肝硬化門脈高壓患者肝動脈與門靜脈病理變化分析

張 浩，李 波

(1．四川省人民醫院肝膽胰外科,成都 610072；2．四川大學華西醫學中心肝臟外科，成都 610041)

肝硬化門脈高壓患者肝動脈與門靜脈病理變化分析

張 浩1，李 波2△

(1．四川省人民醫院肝膽胰外科,成都 610072；2．四川大學華西醫學中心肝臟外科，成都 610041)

目的 研究肝硬化后門靜脈高壓病例大血管血管壁的組織結構改變，探討誘導型一氧化氮合酶(iNOS)在肝硬化發生進程中的作用。方法 收集肝硬化肝移植病例的門靜脈左支、左肝動脈和肝左靜脈27例作為病例組，同期外傷性肝切除相應血管15例為對照組。分別予以HE染色、Masson染色，肝動脈加用彈力纖維染色和兔抗人 iNOS 多克隆抗體免疫組織化學。 結果 病例組門靜脈內膜、中膜增厚，中膜平滑肌細胞增生、肥大，部分突出至內膜下；肝動脈內膜不規則增生，動脈管腔變窄，動脈壁內彈力膜變平、甚至斷裂，中膜平滑肌向內膜增生；肝靜脈壁組織結構沒有明顯改變。iNOS在肝動脈平滑肌細胞胞質呈高表達。結論 肝硬化患者肝動脈與門靜脈血管壁會繼發組織結構重建，這是人體自身代償機制的結果，iNOS的高表達加速了該組織結構重建的發生、發展。

肝硬化；高血壓，門靜脈;門脈高壓性血管病變;誘導型一氧化氮合酶

肝硬化門脈高壓患者常并發有內臟血管的一系列病理結構重建，統稱為門脈高壓血管病變(portal hypertensive vasculopathy,PHV)。現有針對PHV的研究大都集中在脾血管、胃腸道靜脈等處[1-3],而對人體肝靜脈、肝動脈、門靜脈的研究極少,只有一些動物實驗的研究報道[4-6]。另外，一氧化氮(nitric oxide,NO)在促進肝硬化發生、發展中的作用已經得到證實[6-7]，而誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)作為NO合成酶的一種，是否在此類患者肝動脈血管壁高表達，是否參與PHV形成，現在尚有爭議。筆者收集肝硬化患者和外傷性肝切除相應的病理標本進行相關問題的驗證與探討，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 為了避免選擇偏倚，本研究盡量選擇左肝血管進行該研究，收集四川大學華西醫院27例肝硬化肝移植患者門靜脈左支、肝動脈左支及左肝靜脈各3～5 cm，各標本均無腫瘤壓迫，癌栓侵犯等情況；而對照組標本15例來自外傷性肝破裂需行半肝切除術的肝動脈、門靜脈和肝靜脈一段，左肝12例，右肝3例。

1.2 方法 兩組標本均予10%甲醛固定、包埋與切片，再行HE染色、Masson染色和彈力纖維染色；動脈標本予以兔抗人 iNOS 多克隆抗體(武漢博士德生物工程有限公司)免疫組織化學染色分析。在光鏡下觀察各種染色分析結果，在病理圖像采集系統(NIKON ECLIPSE E600)采集后，用Image Pro Plus4.5系統于高倍鏡下(×400)，對每張切片隨機選取4個視野，進行病理圖像的分析，獲得每個圖像的光密度值(OD)和總的染色陽性面積(SUM),再分別求其均值。

2 結 果

2.1 一般情況 病例組患者年齡22～69歲，平均(44.89±11.32)歲；男25例，女2例；術前肝功能Child-Pugh分級:A級9例(33.33%)、B級5例(18.52%)、C級13例(48.15%)；均確診為肝硬化失代償，其中酒精性肝硬化3例(11.11%)，自身免疫性肝炎肝硬化1例(3.70%)，乙肝后肝硬化23例(85.19%)。盡管病例組有不同病因，但最終都會導致肝組織的大小不等的增生結節，肝小葉結構異常，從而發展為肝硬化，引起肝臟血管的繼發改變，因而雖然病因不一致，但血管病變表現沒有差異。病例組同時伴有肝細胞肝癌患者12例，占總數44.44%，均為乙型肝炎。對照組年齡21～51歲，平均(36.20±10.13)歲，男14例，女1例，術前肝功能均為A級，2例為乙型肝炎病毒攜帶者。

2.2 兩組OD、SUM比較 兩組OD、SUM比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組OD、SUM比較

A：對照組(×200)內膜薄(長箭頭)，中膜有一薄層的環形平滑肌(三角短箭頭)，分布松散，外膜厚，可見縱行的平滑肌(粗箭頭)；B：病例組(×200)內膜彌漫性增厚，增生明顯(長箭頭)，中膜環形平滑肌明顯增厚(粗箭頭)，層數增加，肌細胞增粗，胞漿肥厚；C：病例組(×400)內膜不規則增生，類似粥樣斑塊形成(長箭頭)，中膜平滑肌細胞增生、扭曲，不規則增厚，向內膜遷移(粗箭頭)

圖1 兩組門靜脈HE染色

A：對照組(×200)內膜薄(長箭頭)，有一薄層的環形平平滑肌(三角短箭頭)分布松散，外膜厚，可見縱行的平滑肌(粗箭頭)；B：病例組(×200)內膜增厚(長箭頭)，中膜平滑肌增生，層數增加，肌細胞增粗胞漿肥厚(短箭頭)

圖2 兩組門靜脈Masson染色

2.3 臨床病理 門靜脈:對照組內膜較薄，中膜由幾層排列疏松的環行平滑肌組成，外膜較厚，由結締組織構成，常含有較多的縱行平滑肌束。病例組內膜彌漫性或局灶性增厚，含大量平滑肌細胞；增生斑塊呈丘狀，突向腔內，受損血管內皮表面有微小血栓形成；中膜平滑肌細胞增生、肥大，部分突出至內膜下，見圖1～2。肝動脈：對照組內膜壁薄，內彈力膜(internal elastic membrance,IEM)呈波浪狀；中膜較厚，由10～40層環形排列的平滑肌組成；外膜厚度與中膜相當，由疏松結締組織組成。病例組動脈內皮細胞受損，部分內皮細胞脫落，血小板黏附內膜，內膜增厚，中膜平滑肌移行至內膜；彈力纖維染色內彈力膜變平，或完全斷裂；中膜部分平滑肌細胞增生突出至內膜下，排列紊亂，見圖3～5。肝靜脈未見明顯改變。對照組中膜平滑肌細胞iNOS表達弱陽性，為淡黃色顆粒狀；病例組中膜平滑肌細胞胞質內高表達，顏色從黃色到棕褐色，片狀，中間包繞染色呈藍色的細胞核。見圖6。

A:對照組內膜薄(長箭頭)，內彈力膜連續,呈波浪狀，中膜很厚(小三角箭頭)，外膜(大三角箭頭)為一層厚的疏松結締組織；B：病例組可見內膜明顯不規則增厚(箭頭)

圖3 兩組動脈HE染色(×100)

A:對照組(×100)長箭頭、三角箭頭和短箭頭分別指向內膜、中膜與外膜；B：病例組(×200)內膜明顯增生(長箭頭)，部分平滑肌細胞向內膜下生長形成新內膜(粗箭頭)

圖4 兩組動脈Masson染色

A:對照組(×200)內膜薄，僅一薄層內皮細胞，其下即內彈力膜(箭頭)，內彈力膜呈波浪狀，起伏好，有彈性;B:病例組(×400)內膜增生，內彈力膜斷裂，中膜平滑肌細胞向內膜遷移形成新生內膜(箭頭處)；C:病例組(×100)內膜廣泛增生，動脈管腔明顯狹窄

圖5 兩組肝動脈彈力纖維染色

A：對照組(×400)中膜平滑肌細胞胞漿著色淺淡，呈顆粒狀(短箭頭)，包繞在平滑肌細胞胞核(長箭頭)周圍；B：病例組(×400)中膜平滑肌細胞胞漿著色深，呈黃褐色，片狀(短箭頭)，包繞在平滑肌細胞核(長箭頭)周圍

圖6 兩組肝動脈iNOS染色

3 討 論

門脈高壓的形成是一個復雜的病理生理過程，各種原因導致的肝內血管阻力增加是門脈高壓的始動因素。此時，血管內皮細胞在各種損傷因子如剪應力等作用下出現損傷和脫落，致膠原纖維暴露，血小板聚集，血栓形成；同時，內皮細胞表達黏附分子，并釋放趨化因子等促使單核細胞與內皮細胞結合并穿透內皮細胞浸入內膜下層，也促使血管平滑肌細胞向內膜下遷移及增生，合成大量細胞外基質沉積于血管壁以形成新生內膜[5-6]，導致血管構型改建。

而針對肝硬化門脈高壓下血管構型改變的研究，有的著眼于在人體標本容易取材的脾血管、胃底靜脈等處；有的就是動物模型下門靜脈、肝動脈等的研究，缺乏人體門靜脈和肝動脈在肝硬化、門脈高壓下的病理構型改變及可能機制的研究。

本研究證實，無論是門靜脈壁或肝動脈血管壁，都能觀察到血管內膜的損傷、增生，甚至血栓形成。在門靜脈，增厚內膜內可見大量的平滑肌細胞；中膜增厚，含有大量密集增生的肌肉纖維，這些增生的平滑肌細胞和肌肉纖維使得門靜脈的有效收縮力成倍增加[8]，是形成肝臟血管重構的重要因素[9-10]。而在肝動脈，增厚的內膜使得動脈管腔狹窄，內彈力膜變平甚至斷裂；中膜平滑肌細胞萎縮變形，排列紊亂，并從收縮型變成合成型[11]，肝動脈壁收縮結構破壞和收縮力降低，狹窄的動脈管腔和低下的動脈收縮能力，可能會造成肝臟動脈血供的不足。

血管壁本身作為一種復雜的生物學材料，在一定壓力范圍內，血管張力、跨壁壓和血管的幾何參數遵循生物力學Laplaces定律[12]。血管的張力在彈性范圍內， 跨壁壓增加時，可通過增加量壁厚度、減少血管半徑來進行調節，這也符合觀察結果。機體通過增加入肝血流的血管壁厚度，血管管腔的狹窄，來平衡血管跨壁壓增加給血管張力帶來的影響，在一定程度上起代償性調節的作用。但是，當肝硬化逐漸加重，入肝血流跨壁壓超過血管自身代償能力的時候，壓力不再能夠通過血管自身調節得到舒緩，表現為肝動脈內彈力膜折疊變平、甚至斷裂。此時，門靜脈壓力也不斷增大，參與門靜脈高壓的形成，在病變后期，甚至出現門靜脈血液的逆流[13]。因此，上述入肝血管管壁結構的病理改變，不僅是機體在肝硬化后，自身調節的結果，也是參與和加劇門靜脈高壓癥形成和發展的原因。

在肝硬化門脈高壓患者血液內，NO釋放增加，并伴有內臟動脈的擴張和門靜脈血流增加；同時，研究顯示NO還是肝內動脈血管重構的重要因素[5]，因此，NO是參與肝硬化發生、發展的重要一環，那么iNOS是否在肝動脈血管壁表達增加，顯得至關重要。本試驗證實了iNOS在肝動脈壁的高表達；也有研究顯示[14-15]，iNOS在肝炎等因素導致的慢性肝損傷時高表達，并促進了肝纖維化進程，因此，筆者認為iNOS在慢性肝病患者表達是增加的。

筆者設想：當入肝血流阻力增加引致肝動脈內膜增厚，平滑肌細胞逐漸由收縮型轉變為合成型以后，iNOS表達增加，并參與調節肝硬化腹水患者周圍血管張力[16]，促進高動力循環的發生發展；而iNOS高表達大量合成了NO，一方面參與血管結構重建，另一方面和其他的血管活性物質一起，促進全身與局部的血流動力學的高循環狀態。因此，可以得出結論：iNOS的高表達參與了PHV的形成，并直接和間接地影響了肝硬化的發展進程。

綜上所述，在各種原因導致肝臟入肝血流阻力持續增加以后，機體在自身代償作用的驅使下，進行自我修復與調節，最終形成了PHV與高動力循環，再加上機體自身的基礎病變：肝硬化門脈高壓癥，在三者之間相互促進、影響，最終形成一個惡性循環。

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Analysis on pathological changes of portal vein and hepatic artery in patient with cirrhotic portal hypertension

ZhangHao1,LiBo2△

(1.DepartmentofHepatopancreatobiliarySurgey,SichuanProvincialPeople′sHospital,Chengdu,Sichuan610072,China; 2.DepartmentofLiverSurgery,WestChinaMedicialCenter,SichuanUniversity,Chengdu,Sichuan610041,China)

Objective To research the tissue structure changes of vessels wall in the patients with liver cirrhotic portal hypertension and to investigate the role of inducible nitric oxide synthase (iNOS) in development process of liver cirrhosis.Methods The left portal vein,left hepatic artery and left hepatic vein (n=27) were collected from the patients with liver transplantation as the case group and the corresponding vessels of traumatic hepatectomy were collected as control group (n=15).HE staining and Masson staining were performed respectively.The hepatic arteries were stained with elastic fibers and immunized with anti-human iNOS polyclonal antibody.Results Compared with the control group,the portal vein intima and tunica media in the case group were thickened,the smooth muscle cells of tunica media were hyperplasia and hypertrophy,partial smooth muscle cells protruded into the intima;the irregular proliferation of hepatic arterial intima,arterial luminal stenosis,internal elastic membrane flatten,and even fracture,the tunica media smooth muscle hyperplasia to the intima were also observed;no obvious structural changes were observed in the hepatic vein wall.The higher expression of iNOS was found in the cytoplasm of hepatic artery smooth muscle cells (P<0.01).Conclusion The walls of liver artery and portal vein in the patients with liver cirrhosis would secondarily develop the tissue structure reconstruction,which is the results of human body′s own compensatory mechanism,the higher expression of iNOS accelerats the occurrence and development of the tissue structure reconstruction.

liver cirrhosis;hypertension,portal;portal hypertensive vasculopathy;inducible nitric oxide synthase

張浩(1976-)，主治醫師，博士，主要從事肝膽胰疾病研究?！?/p>

，E-mail:cdlibo@medmail.com.cn。

??·臨床研究

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.20.010

R575.2

A

1671-8348(2017)20-2767-03

2017-02-03

2017-04-28)