肝衰竭是在多种致病因素作用下，肝脏短期内发生大块或亚大块坏死所致的肝脏功能衰竭综合征，主要表现为凝血机制障碍、黄疸、肝*脑病、腹水等复杂的临床证候群。肝衰竭死亡率高，发生机制尚不十分清楚，治疗仍是世界*难题。近年来，在肝衰竭研究方法学及治疗方面取得了一些进展，代谢组学作为系统生物学研究中继基因组学、转录组学、蛋白组学后一个全新的技术平台，在后组学时代被应用于肝衰竭的研究。肝细胞移植技术也日趋成熟，广受医学界的热宠，成为治疗肝衰竭的有益补充。人工肝是目前治疗肝衰竭不可或缺的重要手段之一，其原理是借助一个体外的机械、化学或生物反应装置，暂时辅助或部分代替严重病变的肝脏功能，清除体内各种有害物质，代偿肝脏相应的功能，从而使肝细胞得以再生直至自体肝脏功能恢复或等待机会进行肝移植。目前人工肝—搬分为三个主要类型：(1)非生物型人工肝；(2)生物型人工肝；(3)混合型人工肝。
1肝衰竭研究进展
1．1代谢组学作为方法学在肝衰竭中的研究进展代谢组学是研究生命体所有代谢物及其中问体种类、数量及其变化规律的科学，系统、整体地反映细胞、器官或个体的代谢功能及其与内在或外在因素的相互作用。目前代谢组学已经广泛应用于医学研究的各个领域，在很多疾病如糖尿病、心肌梗死、非特异*肠炎等应用代谢组学平台进行研究，已有初步研究结果。
肝脏作为人体最大的代谢器官，有500种以上的化学反应在肝脏中发生。基于肝脏在代谢过程中的重要作用，代谢组学研究起步伊始，就在肝病领域进行了大量研究。2000年，Robertson等H嘘用四氯化碳、仅一荼基异硫氰酸盐两种化合物造成肝脏损伤并观察不同时间点的代谢物特征，实验表明，代谢物特征可预测肝脏损伤模型的严重程度，并可作为预测指标。Nicholson等应用代谢组学方法对不同药物导致的肝脏损伤进行了大量研究，发现代谢谱可作为肝脏损坏严重程度的指标。
印度有专家应用核磁发现血和尿中谷氨酸盐与肌酐比值在病死组肝衰竭患者中显著高于存活组，病死率与ALT、AST、总胆红素(TB)无关嘲；法国学者应用核磁对缺血眭猪肝衰竭动物模型进行代谢组学检测，发现谷氨酸盐、乙酰氨基葡萄糖(NAG)在人工肝治疗前后无明显变化，而胆碱、氧化三甲胺(TMAO)经过生物人工肝治疗后显著下降[71，提示生物人工肝对与肝*脑病相关的物质(胆碱、TMAO)有清除作用。
国内进行代谢组学的研究主要集中在分析、化学、药物等研究测试中心。笔者等与中科院大化所进行科研合作，利用液色相谱一串联质谱(LC—MS)对慢*肝炎急*恶化的患者血清进行研究，发现多种溶血磷酯与病情相关。笔者还对肝炎、肝癌患者尿液核苷进行研究，发现其与疾病进展相关，且对诊断肝癌的准确率较甲胎蛋白高。应用气相色谱一质谱联用(GC—MS)对肝衰竭患者血清代谢谱进行研究时发现，支链氨基酸(如缬氨酸)明显下降、芳香族氨基酸(如苯丙氨酸)明显上升，二者比值下降，谷氨酰胺、葡萄糖、D一果糖等含量均下降，软脂酸浓度升高，这些代谢物的变化与疾病程度相关，可预测疾病严重程度。
1．2肝细胞移植在肝衰竭应用中的研究进展肝细胞移植的实验研究是近20年的重要课题，近年来被l临床用于治疗各种肝病。移植肝细胞能在受体内表达正常肝功能，或在受体肝内增殖。由于肝脏的再生潜力大，移植肝细胞提供即时有效的肝功能，可能为宿主肝脏的再生恢复赢得时间，从而可使患者有时间等待肝移植，甚至有可能避免肝移植。目前，通过移植成熟的肝细胞来治疗肝损伤*疾病已经得到验证，且应用于临床，取得了一定进展。Storm等对5例肝衰竭患者经脾动脉植入肝细胞，植入后可见生化指标明显改善，血氨明显降低，免疫组化和电镜检查证实肝细胞在脾内移植成功。另据美国疾病控制中心报道，有18例肝衰竭患者接受了肝细胞移植，其中2例患者未进行原位肝移植(OLT)，肝功能完全恢复，6例患者由于疗效不佳而接受了OLT，剩余患者在第1次肝细胞移植后18h至2d死亡．提示肝细胞移植有一定的疗效，但还值得继续探索，进一步完善。我国在80年代开始将人胎肝细胞悬液用于肝衰竭患者的治疗，取得了肯定的疗效。从90年代开始，我国先后进行了肝细胞分离和培养方法研究、肝细胞移植治疗肝衰竭动物实验和l临床研究，并取得了一定的成果。受肝细胞来源等的**，目前仅有少数医疗单位开展临床肝细胞移植。根据现有报道，大约50例临床肝细胞植入患者，植入后结果提示移植肝细胞能很好改善近期和远期肝功能。笔者等建成了首株具有与原代培养肝细胞类似形态学特征和生物学功能的人源*永生化肝细胞系HepLL，并移植于BALB／c*鼠脾脏，其表现出人肝细胞生物活*并参与了部分切除肝脏的再生。另外，我们研究团队正在进行肝干细胞(骨髓干细胞、脐血干细胞以及脂肪细胞)的诱导分化工作，并初步诱导出了肝样细胞，目前正在等待鉴定，期望为今后开展肝细胞移植提供可靠的细胞来源。我们还应用海藻酸／壳聚糖进行了肝细胞的微囊化，经过研究发现微囊化肝细胞的功能明显优于普通肝细胞，为肝细胞腹腔或脾脏移植开辟了广阔的应用前景。
2人工肝研究进展
2．1非生物型人工肝进展目前非生物人工肝研究已在临床上广为开展，常用的方法包括：血浆置换、血浆吸附、血液透析、血液滤过、白蛋白透析吸附等。血浆置换是国内应用最多且最广泛的非生物人工肝治疗方法，此方法显著降低了肝衰竭患者的病死率。传统血浆分离器的孔径为0．2～0．6斗in，基本上所有的血浆物质均可以透过，在清除毒物的同时丢弃了大量对人体有益的生物活*物质，如补体、纤维蛋白原、免疫球蛋白等。血浆置换补充的大部分是冰冻血浆，加入十分之一左右枸橼酸抗凝并稀释血浆。有实验证明普通的冰冻血浆与正常人血浆相比其白蛋白和球蛋白浓度均较低，因此，普通血浆置换后球蛋白等大分子物质的浓度显著降低，加之肝衰竭患者肝脏的合成功能很弱，这对患者的恢复相当不利。应用小孔径血浆置换器uEC一4A(EC一4A组)及传统血浆分离器Ps—06(PS—06组)分别治疗重型肝炎患者，两者比较，前者孔径小(0．03斗m)，能保留一部分大分子物质；治疗后EC一4A组IgG、I甜、IgM、C3和c4浓度均高于PS—06组，减少了血浆的用量(减少500m1)；d,：fL径血浆置换器uEC一4A的有效交换面积(2m2)较传统血浆分离器PS—06表面积(0．6in2)大，生物相容*好，因此，治疗过程中EC一4A血流动力学平稳，跨膜压稳定；同时，EC一4A组(11／19，57．9％)的存活率高于Ps—06组(13／30，43．3％)。初步结果显示，小孔径血浆分离器较传统的血浆分离器更适合应用于血浆置换，可维持血流动力学稳定，提高疗效【lol。白蛋白透析吸附是另一个研究热点，其原理是模拟肝脏解毒过程，以白蛋白为载体，通过透析和吸附选择*地清除体内代谢毒素。现在临床引用的有分子吸附循环(MARS)、单通道蛋白透析(SPAD)、普罗修斯(Promethus)等系统[11l。此治疗方法主要替代肝脏的解毒功能，但缺乏补充蛋白质、凝血因子等对肝脏合成功能的替代，疗效受到一定影响。
2．2生物型人工肝和混合型人工肝进展生物型人工肝是利用培养的生物活*成分(肝细胞)置于体外生物反应器中，患者血液／血浆流过生物反应器，通过半透膜或直接接触与培养肝细胞进行物质交换，为肝功能衰竭患者提供肝脏支持功能，使其过渡至肝移植阶段或肝病恢复从而避免肝移植。将偏重于解毒作用的非生物人工肝与生物人工肝相结合，即为混合型人工肝。生物型、混合型人工肝发展迅速，其核心是肝细胞和生物反应器，国内外科学家围绕这两个方面进行了大量的工作，取得了一定的进展。笔者等建成了首株具有与原代培养肝细胞类似形态学特征和生物学功能的人源*永生化肝细胞系HepLLtl21；创建了应用胶原酶灌流分离猪、人肝细胞的新方法，获得了高质量的肝细胞；建立了稳定、可靠的猪急*肝衰竭(ALF)模型，创建了一种基于无纺布生物反应器、原代猪肝细胞的新型全血灌流式生物型人工肝系统并证实了其治疗ALF猪的疗效。与此同时，人源*永生化肝细胞正在不断优化，在大规模培养方面如肝细胞微囊化转瓶培养的研究也取得了的成果，可为今后进一步开展生物人工肝提供优化的肝细胞源；另外，本中心亦在人工肝用生物反应器研制方面为国内领先，目前正在研制新型微囊悬浮型漏斗形生物反应器及新型高分子支架灌流型生物反应器，并且已经初具雏形，正在进行功能检测。
在生物人工肝临床应用方面，国外已有数个生物人工肝系统完成了I期临床试验，其中HepatAssist系统已进行了Ⅱ／Ⅲ期临床试验[14-1习。HepatAssist生物人工肝系统是目前唯一完成Ⅱ／Iii期前瞻*的多中心、随机、对照临床试验的生物人工肝系统。其生物反应器内含5×109～7×10，的冻存猪肝细胞，细胞附着于微载体后培养在中空纤维管外管腔。171例患者包括ALF患者147例和原发*移植肝无功能患者24例随机分配到生物人工肝治疗组和对照组。第l终点是30d生存率，治疗组30d生存率(71％)高于对照组(62％)；其中ALF患者治疗组30d生存率高于对照组；在醋氨酚中毒导致的ALF患者中，治疗组生存率(70％)明显高于对照组(33％)。治疗开始前至治疗结束后1年观察不良反应并监测。由于例数有限，该实验并不能较准确得出生物人工肝治疗是否仅对醋氨酚中毒导致的ALF患者生存率有效，因此更大规模的试验正在筹划。
国内生物人工肝的临床研究从90年代末开始，主要为应用中空纤维型生物反应器和原代猪肝细胞治疗重型肝炎患者，包括急*、亚急*和慢*中重型肝炎患者。杨芊等报道应用生物人工肝治疗慢*重型肝炎患者15例，其中有lO例患者治疗后病情好转出院【出院指征：TB<50斗mol／L，ALT<40U／L，凝血酶原激活度(PrA)>60％1，另1例患者过渡到肝移植后存活。l例患者开始治疗后半小时发现皮肤瘙痒，应用葡萄糖酸钙治疗后症状缓解，继续接受生物人工肝治疗。
3小结和展望
代谢组学应用于肝病特别是对肝衰竭的研究，能直接揭示肝衰竭过程中小分子的产生和代谢产物变化的最终结果，能够更准确地反映生物体系的状态，有望揭示出肝衰竭的机制和关键物质，为肝衰竭的研究提供了一个全新的技术平台。肝细胞移植已成为肝衰竭治疗途径的有益补充，需要今后寻找更加可靠、优化的细胞源以及合适的移植方式。随着人工肝治疗研究的不断深入以及相关交叉学科的快速发展，如细胞生物技术、生物材料的发展，必能带动在细胞源和生物反应器等方面取得突破，人工肝的*能也必然会不断地改进与优化，同时合理地将非生物人工肝和生物活*成分相结合，构建出高效而完善的混合型生物人工肝，提高肝衰竭患者的治疗效果。我们有理由相信关于人工肝治疗肝衰竭方面的研究可能会在不久的将来取得突破*进展。
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