肝细胞结构和功能的梯度变化

  肝小叶内每个不同部位的肝细胞结构和代谢特点是不同的,也可以说肝小叶内的肝细胞并不都是同质性的。病理学家的研究认为,肝小叶内各部分的肝细胞对某些损害因素的敏感性不同,所谓“肝小叶梯度”的概念即源于此。肝小叶梯度概念与生化的功能密切相关,本节仅就形态结构的梯度变化叙述,有关与糖、蛋白质、脂类、药物代谢等“梯度变化”将在有关章节叙述。

  多种哺乳动物肝脏的实验证明,肝小叶(或肝腺泡)的梯度差异与血液循环关系密切,也与肝脏的血流动力学、氧、营养供应及微循环有关。一般认为和肝腺泡类似。肝小叶可分为三个带,Ⅰ(区)带相当于肝小叶的周边部,Ⅱ(区)带相当于肝小叶中间部;Ⅲ(区)带相当于肝小叶的中央部。其中Ⅰ带相当于6个肝腺泡的Ⅰ带,血液供应最好,肝细胞代谢活跃,线粒体数量多,体积大,形状较多,常成群分布;粗面内质网发达,溶酶体较大。进食后糖原首先在周边部肝细胞内聚集,呈团块状分布。

  此外,琥珀酸脱氢酶(sdh)、细胞色素氧化酶(cco)活性较强,三羧酸循环活跃,说明其细胞氧化供能活动旺盛。Ⅲ带相当于肝小叶的中央部,由于邻近中央静脉,血液供应条件差,线粒体数量虽多,但体积小、散在,且线粒体嵴少;粗面内质网也少,糖原颗粒少,在饥饿状态时最先分解。在病理和一些生理反常的条件下,肝细胞内首先出脂滴和色素沉积。Ⅱ(区)带即指位于Ⅰ、Ⅲ带之间小叶中间部,肝细胞的血液供应和氧、营养条件均居于Ⅰ带和Ⅲ带之间的过渡状态。

  经组织化学与细胞化学实验证明,肝小叶周边带和中央带肝细胞酶的活性以sdh、cco较高,三羧酸循环的氧化水平高,细胞内三磷酸腺苷酶(atpase)、葡萄糖-6-磷酸酶(g-6-pase)、磷酸化酶(phosphorylases)、碱性磷酸酶(alp)、酸性磷酸酶(acp)、酒精脱氢酶(adh)含量较多,中央带的肝细胞内还原型辅酶Ⅰ(nadpⅠ)、还原型辅酶Ⅱ(nadphⅡ)、黄素酶、脂酶、三羟类固醇脱氢酶、酮基还原酶等含量较高。

  但是并非所有肝细胞的功能活动均呈现“肝小叶梯度变化”,例如明细胞(一种电子密度较低的肝细胞,与蛋白质合成功能有关)以及暗细胞(一种电子密度较高的肝细胞)在肝小叶内各带的分布,并无明显的差异。这种现象也可能是同种肝细胞处在不同分化阶段,而且机能活动状态不同的条件下的结果。

  关于肝细胞形态结构和功能梯度变化,目前研究还不十分完善,有待进一步从多学科继续研究和探索。