(一)肝功能指數 AST、ALT 結果方面
血漿中AST 與 ALT 兩者都是肝損傷的指標項目,兩者的異常升高與慢性酒 精中毒有關, 因此,兩者可以用來作為辨別酒精性肝臟疾病與非酒精性肝臟疾 病之參考。在本研究中,相較於同性別的對照組,長期酒精投予都會造成血漿中 AST 與 ALT 之活性顯著地上升,而且雌性組的升高情形也比雄性組的更明顯。
(二)膽固醇之變化
於本研究中,不論雄性或雌性大白鼠,攝取酒精造成TC 濃度顯著地比對照
組增加。根據Latour 等人的研究報告指出,長期攝取酒精會造成血漿中 TC 濃度 上升,主要原因包括:血漿中 LDL-C 濃度增加以及酒精促使腸道對膽固醇吸收 能力提高所導致(Latour et al., 1999)。
雌性酒精組肝臟中TC 含量比雄性組顯著更多。造成膽固醇累積在肝臟中之
原因,與長期攝取酒精會增加細胞內膽固醇的合成(Visioli et al., 1998)以及降低膽 固醇代謝成膽酸的速率(Lakshmanan and Veech, 1977)等因素有關。
(三)三酸甘油酯之變化
在肝臟中TG 含量方面,也是一樣的結果。造成肝臟中 TG 含量增加之原因 包括:肝細胞中脂肪酸β-oxidation 作用受抑制,使得脂肪酸無法進行代謝分解而
形成TG。此外,肝臟從血液中得到的游離脂肪酸,也會受到酒精代謝之影響而
無法進行代謝而形成 TG。因此,不同來源的脂肪酸堆積於肝臟中後,會以 TG
的型式儲存於肝臟中,而造成脂肪堆積的情形(Lieber, 1994)。此外,我們的結果 也發現,雌性酒精組大白鼠肝臟中,TG 堆積之情形比雄性組嚴重。根據 Grimbert 等人的實驗結果顯示,懷孕末期的小鼠肝細胞中脂肪酸β-oxidation 與 TCA cycle
的作用會下降,導致肝細胞中游離脂肪酸含量增加,如果注射雌二醇(estrodiol) 給予這些懷孕小鼠,則會誘發懷孕小鼠發生急性脂肪性肝之形成,故推測過高的 雌激素可能會影響脂肪酸 β-oxidation 而導致細胞內脂肪之堆積(Grimbert et al., 1993)。故,我們推論雌激素可能是造成雌性酒精組大白鼠肝臟脂質堆積情形較 嚴重之原因。
由此可知,長期攝取酒精會造成肝臟中TC 與 TG 之堆積,導致酒精性脂肪 肝之形成,其中又以雌性比雄性脂肪肝情形更加嚴重。
(四)肝臟組織中抗氧化物質 GSH 之含量
GSH可以參與抗氧化酵素GPX之作用以清除過多之自由基(如:H2O2與 OH•)。GSH也可以熬合金屬離子(如:Cu+)藉以阻斷自由基之形成(Hanna and Mason, 1992)。此外,如文獻回顧所述,GSH也參與肝臟中許多重要的代謝路徑,
幫助外來物質之正常代謝。因此,GSH對於生命體而言是相當重要的。GSH是由 glutamic acid、cysteine、glycine三個胺基酸所組成的,而且GSH是細胞內提供thiol 基團之主要來源(Sastre et al., 1996)。GSH除了走重新合成路徑(de novo),將這三 種氨基酸合成GSH之外,GSH也能夠藉由GRD的作用將氧化型式的GSSG,轉變 成為2個分子的GSH。因此,藉由GSH、GSSG之含量以及[GSH/GSSG]比值這三 個項目,就能夠判斷GSH整體之變化。
在本研究結果中,長期攝取酒精所造成的氧化壓力,會導致體內肝臟中GSH
含量明顯減少。其中又以雌性大白鼠的GSH 含量明顯比雄性組減少與降低。根
據這些結果顯示,我們推論,長期攝取酒精會造成組織中抗氧化物質GSH 耗盡,
其機轉至少有一部份是因為酒精會藉由阻礙GSSG 轉變成為 GSH 所造成。
雖然在文獻回顧中曾經提到,酒精代謝產物乙醛會與 GSH 形成附加物
(adduct)而導致 GSH 含量減少(Vina et al., 1980)。但是,有研究指出,乙醛並不 容易和GSH 形成穩定的鍵結(Kera et al., 1985),而是當乙醛處於超過生理濃度之 情形下,才會與GSH 有明顯的附加物形成(Speisky et al., 1988)。根據不同動物實
驗模式的研究結果顯示,長期攝取酒精所導致的氧化壓力,會導致肝臟中 GSH 含量顯著減少(Zidenberg-Cherr et al., 1990; Hirano et al., 1992)。另外,有研究指
出,酗酒者血液中 GSH 含量顯著較正常人減少,且參與 GSH 合成的酵素
glutathione synthetase 活性亦顯著降低(Loguercio et al., 1997),因此,長期攝取酒 精可能會導致glutathione synthetase 活性降低,使 GSH 合成作用受抑制而減少。
也有一些研究學者曾經指出,慢性酒精投予並不會影響到肝臟中GSH 的含量,
然而也有別的學者發現肝臟中GSH 含量會受到影響而增加或減少。這些文章中
最互相矛盾之處在於長期酒精投予對肝臟中GSH 含量所造成的影響,有可能歸
因於酒精投予時間的長短和營養所造成的影響或者是日夜週期的差異(Ishii et al., 1997)。
(五)肝臟中細胞色素 P450 2E1 (CYP2E1)表現量
根 據 早 期 的 研 究 發 現 , 在 大 白 鼠 與 兔 子 的 肝 臟 微 粒 體 中 , 屬 於 P450 superfamily 的 CYP2E1,特別會受到酒精等小分子的誘導作用而表現(Teschke et al., 1977; Koop et al., 1982),在人體也證實 CYP2E1 會特異性地受到酒精所誘導 (Nelson et al., 1993)。在慢性與過度飲酒的人身上,CYP2E1 會受到誘發而造成這 些人對於酒精的代謝速率加快(metabolic tolerance) (Salaspuro and Lieber, 1979)。
在本研究中我們也再次確認長期餵食酒精的大白鼠,無論雄性或雌性,其肝臟中 的微粒體都有明顯偵測到此一蛋白質的表現。CYP2E1 除了具有代謝酒精作用之 外,有許多的研究文獻指出,CYP2E1 的誘導作用會造成氧化壓力上升,因此與 酒精性肝臟疾病的形成有密切之相關性(Lieber, 2004)。酒精若是經由 CYP2E1 代 謝則會產生更具活性的ROS。由於 ROS 在化學上以及電位上均不穩定,而且會
很快地與構成細胞重要的他分子如:脂質、蛋白質以及DNA 作用,造成這些分
子受到氧化作用而影響其正常功用。例如,ROS 會與圍繞在細胞膜上的脂質作 用,而造成脂質過氧化反應,使得細胞膜完整性受損,造成肝細胞死亡(Ishii et al., 2003)。而且在大白鼠實驗中也發現到,透過抑制 CYP2E1 的作用,可以防止酒 精所造成的肝損傷(Gouillon et al., 2000)。
(六)血漿中 TNF-α之濃度方面
在另一項動物實驗中,同樣地使用 Lieber-Decarli 模式的酒精液體飼料餵食 雄性與雌性大白鼠為期八週,其結果顯示,餵食酒精組大白鼠肝臟中TNF-α之含 量會比對照組明顯增加,進而導致肝臟中有更多的肝細胞走向細胞凋亡造成肝損 傷,其中有以雌性組大白鼠肝臟中TNF-α含量與肝細胞細胞凋亡增加之情形較雄 性組更顯著(Colantoni et al., 2003)。在本次實驗中,我們也偵測到餵食酒精組大 白鼠血漿中 TNF-α濃度明顯比對照組增加。雖然雌性酒精組的 TNF-α濃度有比 雄性酒精組的高,但是並不顯著。因此,我們推測可能是因為偵測細胞激素的位 置於血漿或組織原位(in situ)的不同所導致。目前許多偵測細胞激素的文獻指 出,偵測組織中的細胞激素產生量比偵測全身性(systemic)更重要,也更能反映 目標組織正處於何種病理過程(Das et al., 2005)。
(七)小腸組織病理切片之觀察
根據 Zucoloto 等人的研究指出,大白鼠經過空腸前端切除手術之後,餵食
酒精液體飼料1 個月之後,發現其空腸的細胞數目、負責吸收養分的腸細胞高度
以及位於底部的crypt cell 數目,皆顯著減少(Zucoloto et al., 1996)。但是,也有 研究指出,依照Lieber-Decarli 模式餵食大白鼠酒精液體飼料 35 天之後,其小腸 病理切片觀察結果顯示與正常組之間並無差異(Tamai et al., 2002)。在本研究中,
酒精組與對照組的十二指腸上皮組織並無明顯變化。推測由於 Lieber-Decarli 模 式中含較低濃度的酒精(5%, wt/vol),所以並不會造成一些病理方面的變化,例 如:小腸黏膜的糜爛或是喪失上皮組織的細胞等症灶。
(八)肝臟組織病理變化之觀察
配合肝臟病理切片之結果,也可以清楚地觀察到雌性組大白鼠的肝臟,受到
酒精所誘導之傷害是更嚴重的。根據文獻報告指出,女性對於酒精所造成之酒精 性肝臟疾病比男性更容易產生。在一項動物實驗中,依照 Lieber-Decarli 模式餵 食雄性與雌性大白鼠酒精液體飼料,實驗進行八週之後發現,雌性大白鼠酒精性 肝損傷的情形比雄性嚴重(Colantoni et al., 2003)。根據早期與近期的流行病學研 究結果指出,相較於男性,儘管女性的酒精攝取量較少、飲酒史持續時間較短,
仍然會形成酒精性肝臟疾病(Ashley et al., 1977; Becker et al., 1996)。同樣地,在 一些國外的臨床研究中,也有相同的發現(Krasner et al., 1977; Morgan and Sherlock, 1977; Gavaler, 1982)。甚至有一些研究認為,女性每日飲酒量低於 2 drinks [1 drink = 2 瓶啤酒(beer, 12 oz) = 1 小杯葡萄酒(wine, 5 oz) = 1 口烈酒 (spirit, 1.5 oz)]就會有形成肝硬化之危險,男性則是每日至少需要 4 drinks 才會 (Ashley et al., 1977; Loft et al., 1987; Frezza et al., 1990; Thomasson, 1995; Taylor et al., 1996; Kovacs and Messingham, 2002)。
究竟導致女性比男性更容易形成酒精性肝傷害的致病機轉為何?目前有許多 的研究正在釐清此項性別所造成的差異性,並且認為荷爾蒙可能是最大的原因。
因此,有一些動物實驗,使用卵巢切除手術或是藉由投予荷爾蒙接受體的拮抗劑 (receptor antagonist),證明在雌性大白鼠體內,雌激素(estrogen)的存在會導肝臟 中的Kupffer cells 更容易受到酒精所導致的內毒素血症影響,而促進 Kupffer cells 表現更多的CD14,進而產生更多量的促發炎細胞激素 TNF-α,而導致較嚴重的 肝損傷(Yin et al., 2000)。所以,雌激素可能是造成女性比男性更容易因為攝取酒 精而導致肝傷害的主因。