一、發(fā)病原因
暴發(fā)性肝衰竭的病因多種多樣,根據(jù)病原可分為感染性、毒素性、代謝性、浸潤(rùn)性、自身免疫性、缺血性、放射損傷性及原因不明性。
1.感染性
病毒感染,尤其是病毒性肝炎是我國(guó)暴發(fā)性肝衰竭最常見的原因,其他病毒也偶有發(fā)現(xiàn)。
(1)肝炎病毒:
目前發(fā)現(xiàn)的肝炎病毒有7種,依次分別為甲型肝炎病毒(hepatitis A virus,HAV)、乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)、丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)、丁型肝炎病毒(hepatitis D virus,HDV)、戊型肝炎病毒(hepatitis E virus,HEV)、庚型肝炎病毒(hepatitis G virus,HGV亦稱為GBV-C)和TTV(TT為在其體內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)該病毒的患者姓名的縮寫)。單純HAV感染很少引起暴發(fā)性肝衰竭,其危險(xiǎn)性約為0.01%~0.1%,1988年我國(guó)上海甲型肝炎流行,共發(fā)病30余萬(wàn)人,死于單純HAV感染者僅25例。但甲型肝炎合并其他慢性肝炎時(shí)發(fā)生暴發(fā)性肝衰竭的危險(xiǎn)性明顯增加,尤其是合并慢性活動(dòng)性乙型肝炎、慢性丙型肝炎或肝硬化,但HBsAg攜帶者合并甲型肝炎則預(yù)后良好。單獨(dú)HBV感染或HDV同時(shí)感染是發(fā)生暴發(fā)性肝衰竭的主要原因。當(dāng)HBV前C區(qū)第1896位發(fā)生G→A點(diǎn)突變時(shí),使原來(lái)為色氨酸的密碼TGG變?yōu)榻K止密碼TAG,導(dǎo)致前C蛋白的合成中斷,HBeAg轉(zhuǎn)為陰性,此突變株可引起HBeAg陰性的暴發(fā)性乙型肝炎,HBeAg陽(yáng)性的暴發(fā)性乙型肝炎則是由野生株引起。HDV是一種缺陷病毒,需要HBV的表面抗原HBsAg作為其病毒的外殼,所以HDV的感染可以是與HBV同時(shí)感染,也可以是慢性HBV感染者重疊感染HDV,HDV感染者發(fā)生暴發(fā)性肝衰竭的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于單純HBV感染者,HBV慢性攜帶者在感染HDV后也可發(fā)生暴發(fā)性肝衰竭。HCV引起暴發(fā)性肝衰竭的作用尚不明確,在日本等亞洲地區(qū)HCV感染可能是暴發(fā)性肝衰竭的主要原因之一。意大利的Vento等對(duì)血清甲肝抗體陰性的163例慢性乙型肝炎和432例慢性丙型肝炎進(jìn)行了為期7年的隨訪,其中有10例慢性乙肝患者和17例慢性丙肝患者重疊感染了甲肝,在所有77例重疊感染甲肝的慢性肝炎患者中,有7例慢性丙肝重疊感染甲肝的患者發(fā)生了暴發(fā)性肝衰竭,而慢性乙肝重疊感染甲肝者中,無(wú)一例暴發(fā)性肝衰竭發(fā)生。在戊型肝炎流行地區(qū),HEV感染可引起暴發(fā)性肝衰竭,妊娠婦女,尤其是妊娠第三期患戊型肝炎,發(fā)生暴發(fā)性肝衰竭的危險(xiǎn)性高達(dá)20%~40%。在非妊娠婦女,HEV感染也可導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭。德國(guó)的一項(xiàng)研究證實(shí),在22例暴發(fā)性肝衰竭患者中,11例血清GBV-C/HGV RNA陽(yáng)性,7例暴發(fā)性乙肝中有6例GBV-C/HGVRNA陽(yáng)性,10例暴發(fā)性非甲-戊肝炎中5例GBV-C/HGV RNA陽(yáng)性,其他作者也在少數(shù)暴發(fā)性肝衰竭患者中發(fā)現(xiàn)有GBV-C/HGV存在。據(jù)1998年Hadziyannis對(duì)全球報(bào)道的22篇文獻(xiàn)364例患者的分析,在原因不明的暴發(fā)性肝衰竭中GBV-C/HGV的感染率為20%,但在暴發(fā)性乙、丙、丁型肝炎中GBV-C/HGV的感染率相似或更高,因此推斷在暴發(fā)性肝衰竭時(shí)GBV-C/HGV的出現(xiàn)是一種繼發(fā)感染或同時(shí)感染,而不是暴發(fā)性肝衰竭的病因。TTV DNA在原因不明的暴發(fā)性肝衰竭患者中的陽(yáng)性率為19%~27%,且可在發(fā)病初時(shí)檢測(cè)到,因此不能排除TTV作為暴發(fā)性肝衰竭的病因。
(2)其他病毒感染:
免疫低下、免疫抑制、新生兒及AIDS患者感染其他病毒也可導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭。如單純皰疹病毒感染,尤其是新生兒的播散性感染及免疫功能低下者可導(dǎo)致致死性的暴發(fā)性肝衰竭。AIDS患者及免疫抑制患者感染水痘-帶狀皰疹病毒,可導(dǎo)致水痘性肝炎,發(fā)生暴發(fā)性肝衰竭。由E-B(Epstein-Barr)病毒感染引起的暴發(fā)性肝衰竭已有16例報(bào)告,免疫功能正常者也可發(fā)生,其病死率高達(dá)87%。其他如巨細(xì)胞病毒、副黏病毒感染也可導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭。
2.毒素性
(1)藥物的特異質(zhì)反應(yīng):
許多藥物可引起暴發(fā)性肝衰竭,其中常見的藥物有麻醉藥氟烷、異氟烷、甲氧氟烷、氯仿等,抗結(jié)核藥物如異煙肼、利福平,抗抑郁藥如苯乙肼及苯妥因鈉、可卡因、氯丙嗪等,抗凝藥如雙香豆素,磺胺類藥物如水楊酸偶氮磺胺吡啶,非固醇類雄激素拮抗藥Bicalutamide,酒精中毒治療藥二硫化四乙基秋蘭姆(disulfiram),娛樂性藥物“舞蹈藥”ecstasy,降壓藥乙肼苯噠嗪,抗癲癇藥丙戊酸,以及抗甲狀腺藥物、非固醇類抗炎藥物、二性霉素B、甲基多巴、環(huán)磷酰胺、5-氟尿嘧啶、6-巰基嘌呤、鎮(zhèn)靜藥等。
(2)毒性反應(yīng):
對(duì)乙酰氨基酚(醋氨酚)是最常見的藥物之一,也是歐美國(guó)家暴發(fā)性肝衰竭發(fā)生的最主要原因,在營(yíng)養(yǎng)不良或饑餓狀況下,肝臟谷胱甘肽減少,對(duì)藥物的敏感性增加,甚至治療劑量的對(duì)乙酰氨基酚也可引起暴發(fā)性肝衰竭。還有非那西丁和水楊酸鹽等。某些化學(xué)性毒物及然性毒物均可引起暴發(fā)性肝衰竭,前者如四氯化碳、半乳糖胺、酒精、四環(huán)素、磷等,后者包括某些草藥及毒蕈(如瓢蕈、白毒傘蕈、粟茸蕈等)、黃曲霉毒素、細(xì)菌毒素等。
3.代謝性
引起暴發(fā)性肝衰竭最常見的代謝性疾病是Wilson病,亦稱為肝豆?fàn)詈俗冃?,可伴有溶血性貧血或溶血危象,角膜可有Kayser-Fleischer環(huán),血清轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶水平相對(duì)較低,有時(shí)可有視野模糊及無(wú)結(jié)石性膽囊炎。
4.浸潤(rùn)性
包括脂肪浸潤(rùn)和腫瘤浸潤(rùn),均可導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭的發(fā)生。脂肪的肝浸潤(rùn)包括妊娠急性脂肪肝、Reye綜合征等,大量脂肪滴占據(jù)了肝細(xì)胞體積的絕大部分,使肝細(xì)胞不能發(fā)揮正常功能,應(yīng)用丙戊酸或靜脈應(yīng)用大劑量四環(huán)素也可引起類似病變。肝臟腫瘤浸潤(rùn)導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭是一種不常見的表現(xiàn),肝臟的原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性腫瘤均可引起,包括黑色素瘤、惡性淋巴瘤、小細(xì)胞肺癌、尿道上皮癌等,有時(shí)腫瘤可廣泛性地轉(zhuǎn)移到肝血竇,而在肝內(nèi)探查不到轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié),臨床表現(xiàn)為暴發(fā)性肝衰竭。
5.自身免疫性
自身免疫性肝病是指一系列累及肝臟的免疫性疾病。包括自身免疫性肝炎、自身免疫性硬化性膽管炎及肝移植后自身免疫性肝炎,臨床檢查可有平滑肌抗體、抗核抗體及肝腎微粒體抗體陽(yáng)性。前二者主要是由于基因方面的異常易于產(chǎn)生自身免疫,其肝臟自身抗原多肽被T淋巴細(xì)胞識(shí)別后產(chǎn)生針對(duì)肝臟的自身免疫性損傷。肝移植后自身免疫性肝炎的發(fā)病機(jī)制仍然不清。一種類風(fēng)濕性疾病成年發(fā)病的Still病,有時(shí)也累及肝臟導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭。
6.缺血性
血管性因素導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭很少見。肝臟缺血可由全身性血流動(dòng)力學(xué)改變(如心源性休克、中暑及反復(fù)發(fā)生的心律失常等)所致,也可由局部性的血流動(dòng)力學(xué)障礙(如急性肝前靜脈阻塞)引起。
7.放射損傷性
放射損傷導(dǎo)致的暴發(fā)性肝衰竭并不多見,急性放射病或肝臟局部大劑量放療有時(shí)也可引起暴發(fā)性肝衰竭。
8.其他
乙肝病毒攜帶者在應(yīng)用干擾素和免疫抑制藥治療時(shí),肝功能可惡化,有時(shí)導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭。另外,除以上病因外,還有約1/3的暴發(fā)性肝衰竭患者病因不明,一般認(rèn)為這部分患者的病因與肝炎病毒有關(guān),可統(tǒng)稱為非甲-庚肝炎。
二、發(fā)病機(jī)制
暴發(fā)性肝衰竭的發(fā)病機(jī)制因病因的不同而異。在我國(guó)病毒性肝炎是暴發(fā)性肝衰竭發(fā)生最常見的原因,其中乙型肝炎的發(fā)病機(jī)制研究最為廣泛。目前認(rèn)為細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)是導(dǎo)致肝細(xì)胞廣泛性壞死的主要效應(yīng)細(xì)胞。CTL細(xì)胞通過(guò)雙識(shí)別機(jī)制攻擊受HBV感染的肝細(xì)胞,受主要組織相容復(fù)合物(major histocompatibility complex,MHC)-Ⅰ的限制。受攻擊的肝細(xì)胞膜上需同時(shí)表達(dá)HBV的膜抗原HBcAg及MHC-Ⅰ,CTL也必須同時(shí)識(shí)別這兩種抗原才能與靶細(xì)胞結(jié)合,釋放穿孔素及其他淋巴因子攻擊溶解靶細(xì)胞;CTL細(xì)胞表面還有淋巴細(xì)胞功能相關(guān)性抗原-1(lymphocyte functionassociated antigen-l,LFA-l),肝細(xì)胞膜上則存在LFA-1的配基-細(xì)胞間黏附分子-l(intercellular adhesion molecule-l,ICAM-l),使得肝細(xì)胞可吸引表達(dá)LFA-l的CTL細(xì)胞,并使其與肝細(xì)胞黏附,促進(jìn)CTL與肝細(xì)胞的雙識(shí)別,強(qiáng)化CTL對(duì)肝細(xì)胞的毒性反應(yīng);肝細(xì)胞膜上還存在Fas抗原,可與CTL膜上的Fas配體相互作用,誘導(dǎo)肝細(xì)胞的凋亡;在肝臟遭受以上的免疫損傷時(shí),其解毒功能受損,容易形成內(nèi)毒素血癥,導(dǎo)致肝臟內(nèi)外的單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)釋放多種細(xì)胞因子,加重肝臟損害,其中最重要的是腫瘤壞死因子-ɑ(tumornecrosis factor-α,TNF-ɑ),TNF-ɑ可與肝細(xì)胞膜上表達(dá)的TNF-ɑ受體結(jié)合,激活蛋白酶及磷脂酶A2,誘導(dǎo)自由基產(chǎn)生,導(dǎo)致膜性結(jié)構(gòu)損傷和DNA斷裂,還可與竇內(nèi)皮細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,損傷竇內(nèi)皮細(xì)胞,促使肝血竇內(nèi)纖維蛋白沉積和微血栓形成,造成肝細(xì)胞的微循環(huán)障礙細(xì)胞壞死,TNF-ɑ還可誘生一氧化氮損傷肝細(xì)胞,HBV感染則可促進(jìn)肝細(xì)胞對(duì)TNF-ɑ的敏感性;另外,HBV前C區(qū)的突變使HBeAg的合成中斷,血清中HBeAg消失,由于HBeAg與肝細(xì)胞膜上表達(dá)的CTL的靶抗原HBcAg對(duì)CTL有交叉反應(yīng),血清中HBeAg的對(duì)CTL的干擾和抑制作用消失,使得更多的CTL得以攻擊HBcAg陽(yáng)性的肝細(xì)胞,導(dǎo)致大量肝細(xì)胞死亡。HCV感染導(dǎo)致的暴發(fā)性肝衰竭發(fā)病機(jī)制與HBV感染相似。甲型肝炎的發(fā)病機(jī)制也是以免疫反應(yīng)為主,在早期由于HAV在肝細(xì)胞內(nèi)大量增殖及CTL細(xì)胞的毒性作用共同導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷,病程后期由內(nèi)源性γ-干擾素誘導(dǎo)被感染的肝細(xì)胞膜上的MHC-Ⅰ表達(dá),促進(jìn)CTL的作用,殺傷肝細(xì)胞,清除HAV。HDV與HBV重疊感染易致大塊肝壞死,可能是HDV對(duì)肝細(xì)胞的直接致病性與機(jī)體的免疫病理?yè)p傷共同作用所致。HEV感染所導(dǎo)致的肝細(xì)胞損傷可能是由細(xì)胞免疫反應(yīng)所致,孕婦感染HEV容易引起暴發(fā)性肝衰竭的原因可能是由于孕婦血清免疫球蛋白水平低下或?qū)EV的敏感性和反應(yīng)性增高有關(guān)。GBV-C/HGV與TTV導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭的發(fā)病機(jī)制仍然不清。
直接肝毒性藥物可直接損傷肝細(xì)胞,或經(jīng)肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化后其中間產(chǎn)物具有肝細(xì)胞毒,這些物質(zhì)與肝內(nèi)的谷胱甘肽結(jié)合而解毒,當(dāng)肝細(xì)胞的谷胱甘肽被耗竭時(shí),則發(fā)生肝細(xì)胞中毒壞死;還有的藥物作為半抗原與體內(nèi)蛋白結(jié)合成為全抗原,引起免疫反應(yīng)造成肝損害。直接肝毒性藥物如對(duì)乙酰氨基酚,其中間代謝產(chǎn)物具有明顯的肝毒性,在過(guò)量服用或饑餓時(shí),肝內(nèi)谷胱甘肽被耗竭,導(dǎo)致肝細(xì)胞中毒死亡,誘發(fā)肝衰竭。這類藥物引起的肝臟損傷有明確的量-效關(guān)系。特異質(zhì)性藥物則無(wú)明確的量-效關(guān)系,如異煙肼在肝臟經(jīng)乙?;磻?yīng)形成異菸酸和乙酰肼,乙酰肼能與肝細(xì)胞內(nèi)的大分子結(jié)合導(dǎo)致細(xì)胞死亡,其確切的機(jī)制尚不清楚,可能與藥物作為半抗原引起的免疫損傷有關(guān),也可能與藥物中間代謝產(chǎn)物有關(guān),還可能與機(jī)體的狀態(tài)有關(guān)。
Wilson病為常染色體隱性遺傳病,患者腸道對(duì)銅的吸收超常,而肝臟僅能合成極少銅藍(lán)蛋白,血清中呈直接反應(yīng)的銅增多,導(dǎo)致過(guò)多的銅沉積于組織,引起肝、腦、腎組織損傷及角膜K-F環(huán)的形成。腫瘤細(xì)胞肝內(nèi)浸潤(rùn)導(dǎo)致暴發(fā)性肝衰竭的機(jī)制仍待進(jìn)一步研究,有人發(fā)現(xiàn)在此種患者肝內(nèi)肝細(xì)胞的壞死較腫瘤細(xì)胞壞死嚴(yán)重,且與腫瘤對(duì)肝血竇的侵犯程度有密切的關(guān)系,因此認(rèn)為肝細(xì)胞缺氧壞死是腫瘤肝轉(zhuǎn)移引起暴發(fā)性肝衰竭的原因之一。另外暴發(fā)性肝衰竭時(shí)常有內(nèi)毒素血癥存在,內(nèi)毒素可引起肝內(nèi)的胸腺和激活調(diào)節(jié)的化學(xué)增活素(thymus and activation-regulated chemokine,TARC)活性增高,TARC對(duì)CD4 的2型輔助T細(xì)胞有化學(xué)吸引作用,使CD4 的2型輔助T細(xì)胞對(duì)肝實(shí)質(zhì)的浸潤(rùn)增多,進(jìn)一步加重肝細(xì)胞的壞死。
傳統(tǒng)認(rèn)為暴發(fā)性肝衰竭的病理基礎(chǔ)是大塊肝壞死,但近年來(lái)的研究證實(shí)暴發(fā)性肝衰竭的肝臟病理改變有明顯的多樣性。臨床診斷為暴發(fā)性肝衰竭者,病理上可分為3型:即大塊肝壞死、亞大塊肝壞死和肝硬化。大塊肝壞死型大體觀肝臟明顯縮小,包膜皺縮,肝實(shí)質(zhì)色彩斑駁,切面可見不規(guī)則的殘余肝組織;鏡下可見小葉內(nèi)肝細(xì)胞消失,網(wǎng)狀支架塌陷,在門管區(qū)外圍和肝小葉周邊偶見狹窄的肝實(shí)質(zhì)和少量水腫變性的肝細(xì)胞并有膽汁淤積,肝竇內(nèi)有稀疏的慢性炎癥細(xì)胞、肥大的Kupffer細(xì)胞及巨噬細(xì)胞,門管區(qū)有不同程度的小膽管增生。亞大塊肝壞死型大體觀肝臟萎縮程度較輕,切面見融合性壞死面積占30%~90%,形成不同程度的亞大塊肝壞死;鏡下肝細(xì)胞廣泛腫脹,常見假腺泡樣轉(zhuǎn)化及顯著的膽汁淤積,有時(shí)可見巨細(xì)胞轉(zhuǎn)化,門管區(qū)小膽管普遍增生,炎細(xì)胞浸潤(rùn),有時(shí)可見小膽管炎反應(yīng)。肝硬化型肝臟外觀及切面呈典型的肝硬化特征,鏡下顯示在肝硬化的基礎(chǔ)上有不同程度的炎癥反應(yīng)。
值得注意的是在暴發(fā)性肝衰竭患者肝臟壞死區(qū)的分布和各肝葉壞死程度呈極顯著的非均質(zhì)性,在不同部位肝穿刺活檢的結(jié)果可以完全不同,因此肝穿刺活檢對(duì)確診和判斷預(yù)后的價(jià)值是有限的;臨床表現(xiàn)相同的暴發(fā)性肝衰竭其肝臟組織病理表現(xiàn)可完全不同;殘留的肝細(xì)胞的多少可能并不能決定存活率的高低;另外暴發(fā)性肝衰竭也可發(fā)生于肝硬化的基礎(chǔ)上。