肝臟功能的分子生物學和臨床肝臟學深度分析。
肝臟微結構與 zonation
肝小葉的 metabolic zonation(Jungermann, 1985):zone 1(periportal, 近門脈三合體)→ 氧化代謝為主(β-oxidation, gluconeogenesis, urea synthesis, cholesterol synthesis);zone 3(pericentral, 近中央靜脈)→ glycolysis, lipogenesis, glutamine synthesis, CYP450 drug metabolism 為主。此 zonation 由 Wnt/β-catenin gradient 驅動:pericentral Wnt ligands(APC 低表現)→ β-catenin 活化 → glutamine synthetase 和 CYP2E1 等 zone 3 基因;periportal 是 Wnt-off → APC↑ → β-catenin 降解 → urea cycle enzymes 和 gluconeogenic enzymes。Acetaminophen(APAP)肝毒性好發於 zone 3(CYP2E1 產生 NAPQI toxic metabolite 最高的區域)→ 以 N-acetylcysteine(NAC)補充 glutathione 解毒。
非酒精性脂肪肝病(NAFLD/MASLD → MASH)
全球盛行率 ~25%,是最常見的慢性肝病。「多重打擊假說」(multiple hit hypothesis)取代舊的「二次打擊」:(1) 胰島素阻抗 → hepatic de novo lipogenesis↑(SREBP1c, ChREBP)+ FFA influx↑(adipose lipolysis↑);(2) 脂毒性(lipotoxicity):free cholesterol、ceramide 和 lysophospholipid 在 ER 和 mitochondria → oxidative stress + ER stress + inflammasome(NLRP3)活化;(3) 腸道菌群失調(dysbiosis → gut permeability↑ → LPS → TLR4 → Kupffer cell 活化);(4) 遺傳因素:PNPLA3 I148M(Hispanic 高頻率 → lipid droplet 重塑異常)和 TM6SF2 E167K(VLDL 分泌異常 → 肝內 TG 堆積)是 GWAS 鑑定的主要風險基因。Resmetirom(THR-β selective agonist → 增加肝臟脂肪氧化和膽固醇排泄)是第一個 FDA 批准的 MASH 治療藥物(MAESTRO-NASH, 2024)。
肝臟再生的分子機制
部分肝切除(PHx)後肝細胞從 G₀ 進入 cell cycle:(1) Priming phase(0-6h):Kupffer cell 分泌 TNF-α → NF-κB + IL-6 → STAT3 → 將肝細胞從 G₀→G₁;(2) Proliferative phase(12-72h):HGF(hepatocyte growth factor → c-Met → Ras-MAPK + PI3K-Akt)和 EGF 驅動 G₁→S;(3) Termination:TGF-β 和 activin 恢復 quiescence。YAP/TAZ(Hippo pathway)在再生中被活化 → 促進細胞增殖和肝臟大小恢復。成人肝臟再生主要由成熟肝細胞的增殖(不經去分化)完成,liver progenitor cell(oval cell)的貢獻在嚴重/慢性損傷中更重要。Prometheus 的希臘神話可能反映古人對肝臟再生的觀察。
文獻參考:Michalopoulos, G.K. & Bhushan, B. (2021). Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 18, 40-55. / Rinella, M.E. et al. (2023). Hepatology, 77, 1797-1835.
