肝脏实际上是由肝实质和一系列管道结构组成，肝内有两个不同的管道系统，一个是Glisson系统，另一个是肝静脉系统。前者包含门静脉、肝动脉和肝胆管，三者被包于一结缔组织鞘内，称为Glisson鞘，经第一肝门处出入于肝实质内。此三者不论在肝内或肝门，都是走在一起的。肝静脉系统是肝内血液的流出道，单独构成一个系统。门静脉与肝动脉进入肝脏后，反复分支，在肝小叶周围形成小叶间静脉和小叶间动脉，进入肝血窦中（即毛细血管），再经中央静脉注入肝静脉，肝静脉的主干及其属支位于Glisson系统的叶间裂或段间裂内，并与Glisson系统管道相交叉，经肝脏后上方的静脉窝（即第二肝门）注入下腔静脉（图 2-1，图 2-2）。

肝动脉入肝后与门静脉伴行分支，在肝内分布与门静脉的分布大体相一致。肝动脉从腹腔动脉发出后，称肝总动脉，沿胰腺上缘向右行走，随即转向前上方，到达十二指肠第一段的上方，先分出胃右动脉和胃十二指肠动脉，此后主干即称肝固有动脉，在肝十二指肠韧带内与门静脉、胆总管共同上行。肝固有动脉位于胆总管内侧，门静脉前方，在其未进入肝门前，即分成左、右肝动脉。在肝门区，肝动脉是在最浅层，手术时最易显露。

肝动脉是肝脏的营养血管。小叶间动脉有数层环形平滑肌，直径100μm的小动脉含两层平滑肌，直径15～25μm者仅有一层平滑肌。

肝动脉可有多种分支，包括：

1.在门管区内形成毛细血管网供应结缔组织营养。

2.在胆管周围和上皮下形成胆管周围血管丛，为胆管提供营养，而后合成小静脉直接或与终末门微静脉吻合后连通肝血窦，形成所谓门静脉的“内根”，这种特殊血液循环途径称为胆周门管，对胆管的分泌、再吸收及胆汁浓缩有重要作用，“门管”血流流入血窦可能对肝细胞分泌胆汁功能起调节作用。

3.终末微动脉可直接进入小叶边缘的血窦，也可短程穿入肝小叶内再进入周边带的直血窦。

4.肝动脉与门静脉分支在行程中直接吻合，从而使肝动脉终末端的血压下降、血流减慢，而门静脉终末端的血压升高、血流加速使肝动脉与门静脉终末支进入血窦前的血压与流速得以平衡，加上终末微动脉及入口静脉壁内皮细胞的调节作用和吻合丰富的小叶周围血窦的减压作用，使进入小叶血窦的血液流量、流速得以控制，又避免了两种血流流速不同而产生涡流的可能，对保证肝组织、细胞在稳定内环境中执行其多种生理功能至关重要，也是肝脏微循环的重要特点之一。

5.肝动脉-动脉吻合支：肝动脉发出的毛细血管，有时可在汇管区内返回肝动脉的远心端，其意义不清。

6.一些分支可穿过1～3个肝小叶，在其他小叶的间隙内分成窦支进入周边血窦。

7.动脉性毛细血管在较大汇管区内行走于肝动脉、门静脉及胆管之间可进入胆管周围毛细血管丛，经内根入门静脉，经内根门静脉进入血窦，或重新返回肝动脉的远心端。

总之，肝动脉的血液仅有一小部分直接进入血窦，大部分经过各种通路流经门静脉后再进入肝血窦。小叶间动脉及其分支在神经尤其是肾上腺素能神经作用下可收缩。在动脉分叉处，终末微动脉与血窦连接处，肝动脉-门静脉吻合支等均有括约肌，这些分支血管运动时对血窦的血流及压力起主要调节作用。

肝静脉系统包括左、中、右3支主要肝静脉和一些直接开口于下腔静脉的小静脉，又称肝短静脉。肝静脉在肝内的行径与门静脉、肝动脉和肝胆管相互交叉（图2-3～图2-5）。肝右静脉位于右叶间裂内，汇集右后叶全部和右前叶一部分的血液。肝中静脉居于正中裂，汇集右前叶大部和左内叶全部的血液。肝左静脉位于左段间裂内汇集左外叶全部血液。有时肝中静脉和肝左静脉汇成一个总干进入下腔静脉。3支主要肝静脉汇入的下腔静脉处也称为第二肝门。此外，尚有4～8支肝短静脉，主要汇集尾状叶和右后叶脏面区血液，直接进入下腔静脉的左、右前壁（也称为第三肝门）。

肝静脉的终末支为中央静脉，直径约45μm，管壁无平滑肌，只有少量结缔组织。肝血窦可开口于中央静脉，开口处内皮细胞的舒缩形成出口括约肌控制血窦内血液的输出。中央静脉与小叶基部的小叶下静脉垂直连接，在同一平面内，如有2条中央静脉与肝静脉属支相连，则夹角为120°。小叶下静脉直径90～200μm，管壁结缔组织较厚，含弹力纤维较多。小叶下静脉汇集成较粗的收集静脉，进而汇合成3支肝静脉和数支肝短静脉进入下腔静脉。最近有研究表明，不仅中央静脉而且连接下腔静脉的肝静脉属支，甚至管径为2 500μm的大属支也同样向心性地汇集放射状血窦的血液。

下腔静脉位于肝脏面，长度为7～9cm，在其最上方为3支主要肝静脉的入口处（此处紧贴横膈），最下方为右后侧肝静脉（肝短静脉中最粗大的一支，主要汇集右后叶脏面区的血液）的入口处，在其附近还有一支来自尾状突的小肝静脉，开口于下腔静脉的前壁。

门静脉由肠系膜上静脉和脾静脉在胰腺颈部的后方汇合而成，相当于第2腰椎水平，它走向右上方，经十二指肠第一部后方，到达肝十二指肠韧带内，在网膜孔前方，胆总管和肝动脉的深面，上升到肝门处，分成左右两干，进入肝实质（图2-6～图2-9）。成年人门静脉长5.5～8.0cm，内径约1.0cm。

门静脉在肠系膜上静脉与脾静脉汇合后的主干上还接受部分小静脉，如胃冠状静脉、幽门静脉、副胰静脉、胰十二指肠上静脉和胆囊静脉等。门静脉无静脉瓣，在体内构成独立的循环系统，它与体循环之间有四处主要交通支：即胃冠状静脉与食管下端静脉丛吻合，通过奇静脉入上腔静脉；肠系膜下静脉到直肠上静脉和直肠下静脉与肛管静脉吻合，经过阴部内静脉入下腔静脉；脐旁静脉和腹壁上下深静脉相吻合，然后分别进入上、下腔静脉；在腹膜后，肠系膜静脉分支和下腔静脉分支相吻合（Retzius静脉），进入下腔静脉。这些吻合支在正常情况下很细小，血流量很少，临床意义不大，但在门静脉高压时，则吻合支扩大，大量门静脉血液流经此吻合支进入体循环，特别是食管下端静脉迂曲扩张，壁变薄，可引起破裂大出血。因此，这些吻合支在门静脉高压时有重要临床意义。

门静脉在肝门横沟处分成左、右支入肝。门静脉左干沿肝门横沟走向左侧，至左纵沟处入肝实质。一般可分为横部、角部、矢状部和囊部。横部长2～4cm，在其后缘发出分支分布于尾状叶左侧部，角部及囊部外侧缘各发出一支分布于左外叶上下段，矢状部内侧缘发出分支分布于左内叶。囊部与肝圆韧带相连，内有闭塞的脐静脉。门静脉右干粗短，长1～3cm，在其后缘发出分支至尾状叶右侧部，然后再分出两大支到右前叶和右后叶，后者又分为上、下两支到右后叶上下段。

肝脏的微循环单位是肝脏最小的结构、功能单位的体液循环动态，所以经典肝小叶与门管小叶作为微循环单位的观点已被放弃，目前倾向于“肝腺泡”作为微循环单位。

肝腺泡以门管区发出的终末门静脉和肝微动脉为中轴，伴有胆管、淋巴管和神经分支，两端以中央静脉为界，从中轴至一侧中央静脉的肝板断面约由几十个肝细胞排列组成。一个经典肝小叶包含6个肝腺泡。肝腺泡立体形态似橄榄，平面呈卵圆形。从一个终末前血管发出的3个终末支为中轴组成3个肝腺泡与其终末前血管周围的肝实质共同组成1个复腺泡，它的中心是1个较小的门管区。3～4个复腺泡组成1个腺泡球，中心为较大的门管区。1个腺泡球接受1条血管干供血，分泌的胆汁排入1个胆管。单腺泡、复腺泡和腺泡球构成肝的一级、二级和三级结构单位。肝腺泡内不同部位的肝细胞结构、代谢、酶活性都存在差异，称为结构和功能梯度差异。

根据血流方向及肝腺泡获得血供先后优劣的微环境差异，可将之分为3个功能带。近中轴血管部分为Ⅰ带，肝细胞优先获得富含氧与营养成分的血供，细胞代谢活跃，细胞内线粒体体积大，细胞吞噬活动与抗病毒和再生能力较强；肝细胞富含琥珀酸脱氢酶，细胞色素氧化酶、ATP酶、转氨酶等含量也较高，为主要的蛋白和糖原合成部位。肝腺泡远端靠近中央静脉部分为Ⅲ带，肝细胞获得氧和营养成分条件较差，抗病毒和再生能力较低，线粒体数量稍多，但体积小、细长、散在，细胞内以还原型辅酶Ⅰ、还原型辅酶Ⅱ、黄素酶等含量较高。毒物所致中毒性变化首先出现于该带，早期肝硬化时这部分细胞首先为纤维组织取代。Ⅲ带主要为脂肪、色素、药物等代谢部位。Ⅰ带与Ⅲ带之间部分为Ⅱ带，肝细胞的营养条件也介于Ⅰ、Ⅲ带之间。若以门管区为中心又可将腺泡划为A、B、C三个区。B、C区从终末血管的较多分支获得较优血供，A区靠近门管区，终末血管分支少，肝细胞血供较差。

腺泡作为肝脏微循环单位已经组织和病理学证实，从而得到广泛认同和重视。但也有学者提出静脉也发出与周围血窦相连的入口静脉，肝动脉及其分支在行程中也不断发出肝动脉-门静脉直接吻合支、动脉性毛细血管、胆管周围毛细血管等侧支通路进入肝血窦，而管径2 500μm的肝静脉也同样接受血窦的血液，且凡是接受血窦血液的肝静脉周围的肝细胞与作为肝静脉终末支的中心静脉周围的肝细胞在形态、结构及病损时的改变基本一致。Rappaport根据血供先后及细胞功能梯度划分的3个区带中任何1个区带内肝细胞的损害程度、再生速度又绝非均等，因此认为肝腺泡尚可划分为更小的功能单位，提出以1条入口静脉所供应血液的相应血窦野、汇聚该血窦野而注入肝静脉的集合血窦以及在这个血窦野范围内的微胆管、微淋巴管和神经末梢作为一个肝微循环单位的观点。

肝窦位于肝板之间的陷窝内，实质为特殊形态的毛细血管，通过肝板孔而连接成网，宽大而不规则。不同种类动物的血窦形成、大小不同，人血窦呈囊状，直径20～30μm。

腺泡Ⅰ带血窦表面积与腔容积之比较大，窦腔窄而弯曲，血流缓慢，便于物质交换。Ⅲ带血窦较直而宽，血流快，易进入中央静脉。窦内血流速度不同，直窦快而连接部分慢。

内皮细胞与肝细胞间存在狭小间隙称窦周隙或Disse间隙，窦周隙宽约0.4μm，血浆经内皮孔窗进入窦周隙，而肝细胞绒毛伸入该间隙，漂浮于血浆内，与血浆进行物质交换。电镜观察相邻肝细胞间近窦周隙处间隙较宽大，称细胞间陷窝，此处肝细胞绒毛较长，表面的小凹陷较多，是细胞吞饮和胞吐较活跃的部位。肝细胞间通道与窦周隙相通，故小叶间的窦周隙是相互通连的细微间隙。肝细胞以广大面积（72%）与窦周隙的血浆进行物质交换，窦周隙的血浆从肝小叶中心流向边缘是构成肝内淋巴液的主要来源。

肝窦壁衬有肝窦内皮细胞（liver sinusoidal endothelial cells，LSEC）、库普弗细胞（Kupffer cells，KC）、肝星状细胞（hepatic stellate cells，HSC）及肝树突状细胞（dendritic cells，DC）等。

是肝窦壁主要的细胞群，占窦周细胞总数的70%，因此肝窦内皮细胞对于维持正常的肝功能起着十分重要的作用。同时肝窦内皮细胞在肝脏的病理生理过程中发挥着诸多的重要功能。

肝窦内皮细胞扁而薄，含核部分凸向窦腔，腔面有少量微绒毛及小凹陷。扁平部有众多无隔膜窗孔，胞间疏松连接，但极少连接结构，常有0.1～0.5μm甚至达1μm的间隙。因此，血液与肝细胞间无严密屏障结构，血浆中除乳糜微粒外其他大分子物质均可自由通过。生理条件下由于窗孔结构的存在和缺乏内皮下完整基膜的结构，由LSEC构成的肝窦壁是全身毛细血管壁中唯一缺乏基膜的毛细血管。除窦内的血细胞外，血浆成分均能从窗孔进入Disse间隙，进行物质交换。

窗孔是LSEC最具特征性的结构，直径从小于10nm至1～2μm不等，对于是否存在大窗孔一直有争议。大体上，扫描电镜下内皮细胞的窗孔直径在150～175nm之间，出现频率为每9～13μm ²，占内皮细胞表面积的6%～8%。同时也有大于400nm者，在排除了电镜伪像后，认为大窗孔由周围的小窗孔融合而成。LSEC窗孔数量、大小随腺泡带而有差异，Ⅰ带孔数少而孔径大，适于大分子物质通过，Ⅲ带孔径小而数量多，适于最终完成腺泡内的物质交换，对血液内溶质浓度和pH值有精细调节作用。扫描电镜下的观察显示从门静脉周到小叶中心区域，窗孔的出现率为6%～8%。

从小鼠肝脏中已分离出2种特征不同的LSEC，分别为Ⅰ型和Ⅱ型，2种LSEC的窗孔总面积与细胞总面积比值相差很大，且细胞功能标志物存在差异。根据LSEC表达的半乳糖受体、甘露糖受体和孔率3个指标将LSEC分成2类，即低孔率细胞（主要在汇管周围，糖受体表达较多）和高孔率细胞（主要在中央静脉周围，糖受体表达很低）。LSEC的这种异质性与其功能有密切关系，位于不同区域的LSEC其功能也不同。近年来发现不同区域的LSEC的功能可被IL-1β诱导相互转换。

窗孔为动态结构，它不仅与肝窦的通透性相关，而且与肝窦血流的调节相关。除受机械性作用调控外，内皮细胞内还有微管、微丝并含有肌动蛋白和肌球蛋白使内皮孔窗的形态、大小受生理状况和药物的影响而缩小、关闭或扩大。窗孔大小的影响因素主要有：

（1）受肝窦压力大小和Ca ²⁺肌动蛋白微丝的调节；Rho通过调节肌动蛋白而调节窗孔的改变。

（2）肝窦周围分布着神经末梢，交感和副交感神经传出的刺激（去甲肾上腺素和乙酰胆碱等递质的释放）分别使窗孔缩小和扩大。

（3）内毒素、乙醇、超氧阴离子、过氧化物、转化生长因子β能直接作用于LSEC使窗孔缩小，降血脂药、视黄酸则能使窗孔扩张。

（4）细胞外间质亦参与LSEC窗孔大小的调节，Disse腔中间质胶原的沉积与LSEC失窗孔化有关。

（5）作用于微管的药物——细胞松弛素可使微管解聚，引起窗孔结构改变。

ATP产生不足也影响窗孔结构的维持，葡萄糖可使缺氧损伤时的窗孔结构部分恢复。另有研究表明，病毒感染LSEC可使窗孔数目与直径减少，而使用细胞松弛素无法逆转这一改变，提示窗孔改变尚有其他机制参与。

LSEC的分离方法主要有3种，即早期的链霉蛋白酶灌注结合离心淘洗的方法，经典的胶原酶灌注结合Percoll密度梯度离心加选择性贴壁的方法，近期日本学者所采用的胶原酶灌注结合单抗SE-1免疫磁珠法。影响细胞得率和活力的主要因素有：

（1）酶的活性：灌注液应维持37℃，使酶的活性达最高，且最好选用同一批次的酶。

（2）灌注的速度及方式：采用输液泵匀速灌注，既能冲洗干净红细胞，又能避免对肝窦内皮的损伤。原位结合离体的灌注方式既节约酶的用量又保证消化效果，灌注时还应避免气泡的产生。

（3）密度梯度液的制备：Percoll液应调到适当的pH值和渗透压，不同浓度的梯度液应沿管壁缓慢加入，使之形成明显界面。

（4）密度梯度离心前应严格平衡离心管，洗涤细胞时应避免用力吹打。LSECs的培养条件较为苛刻，且只能短期培养。

肝窦内皮细胞（LSEC）的表型及其相应的生物学特性与其他内皮细胞有一定的差异。LSEC表达其他内皮细胞而不表达某些受体如IgG的Fc受体、CD13、CD14等以及一些黏附分子如ICAM-1、CD4、α5、β1。LSEC不表达其他血管内皮细胞表达的分子，如CD62、CD31、CD34等。这可能与LSEC所处的微环境有关。

肝腺泡各带内的LSEC如同肝的其他非实质细胞一样，不仅有形态结构的差异，而且还有表型的差异。Ⅱ带和Ⅲ带LSEC不表达IF-10抗原（连续型毛细血管内皮细胞的标志），但表达特异性标志CD14和CD16。Ⅰ带内的LSEC则表达IF-10抗原，而缺乏CD14和CD16。而CD4、CD13以及其他黏附分子的表达，各带LSEC无明显差异。肝腺泡各带LSEC的IF-10的表达不同，可能与腺泡各带微环境不同而影响LSEC的分化有关。肝腺泡Ⅰ带LSEC缺乏CD14和CD16，肝血流中的IgG与Ⅰ带LSEC的亲和力低于Ⅱ带和Ⅲ带，故Ⅰ带LSEC的清除功能也逊于Ⅱ带和Ⅲ带。

也称血管性假血友病因子（von Willebrand factor，vWF），是由血管内皮细胞和巨核细胞合成的一种大分子糖蛋白，在损伤后的止血过程中起重要作用。体内存在3种不同形式的vWF，即血浆内可溶性vWF、内皮细胞和血小板胞质颗粒内的vWF及基膜上的vWF。基膜上的vWF是血小板黏附于内皮下层的主要活性物质，在血小板聚集附着于破损血管壁上起重要作用。

一般血管内皮细胞表达vWF，它贮存在胞质内的一种杆状细胞器（WP小体）内，是内皮细胞的特异性标志。LSEC是否表达vWF，曾有不同的研究报道。近年研究新分离的LSEC中不足5%的细胞呈vWF免疫荧光阳性，培养2～4天后的细胞vWF免疫荧光反应显著增强。LSEC和其培养液内蛋白质提取及SDS-PAGE分析，均证明其中含有vWF阳性产物。mRNA的提取和印迹杂交分析结果也证明LSEC内含有vWF的基因转录产物，而库普弗细胞、肝星状细胞、肝细胞等均呈vWF阴性。已证明LSEC内含的vWF有3种蛋白质结构：vWF前体、成熟的vWF和降解的小分子vWF多肽。故可认为，正常肝脏可能仅少量LSEC表达vWF。

除胎盘血管内皮及LSEC表达IgG的Fc受体（FcR）外，其他正常血管内皮细胞均不表达FcR。IgG的FcR可分为FcRⅠ、FcRⅡ（CD32）和FcRⅢ（CD16）三种。LSEC仅表达FcRII和FcRⅢ两种受体。

CD14为LSEC的特异性标志物。CD14是脂多糖结合蛋白受体。脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）是革兰氏阴性杆菌膜上的复合物，可刺激内皮细胞分泌细胞因子，诱导机体产生非特异性免疫。正常血管内皮细胞CD14染色为阴性，LSEC表面CD14的特异表达，在处理血液循环中的LPS-LPS结合蛋白复合物中起重要作用。

CD13是氨基肽酶-N受体，该酶可降解一些小分子多肽，参与小分子肽的调节。除LSEC表达CD13外，肝细胞胆小管面和小叶间胆管上皮细胞顶部质膜也可检测到CD13，但在肝的其他血管腔面均未检测到。

LSEC有透明质酸受体、胶原受体、甘露糖受体、LDL受体等净化受体，通过受体介导吞饮可溶性的和小微粒性异物，清除细胞外基质成分和代谢产物，维持机体内环境的稳定。因此，这些受体也可作为鉴别LSEC的特异性标志。

细胞间黏附分子（intercellular adhesion molecule，ICAM）是细胞表面的一类糖蛋白，在细胞与细胞间结合、细胞与细胞外基质间的结合中起黏附作用，在维持正常组织结构以及炎症反应、免疫应答和肿瘤扩散转移等许多生理病理过程中发挥重要作用。目前依据基因结构的同源性和功能特点将细胞黏附分子分为选择素家族、整合素家族、IgG超家族等。

目前已知，正常LSEC表达以下几种细胞黏附分子：

两者属整合素家族。这些整合素均是纤维粘连蛋白的受体。α ₁β ₁也是一种胶原受体。

两者属于IgG超家族。ICAM-1能与白细胞上的淋巴细胞表面相关抗原（LFA-1）结合，其功能与CD4相似。淋巴细胞黏附分子（CD4）可与HLA-DR结合，可介导白细胞或表达有HLA-DR的细胞黏附到LSEC上，可能与抗原递呈有关。库普弗细胞表面有HLA-DR和LFA-1，故推测正常LSEC表达ICAM-1和CD4。可能与库普弗细胞和淋巴细胞黏附于血窦壁上有关。

是一种高度异质性的单链跨膜糖蛋白，广泛表达于各种血细胞、上皮细胞及多种瘤细胞的表面。正常LSEC表达CD44较弱，肝硬化时也无明显变化。

正常LSEC可表达Fc、IgG受体、CD14和氨基肽酶N，而这些在血管内皮细胞（vascular endothelial cell，VEC）无表达。VEC特征性地表达一些分子，如CD62、CD31、CD34和FⅧ相关抗原等。正常LSEC几乎没有CD34和FⅧ相关抗原的表达。

急性肝损伤时，LSEC表达ICAM-1增高，认为ICAM-1与LFA分子相互作用，能促进免疫介导的肝病中炎症细胞的自身循环，在乙型肝炎和丙型肝炎的免疫发病机制中起着重要作用。正常情况下，LSEC不表达内皮白细胞黏附分子-1（endothelial leukocyte adhesion molecule-1，ELAM-1）及血管细胞黏附分子 -1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1），在急性病毒性肝炎时有ELAM-1的表达，慢性肝炎的碎屑样坏死区有VCAM-1的表达。

在慢性肝病的发展过程中，LSEC细胞质窗孔减少或消失，细胞质中出现WP小体，表达CD34和FⅧ相关抗原等。这些所谓的窦壁毛细血管化阻碍了血窦内成分与窦周间隙之间的营养交换，进一步导致肝的损伤。有研究显示，慢性肝炎的肝窦组织内未见CD34阳性表达，部分肝硬化的肝组织中除门管区和纤维间隔中有CD34阳性表达的小血管外，伴有明显炎细胞浸润的纤维间隔周边的肝窦内可见少量散在的CD34弱阳性表达。

局灶性毛细血管化可出现在一些良性病变，如局灶性结节性增生和肝细胞腺瘤，但在腺瘤和瘤样病变组织中，增生的LSEC表型大部分正常。

肝细胞肝癌（HCC）时，瘤组织出现弥漫性窦隙状的CD34强阳性表达，UELI及FⅧ相关抗原虽在HCC有阳性表达，但它们不能区分良性和恶性病变，而CD34作为一种新近运用的肿瘤血管标记，认为可作为鉴别HCC与非癌性肝组织的较特异的标志物。对HCC中的肿瘤微血管密度（microvascular density，MVD）的研究显示，MVD在小HCC（直径≤2cm）要比中HCC（直径2～5cm）明显降低，大HCC的MVD密度较中HCC相对低，临床病理资料分析显示，MVD与瘤组织发生门静脉癌栓、肝内复发及预后密切相关。HCC中弥漫性CD34强阳性表达的同时，其基膜中Ⅳ型胶原蛋白（CoⅣ）和层粘连蛋白（laminin，LN）的表达明显增加。免疫电镜显示，肝癌细胞可自分泌途径产生CoⅣ和LM，以促使其自身瘤细胞的黏附、增殖和迁移。

LSEC特有的成簇状的窗孔具有动态滤波器的作用，肝窦内皮在调节肝窦血流与周围组织的物质交换中起到有效的中枢性作用，肝窦血流中的液体、溶质及颗粒经窗孔在肝窦腔和Disse间隙进行交换。以小囊泡、通道、隔膜以及窗孔为标志的特殊转运系统的存在说明了肝窦内皮对液体、溶质及大分子颗粒具有高通透性。目前的研究表明内皮的转运过程是多相的过程，大部分物质的转运依据它自身的大小、电荷及化学作用；另有一部分物质的转运过程则通过肝窦内皮细胞的内吞；其他的则通过胞转作用。但在肝窦毛细血管，以上这些方式的转运往往是同时发生的。

进入肝的血管有门静脉和肝动脉，故肝的血供丰富。门静脉是肝的功能血管，将从胃肠吸收的物质输入肝内。门静脉在肝门处分为左右两支，分别进入肝左、右叶，继而在肝小叶间反复分支，形成小叶间静脉。小叶间静脉分出小支，称终末门微静脉，行于相邻两个肝小叶之间。终末门微静脉的分支与血窦相连，将门静脉血输入肝小叶内。肝动脉血富含氧，是肝的营养血管。肝动脉的分支与门静脉的分支伴行，依次分为小叶间动脉和终末肝微动脉，最后也通入血窦。小叶间动脉还分出小支，供应被膜、间质和胆管。因此，肝血窦内含有门静脉和肝动脉的混合血液。肝血窦的血液，从小叶周边流向中央，汇入中央静脉。中央静脉的内皮外无平滑肌，仅有少量结缔组织。若干中央静脉汇合成小叶下静脉，它单独行于小叶间结缔组织内，管径较大，壁较厚。小叶下静脉进而汇合成2～3支肝静脉，出肝后入下腔静脉。所以肝脏微循环有两大特征，其一为相当于毛细血管的肝窦有其独特的结构特点。因为LSEC在生理情况下有多数窗孔，除窦内的血细胞外，血浆成分均能从窗孔和细胞间隙自由出入Disse间隙，进行物质交换，使循环中的营养成分、氧等重要的物质进入肝细胞，因此，LSEC在维持肝细胞的代谢及氧供中起着重要作用。其二，为有门静脉和肝动脉两个输入系统，由于血流从门静脉和肝动脉到中央静脉的特殊性以及沿着肝窦内皮细胞的耗氧过程，从而在肝脏内形成了明显的氧分压梯度，氧分压从门脉周围区域65mmHg降至中央静脉周围的35mmHg，同时加上LSEC的特殊解剖位置，成为肝窦内皮细胞对缺血、缺氧损伤耐受力差的主要原因。

LSEC在肝脏微循环中的重要作用是公认的。通过由窗孔组成的肝筛的滤过作用，循环中除血细胞以外的成分均可进入Disse腔。关于其机制，Wisse和McCuskey提出了血细胞作用学说，即“切力压迫”和“内皮按摩”作用。血细胞在流经肝窦时，流体切力作用促使循环中的物质加快进入Disse腔，同时，由于白细胞变形能力较差且易贴附在窦壁，对窦壁将产生一定的挤压作用，使直径超过窗孔大小的颗粒物质也可进入Disse腔。此学说可解释400nm脂质体能通过100nm窗孔这一现象。由于乳糜微粒常超过窗孔直径，这种滤过机制对循环中的乳糜微粒进入Disse腔非常重要。

另外，LSEC表达组织型纤溶酶原激活物（tissue-type plasminogen activator，tPA）受体，并且细胞表面结合有纤溶酶和纤溶酶原。LSEC表面还存在血栓调理素和巨噬细胞组织因子。LSEC结合的血栓调理素具有很强的抗凝作用，可防止肝窦弥散性血管内凝血（disseminated inravascular coagulation，DIC）的发生，而巨噬细胞组织因子有很强的促凝能力，LSEC结合的血栓调理素和巨噬细胞组织因子之间的平衡对维持肝脏微循环有重要意义，一旦此平衡被打破，将发生微循环障碍，从而导致肝损害，这可能是肝移植后肝功能不良的原因之一。

研究发现，在核周存在硬膜包被的微胞饮小泡和许多溶酶体样空泡，其与LSEC的内吞活性有关，部分核内见有特殊的球棘小体，它可能与血浆蛋白的吸收有关。LSEC不仅可以通过受体介导内吞从血液循环中清除大量的可溶性物质，而且可以吸收修饰或变性的蛋白等大分子物质，在炎症情况下可以极大地加强它的吸收能力，这些被修饰或变性大分子的受体为最初在巨噬细胞表面发现的清除剂受体。

LSEC是吸收和降解乙酰化低密度脂蛋白的主要场所。在肝窦内皮两面均结合有丰富的肝脂酶，能有效地降解循环中的脂蛋白，对肝细胞摄取脂蛋白起控制作用。胆固醇酯在LSEC内迅速水解，游离胆固醇经Disse腔被直接转运到肝细胞，进一步转化成胆汁酸。

LSEC主要表达5类高负载受体：清道夫受体、甘露糖受体、透明质酸受体、胶原受体、免疫球蛋白GFc受体。肝脏中上述5种受体的可溶性的配体分子只通过LSEC的内吞清除。

研究证明，某些细胞外基质成分主要通过LSEC内吞清除。透明质酸（hyaluronic acid，HA）是由葡萄糖醛酸和乙酰葡萄糖胺构成的二糖单位聚合的基质多糖，是基质的主要构成成分，Fraser报道约88%放射标记的HA通过肝脏降解吸收。随后的研究表明LSEC在HA的吸收中起主要作用。最近有报道LSEC表面存在特征性的HA受体，分别为175kD和300kD的HA受体，175kD亚单位的HA受体同时识别硫酸软骨素和硫酸皮肤素，这些发现说明LSEC通过共同的受体特异性地识别和内摄这一类葡萄糖胺聚糖。研究发现一类新的HA受体家族Stabilin-1和Stabilin-2，它们主要表达在肝脏、脾脏、淋巴结的内皮细胞以及巨噬细胞表面，而在LSEC Stabilin-2的表达明显占优势，Stabilin具配体结合特性，同时结合内涵蛋白及衔接蛋白。Stabilin-2参与LSEC的早期内吞途径，清除血液中HA。伴随着肝窦的毛细血管化，LSEC失去对HA的吸收能力，形态学的特征表现为LSEC窗孔的消失和基膜的形成。Braet等报道窗孔结构的维持依赖于细胞内ATP水平，但LSEC对HA的吸收是否为ATP依赖的过程还有待进一步明确。

胶原等细胞外基质成分也通过肝血流由LSEC清除，Ⅰ型胶原主要通过LSEC的内吞作用清除，但其受体尚不清楚，但一个共识为LSEC在变性胶原的清除中起重要作用。基于以上认识，Smedsrod提出在脊椎动物普遍存在的对废物大分子具有高度排除活性的清除内皮系统的概念。LSEC可以高效地摄入质粒DNA，迅速地将其降解并迅速地将降解产物释放到细胞外。

内皮细胞具有向T淋巴细胞递呈抗原的功能。来自胃肠道的大量食物性及细菌性抗原经门静脉流向肝脏，使肝脏存在大量抗原物质，因此可以假设LSEC参与肝脏的局部免疫调节。

LSEC 表达 CD40、CD54、CD80、CD86，MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ与抗原递呈相关，肝脏库普弗细胞及树突状细胞是已知的巨噬细胞系抗原递呈细胞，LSEC应该为第三种抗原递呈细胞。

LSEC主要是通过LSEC的抗原递呈，形成免疫耐受，而不是CD8 ⁺T淋巴细胞介导的特异性抗原。在鼠肝移植模型中，CD105 ⁺的LSEC可以诱导移植物通过MHC屏障，而无T淋巴细胞应答。这些研究表明LSEC和库普弗细胞及树突状细胞一起调节肝脏的免疫应答。

LSEC不仅对维持肝细胞功能有重要作用，对肝细胞再生也是必不可少的。肝再生需要非实质细胞的作用，而LSEC在其中的作用最大，这已在部分肝切除或肝损伤研究中得到证实。70%肝脏切除后，再生肝细胞形成无血管的肝细胞岛，只有当LSEC增殖形成肝窦结构后，再生肝细胞岛才逐渐具有正常组织结构。

目前，人工肝的肝细胞培养产量与功能尚不理想，其主要原因与肝细胞培养系统中无LSEC有关。LSEC释放的某些调控因子对肝细胞增殖也是必需的。LSEC通过调节肝细胞β ₁-整合素表达可影响肝细胞与细胞外基质的相互作用。

库普弗细胞是机体内单核巨噬细胞系统成员，主要位于小叶门静脉区。KC虽只占肝细胞总数的15%，但占单核巨噬细胞系统总数的80%～90%。KC体积较大，形态不规则，胞体突起大部分突入窦状隙腔内或完全游离于窦腔内，其丝状伪足依附于内皮细胞表面或插入内皮间隙或经窗孔伸入到Disse间隙内，与肝细胞微绒毛交错。KC的结构为其与肝细胞及其他细胞功能之间的相互协调和相互影响奠定了基础。

KC溶酶体数量较多，溶酶体内包含多种溶酶体酶，如组织蛋白酶B、酸性脂酶、溶菌酶等。胞质内可见各种吞饮小泡及吞噬小体。KC的质膜上有LPS受体CD14、清道夫受体（scavenger receptor，SR）、Fc受体、补体受体、半乳糖胺受体等。CD14作为LPS受体在LPS的识别及信号转导过程中具有重要作用。

KC表面的糖受体，可与N-乙酰半乳糖胺或甘露糖残基结合。C3b、C5a及Fc受体，可通过补体调理及特异性抗体调理方式吞噬细菌或异物。吞噬的细菌或异物通过KC富含的组织蛋白酶、β-葡萄糖醛酸酶及β-乙酰基-氨基葡萄糖苷酶进行降解。但在一定条件下，这些内容物一旦被释放出细胞外，便会成为炎症反应的重要介质，导致邻近的肝细胞损伤。许多证据表明KC与内毒素的相互作用是不同类型肝损伤的起始原因，包括非酒精性肝病、酒精性肝病、缺血再灌注损伤及系统病毒感染所致肝损伤。

库普弗细胞的分离方法有选择性贴壁法、改变库普弗细胞密度分离法、等密度梯度离心法、离心淘洗等。

选择性贴壁法的依据是在3种主要的肝非实质细胞中，库普弗细胞的贴壁能力较强，贴壁速度较快。酶消化肝组织、尼龙网过滤后，将肝非实质细胞接种于玻璃或塑料材料及被覆基质的培养皿中，经一定时间的孵育后，去除未贴壁细胞，重新加入培养液，即可得到一定纯度的库普弗细胞。该方法简便、实用，但库普弗细胞得率不高。

改变库普弗细胞密度分离法即根据库普弗细胞的吞噬功能，采用吞噬特殊物质的方法改变其密度，从而进一步用等密度梯度离心技术使之更容易与肝窦内皮细胞及贮脂细胞等密度相似的非实质细胞分离开来。改变库普弗细胞密度的方法分为体内和体外选择性前负荷细胞溶酶体两种。体内前负荷是在分离肝细胞前给动物注射选择性吞噬物的方法。体外前负荷是在细胞混悬液中加入吞噬物，使库普弗细胞密度增大。再用等密度梯度离心法可获得80%纯度的库普弗细胞。

等密度梯度离心法分离肝细胞的依据是细胞的密度。等密度梯度离心有非连续密度梯度和连续密度梯度离心法两种，两者的原理相同，只是细胞集中于介质的位置不同。在等密度连续梯度分离中，肝非实质细胞在强离心力的作用下，通过密度逐渐增高的介质沉降，当到达某一沉降距离，细胞的密度恰好等于梯度介质的密度时，细胞不再沉降，处于相对平衡状态，即在梯度液的这一特定位置形成一条区带，所以具有不同密度的细胞群体便在梯度介质的不同位置上形成区带。等密度梯度离心法采用强离心力，其目的仅仅是加快达到平衡的速度和减少扩散的混合效应。

无论从细胞产量还是纯度上讲，离心淘洗是分离库普弗细胞的最好方法。但在离心淘洗之前，须结合等密度梯度离心法先获得肝非实质细胞，两者相结合才能取得最好的分离效果。

多种方法可以用来鉴定库普弗细胞：一是吞噬试验，在接种培养时，加入Latex珠，可在相差显微镜下观察到库普弗细胞质内出现透亮的Latex珠。除Latex珠外，也可用印度墨水、胶体炭作为被吞噬物，相差显微镜下可以看到库普弗细胞质内出现墨水或者炭颗粒，细胞呈黑色。二是用溶菌酶的免疫细胞化学染色鉴定库普弗细胞。溶菌酶是单核巨噬细胞系统稳定而可靠的标志。肝脏中的溶菌酶仅存在于库普弗细胞，因此可以作为一种标志物鉴定库普弗细胞。

KC的结构及酶学特点均表明其具有吞噬功能、分泌功能、免疫调节和监视作用等。生理条件下，KC不仅能非特异地吞噬和清除血流中的细菌、异物等抗原性物质，而且还具有特异性的免疫应答、抗肿瘤免疫、内毒素解毒、抗感染、调节微循环及物质代谢等方面的作用。病理条件下，KC可被内毒素、TNF等激活，释放TNF、转化生长因子（transforming growth factor，TGF）、干扰素（interferon，IFN）、IL-1、IL-6、氧自由基（oxygen free radical，OFR）、一氧化氮（nitric oxide，NO）等炎性介质，这些炎性介质均参与了肝损伤的发生与发展。

KC是机体单核吞噬细胞的重要组成部分，是最先接触来自胃肠道所吸收物质的细胞，具有强大的吞噬和吞饮能力。大量的实验资料表明，KC能吞噬各种色素、细菌、病毒颗粒、抗原抗体复合物及内毒素等。KC表面受体是KC识别外来性抗原的关键结构，介导KC的吞噬作用，包括经纤连蛋白（f i bronectin，Fn）介导的吞噬、Fc介导的吞噬、补体介导的吞噬和非调理素介导的吞噬。

KC吞噬功能由其整体结构、能量代谢、细胞内钙、表面受体、细胞内外环境和血中调理素水平等因素决定，并受年龄、性别、疾病、用药、饮酒和肝血流等情况的影响。当细胞整体结构完整，能量代谢正常，细胞内钙升高，表面受体密度增加，细胞外渗透压降低，血中调理素水平升高时，KC吞噬能力增强，反之下降。许多药物如维生素A（视黄醇）、酵母多糖、铁制剂等可增强KC的吞噬活性。适当强度的运动也能增加库普弗细胞的吞噬作用，而一些药物如雄激素、甲基棕榈酸盐等则能抑制KC的吞噬作用。不同大小和不同部位的KC吞噬功能不同。肝小叶周围的KC体积较大，突起发达，溶酶体大，酶活性强。

作为第一线防御，KC吞噬功能缺陷将导致感染易感性增加。在脂肪肝鼠模型中KC吞噬红细胞作用能促进氧化应激、炎症和纤维化，可能与KC吞噬红细胞后血红素所衍生的铁在肝内沉积有关。KC吞噬凋亡小体则可刺激死亡配体和细胞因子的表达，从而促进肝脏炎症和纤维化。

KC具有广泛的合成及分泌功能，通过释放生物活性因子促进致病进程，与化学物质、毒素和药物因素如CCl ₄、内毒素、半乳糖胺和对乙酰氨基酚介导的肝损伤的发病机制有关。在肝损伤和肝细胞坏死中，有活性的KC是炎性介质的主要来源，包括细胞因子、过氧化物、氧化亚氮、类花生酸类物质、化学增活素、溶酶体酶和蛋白水解酶，并能增加细胞毒性和趋化性。内毒素、免疫复合物、肿瘤坏死因子、病毒、干扰素等均可激活和/或刺激KC产生生物活性物质，其中内毒素是较强的刺激物。

KC 分泌的细胞因子主要有 TNF-α、TGF-β ₁、AA、PAF、血栓素 A ₂（thromboxane A ₂，TXA ₂）、INF等。在这些因子中，TNF被认为是内毒素发挥毒性效应最重要的物质。TNF-α具有广谱生理和病理效应，主要由单核和巨噬细胞分泌。低水平的TNF-α是肝细胞生长分化与再生所必需的调节因子，高水平的TNF既可以诱导肝细胞凋亡，也可以导致肝细胞坏死。TNF-α对肝纤维化具有重要影响，其导致肝纤维化的机制是：

1）TNF-α可通过自分泌和旁分泌的方式调节KC活性。TNF-α作用于内皮细胞和KC上的膜受体，激活NF-κB，刺激多种黏附分子（包括VCAM-1和ICAM-1）表达，募集更多的白细胞浸润，加重炎症反应，并导致TNF-α分泌增加。

2）KC吞噬凋亡细胞后，分泌TNF-α、TNF凋亡诱导配体（TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL）和Fas配体。这些死亡配体将加重肝脏内死亡受体介导的肝细胞凋亡，扩大肝损伤范围。

3）TNF-α能直接增加HSC内组织金属蛋白酶抑制物（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP）-1的表达，通过自分泌TIMP-1抑制caspase-3活性，从而发挥间接的抗HSC凋亡作用。在动物纤维化模型中，阻断TNF信号通路能明显减少活化的HSC数目，降低α ₁（Ⅰ）胶原和TIMP-1基因表达，减缓纤维化进程。其作用机制可能与TNF-α抑制p53基因表达和增加p21WAF-l基因表达有关。

IL-1、IL-6能促进肝细胞合成急性期反应蛋白，加重肝脏病理损害。KC是肝内TXA ₂产生的主要来源，由环氧化酶-1（COX-1）和环氧化酶-2（COX-2）介导。内皮素-1显著增加动物模型的门静脉压即是由KC产生的TXA ₂介导的。

在炎症反应中激活的KC和中性粒细胞还释放大量活性氧（ROS），特异性刺激因子与巨噬细胞表面受体结合，通过G蛋白实现信号传导，激活磷脂酶C和腺苷酸环化酶。磷脂酶C将磷脂酰肌醇水解为1，4，5-三磷酸肌醇和甘油二酯。前者可以动员内质网内Ca ²⁺外流，导致细胞内Ca ²⁺浓度上升，激活磷脂酶A，增加二十烷类化合物合成。后者则促进细胞质内蛋白激酶C向细胞膜转移而使之激活，进一步活化Na ⁺/H ⁺反向转运体和NADPH氧化酶。NADPH氧化酶是活化巨噬细胞生成ROS的主要来源，通过催化氧单电子还原反应生成超氧阴离子 。后者可以与H ⁺反应产生过氧化氢H ₂O ₂。在肝损伤状态下，由于肝脏的抗氧化防御主要局限在肝实质细胞，因此HSC较容易被氧化应激攻击而激活。近年来研究结果证实，ROS诱导激活的HSC在肝纤维化发生过程中起着非常重要的作用。在慢性肝炎中，氧化应激维持在较平稳的状态下。这种相对较低的氧化损伤可以持续激活HSC，并维持肝纤维化进程。氧化应激可以通过激活Na ⁺/H ⁺交换器和升高细胞内pH调节HSC胶原合成。H ₂O ₂和 能诱导HSC表达Ⅰ型胶原。这可能是通过上调COX-2活性，增加花生四烯酸代谢实现。HSC细胞质内H ₂O ₂还可以作为TGF-β3和乙醛的细胞内信号转导物，与p35 C/EBPβ结合使之活化，随后迁移到核内，与Ⅰ型胶原基因启动子上特异序列结合，从而上调Ⅰ型胶原表达与合成。

氧化亚氮由KC和肝细胞产生。它在肝损伤发病机制中的作用尚有争议。在内毒素血症或CCl ₄诱导的肝损伤中，氧化亚氮通过抑制半胱氨酸蛋白酶和细胞凋亡保护肝细胞。而在缺血再灌注损伤、休克和半乳糖胺诱导的肝损伤，氧化亚氮通过与活性氧族的交互作用增强了氧化应激，导致过亚硝酸盐的形成或诱导炎症介质如TNF-α和IL-1的表达。乙二腈能抑制KC产生TNF-α并诱导KC产生IL-10。给予人工破坏乙二腈特定基因的鼠半乳糖胺其死亡率较野生鼠显著增加，显示了乙二腈预期的肝保护作用，至少部分作用于库普弗细胞的直接抗炎作用。

KC的免疫调节功能主要表现在体内的免疫抑制作用、体外免疫诱导作用和对T、B及NK细胞的调节作用。KC将潜在免疫原性的大颗粒抗原吞噬后，释放出不易消化的无抗原分子入血，从而使机体产生免疫耐受，不消化的部分再传递给免疫系统产生免疫应答。

KC具有诱导免疫反应的潜能和抗原提呈功能。KC在体外不仅参与免疫诱导机制，也可直接调节T、B和NK细胞的功能。KC可增强肝、脾NK细胞的活性，使之杀伤通常不敏感的肿瘤细胞。

KC的免疫监视作用主要表现为抗肿瘤免疫。KC通过对肿瘤细胞的吞噬作用、产生TNF-α及细胞毒作用等途径发挥抗肿瘤细胞效应，保护肝脏免受肿瘤细胞的入侵。内毒素、TNF-α和前列腺素E ₂刺激KC产生NO可能是KC抗肿瘤的一个有效武器。

KC通过诱导产生抗氧化剂谷胱甘肽合成的介质或产生氮氧化物参与了肝细胞的保护。在LPS诱导的肝损伤模型中，萘莫司他通过下调KC中TLR和CD14受体，减少TNF-α、IL-1β、INF-γ的产生，对LPS诱导的肝细胞损伤有保护作用。还有研究发现，内毒素刺激KC释放介质能抑制鸭乙型肝炎病毒DNA的复制并在细胞内病毒复制循环建立中产生转录后调控，其机制可能与细胞因子的抗病毒作用及氧化亚氮具有抗病毒效应有关。

正常肝脏的HSC占肝脏细胞总量的5%～10%，定居在窦间隙，处于静止状态，不表达α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA），增殖活性低，合成胶原能力低，且合成Ⅳ型胶原＞Ⅲ型胶原＞Ⅰ型胶原，如果产生层粘连蛋白则与Ⅳ型胶原形成基底膜。电镜下研究发现，HSC含有大量平滑肌细胞特有的结蛋白，因此，HSC具有收缩功能。而结蛋白也因此成为HSC的标志。

HSC的分离纯化主要分两步进行。第一步是从肝脏中获得肝脏非实质细胞。一般采用链霉蛋白酶（pronase）和胶原酶联合消化法，pronase能选择性破坏肝细胞，引起肝细胞裂解，减少肝细胞对HSC的黏附，从而提高HSC的产量。第二步是从肝非实质细胞中分离出HSC。由于HSC在肝脏细胞中的平均密度最低，采用合适的密度梯度离心可以获得高纯度的HSC。

在各种肝损伤因素刺激下，HSC表型发生改变，从富含维生素A的静态细胞表型转化为具有增殖性、成纤维性和收缩性的肌成纤维细胞表型，即活化的HSC。Friedman等将HSC活化分为两个主要阶段，初始阶段和持续阶段。

初始阶段是指早期HSC基因表达的改变及在细胞因子等刺激因素作用下产生的快速细胞表型改变。HSC活化的初始启动主要依赖于邻近细胞（如肝细胞、KC、LSEC、血小板等）旁分泌作用的结果。导致HSC活化的多种因素中，肝细胞的损害是主要和持续的因素。而从损伤细胞中释放的成分，如从凋亡细胞释放的脂质过氧化物、药物的中间代谢产物、酒精代谢生成的乙醛等都是KC强烈的激活剂。激活的KC释放对HSC激活有决定性作用的细胞因子，如转化生长因子β（TGF-β）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、血小板衍生生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）等，这些细胞因子进一步刺激ECM合成、HSC增殖和类视黄醇释放。除此之外，KC还能通过分泌基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）、明胶酶B，影响HSC。MMP-9能激活TGF-β，而TGF-β反过来又刺激HSC分泌胶原。KC还是肝脏内ROS的主要来源，ROS诱导氧化反应，加重肝纤维化。

持续阶段由于各种刺激的作用而维持HSC的激活状态并伴有纤维形成。这个阶段是HSC自分泌及旁分泌共同作用的结果。HSC自分泌的细胞因子包括促进HSC激活的细胞因子如TGF-β、PDGF、成纤维细胞生长因子（f i broblast growth factor，FGF）和内皮素-1（endothelin-1，ET-1）等，以及抑制HSC激活的肝细胞生长因子。HSC还可释放中性粒细胞和单核细胞的化学引诱物，包括集落刺激因子、中性粒细胞化学趋化因子和单核细胞趋化蛋白 -1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）。此外，HSC 产生的细胞因子 PDGF、TGF-β等促进KC的激活以及自分泌和旁分泌作用促进自身的进一步激活。在HSC激活的持续阶段，ECM重建继续，低密度的内皮下基质的合成增加而降解减少，并逐渐被富含纤维的胶原所替代。富含纤维的ECM也能加速HSC活化。HSC的持续活化涉及由细胞因子介导的表型改变和ECM重塑，细胞膜受体的信号蛋白表达的增加在其中起重要作用，尤其是受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTKs）表达在肝损伤时显著上调，在介导HSC对细胞因子反应中起特别的作用。肝损伤时，激活HSC能诱导自身盘状结构域受体（self-disc domain receptors，DDRs）和整合素受体的表达。胶原通过与增加的DDRs、整合素受体结合，启动一个级联反应，增加Src蛋白酪氨酸激酶和下游区信号，诱导MMP-2转录，刺激和结合HSC，产生更多胶原。DDRs（特别是DDR2）主要对成纤维胶原起反应而不是对生长因子起反应。这也说明了为什么成纤维样基质（主要是胶原成分）能激活HSC。因此，当内皮下基膜被成纤维胶原替代时，HSC可通过DDR2受体与Ⅰ型胶原的结合而持续活化HSC。

在持续活化阶段，HSC可发生一系列的表型改变，即增殖、收缩、纤维形成、基质降解、趋化、白细胞化学吸引、维生素A缺乏和细胞因子释放等。

PDGF是目前已知的最强的促有丝分裂的促HSC增殖因子。HSC激活时PDGF和PDGF受体（PDGF receptor，PDGF-R）表达均增加。PDGF可以刺激HSC自分泌、趋化性以及类视黄醇的丢失，并且其他的肝脏细胞，如上皮细胞、KC、肝细胞也可以旁分泌一些信号因子影响PDGF和PDGF-R在HSC中的表达。

PDGF是由两条二聚体的多肽链组成的，即PDGF-AA、PDGF-BB或者PDGF-AB。PDGF受体属蛋白酪氨酸激酶受体家族，有α、β两种亚型。PDGF-AA链只与PDGF-Rα结合，而PDGF-BB链可以与PDGF-Rα、PDGF-Rβ两种受体结合。配体与受体结合后形成二聚体，使内部的酪氨酸残基磷酸化并激活下游的一些信号传导通路，最后通过诱导细胞增殖和迁移来激活HSC。肝损伤时，HSC中PDGF-Rβ表达显著性上调，提示PDGF-BB在HSC的增殖中发挥着更加重要的作用。TGFβ ₁同样可以增加PDGF-Rβ的表达，它是通过增加PDGFBB而并非是PDGF-AA进行的促有丝分裂作用。PDGF-Rα在正常的HSC中就有表达，然而，它在肝损伤时并未表达增加。相对于HSC，来源于正常肝脏的肝上皮细胞都有PDGFRα和PDGF-Rβ的低表达，但是这些组织在肝脏损伤时也并不增加。

PDGF在肝脏中主要由血小板、KC、LSEC产生，PDGF结合到HSC胞膜上的受体后，主要通过PI-3K、JAK/STAT、MAPK等途径促进HSC的增殖、激活。另一方面，生长因子（血管内皮细胞生长因子和胰岛素样生长因子等）的刺激也有效地促进了HSC的增殖。

TGF-β是一类调节细胞生长和分化的多肽，具有活化HSC，促进肝脏胶原基因表达，促进ECM合成等作用。纤维化时TGF-β三种亚型及其受体表达增加。HSC表达TGF-β受体Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。TGF-β与HSC膜上的相应受体结合后，主要通过细胞内Smad（Smad家族是将TGF-β信号从细胞膜导入细胞核内的细胞质内介导者）通路发挥其功能。其中Smad3促进肝纤维化的形成，而Smad7则抑制肝纤维化的形成。TGF-β ₁是HSC产生ECM最主要的刺激因子，并且研究发现TGF-β ₁的作用主要在HSC的持续阶段而不是初始阶段。目前已证实TGF-β是肝纤维化形成的重要诱发因子：

1）在纤维化病变组织内TGF-β表达显著增加，特别集中在纤维化区域（成纤维细胞灶）。

2）向实验动物注射外源性TGF-β会促进纤维化的形成。

3）使用抗TGF-β抗体、可溶性TGF-β受体和TGF-β基因敲除，均可缓解实验诱导的肝纤维化形成。

结缔组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF）是富含半胱氨酸的母细胞蛋白，它在很多细胞类型中参与调节黏附、迁移、增殖、存活、分化等作用。体外研究显示它有致纤维化的特性，在很多纤维变性损伤中过度表达，包括皮肤、肺、肾和肝脏等组织。研究证实，TGF-β可以刺激CTGF的表达上调，并且CTGF可以促进ECM的基因转录。如果TGF-β的效应元件具有CTGF启动子特征的话，CTGF可能会作为一个推进TGF-β致纤维化信号通路的重要中介。CTGF的产物在体外大鼠HSC的激活早期就增加，且在HSC中可以诱导细胞迁移、增殖、黏附，并可增加Ⅰ型胶原的表达。总之，这些发现都表明了CTGF在肝纤维化中的作用，也揭示了在肝纤维化的治疗上可以通过调节CTGF基因的表达和激活来进行。

使HSC收缩的最强刺激因子为自分泌来源的内皮素（endothelin-1，ET-1）。而作为ET-1的生理抵抗剂NO在HSC活化时也被分泌，但随着肝纤维化的进展，HSC分泌ET-1增加而分泌NO减少，使得生理平衡被打破，进一步增加HSC的收缩性。

ET-1受体分为A型和B型，它们在静止和活化的HSC中都有表达，但它们在静止和活化的HSC中表达又是不同的。或者说在HSC活化的早期阶段和晚期阶段表达也是不同的。在HSC活化的早期阶段以ETAR为主，而HSC活化的晚期阶段则以ETBR表达为主。在心肌细胞和血管平滑肌细胞中，ET-1都能增加胶原的表达。而在肝脏组织中，ET-1主要通过促进HSC的激活和Ⅰ型胶原的表达促进肝纤维化的发生和发展。HSC的收缩性也是肝硬化时门静脉阻力增加的重要原因。

活化的HSC是MMP和基质金属蛋白酶抑制剂-1（tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1）的主要来源细胞。在肝纤维化过程中，MMPs的含量及活性并不降低，而是由于激活的HSC分泌TIMP-1和TIMP-2抑制MMPs的功能，从而抑制胶原的降解，促进肝纤维化的进展。肝纤维化的进程中，MMPs与TIMPs调控机制的异常是胶原过多形成的原因。

Yoshiji H等用转基因鼠模型研究发现，TIMP-1本身的过度表达既不引起HSC的活化，也不能使胶原mRNA的合成增加，但在CCl ₄介导的肝损伤时可明显促进纤维化的发展，这说TIMP-1不能独立地引发纤维化，仅对纤维化持续发展起作用。后来他们又在同样的模型中发现，TIMP-1的过度表达可通过降低MMPs的活性，维持HSC于活化状态而抑制肝纤维化的自发逆转。同时，Murphy FR等发现TIMP-1抑制HSC凋亡是通过抑制MMPs介导的。由此可见，在肝纤维化过程中TIMP-1表达增加，一方面抑制MMPs的活性，不能降解过多的间质胶原；另一方面又抑制HSC凋亡，维持HSC于活化状态而抑制肝纤维化的自发逆转。在肝纤维化时，TIMP-2的表达情况与TIMP-1类似。在原代培养的HSC早期并不表达TIMP-2，当HSC激活后TIMP-2表达增加。鉴于MMPs和TIMPs在肝纤维化发展中的不同作用，增加MMPs或减少TIMPs的合成与表达已成为目前肝纤维化治疗的热点。

HSC活化后，具有伸展性和趋化性，可向损伤区迁移，致损伤区的纤维形成细胞增多，促进肝纤维化。已确定的活化型HSC化学引诱物有PDGF、MCP-1、ET-1和IGF。其中PDGF和MCP1被认为是最主要的趋化因子。MCP1和PDGF的趋化性均需要Ca ²⁺内流参与，而MCP-1的趋化作用由PI-3K信号转导途径介导。活化的HSC还可以生成巨噬细胞集落刺激因子（macrophage colony stimulating factor，M-CSF）和ICAM-1，吸引淋巴细胞到达HSC增生区域，促进肝巨噬细胞等炎性细胞的浸润，加剧损伤处的炎症反应，并介导HSC与基质的黏附。MCP-1、IL-10等炎症调节因子也可由活化的HSC生成。

维生素A缺失是HSC激活的显著特征之一。研究表明，在HSC贮存维生素A与产生胶原是拮抗的关系。在细胞培养中，研究发现维生素A的缺失是血清依赖性的，并最终导致维生素A释放到细胞外间隙。

Vollmar等认为，维生素A的缺失是肝脏毒物所致脂质过氧化引起的，仅仅是肝纤维化的副作用，而不是肝纤维化的起因或促发因素。然而，Casu等则认为，肝内维生素A代谢产物视黄酸的增多能活化HSC。同时，视黄酸也能调节Ⅰ型胶原的表达，抑制MMPs，在肝纤维化发展中起重要作用。另有报道也认为维生素A缺失的效应可能是通过新的异常代谢产物视黄酸来促进HSC增殖和肝纤维化的，但它们在肝纤维化中的作用尚未完全确定。而且，维生素A的缺失是不是HSC激活所必需，以及类视黄醇能否加速体内HSC激活还未知，有待进一步研究。

Steinman和Cohn于1973年首先在小鼠脾脏中发现具有树突状突起的独特形态的细胞，因其成熟时具有特殊的树突样突起的外形而得名。树突状细胞广泛分布于血液、肝、脾、淋巴结以及其他非免疫组织器官中，数量极微，但却是最重要的一类抗原提呈细胞（antigen presenting cell，APC）。目前认为，具有典型树突状形态，膜表面高表达MHC-Ⅱ类分子，能移行至淋巴器官和刺激初始型T细胞增殖活化，并具有一些相对特异性表面标志的一类细胞，称之为树突状细胞。

大多数DC来源于骨髓CD34 ⁺细胞，亦可由单独的前体细胞发育而来。人外周血单核细胞在细胞因子作用下，可不经增殖直接发育为成熟DC，表明DC也可来源于单核细胞。

DC的分化发育经历由不成熟到成熟两个阶段。CD34 ⁺髓系多向造血祖细胞（multipotential myeloid stem cell，CFU-GEMM）中先分化出CFU-GM，后者在粒细胞集落刺激因子（granule-column stimulating factor，G-CSF）作用下大多分化成为成熟粒细胞，仅少数在粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）作用下分化为单向DC前体细胞（Mono-DC-CFU），然后在TNF-α、GM-CSF作用下，进一步从Mono-DC-CFU中分化产生DC前体细胞，离开骨髓进入外周血。未成熟的DC位于抗原入侵部位，如肠黏膜，表面检测不到B _7-1-B _7-2的高表达，但却具有捕获、处理抗原的分子，如FcγR、人甘露糖受体、DEC-205分子等。它在摄取抗原后，可自发成熟，由外周逐渐向次级淋巴器官归巢，同时摄取、处理完整蛋白能力下调，而获得激活初始型T细胞能力，完成免疫激活功能。成熟的DC表面高表达Ⅰ类主要组织相容性复合体（major histocompatibility complexⅠ，MHC-Ⅰ）、Ⅱ类主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex Ⅱ，MHC-Ⅱ）、CD80、CD86、CD40及淋巴细胞功能相关抗原-3（lymphocyte function associated antigen-3，LFA-3）、ICAM-1、ICAM-3。目前认为，CD1a和 CD83 是人成熟 DC 的标志。

在体内，DC广泛分布于除脑、睾丸以外的所有器官、组织，但含量极少，占人体外周单个核细胞的1%以下。

DC的分离纯化方法包括两大类。

1）根据细胞的黏附性分离，包括黏附分离法、尼龙毛分离法、羰基碳分离法。

2）根据细胞的大小、比重进行分离，包括聚蔗糖-泛影葡胺密度梯度离心、Percoll非连续性/连续性密度梯度离心、E花环沉淀分离。

包括淘洗法、流式细胞术、磁性细胞分离术。

人源DC的培养来源可选用脐血、骨髓、外周血CD34 ⁺细胞或外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）。脐血CD34 ⁺细胞较骨髓和外周血CD34 ⁺细胞更纯真，具有更强的增殖潜能，是DC的理想来源。

DC的鉴定主要从三个方面进行：

（1）观察细胞的形态及结构。成熟DC形态表现为星状、树突状或面纱样，胞内含较多内吞体和MHC。

（2）采用单抗标记，流式细胞仪检测细胞表面因子。成熟DC表面低表达MHC及FcR，高表达 CD54、CD58、CD50、CD80、CD86、CD40、CD25、IL-12、CD1a、CD83、P ₅₅等。

（3）采用免疫学方法检测功能状态。成熟DC的MLR和CTL反应较强。用PHA刺激后可见抗原摄取内吞颗粒较少或没有。

DC在体内的数量较少，但抗原提呈能力远强于巨噬细胞（Mφ）、B细胞等其他APC。DC是目前发现的功能最强的APC。作为专职APC，DC具有如下特点：

（1）能有效地活化未致敏T细胞。

（2）能高水平地表达MHC-Ⅱ类分子。

（3）可表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体。

（4）能有效摄取和处理抗原，然后迁移至T细胞区。

（5）抗原提呈效率高，少量抗原和少量DC即足以激活T细胞。因此，DC是机体免疫应答的主要启动者，在免疫应答的诱导中发挥关键的作用。

肝脏DC既具有提呈抗原、激活T细胞的功能，又具有倾向于产生肝脏局部免疫耐受的特性。作为肝内主要的抗原提呈细胞，肝脏DC对于肝脏的免疫调节十分重要：

（1）免疫激活作用：外来抗原进入机体后，首先由APC摄取，广泛分布于外周防御第一线的DC大多以未成熟状态存在，具有较强的摄取抗原的能力。DC可通过3种方式摄取抗原：

1）吞噬作用摄取微生物和颗粒抗原。

2）巨吞饮作用可非特异性地摄取液相可溶性抗原。

3）受体介导：通过FcγR、FcεR、甘露糖受体、DEC-205可高效、特异地摄取受体相关抗原。

外来抗原经DC摄取后经胞内蛋白溶解处理后得到13～25个氨基酸长度的片段，与MHC-Ⅱ类分子结合，以抗原肽-MHC-Ⅱ类分子复合物的形式递呈在DC表面，激发CD4 ⁺T细胞的增殖。外源性抗原以MHC-Ⅱ-多肽复合物呈递给CD4 ⁺T淋巴细胞，内源性抗原以MHC-Ⅱ-多肽复合物呈递给CD8 ⁺T淋巴细胞，在协同刺激因子的作用下，诱导抗原特异性细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）免疫应答。

（2）免疫耐受作用：免疫耐受是机体免疫系统接触某种抗原后产生的，只对该抗原产生特异性的免疫无应答状态。经典的Bumet克隆选择学说认为，免疫耐受是机体在胚胎期免疫功能成熟前，接触外来抗原，机体视为其自身物质，针对该抗原起免疫反应的淋巴细胞克隆消失，不产生免疫应答。

淋巴系来源的DC主要参与中枢和外周的免疫耐受。胸腺DC通过排除自身应答性克隆，参与中枢免疫耐受的诱导型DC也可能携带外周抗原进入胸腺，并由胸腺DC实现对某些外来抗原的体内致耐受作用。DC亦可在外周参与免疫致耐受作用。

就绝对数量而言，肝脏的DC含量数倍于其他实质性脏器，如脾脏。但就DC密度而言，肝脏则是实质性器官中最低的。就各型DC的比例而言，髓系和淋巴系DC在肝脏DC中所占的比例较在其他器官中所占的比例低，均只占肝脏非实质细胞的1%左右。因此，虽然肝脏DC的绝对数量不低，但其相对数量较少，尤其髓系或淋巴系DC的数量更少，故不利于免疫应答的产生。

已知TLRs-LPS是DC活化的重要传导通道。但研究发现肝脏DC的TLR4 mRNA表达较脾脏DC为低，因此，即使肝脏DC能接触大量消化道来源的外源性LPS，仍不能被充分活化。在体内实验中，由LPS激活的肝脏DC在功能上也不如脾脏DC，由其激活的Th0更易引起Th2反应。所以，TLR4 mRNA的低表达和功能缺陷可能是限制肝脏DC功能的原因之一。

一般而言，外周DC的抗原摄取能力随其成熟度的提高而下降。然而有研究显示，虽然脾脏DC较肝脏DC成熟，但是肝脏DC通过胞饮摄取抗原的能力仍较脾脏DC为弱。缺少了足够的抗原刺激，DC的T细胞活化功能将受到抑制。

进一步的研究提示，肝脏DC活化同种异体T细胞的能力是脾脏DC的1/3，且易于激活Th2。而在混合淋巴细胞反应中，脾脏DC能产生更多的IFN-α和IL-2，使更多的T细胞向Thl活化。

肝脏DC与外周血DC有显著异质性。肝脏DC主要为CD11c ⁺，占肝脏DC的95%左右，多表现为CD1a ^-，而外周DC多为CD1a ⁺。

DC作为病毒感染的靶细胞，可被特异性的CTL识别并攻击，导致数量减少和功能下调。DC功能损害是造成免疫反应低下、HBV持续感染的重要原因之一。DC抗原递呈功能缺陷，可能由几种因素造成。首先，在慢性乙型肝炎患者中抗病毒免疫反应的强度在数量和质量方面可能都不足，以至于不能完全清除病毒。慢性乙型肝炎患者DC的HLA-DR、CD8，和CD86表达水平低于正常对照，其DC在提呈抗原过程中，IL-12、IFN-1的产生低于正常，Th1类细胞因子水平较低。同时，慢性HBV感染者外周血DC的增殖数量较正常明显降低，表达于慢性HBV感染患者DC表面的共刺激分子（B7-1、R7-2、CD1a）及MHC-Ⅱ类分子水平明显低于正常人，其DC刺激T淋巴细胞增殖的能力亦低于正常人。另外，DC也会受到HBV的感染。DC诱导宿主免疫抵抗病毒的同时，也可能成为媒介，使病毒扩散或逃避免疫反应。DC前体为HBV感染的目标，可成为病毒的贮存地，甚至其中可能存在HBV复制。

活动性HCV患者外周DC数量也显著减少、功能低下。研究发现，丙型肝炎病毒感染时，NK细胞活化DC的能力下降。这与HCV-NK高表达CD94/NKG2A有关，CDg94/NKG2A与其配体HLA2E相互作用后，使NK分泌大量IL-10和TGF-β，导致DC不能充分活化。

DC在肿瘤细胞免疫监视和清除中发挥重要作用，因此肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的发生、发展及预后与肝脏DC有着密切关系。肝癌加剧了肝脏DC的功能缺陷，肝脏DC的功能缺陷又促进了肝癌的进展。

肝脏DC对HCC的影响：

1）正常肝组织中成熟DC量很少，在HCC癌旁组织中成熟DC数量更低，在HCC癌组织中则没有成熟DC分布。而成熟和有活性的DC对于肿瘤特异淋巴细胞的募集是必须的，所以肝癌组织无法募集足够的肿瘤特异淋巴细胞，不能产生有效的抗肿瘤反应。

2）HCC患者肝脏及外周非成熟DC数量增加，尤其在癌组织中，共刺激分子和HLA-1的表达明显降低，且非成熟DC数量与肿瘤分化程度呈负相关。

3）肝癌患者DC的IL-12分泌减少。IL-12可以通过NK或NKT细胞产生抗肿瘤作用。IL-12的减少将引起这些细胞功能缺陷。

4）肝癌结节中DC浸润多者记忆T细胞数目多，无瘤生存率高，提示DC是肝癌患者的一个重要预后指标。

其次，HCC对肝脏DC也存在明显的抑制作用，正常时能诱导DC成熟的各种刺激不能使肝癌患者肝脏DC成熟，且DC与肝癌细胞株共同培育后，其共刺激分子的表达、活化T细胞的能力都显著下降。这些说明肝癌患者体内存在影响肝脏DC的因素：

1）AFP：AFP能下调DC表达CD40、CD86，降低同种异体T细胞活化能力。同时能显著增加DC的凋亡，降低DC分泌IL-12和TNF-α，使HCC逃避免疫监视。AFP对DC作用是浓度依赖性的，只有达到一定剂量才能影响DC的功能。

2）IL-8：HCC肿瘤细胞能大量分泌IL-8。IL-8不仅与肿瘤血管新生和转移有关，还可以通过与其配体CXCR1、CXCR2的相互作用，使DC局限在肿瘤组织中，限制了DC向次级淋巴组织的迁移，造成免疫逃逸。

3）IL-10：IL-10作为抑制性细胞因子，已经证实能抑制宿主的抗瘤免疫功能。HCC患者全身及局部IL-10含量明显增加，且肝癌细胞主要通过分泌IL-10来抑制DC的成熟和T细胞活化功能，更使被抑制的DC所活化的T细胞倾向于分泌Th2细胞因子IL-10，而Th1细胞因子IFN-γ分泌则减少，最终破坏了宿主的抗肿瘤免疫机能。

4）HBV/HCV：大多数HCC患者都有HBV/HCV感染背景，所以HBV/HCV感染患者中的抑制DC的机制在HCC患者中同样存在，而且可能随着病情的加重而加重。