后，肝脏的血供从门静脉优势逐渐转变为肝动脉优势[13]。门静脉受胆管压迫，早期即出现血流量降低[14]，Roselino等[15]观察到大鼠胆管结扎后72h即出现门静脉血流下降。之后随着肝窦淤血、微循环障碍、肝纤维化等病理改变，门静脉压力进一步增高，门静脉血流量进一步减少[16]。胆管梗阻后肝动脉出现代偿性扩张，血流量增加，并且在梗阻早期能够弥补门静脉血流的减少[13]。梗阻一段时间后，肝动脉出现明显扩张、扭曲，胆管周围血管丛增生，动脉壁不规则性增厚，呈增生性病变。动脉内膜的增厚，可以使动脉管腔呈新月形，管腔的面积缩小，动脉内弹力层断裂或消失，管腔狭窄，动脉血流减少，最终导致全肝血流降低并发生门静脉高压症[17]。
胆道引流后，由于门静脉压力降低，门静脉血流随时间逐渐增加，而肝动脉的血流变化则不明显。石力等[18]用彩色多普勒血流检测仪对梗阻性黄疽患者在胆道引流前后门静脉及动脉血流情况进行检测，在引流后1周，门静脉血流量有所增加但并不显著，引流后2周，门静脉血流量较引流前明显增加，而肝动脉血流量则无显著变化。由于门静脉直径较引流前有所减小，因此，血流量的增加是源于血流速度的加快。相较于肝脏生化指标的改善，门静脉血流量的恢复往往需要更长的时间，且与组织学异常的恢复基本平行。若出现了严重肝硬化的情况，则会使得门静脉血流的恢复变得困难。Zimmermann等[19]观察大鼠引流后2周，各项酶指标即恢复正常，但门静脉高压的恢复需要4周的引流时间。Franeo等[20]报道兔胆总管结扎14d后行胆肠内引流术，术后28d门静脉压力随肝纤维化程度的明显减轻而逐渐恢复；而胆总管结扎28d后行胆肠内引流，术后28d门静脉压力未能降低，与肝纤维化难以恢复的情况一致。
3肝脏组织结构
胆管梗阻后，肝脏组织的典型变化是小胆管增生与肝纤维化。肝细胞首先出现散在变性和坏死，并伴有炎细胞浸润，汇管区小胆管样上皮细胞增生，毛细胆管扩张，小叶中央区淤胆，逐渐出现肝纤维化、假小叶形成，至阻塞后期可见肝硬化样组织。张爱民等[21]观察到大鼠胆道梗阻后3d即出现轻度的小胆管增生，21d出现肝纤维化；刘志强等[22]观察到大鼠胆道梗阻后48d出现早期肝硬化样组织。电镜下，可见肝细胞细胞核变形、固缩，线粒体肿胀、全膜减少、外膜粗糙、内膜嵴变形部分呈空泡状，滑面内质网增厚、扩张，粗面内质网以脱颗粒为主，高尔基复合体变形、卷曲，胞浆中微绒毛减少，微丝数量增加、变短或形成明显的空泡样结构[23]。细胞内可见胆色素沉积形成的不规则团块，以及包涵胆色素的次级溶酶体，有时可以见到沉积的脂滴和脂质体[24]。
肝细胞的超微结构变化反映在梗阻性黄疸早期肝细胞损害是可逆的，主要的细胞器结构并没有受到破坏，溶酶体吞噬的胆色素可以排出，脂质和糖原贮积也可以解除。但是随着梗阻时间的延长，尤其是肝脏出现了纤维化样改变后，肝细胞损伤逐渐向不可逆发展。胆道引流的实验研究亦支持上述观点，杨翔等[25]报道大鼠梗阻2周，引流2周时，肝组织已基本恢复正常，但梗阻3周，引流3周时肝小叶内仍可见到较多坏死灶。Franeo等[20]报道大鼠胆道梗阻后2周时引流，可逆转肝纤维化的进展，4周后恢复正常，而在胆总管结扎后4周行胆肠内引流术，则病变难以恢复。然而，这个从可逆向不可逆转变的过程是怎样发展的，以及梗阻不同阶段行引流后肝脏组织结构变化的差异，目前研究还不够透彻。
4肝细胞凋亡
梗阻性黄疸状态下肝细胞凋亡明显增加，其机制是多种因素共同作用的结果，包括胆汁对肝细胞的损伤、线粒体功能障碍、氧自由基机制、钙超载机制、细胞因子因素等[26]。张爱民等[21]以TUNEL法检测胆管结扎大鼠肝细胞，结扎1天即见细胞凋亡增加，结扎3d明显增加，7d后镜下视野见广泛细胞凋亡，14d细胞凋亡数目有减少的趋势，21d进一步减少但仍高于正常。引流后细胞凋亡明显减少，各组与引流前比较都有显著性差异，并且早期胆道引流（3d以前）细胞凋亡率下降明显快于晚期引流（7d以后）。Lalisang等[27]采用TUNEL法进行临床实验，发现纳入研究的21例严重梗阻性黄疸患者行胆道引流后肝细胞凋亡指数明显下降（从53.1降至11.7）。Ozturk等[28]对比40例黄疸患者行胆道引流前后血清细胞角蛋白18（CK18）和肝细胞生长因子（HGF）水平的变化，提示梗阻性黄疸时肝细胞凋亡增加，并且在胆道引流后这种凋亡减少。这些研究均表明胆道引流能够缓解肝细胞凋亡的高水平状态，减轻肝功能损伤。
另一方面，有研究认为梗阻性黄疸时，肝细胞表现为大量相邻细胞死亡，细胞肿胀、核溶解、呈现类似水样变性改变；有别于典型的细胞凋亡（散在的细胞胞质萎缩、核固缩、凋亡小体形成），故提出梗阻性黄疸时肝细胞死亡方式以“胀亡”为主的观点。徐锋等[29]采用annexinV-FITC与PI双染法结合流式细胞仪形态学观察比较胆管梗阻后肝细胞胀亡和凋亡的百分比，发现胀亡比例明显高于凋亡（25.41%:2.79%）。徐认为这是由于胆道梗阻导致肝细胞能量代谢障碍，ATP产生不足，细胞无法全部完成凋亡，进而选择细胞胀亡。然而，细胞胀亡和凋亡有许多相似之处，梗黄时肝细胞的死亡方式仍然存在一些争议。此外，梗黄时肝细胞死亡的分子机制、基因调控等问题还有很多不清楚的地方，胆道引流后损伤的细胞如何恢复也有待进一步研究。
5肝细胞再生
肝细胞拥有强大的再生能力，这也是在肝切除术后肝功能能够快速恢复的基础。研究表明术前高胆红素血症可明显抑制肝切除术后的肝再生，且梗阻时间越长胆红素水平越高抑制越明显[30]。Makino等[31]认为这种抑制是由于高胆红素血症诱导了肝脏星状细胞的增生，并激活肝脏星状细胞，促使其通过自分泌及旁分泌作用产生TGF-β，从而抑制了肝再生。而胆道内引流能够有效的改善梗阻性黄疸患者的肝再生，但对于外引流的作用则有一些不同看法。Saiki等[32]通过测定肝细胞DNA合成速率来评估肝再生情况，发现肝切除术前内、外胆道引流均可改善肝再生，但内引流的效果明显优于外引流；袁晟光等[33]采用免疫组织化学染色法观察肝脏组织增殖细胞核抗原（PCNA）及信号传导与转录激活因子3（STAT3）的表达得出了相同的结论。另一方面，Iyomasa等[34]通过检测DNA聚合酶-α发现胆道外引流在引流早期严重抑制了肝脏的再生能力；与Suzuki等[35]的研究结果相一致。其机制可能是在外引流早期由于胆汁的大量丢失引起的内毒素血症以及TNF-α和IL-6等细胞因子高表达造成的，随着引流时间的延长，梗阻解除对肝脏的益处逐渐显现出来从而使得肝再生能力又得以恢复。但是这一现象是否与胆道感染等并发症有关，值得探讨。
6免疫功能
梗阻性黄疸时肝脏免疫功能下降，尤以细胞免疫功能的抑制显著，其机制复杂，而内毒素血症被认为是其中的主要原因[36]。机体内毒素的增高与肠道失去胆盐保护密切相关，另一方面，肝脏巨噬细胞（Kupffercell）是肝脏清除内毒素的主要细胞，梗阻性黄疸时Kupffer细胞活性降低，吞噬功能明显受损，由此造成肝脏清除内毒素能力下降，形成恶性循环，最终导致内毒素血症及全身炎症反应等一系列不利影响。多数研究认为，胆道内引流能够有效的减轻内毒素血症，改善肝脏Kupffer细胞和T细胞功能，而外引流的效果要弱于内引流。Okaya等[37]通过荧光标记法观察Kupffer细胞吞噬活性，发现胆道引流后3d，Kupffer细胞活性较引流前明显改善。黄学飞等[38]通过测定大鼠肝脏Kupffer细胞CD14的表达情况，认为在梗阻性黄疸时胆汁内引流可以明显改善Kupffer细胞功能，减轻内毒素对机体的刺激，而胆汁外引流没有这种效果。Chang等[39]随访了例行胆道内引流的黄疸患者，发现CD4+T细胞绝对值以及CD4+/CD8+比值在术后明显上升，提示患者免疫功能得到改善。周春献等[6]在梗阻性黄疸兔模型中发现引流7d后，外引流组与内引流组肝功能指标、内毒素水平、CD4+CD25+调节性T细胞比例均较造模后7天明显恢复，但内引流组后两项指标的恢复程度均明显优于外引流组。
此外，梗阻性黄疸时肿瘤坏死因子、炎症因子与抗炎因子等多种细胞因子都处于紊乱状态，机体炎症与抗炎的平衡遭到破坏[40]。胆道内引流可以有效降低炎症因子的过高分泌，但是外引流却可能进一步加重这种异常。Meng等[41]报导在大鼠模型中，胆道内引流后大鼠升高的内毒素、IL-6和TNF-α水平均显著降低，然而，行外引流大鼠的血清IL-6水平反而升高，而且TNF-α水平也没有明显恢复。巩义春等[42]报导梗阻性黄疸大鼠外引流术后，血清IL-2及IL-6浓度进一步升高，而内引流术可将上升的IL-2及IL-6水平恢复正常。由此提示胆道外引流可能加重机体的炎症反应，并对肝脏的免疫功能造成不利影响。
7小结
综上所述，胆道引流可以有效缓解梗阻性黄疸对肝脏造成的各种损伤，引流的时间越早效果越好。早期引流可在数天至数周内使肝脏的各项指标恢复到正常水平，然而对于梗阻时间较长的病例，尤其是出现了肝纤维化等组织形态学改变的，其恢复过程就需要比较漫长的时间，甚至可能难以恢复。在引流的方式上，大多数动物实验都得出内引流的效果优于外引流的结论，这种优势在改善肝细胞再生、低蛋白血症、内毒素血症及免疫功能异常方面尤为显著，而外引流可能加重机体炎症反应及影响肝细胞再生的情况应当引起警惕，这可能与引流方法致胆汁的得失有关。但在实际应用中，由于外引流操作相对简便、经济，而内引流支架容易发生堵塞、脱落、肠液反流等问题，使得外引流更受临床医生的青睐。另一方面，有临床分析认为，在减黄后手术的病例中，采用内引流减黄的患者其手术相关并发症的发生率要高于采用外引流的患者[43]。也有医师采用外引流+口服胆汁的方式使其取得类似于内引流的效果，这种方法被认为是安全、有效的[44]，但其效果并不完全等同于内引流[45]。可见不同引流方式之间的差异并不是由单一因素引起的，选择哪种引流方式更为有利仍需要进一步的研究。
引证本文：
刘元进,张永杰.梗阻性黄疸行胆道引流前后肝脏的病理生理变化[J].肝胆胰外科杂志,,30(5):-.
《肝胆胰外科杂志》
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