藥物對肝臟的毒性作用課件

1、一、肝臟損傷的生理學 與形態(tài)學基礎第1頁，共54頁。（一）肝臟的血液循環(huán)門靜脈肝動脈小葉間靜脈小葉間動脈血竇肝靜脈下腔靜脈第2頁，共54頁。（二）肝臟的功能1）消化與吸收功能2）代謝功能3）清除功能4）解毒與排泄功能第3頁，共54頁。肝臟的主要功能及功能障礙的后果肝功能種類例子功能損害的后果營養(yǎng)穩(wěn)態(tài)葡萄糖合成與儲存膽固醇攝取低血糖、意識模糊高膽固醇血癥顆粒濾過腸道細菌產物，如內毒素內毒素血癥蛋白質合成凝血因子白蛋白轉運蛋白出血低蛋白血癥、腹水脂肪肝生物轉化與解毒膽紅素和氨類固醇激素外源性化學物黃疸、高血氨肝昏迷男性第二性征喪失藥物代謝減低膽汁形成與排泄膽汁酸依賴性食物脂質和維生素攝取膽紅素與膽

2、固醇金屬如銅、錳外源化學物脂肪瀉、營養(yǎng)不良、維生素缺乏黃疸、高膽固醇血癥金屬誘發(fā)的神經毒性藥物清除遲緩第4頁，共54頁。肝細胞膽小管Hering管肝管小葉間膽管總肝管總膽管（三）膽汁形成第5頁，共54頁。肝小葉三區(qū) 小葉中心區(qū)：毒性化學物的主要靶位 帶中區(qū) 門周區(qū)肝腺泡三帶 1帶：與血液入口相鄰（門周區(qū)） 2帶 3帶：與中央靜脈相鄰（小葉中心區(qū)）（四）肝臟的組織結構第6頁，共54頁。123門周區(qū)帶中區(qū)小葉中心區(qū)肝小葉三區(qū)肝腺泡三帶中央靜脈肝小葉和肝腺泡簡圖門管區(qū)第7頁，共54頁。肝腺泡分帶現象1）肝細胞各組分水平沿腺泡分帶呈濃度梯度分布肝細胞中氧濃度：1帶2帶3帶；膽鹽濃度： 1帶2帶3帶第8

3、頁，共54頁。2）肝細胞蛋白質水平沿腺泡分帶分布：1帶谷胱甘肽含量高，該區(qū)主要作用是脂肪酸氧化、糖原異生以及膽汁分泌；3帶細胞色素P450蛋白含量高，該區(qū)具有很強的脫氧化作用，是肝中毒的主要靶位。第9頁，共54頁。肝內細胞 肝細胞（實質細胞）：毒性化學物的主 要靶點 內皮細胞 庫普弗細胞（Kupffer cell） Ito細胞（星形細胞）第10頁，共54頁。藥物引起肝損傷的類型肝損傷類型典型藥物或毒物肝細胞死亡對乙酰氨基酚、二甲基甲酰胺、乙醇脂肪肝四氯化碳、乙醇、丙戊酸鈉膽汁淤積氯丙嗪、環(huán)孢素A、乙醇膽道損傷阿莫西林、二苯氨基甲烷肝硬化乙醇、雙芐基異喹啉類生物堿、維生素A血管損傷雙芐基異喹啉類

4、生物堿腫瘤雄激素、黃曲霉素第11頁，共54頁。（一）肝細胞死亡（hepatocellular death）死亡模式1）凋亡（apoptosis）2）壞死（necrosis）第12頁，共54頁。凋亡概念： 機體用于清除不再需要或不再有正常功能細胞的正常生理過程。形態(tài)學標志（與“壞死細胞”區(qū)別）： 細胞萎縮、核染色質密集、質膜保持完整、形成凋亡小體及無炎癥反應。第13頁，共54頁。壞死形態(tài)學標志： 細胞腫脹、核解離、質膜碎裂及 炎癥細胞遷入。血清酶的測定 乳酸脫氫酶、轉氨酶在血清中濃度驟然升高。第14頁，共54頁。細胞壞死2細胞和細胞器腫脹3細胞膜、細胞器膜和核膜破裂、崩解、自溶細胞凋亡4細胞和細

5、胞器皺縮，胞質致密，核染色質邊集5胞質分葉狀突起并形成多個凋亡小體，并與胞體分離6鄰近巨噬細胞等包裹、吞噬凋亡小體 第15頁，共54頁。壞死模式：1）灶狀2）帶狀 1帶 少 3帶（小葉中心區(qū)） 多對乙酰氨基酚特異性地損傷3帶肝細胞3）全腺泡狀（全小葉狀）：遍布于整個肝臟第16頁，共54頁。肝細胞死亡可能的生化機制：（1）脂質過氧化：如乙醇、四氯化碳、可卡因（2）不可逆地與大分子結合：如對乙酰氨基酚、可卡因第17頁，共54頁。對乙酰氨基酚 最常用的非甾體抗炎解熱鎮(zhèn)痛藥，解熱作用與阿司匹林相似，鎮(zhèn)痛作用較弱，無抗炎抗風濕作用，是乙酰苯胺類藥物中最好的品種。特別適合于不能應用羧酸類藥物的病人。用于感

6、冒、牙痛等癥。 第18頁，共54頁。對乙酰氨基酚的肝毒性機制 細胞色素P450將其活化為N-乙酰-對苯醌（NAPOI），在體內還原性谷胱甘肽（GSH）等保護因子含量充足的情況下，NAPQI與GSH結合而減毒，但在GSH耗竭時，NAPQI會與細胞內其他重要的生物大分子結合而導致肝損害, 最終導致肝細胞死亡。第19頁，共54頁。含對乙酰氨基酚的藥物含對乙酰氨基酚的藥物有克感敏、泰諾感冒片、泰諾林、兒童百服寧口服液、日夜百服寧、散利痛等。另外，白加黑、必理通、瑞迪菲、快克等也均含對乙酰氨基酚。 第20頁，共54頁。（3）鈣內環(huán)境平衡失調（4）免疫反應： 如氟烷（麻醉藥）、二氯芬酸；共同特征：反復接觸

7、毒物（通常是藥物）形成了藥物-蛋白質加合物第21頁，共54頁。（二）脂肪肝（fatty liver）概念 脂質積聚含量超過總重量5的肝臟特點可逆；不引起肝細胞壞死第22頁，共54頁。分類 大泡脂肪變性：脂質以空泡形式積聚在胞漿中，呈大而清楚的空泡，如乙醇等 微泡脂肪變性：呈許多小空泡，如四環(huán)素、丙戊酸鈉等第23頁，共54頁。脂肪變性原因1）由于高脂肪飲食、高脂血癥以及外周脂肪組織分解增加導致游離脂肪酸輸送入肝細胞增多。 2）肝細胞合成甘油三脂能力增強或從碳水化合物轉化為甘油三脂增多，或肝細胞從肝竇乳糜微粒,殘核內直接攝取甘油三脂增多。第24頁，共54頁。3）線粒體功能障礙導致肝細胞消耗游離脂肪

8、酸的氧化磷酸化以及氧化減少。 4）極低密度脂蛋白(VLDL)合成及分泌減少導致甘油三脂轉運出肝細胞發(fā)生障礙。第25頁，共54頁。氧化脂肪酸在一系列酶的作用下，在碳原子和碳原子之間斷裂，碳原子被氧化成羧基，生成含有兩個碳原子的乙酰輔酶A，和較原來少兩個碳原子的脂肪酸。每次氧化從碳原子開始，故名。 第26頁，共54頁。（三）膽汁淤積（cholestasis）概念： 肝細胞對膽汁的排泌障礙或肝內外膽管通道梗阻使膽汁流入十二指腸量減少以致膽汁成分反流入血液的一大類綜合征 。生化檢測：某些正常情況下在膽汁中濃縮的化合物（尤其是膽鹽和膽紅素）的血清含量升高。第27頁，共54頁。膽鹽膽汁中的膽鹽有很多功用，

9、能幫助人體消化和吸收脂肪，可使脂肪成為極小的微滴，增加脂肪與酶的接觸面積，有利于脂肪的分解和吸收，促進維生素A、D、E、K隨脂肪的分解產物一起吸收，能刺激腸道的蠕動功能，抑制腸道細菌的生長，可促進膽固醇的溶解。 第28頁，共54頁。原因：肝內外膽管通道障礙；膽汁形成與分泌障礙藥物：如氯丙嗪、雌激素、阿米替林、氨芐西林、巴比妥類、卡馬西平等第29頁，共54頁。（四）肝臟血管損傷損害部位：血管內皮細胞損害后果：血流受阻，引起組織缺氧舉例： 肝靜脈閉塞病變：茶葉中吡咯雙烷類生物堿、抗腫瘤藥達卡巴嗪、口服避孕藥 肝紫癜：肝組織出現大而充滿血液的空腔。同化激素第30頁，共54頁。肝紫癜肝竇與中央靜脈連接

10、部受阻引起肝竇擴張，或肝細胞先有壞死或肝竇屏障破壞、內皮細胞受損，紅細胞由肝竇腔進入狄氏(Disse)間隙，形成充滿紅細胞的囊腔。 第31頁，共54頁。同化激素本類藥物主要用于蛋白質同化或吸收不足，以及蛋白質分解亢進或損失過多等情況；是體育競賽的一類違禁藥。長期應用可引起水鈉潴留及女性輕微男性化現象。有時引起肝內毛細膽管膽汁郁積而發(fā)生黃疸。腎炎、心力衰竭和肝功能不良者慎用。第32頁，共54頁。（五）肝硬化概念: 慢性肝損傷晚期，纖維組織逐漸增多，肝臟微循環(huán)變形引起細胞缺氧并重建，最終肝臟結構由纖維組織壁包繞互連成為重建肝細胞結節(jié)。該病變不可逆。第33頁，共54頁。有害因素： 長期飲酒； 含砷的

11、藥物和甲氨蝶呤；甲基多巴、呋喃妥因、異煙肼、雙氯芬酸（慢性活動性肝炎，如不及時停藥，可導致肝硬化）第34頁，共54頁。（六）肝腫瘤有害因素：亞硝酸鹽、性激素、合成抗氧化劑、藥酶誘導劑如苯巴比妥等第35頁，共54頁。藥物對肝細胞內細胞器的主要靶點：（1）線粒體（2）質膜：質膜起泡；如對乙酰氨基酚（3）內質網：如對乙酰氨基酚（4）細胞核：如黃曲霉素B、半乳糖胺（5）溶酶體肝損傷的有關機制第36頁，共54頁。黃曲霉毒素 1993年黃曲霉毒素被世界衛(wèi)生組織（WHO）的癌癥研究機構劃定為1類致癌物。是一種毒性極強的劇毒物質.黃曲霉毒素的危害性在于對人及動物肝臟組織有破壞作用，嚴重時可導致肝癌甚至死亡.在

12、天然污染的食品中以黃曲霉毒素B1最為多見，其毒性和致癌性也最強. 第37頁，共54頁。它是一種劇毒物質，毒性比KCN大10倍，比砒霜大68倍，僅次肉毒霉素，是目前已知霉菌中毒性最強的。它的毒害作用，無論對任何動物，主要變化是肝臟，呈急性肝炎、出血性壞死、肝細胞脂肪變性和膽管增生。 第38頁，共54頁。超標事件2011年12月27日在植物油產品中， 廣東省有3個產品的部分批次抽檢不及格，分別是云浮市云城區(qū)滿意花生油廠的花生油（壓榨）、云城區(qū)富盛糧油廠的花生油（壓榨）和高要市孖寶油有限公司的花生油（2.73L/瓶），原因均為黃曲霉毒素B1指標不合格。 第39頁，共54頁。超標事件2011年12月2

13、4日，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局公布了近期對全國液體乳產品進行抽檢結果的公告，蒙牛乳業(yè)（眉山）有限公司生產的一批次產品被檢出黃曲霉毒素M1超標140%。蒙牛副總裁盧建軍解釋稱，“黃曲霉素是因為眉山地處四川，多陰雨天氣，個別供方對飼料管理不當，霉變導致牛奶產生黃曲霉素?！?第40頁，共54頁。半乳糖胺半乳糖胺進入體內后，能競爭性捕捉UTP生成二磷酸尿苷半乳糖(UDP-galactose, UDP-gal)，使磷酸尿苷耗竭，使依賴其生物合成的核酸、糖蛋白、脂糖等物質合成受抑制，限制了細胞器及酶的生成和補充，細胞器受損、膜損害致使鈣離子內流，引起肝細胞變性、壞死。反復多次給藥則可造成肝纖維化、肝硬化等

14、慢性肝損傷以及癌變第41頁，共54頁。三、肝損傷評價（一）肝毒性 如阿司匹林引起的瑞夷綜合征：肝衰竭-腦?。ǘ┬螒B(tài)評價 肝組織切片第42頁，共54頁。（三）血液試驗1.血清白蛋白2.凝血酶原時間3.血清膽紅素4.染料廓清試驗5.藥物廓清試驗6.血清肝臟酶測定第43頁，共54頁。肝臟毒性的血清酶指標酶英文縮寫意義丙氨酸氨基轉移酶ALT主要存在于肝臟，升高主要反映肝細胞損傷天冬氨酸氨基轉移酶AST對肝臟特異性相對小，升高主要反映肝細胞損傷堿性磷酸激酶ALP升高主要反映膽汁淤積等損傷-谷氨酰轉肽酶GGLP升高主要反映膽汁淤積等損傷肝損傷也升高5-核苷酸酶5 ND升高主要反映膽汁淤積等損傷山梨醇脫氫

15、酶SDH對肝臟具有高度特異性，升高主要反映肝細胞損傷鳥氨酸氨甲基轉移酶OCT對肝臟具有高度特異性，升高主要反映肝細胞損傷第44頁，共54頁。血清丙氨酸氨基轉移酶一種參與人體蛋白質新陳代謝的酶（相當于工業(yè)生產中的催化劑），起加快體內蛋白質氨基酸在體內轉化的作用，它廣泛存在于人體各種組織.器官.肌肉.骨骼中，以肝臟細胞的細胞漿中最多。第45頁，共54頁。肝臟發(fā)炎時，轉氨酶就會從肝細胞釋放到血液中，肝臟有病，血清轉氨酶一定增高，當肝細胞千分之一有炎癥時，血清轉氨酶含量就會增高一倍以上，因此，血清轉氨酶數量是肝臟病變程度的重要指標。 第46頁，共54頁。-谷氨酰轉肽酶此酶在急性肝炎、慢性活動性肝炎及肝

16、硬變失代償時僅輕中度升高。但當阻塞性黃疸時，此酶因排泄障礙而逆流入血，原發(fā)性肝癌時，此酶在肝內合成亢進，均可引起血中轉肽酶顯著升高，甚至達正常的10倍以上。酒精中毒者-GT亦明顯升高，有助于診斷酒精性肝病。 第47頁，共54頁。山梨醇脫氫酶一般認為，SDH常在急性肝炎的黃疸前期或肝炎早期升高，發(fā)病1周后達到峰值，升高幅度大致與轉氨酶相平衡，恢復到正常范圍的時間較轉氨酶(ALT，AST)為早。因此，它對肝炎的早期診斷有很大的價值。 第48頁，共54頁。實驗性肝損傷模型 常用的實驗動物模型主要有化學性肝損傷模型、免疫性肝損傷模型、酒精性肝損傷模型等。一、化學性肝損傷動物模型經典的動物模型常用四氯化

17、碳、氨基半乳糖 (D-gal) 、醋氨酚建立。 第49頁，共54頁。四氯化碳四氯化碳進入體內后，在肝細胞內質網中經細胞色素P450依賴性混合功能氧化酶的代謝，生成活潑的三氯甲基自由基和氯自由基。這些自由基可與細胞內和細胞膜的大分子共價結合，使線粒體膜的脂質溶解，從而影響線粒體的結構和功能，使酶蛋白質合成減少，造成酶的破壞，因而影響代謝功能和能量的生成，致使肝細胞變形、壞死。 第50頁，共54頁。同時，四氯化碳抑制了細胞膜上Ca2+泵的活性，大量Ca2+內流，堆積于細胞內。酶的功能喪失、細胞膜脂質過氧化、胞漿Ca2+濃度升高，將引起糖、脂肪、膽色素等代謝障礙，肝解毒功能障礙，磺溴酞鈉滯留，迅速出現肝脂肪化及壞死等形態(tài)學變化即導致肝細胞損傷。同時胞漿內轉氨酶滲入血液，血清轉氨酶明顯升高。第51頁，共54頁。二、免疫性肝損傷模型常用的有卡介苗 (BCG) 和脂多糖 (LPS) 誘導的小鼠肝損傷模型，刀豆蛋白A (Con A) 誘導的肝損傷模型。第52頁，共54頁。卡介苗 (BCG) 和脂多糖 (LPS)這種動物模型肝損傷的機理為BCG/CP首先激活致敏T淋巴細胞，尤其是致敏肝內枯否氏細胞和巨噬