細(xì)胞凋亡(apoptosis)是由基因控制的細(xì)胞自主地有序死亡，又稱(chēng)程序性細(xì)胞死亡，是一種消滅不需要的和損害的細(xì)胞的生命調(diào)控過(guò)程。凋亡細(xì)胞形成凋亡小體很快被臨近的細(xì)胞所吞噬，其特點(diǎn)是不引起炎癥反應(yīng)。機(jī)體以犧牲少部分細(xì)胞為代價(jià)換取整體的生存與穩(wěn)定。急性胰腺炎(acutepancreatitis，AP)的發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚，激活的胰蛋白酶對(duì)胰腺實(shí)質(zhì)的自身消化是AP發(fā)生的重要病理過(guò)程。近年來(lái)，人們已注意到急性水腫型胰腺炎的胰腺中存在著較多的凋亡細(xì)胞，而急性壞死型胰腺炎(acutenecrotizingpancreatitis，ANP)卻很少出現(xiàn)凋亡細(xì)胞。這就提示細(xì)胞凋亡在AP的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中起著一定作用。

　　一、細(xì)胞凋亡的概念和檢測(cè)方法

　　細(xì)胞凋亡在生命過(guò)程中具有重要的生物學(xué)意義，它嚴(yán)格控制著細(xì)胞死亡和增殖的平衡。細(xì)胞凋亡的產(chǎn)生大體是細(xì)胞表面分子接受到誘導(dǎo)因子刺激后將信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi)部，觸發(fā)了細(xì)胞內(nèi)部的遺傳機(jī)制，激活了核酸內(nèi)切酶，使細(xì)胞染色質(zhì)DNA降解。核酸內(nèi)切酶的活性依賴(lài)細(xì)胞內(nèi)高濃度的鈣離子，鈣離子達(dá)到最高水平的時(shí)間需要30～90min，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的升高是細(xì)胞發(fā)生調(diào)亡的一個(gè)重要條件。細(xì)胞凋亡過(guò)程中有一系列特征性的形態(tài)學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)方面的改變。其中最重要的特征之一就是凋亡細(xì)胞染色體基因組的片段化，是由依賴(lài)鈣離子的核酸內(nèi)切酶催化的，這種核酸內(nèi)切酶的性質(zhì)尚不清楚，但作用是十分肯定的。核酸內(nèi)切酶將核小體間的連接部位切割成單鏈DNA片段，這種DNA片段的斷裂不是隨機(jī)的，而是185bp的倍數(shù)，這種片段化在瓊脂糖電泳中表現(xiàn)為特殊的云梯狀帶型，據(jù)此可初步確定細(xì)胞凋亡的存在。細(xì)胞凋亡時(shí)染色體DNA會(huì)產(chǎn)生單鏈切口，因此設(shè)計(jì)了原位切口翻譯及標(biāo)記技術(shù)。凋亡細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性增加，小分子DNA片段丟失，可用流式細(xì)胞術(shù)技術(shù)檢測(cè)。

　　1.形態(tài)學(xué)上的改變：胰腺炎時(shí)的胰腺凋亡細(xì)胞主要表現(xiàn)為有完整的細(xì)胞膜、胞核固縮、凋亡小體形成，線粒體和酶原顆粒完整。由于核小體DNA破裂成碎片，同焦點(diǎn)激光掃描顯微鏡觀察到各種各樣的三維結(jié)構(gòu)。

　　2.端口標(biāo)記檢測(cè)(triphosphate-biotinnick-endlabeling，TUNEL)：TUNEL廣泛用于檢測(cè)DNA碎片片段，該方法具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果特異性強(qiáng)、重復(fù)性好，特別對(duì)于低水平凋亡檢測(cè)更敏感。kimura等用切除雙側(cè)腎上腺的大鼠誘導(dǎo)胰腺炎，采用半薄及超薄結(jié)構(gòu)模式實(shí)施TUNEL和同焦點(diǎn)激光掃描顯微鏡檢查，細(xì)胞凋亡的陽(yáng)性結(jié)果是一致的。但在結(jié)扎胰膽管的模型中用TUNEL檢測(cè)不出凋亡細(xì)胞，說(shuō)明不同方式誘導(dǎo)出的胰腺炎模型對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響。

　　3.流式細(xì)胞術(shù)(flowcytometry);發(fā)生凋亡的細(xì)胞在細(xì)胞學(xué)上有一系列特征性改變，所有這些有別于壞死等其它類(lèi)型細(xì)胞死亡的特征都能利用流式細(xì)胞術(shù)技術(shù)進(jìn)行研究，該技術(shù)即能為細(xì)胞是否發(fā)生凋亡提供客觀依據(jù)，還能對(duì)細(xì)胞凋亡進(jìn)行定量分析，因此它是研究影響細(xì)胞凋亡因素及作用機(jī)制的一種簡(jiǎn)單可行的方法。

　　二、細(xì)胞調(diào)亡與胰腺壞死的關(guān)系

　　在臨床上，70%以上的AP為水腫型，壞死型胰腺炎中胰腺的壞死程度也存在著很大差異，多數(shù)為輕、中度壞死，僅少數(shù)患者迅速發(fā)展為大面積的或全胰壞死。很顯然，AP發(fā)生后，最終相差懸殊的結(jié)果與多種因素有關(guān)，諸如致病原因、胰腺解剖的個(gè)體差異、胰腺本身的應(yīng)激反應(yīng)程度等。眾所周知，不論何種胰腺炎，激活的胰蛋白酶對(duì)胰實(shí)質(zhì)的自身消化是其共同途徑，胰腺腺泡細(xì)胞的破壞程度與病變程度呈平行關(guān)系，那么什么因素進(jìn)一步影響或制約著胰蛋白酶對(duì)胰實(shí)質(zhì)的自身消化過(guò)程呢?很可能機(jī)體內(nèi)存在著由基因控制的一種或多種調(diào)節(jié)因子，調(diào)節(jié)因子的作用之一就是調(diào)控了胰腺細(xì)胞的細(xì)胞凋亡，細(xì)胞凋亡程度影響著胰腺的壞死程度。1995年Kaiser等用4種不同方法誘導(dǎo)了鼠的ANP模型和1種水腫型胰腺炎模型，在每一種ANP模型中都出現(xiàn)了大量的壞死胰腺細(xì)胞，卻很少有凋亡細(xì)胞;而水腫型胰腺炎僅有少量壞死細(xì)胞，卻有大量凋亡細(xì)胞。據(jù)此，Kaiser等認(rèn)為之所以發(fā)生ANP是沒(méi)有細(xì)胞凋亡出現(xiàn)，水腫型胰腺炎未向壞死型發(fā)展是由于凋亡細(xì)胞對(duì)腺泡細(xì)胞具有保護(hù)作用。Saluja等用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證明了相似的觀點(diǎn)，先用缺乏膽堿的飼料喂養(yǎng)小鼠，誘發(fā)出水腫型胰腺炎，然后用含膽堿的飼料喂養(yǎng)小鼠使其胰腺炎得以恢復(fù)，這樣就可以誘發(fā)鼠胰腺腺泡細(xì)胞的凋亡，再向小鼠腹腔內(nèi)注入大劑量的蛙皮素誘發(fā)AP，與對(duì)照組相比，血淀粉酶等生物化學(xué)指標(biāo)差異無(wú)顯著意義，但胰腺壞死程度卻明顯減輕。預(yù)先誘發(fā)的細(xì)胞凋亡能防止胰腺腺泡的損傷，減少ANP的發(fā)生。環(huán)乙酰亞胺能抑制核酸內(nèi)切酶的活性，從而抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生。在結(jié)扎大鼠胰膽管的胰腺炎模型中應(yīng)用環(huán)乙酰亞胺，與對(duì)照組相比ANP發(fā)生率明顯增高。這一結(jié)果從另一角度證明細(xì)胞凋亡影響著胰腺的病變程度。但是，腺泡細(xì)胞過(guò)度凋亡會(huì)加重胰腺的損害。反復(fù)發(fā)作的慢性胰腺炎患者極少發(fā)展為ANP，ANP多為初次發(fā)病，這是人所共知的問(wèn)題。是否慢性胰腺炎患者胰腺存在較多的凋亡細(xì)胞?凋亡細(xì)胞如何產(chǎn)生?產(chǎn)生時(shí)間、如何作用等都是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

　　三、細(xì)胞調(diào)亡的調(diào)控與胰腺炎的防治

　　細(xì)胞調(diào)亡是由基因控制的，在鼠的AP中，PC3/TIS21/BTG2基因是控制胰腺細(xì)胞調(diào)亡的重要基因。AP時(shí)細(xì)胞凋亡基因水平調(diào)控的研究很少，研究多集中在細(xì)胞因子上。AP病程中出現(xiàn)大量中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)及巨噬細(xì)胞的形成，產(chǎn)生了大量的細(xì)胞因子，如：腫瘤壞死因子α(tumornecrosisfactorα，TNFα)、血小板激活因子(platelet-activatingfactor，PAF)及白介素等。這些細(xì)胞因子除參與內(nèi)毒素血癥形成外，還具有誘導(dǎo)、調(diào)控胰腺細(xì)胞凋亡的作用。其作用方式是多種多樣的，依劑量及產(chǎn)生作用的時(shí)間不同，結(jié)果也完全不同。

　　1.TNFα：TNFα與細(xì)胞凋亡的關(guān)系很密切，它可以誘導(dǎo)CD28分子的轉(zhuǎn)基因表達(dá)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡;能誘導(dǎo)免疫缺陷病毒慢性感染的貓成纖維細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞凋亡。在體外培養(yǎng)孵育的單個(gè)胰腺細(xì)胞，TNFα可通過(guò)胞膜上TNFα受體的55及75引起反應(yīng)，形成NE-KappaB易位至細(xì)胞核誘發(fā)單個(gè)胰腺細(xì)胞凋亡。TNFα增加糖皮質(zhì)激素受體的轉(zhuǎn)錄和受體的數(shù)量，影響蛙皮素誘導(dǎo)的鼠胰腺炎的細(xì)胞調(diào)亡。在蛙皮素誘導(dǎo)的胰腺炎中應(yīng)用TNFα拮抗劑，抑制了胰腺細(xì)胞凋亡。脂多糖是革蘭陰性細(xì)菌細(xì)胞膜的主要成分，用蛙皮素誘導(dǎo)鼠胰腺炎前，腹腔注入小劑量脂多糖(50　μg/kg)能誘導(dǎo)胰腺腺泡細(xì)胞調(diào)亡，減輕胰腺病變程度。其細(xì)胞調(diào)亡可能是通過(guò)TNFα誘導(dǎo)的。上述結(jié)果說(shuō)明TNFα能誘導(dǎo)單個(gè)胰腺細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)性胰腺炎的細(xì)胞凋亡。AP時(shí)，尤其是ANP早期即產(chǎn)生了大量的TNFα，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床都已證實(shí)TNFα明顯增高會(huì)誘發(fā)內(nèi)毒素血癥、引發(fā)多器官功能障礙綜合征，但此時(shí)TNFα并沒(méi)有對(duì)胰腺起到保護(hù)作用，合理的解釋是：ANP發(fā)生后，機(jī)體發(fā)生了劇烈地炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡是一復(fù)雜過(guò)程，產(chǎn)生過(guò)量的TNFα對(duì)機(jī)體的損害大于保護(hù)作用。所以，TNFα如何誘導(dǎo)胰腺炎時(shí)胰腺細(xì)胞凋亡及其誘導(dǎo)過(guò)程等都是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

　　2.中性粒細(xì)胞、PAF：中性粒細(xì)胞、PAF在AP的病理過(guò)程中起著重要作用。在蛙皮素誘導(dǎo)的胰腺炎，PAF是由胰腺腺泡細(xì)胞或?qū)Ч芗?xì)胞產(chǎn)生的，PAF具有活化中性粒細(xì)胞的功能。激活的中性粒細(xì)胞通過(guò)釋放過(guò)氧化氫、一氧化氮等物質(zhì)誘導(dǎo)細(xì)胞壞死或細(xì)胞凋亡而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在蛙皮素誘導(dǎo)的鼠胰腺炎，中性粒細(xì)胞可以轉(zhuǎn)變凋亡細(xì)胞為壞死細(xì)胞，從靜脈用抗中性粒細(xì)胞血清后，凋亡細(xì)胞增加而壞死細(xì)胞減少。同樣在蛙皮素誘導(dǎo)的鼠胰腺炎，腹腔注入甲氨蝶呤抑制中性粒細(xì)胞的活性，與對(duì)照組相比細(xì)胞凋亡數(shù)增加了兩倍，減輕了胰腺的損害。PAF具有雙重作用，既能調(diào)節(jié)腺胞細(xì)胞凋亡，又能增強(qiáng)中性粒細(xì)胞的趨化性。用PAF拮抗劑(BN52021)治療用蛙皮素誘導(dǎo)的鼠胰腺炎既減少了細(xì)胞凋亡，也減少了細(xì)胞壞死。

　　3.p53的過(guò)度表達(dá)及臨床意義：p53的生物化學(xué)功能是一種轉(zhuǎn)錄因子，在細(xì)胞的G1期監(jiān)視細(xì)胞基因組的完整性。如果DNA遭到破壞，p53蛋白與之結(jié)合，直到損壞的DNA得到修復(fù)。如果修復(fù)失敗，便有效地誘發(fā)細(xì)胞凋亡。在59%的胰腺炎患者和67%的胰腺癌患者中均有p53的過(guò)度表達(dá)。p53的過(guò)度表達(dá)是胰腺癌的標(biāo)志物，同時(shí)也意味著存在慢性胰腺炎，所以不具有特異性。在慢性胰腺炎的DNA片段中存在著野生型p53，野生型p53是DNA損傷的細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞凋亡時(shí)必不可少的信號(hào)，它使損傷的胰腺細(xì)胞進(jìn)入G1期進(jìn)行修復(fù)，并誘導(dǎo)不能修復(fù)的損傷細(xì)胞發(fā)生凋亡而不引起炎癥反應(yīng)。這為慢性胰腺炎反復(fù)發(fā)作卻很少發(fā)生為ANP提供了一定的依據(jù)。其它的基因如：bcl-2、c-myc對(duì)胰腺炎時(shí)細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)作用尚在研究中。

　　總之，適度的細(xì)胞凋亡對(duì)AP時(shí)的胰腺腺胞細(xì)胞具有保護(hù)作用，炎癥因子誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡表現(xiàn)為雙重作用。亞細(xì)亞蒿素(artemisiaasiatica)能誘導(dǎo)胰腺細(xì)胞凋亡而減輕實(shí)驗(yàn)性胰腺炎的病變程度，是目前唯一被證實(shí)是通過(guò)誘導(dǎo)胰腺細(xì)胞凋亡來(lái)治療AP的藥物。臨床上尚無(wú)AP時(shí)細(xì)胞凋亡的研究報(bào)道，內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素能降低胰腺的壞死程度，地塞米松、中藥已用于治療ANP患者，這些藥物是否能誘導(dǎo)胰腺細(xì)胞調(diào)亡，需要進(jìn)一步研究。目前，能闡述細(xì)胞凋亡對(duì)人胰腺炎的發(fā)展有影響的方法是：用已有的急慢性胰腺炎臘塊標(biāo)本，利用TUNEL檢測(cè)凋亡細(xì)胞數(shù)量。但是，這項(xiàng)工作需要多家協(xié)作才能完成。

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