糖尿病对狗门静脉血促肝因子的影响

在过去的十年中，我们已经多次报道，从内脏回流的静脉血具有其他种类的动脉或静脉血所没有的同等程度的肝脏支持功能(20,21,22,33,34,35,36). 在几种实验条件下，已经注意到门静脉血的所谓肝营养作用，包括肥大、糖原储存、增生和几种合成功能的增加。

在最近的出版物中，总结了肝营养概念的发展阶段(32,33,34). 强调了内脏肝营养影响的多因素性质，但有证据表明，主要的内脏静脉肝营养因素是内源性激素，其中最重要的似乎是胰岛素。

本文报道的工作提供了关于狗内脏肝营养因子的进一步信息。许多受试犬被四氧嘧啶或全胰切除术制成慢性糖尿病。研究结果再次强调了内源性胰岛素在肝脏营养中的主要作用，同时指出了其他复杂的激素和营养相互作用。

方法

动物组

53只重11至29公斤的杂种狗为完成实验提供了数据。另外约有70只狗被使用，但由于未能完成研究而被丢弃。按频率排序，实验性损失是由四氧嘧啶不能产生糖尿病、静脉吻合口或移植物血栓形成、术后肠套叠、全胰切除术后十二指肠梗死、腹腔或伤口感染、犬瘟热和致命的胰岛素反应引起的。所有进一步的描述只适用于53只权威犬。

各种手术、活检和处死程序均在戊巴比妥钠加盐酸苯环利定（Sernylan）的麻醉下进行^®)和琥珀酰氯化胆碱^®). 在献祭前两小时，47只狗被静脉注射0.07至0.41毫居里的[CH_三-^三H] 每公斤体重的胸腺嘧啶。[CH3的比活性_三-^三H] 胸苷为6.4居里每毫摩尔。所有实验和对照的终点是右肝叶复合体与左肝叶复体的结构、生化分析和脱氧核糖核酸合成的比较。

第1组

11只正常狗被麻醉。在从右肝叶和左肝叶各取几克组织进行各种分析后，将狗处死。对由门静脉右支供血的两个右肝叶和由左门静脉分支供血的五个左肝叶进行称重。根据我们过去的经验，左右叶的比例大约为30:70(20,33).

对其中五只未经改良的狗进行了研究，这些狗之前没有经过已知的良好营养期。其他六只狗首先通过标准犬舍饮食进行至少三周的调节。

第2组

10只狗进行了先前描述的内脏静脉分割手术(33)它通过一个反向的颈外静脉移植物将营养丰富的肠静脉血转移到左肝叶，而右肝叶则由富含激素的胰胃十二指肠螺旋血灌注(图1A). 胰腺下叶的尾部被切除(图1A)因为胰腺组织中的静脉血通常会独立流入肠静脉。通过移除它，可以阻止胰腺引流到左肝叶。55至66天后处死这些狗，平均随访59.4天。

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图1

脾脏分裂实验，右肝叶接受来自胰胃十二指肠螺旋区的静脉回流，左肝叶接受肠道的静脉血。注意胰腺下极的切除，它经常流入肠系膜静脉。A、 第2组为非糖尿病犬。B、 第3组四氧嘧啶诱导的糖尿病犬。C、 第4组犬行全胰切除术。

第3组

在每公斤体重单次注射70-80毫克四氧嘧啶甲异丙基脲诱发稳定糖尿病后的三到八周内，四只狗的内脏分裂程序与第2组相同(图1B). 糖尿病通过皮下注射中性鱼精蛋白Hagedorn胰岛素来治疗，主要是借助频繁的空腹血糖测定。在平均随访61.6天后，在内脏切开后60至64天将狗处死。

第4组

与第2组一样，6只狗进行了内脏静脉切开，但除此之外，还进行了保留十二指肠和总管道的全胰切除术(图1C)在相同的操作中执行。与第3组一样，使用胰岛素治疗由此产生的糖尿病。53至64天后，在平均60.8天的随访期后处死狗。

第5组

12只狗有部分门腔移位(图2A). 左门静脉分支与肾上腺下腔静脉端对端分离并吻合。因此，左叶灌注了全身静脉血，包括肾和肾上腺流出物，而右叶则暴露于非肝内脏总静脉回流。术后61至71天处死狗，平均随访63.6天。

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图2

部分门腔静脉转位实验，右肝叶接受所有内脏静脉回流，左肝叶接受来自肾上腺下腔静脉的门静脉流入。A、 第5组为非糖尿病犬。B、 第6组四氧嘧啶诱导的糖尿病犬。C、 第7组犬行全胰切除术。

第6组

四只狗在糖尿病诱导后一周半到七周内，每公斤体重单次注射55到70毫克四氧嘧啶，发生了部分门腔静脉移位(图2B)在确定了中性鱼精蛋白哈格顿胰岛素的稳定每日剂量后。部分转位后41、60、62和64天，平均随访56.5天，处死狗。

第7组

6只狗在同一手术中进行了部分门腔静脉移位和全胰切除术(图2C). 术后，他们每天接受皮下注射胰岛素治疗。其中一只狗在51天后死亡，另外五只在56、68、68、70和79天后被处死。所有六只狗的平均生存时间为65.3天。

结果

Splanchnic分部

总体调查结果

第1组11只正常未改变的狗的左右肝叶重量比为29.4:70.6±3.4（S.D.）%(图3). 内脏分割手术后两个月，第2组10只狗的这些比率为45.2:54.8±5.9（S.D.）%(图3)，有统计学意义的变化，p<0.001。

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图3

慢性内脏分裂（CD）对左右肝叶重量的影响，如图所示，左右肝叶的重量通常为30:70。请注意，在非糖尿病犬中，与给予肠静脉血的左叶相比，给予胰胃十二指肠螺旋静脉流入的右叶重量增加。四氧嘧啶诱导的糖尿病或伴随的全胰切除术几乎消除了这种肥大效应。条形图表示实验次数N的平均值，而垂直线表示±一个标准偏差。

在第3组的四只狗中，通过预先建立四氧嘧啶诱导的糖尿病（每天17.5至20.0单位的胰岛素控制），在很大程度上防止了内脏分裂引起的右肝叶与左肝叶的重量增加。两个月后，左右肝叶重量比为32.8:67.2±8.8（S.D.）%(图3). 四氧嘧啶诱导糖尿病犬的这些数值与非糖尿病内脏分裂犬的数值相比有显著变化，p<0.05。虽然糖尿病犬的右叶仍然比正常未改变犬的右叶略重(图3)，差异无统计学意义。

在6只接受内脏切开加全胰脏切除术的狗中，术后2个月左右肝叶比率为32.8:67.2±3.0（S.D.）%，然后每天用15至20单位的胰岛素进行治疗(图3). 因此，平均左右叶比率与患有四氧嘧啶诱导的糖尿病的狗完全相同。然而，第4组狗的数量越多，标准偏差越小，显著性数字就发生了变化。与第2组的非糖尿病犬相比，第4组的左右肝重量比变化非常显著，p<0.001。此外，第4组狗的右叶现在明显重于正常未改变的狗，p<0.05。

将第3组和第4组的所有10只糖尿病犬的肺叶重量比汇总起来，并与第2组的10只同样进行内脏分裂手术的非糖尿病犬进行比较，发现肝叶重量比在p<0.001置信水平下存在显著差异。当将第3组和第4组合并的糖尿病犬与正常未改变的犬进行比较时，肝叶比率没有显著差异。

病理学研究

在第1组中，11只正常未改变的狗的左右肝叶的肝小叶或肝细胞大小没有显著差异(图4). 所有这些肝脏都缺乏脂肪，其中九个肝脏的糖原含量正常，超微结构正常；另外两个肝脏缺乏糖原。第1组狗的肝脏放射自显影显示，左右叶标记的肝细胞数量相似(表一).

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图4

四氧嘧啶诱导的糖尿病和全胰切除术对内脏分裂和部分门腔静脉转位犬肝细胞大小的影响。第2组、第3组和第4组的所有内脏分割程序都将胰胃十二指肠螺旋血转移到右叶，而左叶接受肠静脉血。第5组、第6组和第7组的所有部分转位手术均将内脏静脉血全部转移至右叶，而左叶接受来自后躯和肾脏的全身静脉血。值得注意的是，非糖尿病犬因内脏分裂或部分门腔静脉转位导致的肝细胞大小差异在两种糖尿病中都部分或完全消除了。糖尿病犬的细胞通常较大，至少部分原因可能是与糖尿病状态相关的各种异常。条形图表示实验次数N的平均值，而垂直线显示±一个标准偏差。p值是指每个实验组中右、右、左、左叶肝细胞大小差异的显著性。

表一

正常犬和脾裂部分门腔转位犬肝脏中每1000个肝细胞中标记的肝细胞数

组	实验次数	右叶，平均S.D。	左叶，平均S.D。
1	11	1.6±0.5	1.5±0.4
2	6	17.3±3.8	4.0±1.0
三	4	4.9±0.4	17.8±3.6
4	5	5.1±1.0	17.5±3.9
5	12	15.7±2.2	4.8±0.5
6	三	11.0±1.2	4.3±0.9
7	5	11.1±1.1	5.2±1.2

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在第2组非糖尿病犬内脏分裂两个月后，接受营养丰富的肠静脉血的左肝叶肝细胞体积减小(图4)，形状不规则，糖原耗尽。小叶萎缩，部分肝脏出现小叶中心网蛋白凝集，Kupffer细胞数量和大小增加，其中一些含有含铁血黄素。超微结构上，粗面内质网数量大大减少，糖原颗粒稀少，小脂肪泡数量增多。右肝叶由富含激素的胰胃十二指肠螺旋血灌注，其小叶和肝细胞比第1组正常犬的大(图4). 增大的肝细胞含有大量糖原，不含脂肪。还有双核肝细胞、有丝分裂和增生的胆管。超微结构上，放大的细胞基本正常。放射自显影显示肿大的右叶中标记的肝细胞数量约为萎缩的左叶的四倍(表一).

在第3组和第4组的10只经胰岛素治疗的糖尿病犬中，左叶和右叶肝细胞的大小没有因内脏分裂而产生差异。两个月后，右叶和左叶的肝细胞大小几乎相等，并且比正常、未改变的狗的肝细胞大(图4). 两侧增大的肝细胞中含有大量脂肪滴，其中许多在光学显微镜下可见。在第4组接受内脏切开加全胰切除术的狗的左叶中，冷冻切片中看到的脂肪量最大。四氧嘧啶诱导的糖尿病犬右叶肝细胞中可保存糖原的数量减少，胰腺切除后犬的右叶和所有犬的左叶中均正常。在这十只糖尿病犬中，双核肝细胞、有丝分裂和增生的胆管在左叶比右叶更常见。超微结构上，左叶细胞含有少量粗面内质网，大脂滴增多，溶酶体突出；糖原颗粒数量正常。第3组经胰岛素治疗的四氧嘧啶诱导的糖尿病犬右叶肝细胞内脂滴较少，粗面内质网数量正常，但糖原颗粒较少。第4组犬胰腺切除后两侧糖原颗粒数量正常。放射自显影显示，患有两种糖尿病的狗的左叶标记肝细胞多于右叶(表一).

体内脱氧核糖核酸合成

正常未发生变化的狗左右肝叶的脱氧核糖核酸浓度只有微小差异。在内脏分裂的非糖尿病犬中，萎缩性左叶的脱氧核糖核酸浓度较高，可能是因为所分析的单位重量组织中的细胞数量较多。右叶的浓度为2.3±0.07（S.D.），而左叶的浓度是3.2±1.0毫克/毫克肝脏。左右两侧的差异具有统计学意义，p<0.02。患有内脏分裂症和任何一种糖尿病的狗，左右叶的脱氧核糖核酸浓度没有显著差异。

成立（CH3_三-^三H） 作为脱氧核糖核酸合成的反映，第1组正常未改变犬的胸腺嘧啶核苷合成双侧相等(表二). 在患有慢性内脏分裂症的非糖尿病犬中，右叶的比活度始终较高。这些发现受到糖尿病的显著影响。在患有四氧嘧啶诱导糖尿病的第3组狗中，在四个实验中，慢性内脏分裂两个月后的优势转移到左侧(表二). 在接受全胰切除术和内脏切除术两个月后，研究组4的狗的核酸合成也发生了同样的变化(表二). 这些结果以图形方式总结于图5使用一种分析技术，其中比活度较大的一侧被指定为100%的值，而比活度较小的一侧则按比例计算出较小的百分比。

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图5

内脏分裂大约两个月后，正常狗和非糖尿病或糖尿病狗的右、右、左、左肝叶中的脱氧核糖核酸合成。在非糖尿病犬中，接受胰胃十二指肠螺旋血的右叶具有主要的脱氧核糖核酸合成，但在糖尿病犬中则转移到左肝叶。[CH3的实际值_三-^三H] 胸苷摄取，在表二，转换为百分数，其中胸腺嘧啶核苷摄取量较大的一侧为100%。条形图表示实验次数N的平均值，而垂直线显示±一个标准偏差。

表二

正常犬和慢性脾脏分裂犬体内脱氧核糖核酸的合成，有或没有胰腺切除或四氧嘧啶诱导的糖尿病

			胸腺嘧啶摄取量，单位为每分钟/10 mcgm计数的比活度。DNA，平均值±S。D。
实验	组	实验次数	右叶	左叶	第页*
普通狗	1	11	22.4±6.3	22.5±5.8	不适用。
慢性内脏分裂
非糖尿病患者	2	6	31.0±10.5	21.0±7.4	<0.01
四氧嘧啶诱导的糖尿病	三	4	25.0±12.4	31.0±13.7	不适用。
全胰切除术	4	5	24.8±8.3	35.8±12.9	<0.05

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^*给出的p值用于比较各组的左右叶。

脱氧核糖核酸。

N.S.，无统计学意义。

生物化学研究

第1组9只正常未发生变化的狗的左右叶糖原含量没有显著差异(图6). 非糖尿病内脏分裂犬的右肝叶在60天后糖原显著高于接受肠静脉血的左肝叶，p<0.001(图6). 四氧嘧啶诱导的糖尿病逆转了糖代谢差异，因此左侧糖原储存量显著增加，p<0.01(图6). 全胰切除术后，两侧糖原含量均较高，但左右两侧之间的差异无统计学意义，如图6.

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图6

第1组正常犬和内脏血流分裂或部分门腔转位的非糖尿病和糖尿病犬的肝糖原浓度。在第2、3和4组的内脏分裂实验中，右叶给予胰胃十二指肠螺旋血，而左叶给予肠静脉血。在第5、6和7组的部分门腔静脉转位实验中，右叶接受全内脏静脉回流，而左叶接受来自后躯和肾脏的下腔静脉血。条形表示实验次数N的平均值，而垂直线显示±一个标准偏差。p值是指每个实验组内糖原右、右、左、左、叶浓度差异的显著性。

在上述第1组至第4组的任何实验中，左、右肝叶的蛋白质和脂质浓度在统计学上没有显著差异。然而，四氧嘧啶诱导的糖尿病似乎增加了两侧的脂质含量(图7).

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图7

所有实验组犬右、右、左、左肝叶脂质含量。为了进行比较，肝细胞中脂肪的组织病理学估计显示在底部。后一个值是通过光镜和电镜观察获得的，通过将脂肪量分级为0到5分制，0表示没有可检测到的脂肪，5分制为最大值。为每个组提供的指数代表了单个实验的分级平均值。

部分门腔移位

总体调查结果

在第5组的12只非糖尿病犬中，有9只在处死时称重左右肝叶，这些犬的平均随访时间为61.3±0.5（S.D.）天。右肝叶与左肝叶的比率为57.2:42.8±3.8%（S.D.），与正常未改变犬的大约30:70的比率有显著差异，p<0.001(图8).

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图8

如图所示，部分门腔静脉转位（PPT）对左右肝叶重量的影响，左右肝叶的重量通常为30:70。值得注意的是，相对于接受腔静脉血的左叶，非糖尿病犬的右叶接受了全部内脏静脉流入，而左叶接受了肥大。这种肥大效应在四氧嘧啶诱导的糖尿病犬中仅稍显不明显，但在全胰岛切除术后糖尿病犬中减少了约一半。条形图表示实验次数N的平均值，而垂直线显示±一个标准偏差。

由于四氧嘧啶诱导的糖尿病或全胰切除术的叠加，部分门腔静脉转位术后右叶的相对优势部分丧失(图8)但第5组的非糖尿病犬与第6组和第7组的糖尿病犬相比，只有第7组犬在胰脏切除术后才有统计学意义，p<0.001。

在全胰切除的狗的肝脏中，左右叶之间通常有显著的颜色差异。接受内脏血液的右肺叶看起来正常，而灌注下腔静脉血的左肺叶则呈黄色和蜡质。

病理学研究

部分门腔静脉转位后，接受全身血液的左肝叶肝细胞体积减小(图4)糖原耗尽。小叶比正常小，Kupffer细胞的大小和数量增加，并含有含铁血黄素。超微结构上，粗面内质网消失，糖原颗粒稀少，小脂滴增多。接受内脏静脉血的右肝叶的小叶和肝细胞比第1组正常犬的大(图4). 增大的肝细胞含有正常数量的糖原，没有脂肪滴。出现双核肝细胞、有丝分裂和增生的胆管。超微结构上，放大的细胞基本正常。放射自显影显示肿大的右叶中标记的肝细胞多于萎缩的左叶(表一).

胰岛素治疗的糖尿病改变了许多这些发现。门腔静脉转位引起的左叶肝细胞萎缩要么没有发生，要么数量大大减少。这种效果在第7组通过胰脏切除术患糖尿病的狗中最为明显，两个月后，左右叶的肝细胞大小大致相同，略大于对照组的肝细胞(图4). 胰腺切除术后犬肝细胞肿大，光镜下可见大量大脂滴；这种脂肪积累在左叶最多。第6组四氧嘧啶诱导的糖尿病犬的肝细胞脂肪含量低得多，多位于右叶而非左叶。四氧嘧啶诱导的糖尿病犬右叶肝细胞中可保存糖原的数量减少，但第7组犬胰腺切除后左叶和两侧肝叶中的可保存糖元数量正常。双核肝细胞和有丝分裂在右叶比在左叶更常见。

超微结构上，糖尿病犬的左叶肝细胞几乎没有粗面内质网，糖原颗粒数量正常(图9). 四氧嘧啶诱导的糖尿病犬体内脂滴数量略有增加；胰腺切除术后，大多数狗的肿瘤体积大，数量多。右叶的肝细胞也含有脂滴，但在胰腺切除术后的狗中，这些脂滴比四氧嘧啶诱导的糖尿病狗更小，频率更低。右叶粗面内质网数量正常；糖原颗粒的数量减少(图10)在胰岛切除术后，在第6组用胰岛素治疗的四氧嘧啶诱导的糖尿病犬中，而在第7组犬中没有。第6组和第7组糖尿病犬的肝脏放射自显影显示，右叶的标记肝细胞多于左叶(表一)尽管第5组的右叶优势度低于非糖尿病性部分门腔静脉转位。

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图9

第6组的一只经胰岛素治疗的四氧嘧啶诱导的糖尿病犬的左肝叶肝细胞的一部分，其部分门腔移位。粗面内质网很少，里尔但糖原含量正常。×10,250.

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图10

肝细胞的一部分来自同一只狗的右肝叶图9粗面内质网丰富，里尔，但糖原低于正常水平。×10,250.

体内脱氧核糖核酸合成

在接受部分门腔静脉转位的第5组12只非糖尿病犬中，接受内脏静脉血的右肺叶与接受全身静脉血灌注的左肺叶之间的脱氧核糖核酸合成在统计学上没有显著差异。先前存在四氧嘧啶诱导的糖尿病或伴随的胰腺切除并不影响这些结果。

生物化学研究

对第5组12只非糖尿病犬中的9只进行生化测定。内脏喂养的右叶糖原显著增加，p<0.01(图6). 对于四氧嘧啶诱导的糖尿病，糖原主要储存在左侧，尽管左叶优势没有统计学意义。全胰切除术后，两侧糖原含量几乎相等(图6). 在非糖尿病犬和四氧嘧啶诱导的糖尿病犬中，左叶的蛋白质浓度高于右侧，p<0.02；尽管没有达到统计学意义，但在全胰切除术后情况正好相反。

在所有部分门腔静脉转位实验中，肝脏脂质含量均升高，并且在接受全胰切除术的狗中，肝脏脂肪含量也显著升高(图7). 主要增加的是甘油三酯组分，而这反过来又反映在对脂质的次要组织病理学定量评估中(图7). 左右叶均显示脂肪堆积。

讨论

我们早先提出的主要门脉肝营养因子是相互作用的激素的建议是基于间接证据，这些证据表明胰岛素特别重要(33,34). 本文报道的犬只研究直接验证了这一假设，即用四氧嘧啶或全胰脏切除术诱发糖尿病，以及观察糖尿病状态如何影响内脏分裂和部分门腔静脉移位术后的结果。后一种方法将肝脏分为两部分，两部分的门静脉流入量有质的不同。此前研究表明，最重要的变量是胰腺静脉血的存在与否(33,34).

由于患有两种糖尿病的狗在术后两个月的研究期间接受了外源性胰岛素治疗，因此在任何给定的实验中，对两个肝脏碎片的影响都不是绝对胰岛素优先状态。相反，通过皮下注射引入的外源性胰岛素在吸收后分布到两个片段；稀释；通过心脏混合室；在静脉流入的情况下，通过毛细血管床传输后。与接受内脏分裂或部分转位的非糖尿病犬相比，一个片段所损失的是内源性胰岛素的运输供应，该胰岛素通常在胰腺流出物中以高浓度和与内源性胰高血糖素的生理比例输送到肝脏。

皮下注射胰岛素替代治疗的效果在不同组的糖尿病犬中并不一致，这显然是肝脂浓度高度可变的原因。Banting和Best及其同事(1)，赫西(15)许多后来的研究人员强调，如果要避免脂肪浸润，如第4组和第7组狗双侧肝脏中的脂肪浸润，胰岛素管理的重要性。当脂肪过多时，无疑会扭曲肝细胞大小数据，并可能产生其他伪影。

内脏分裂的狗提供了最一致和最容易的跨记录观察。在非糖尿病犬中，早期的实验得到了证实(33). 经胰胃十二指肠螺旋区富含激素的静脉回流灌注的右叶肝组织肥大，在为期两个月的研究期间，与从肠道返回的营养丰富的静脉流出物供应的左肝叶肝组织相比，左肝叶的增生和糖原储存。

四氧嘧啶或全胰切除术引起的糖尿病的叠加改变了这些发现。右叶及其肝细胞肥大合并左侧相对萎缩已不再是突出特征。相反，两侧的肝细胞略大于正常的狗肝脏。通过放射自显影术和脱氧核糖核酸合成从形态学上反映的最大细胞分裂从右向左转移。组织病理学上，有趣的是，在糖尿病状态下，两侧都不完全正常，因为在接受内脏分裂的非糖尿病犬中，右肺叶是正常的。糖尿病犬肝脏中最常见的结构异常是脂质空泡化增加，而组织脂质浓度的生化测量不一定能准确反映这种情况。

四氧嘧啶诱导的糖尿病与全胰切除术对内脏分裂犬的影响没有特别不同，只是肝两侧的脂肪浸润程度较轻。此外，四氧嘧啶诱导的糖尿病犬的右肝叶中糖原浓度较低，这与胰高血糖素对肝组织的持续作用有关。随着胰全切除术清除胰高血糖素，肝糖原浓度在两侧变得相等。与四氧嘧啶诱导的糖尿病相比，胰脏切除术没有其他明显的肝营养作用，这一事实表明，在这两种情况下，最重要的单一实验变量是内源性胰岛素的消除。因此，胰高血糖素和来自胰腺、胃、十二指肠和脾脏的其他物质单独或共同发挥的肝营养作用，其重要性并不接近胰岛素。最后，结果的相似性表明，胰腺切除术后流向右叶的静脉流量的减少不足以在比较胰腺切除术和四氧嘧啶诱导的糖尿病时引入一个主要的伪影。

因此，虽然胰岛素似乎是门静脉血中最重要的肝营养物质，但没有理由相信它是唯一的一种。这一点在部分换位实验中得到了很好的证明，在该实验中，右叶被给予从所有内脏器官回流的血液，从而提供了激素和营养物质的丰富。左肝叶灌注来自后躯、肾脏和肾上腺的全身静脉血。在非糖尿病犬中，右叶的优势和左叶的劣势与内脏分裂实验后相似但更大。四氧嘧啶诱导的糖尿病，尤其是全胰切除术，可以缩小两侧在肥大、增生和其他方面的差异，但右叶优势并没有消除。将这些发现转化为更实际的术语，门静脉灌注的最有利条件是内脏静脉血，内脏静脉血液中含有正常量的内源性胰岛素。最不利的条件是全身静脉血灌注。中等质量的内脏静脉血缺乏内源性胰岛素，但富含其他元素。

尽管我们认为这是合理和可能的(32,33,34)，波普尔(25)和其他人认为，一些激素之间的相互关系以及与营养物质的关系构成了肝营养效应的本质，只有胰岛素被明确地证明是健康狗的肝营养。我们一直在使用的实验制剂可能太粗糙，无法证明其他个别激素或营养素的较小或更微妙的影响，而这些激素或营养物质可能具有显著的累积影响。同样的限制显然也适用于小泽及其同伙的技术(24)重点关注胰岛素对肝细胞线粒体代谢的有益影响，以及Younger及其同事的历史性重要研究(39). 随着Bissell所描述的用于分离大鼠肝细胞的单层肝细胞培养方法的开发，有望取得进一步进展(2)查普曼和他们的同事(9)和勒弗特(17,18). 利用这些技术，可以控制培养基的成分，并且可以在改变浓度的条件下确定其对肝细胞结构和功能的影响。

通过利用肝细胞单层法，Leffert(17,18)在过去一年中，我们特别成功地发现了广泛内分泌控制肝细胞生长的证据。在他最近总结的这项工作中，Leffert(17,18)已确定胰岛素、羟可的松、三碘甲状腺素和生长激素是脱氧核糖核酸合成的可变启动剂或增强剂，胰高血糖素可拮抗强大的胰岛素效应。Leffert引用了其他非激素的血清因子，可能包括脂质成分和特定氨基酸(17,18)作为肝细胞生长的调节剂或抑制剂。从康奈尔及其同事的演示可以想象出这些控制机制的潜在复杂性(10)一些氨基酸，如赖氨酸，可能会模拟激素的作用。

在我们早期对肝营养因子的所有研究中，以及在那些使用单层技术的研究中，都明确或默认这样的假设，即这些门脉因子参与了部分肝切除术后肝再生的控制。相信这一点的主要原因是我们对慢性双肝片段制剂的研究(20,33)根据形态学标准判断，在这些实验中，通过全内脏静脉回流或其胰胃十二指肠螺旋部分灌注约两个月的肝组织中，细胞分裂比同样时间内缺乏这种血液的肝组织大。通过放射自显影术和脱氧核糖核酸合成的测量，本文报道的实验也得出了同样的结论，重要的补充观察结果是，全胰切除或四氧嘧啶诱导的糖尿病产生后，内脏分裂实验中富集侧相对较高的细胞复制显著降低。

然而，这些研究中没有一项涉及肝部分切除术。近年来，一些工人主要对再生感兴趣，从西格尔开始(31)，设计了利用双肝片段模型的特性直接测试肝营养物质是否参与肝切除后数小时或数天内发生的再生的实验。李(16)、钱德勒(8)和费希尔(11)他们的同事们已经提供了令人信服的证据，证明门脉肝营养因子对正常肝再生至关重要。Broelsch和他的同事通过在同样接受部分肝切除的同种大鼠中使用巧妙的肝脏和胰腺复合移植物(5)肝脏增生主要控制在胰腺。令人感兴趣的是，兰森和他的同事(27)在包括免疫耐受比格犬受体在内的狗身上使用了几乎相同的复合移植手术，但没有进行肝切除。他们根据增生以外的标准得出结论，胰腺是主要肝营养因子的来源。

对各种内脏器官摘除后肝脏再生的研究提供了不太一致的结果。Sgro和他的同事(30)在大鼠中发现，胰脏切除术显著抑制了对部分肝切除术的再生反应，但切除其他内脏器官则没有这种作用。相比之下，费舍尔(12)在进行了类似的研究后，声称主要的增生诱导因子来自肠道。价格(26)，最大值(23)和Bucher(6)他们的助手切除了大鼠或狗的所有非肝内脏器官。这些动物通过静脉注射含有胰岛素的药物维持生命。在小肝和大肝部分切除术后，这些动物都发生了再生，但Bucher和Swaffield(6)证明这比正常情况下更晚、更不剧烈。Bucher和Swaffield得出结论，门脉肝营养因子不是肝再生的先决条件，但再生是有条件的，只有在这些物质存在的情况下才能充分发挥其潜力。这一观点，以及我们自己的观点，与温布伦及其同事的观点一致(38)他们认为再生是几个互补过程的产物，而不是任何单一决定因素的结果。尽管有着广泛一致的基础，Bucher(6)和Weinbren(38)迄今为止，他们的同僚必须被归类为怀疑者，怀疑门静脉血尤其是胰岛素在再生中的首要地位。

多因素概念有助于解释再生的某些特征，包括肝细胞在再生过程中的肥大和增生不一定是平行的，正如Sigel所强调的那样(31)和价格(26)和Weinbren(38)和他们的同事。在早期出版物中(33,34)，我们提到了肝营养概念在理解几种临床情况下肝脏生理学方面的其他一些重要含义。这里需要增加两个更有希望的调查领域。首先，已知的肝营养物质，尤其是胰岛素对急性肝损伤的影响应单独或联合测试。如果肝损伤后的恢复过程不能得到良好的影响，那将是令人惊讶的。第二，肝营养因子可能对预防或治疗门静脉完全分流后发生在动物身上的肝性脑病有价值，而在人类身上则不常见。

总结

10只非糖尿病犬接受了一种称为内脏分离的手术，该手术将营养丰富的静脉从肠道回流至肝左叶，并将富含激素的胰胃十二指肠螺旋静脉回流至肝右叶。两个月后，右叶发生了预期的大体和微观肥大。与左叶异常萎缩和糖原缺失的肝细胞相比，通过显微镜检查、脱氧核糖核酸合成测量和放射自显影结果判断，右叶大肝细胞和其他正常肝细胞的细胞分裂率较高。两侧的细胞复制量均大于正常未改变犬的肝脏。

由于四只狗先前患有四氧嘧啶诱导的糖尿病，以及六只狗在内脏分裂的同时进行全胰切除术，内脏分裂后右叶的优势几乎完全消失。在这10只糖尿病犬中，在术后研究的两个月期间，皮下注射胰岛素，两侧的肝叶和肝细胞大小几乎相等。通过光镜和电镜观察，两侧肝细胞均出现异常，右侧肝细胞稍显不明显。然而，最活跃的细胞分裂现在转移到了左叶。四氧嘧啶诱导糖尿病的结果与全胰切除术后的结果相似，只是四氧嘧啶实验中肝两侧的脂质沉积较少，右叶的糖原选择性减少。后者的发现可能是由于胰高血糖素对患有四氧嘧啶糖尿病的狗的持续作用。

12只非糖尿病犬进行了一种称为部分门腔静脉转位的手术，将来自后躯、肾脏和肾上腺的全身静脉血引导至肝左叶，并将内脏总静脉回流至右叶。两个月后，富含糖原的右叶的相对肥大和增生程度甚至比内脏分裂后更大，左叶肝细胞的形态学损伤也更大。

部分门腔静脉转位术后右叶肥大程度减轻，但四只狗的四氧嘧啶诱导糖尿病和另外六只狗的全胰切除术并未消除。用胰岛素对狗进行皮下注射。从结构上看，两个月后右侧肝细胞的状况比左侧肝细胞好，尽管两者都不正常。根据标准显微镜和放射自显影术判断，右侧的细胞分裂优势降低，但没有侧移。生化分析反映了是否存在胰高血糖素。

这些发现与我们早期的多因素假说一致，该假说认为门脉肝营养因子主要是内脏器官产生并直接输送到肝脏的相互反应激素，并且由于高浓度的营养，激素之间的相互关系可能具有更大的意义同一静脉血中的底物。这些观察结果还通过直接测试证实了以下观点：胰岛素是最重要的肝营养因子，它深刻影响肝细胞结构、分裂和功能的许多方面。

致谢

参与者信息

T.E.Starzl，科罗拉多大学医学中心外科和科罗拉多州丹佛市退伍军人管理医院。

K.A.波特，英国伦敦圣玛丽医院和医学院病理学系。

N.Kashiwagi，科罗拉多大学医学中心外科和科罗拉多州丹佛市退伍军人管理医院。

I.Y.Lee，科罗拉多大学医学中心外科和科罗拉多州丹佛市退伍军人管理医院。

W.J.I.Russell，英国伦敦圣玛丽医院和医学院病理学系。

C.W.Putnam，科罗拉多大学医学中心外科和科罗拉多州丹佛市退伍军人管理医院。

参考文献