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正常的肝脏是由分布在基质中的肝细胞和肝窦组成的,基质由胶原(主要是Ⅰ型,Ⅲ型和Ⅳ型)和非胶原蛋白组成,后者又包括糖蛋白(纤维连接蛋白,层粘素)和一些蛋白多糖(硫酸肝素,硫酸软骨素,硫酸角质素,透明质酸)。门静脉腔的成纤维细胞产生胶原,大分子糖蛋白和蛋白多糖。
其他肝细胞(特别是肝细胞和贮脂细胞-Ito细胞,Kupffer细胞和内皮细胞)也能产生细胞外基质成分。贮脂细胞位于Disse腔肝窦内皮细胞下,是成纤维细胞的前体,能够增殖并产生大量的细胞外基质。
肝纤维化的形成是肝细胞损伤后胶原活动性沉积的结果,尤其是肝坏死和炎性细胞导致的肝损伤,从这些细胞释放的确切的致肝纤维化因子不明,但可能是多种细胞因子或脂质过氧化产物及Kupffer细胞和活化的巨噬细胞产生的炎性细胞因子。坏死的肝细胞周围有新的成纤维细胞包围,胶原合成增加导致瘢痕形成。活动性胶原产生及正常或新生胶原的降解减少导致肝纤维化。
贮脂细胞,Kupffer细胞,内皮细胞在清除Ⅰ型胶原,一些蛋白多糖和变性的胶原中起十分重要的作用,这些细胞的功能变化可影响肝纤维化的程度。对于病理学家而言,在被动塌陷和缩合的纤维中,纤维组织显得更为明显。
胶原合成的增加和/或降解的减少导致过量的结缔组织的沉积,从而影响肝功能: (1)细胞周围纤维化影响了细胞营养,引起肝细胞萎缩; (2)在Disse腔中,纤维细胞沉积在肝窦周围,阻碍了血液中物质进入肝细胞; (3)肝小静脉和门静脉的纤维化使肝脏血流紊乱,肝内静脉阻力增加,从门静脉分支到肝窦,最终至肝静脉,所有三条通路都会累及。
连接门静脉腔和中央静脉的纤维条索引起吻合通道,动脉血不经过正常肝细胞,直接流出肝静脉,进一步使肝功能受损,导致肝细胞坏死,上述这些变化部分或全部存在的程度决定了肝功能受损的程度。例如先天性肝纤维化时大量纤维条索主要累及门脉区,而肝实质受累较少,所以先天性肝纤维化表现为门脉高压,而肝功能保存较好。
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