第62期
出刊日:2013-04-15
返回上一層透視肝臟 肝的再生功能
肝臟,不僅是人體最大的化學工廠,也是身體器官中唯一受損後,可以再生成同樣體積大小的器官。
諮詢/賴鴻緒(臺大醫院外科部主任、臺大醫學院外科教授)
撰稿/邱玉珍
談到肝臟再生,可從一則古希臘神話說起。神話中記載,宙斯打敗父親、叔叔、伯伯,得到王位,他用土造人,創造了人類,並請普羅米修斯照顧人類,冬天時,天寒地涷,普羅米修斯不忍看到人類饑寒交迫,到地獄盜火給人類,觸怒了宙斯。
宙斯撤除他的職務,還把他鎖在地中海懸崖上,派神鷹每天啄食普羅米修斯的肝臟。神鷹每天只啄食三分之二的肝臟,就「下班」回家;不過,第二天,普羅米修斯的肝臟又再長回來,如此日復一日…
雖然這是一則神話故事,但其中關於肝臟的描述卻並非空穴來風,這也可算是歷史上最早有肝臟再生的記錄。
肝臟的再生能力確實很強,而且很特別。
人體細胞分裂再生可以粗略分三種: (A)胚胎細胞,它由單一受精卵細胞,進行一連串有絲分裂後,變成一個完整的人體,之後就停止分裂;(B)癌細胞,只有分裂沒有分化,而且是不正常、永無止盡的分裂,速度快、又沒有功能;(C)肝細胞,再生過程有分裂也有分化,奇特的是,它分裂(再生)到一定的大小,就會自動停止。
其實,人體其他器官細胞也具有再生潛能,如心臟、腎臟、皮膚、腸胃、神經…等細胞,都有部分的再生能力,如嘴破了會慢慢癒合,便是一種再生能力,只是它們的再生能力,限於小地方或局部,無法像肝臟一樣,受損後可以再生成一個與原來大小差不多的器官。
人的肝臟細胞含有很多的肝糖及3千多種酵素,如此多的能源物質及酵素,使得肝臟擁有很強的轉化及再生能力,可以把各種胺基酸跟葡萄糖轉化,所以肝臟也可說是人體的「核能工廠」、「轉化中心」,由於能轉化,才能讓自己再生。
切肝後 最慢一年回復原來大小
人的肝臟切除三分之二,仍可存活,少數病患切掉四分之三,僅剩下四分之一肝臟,仍然可以勉強維持正常的生理機能,如猛爆性肝炎者、車禍導致肝臟受傷破裂、或開刀切除肝腫瘤者,即使肝臟受損大半,仍有機會存活。肝臟切除後,在3至6個月內,會再長出新的肝臟,約為原來體積的8至9成,最慢9個月到1年,就可以恢復原來大小。醫界曾用超音波及核磁共振等影像檢查證明,最慢一年都可以完全恢復。
而且肝臟的再生能力很奇特,在肝臟可以忍受的範圍內(正常肝細胞必須達三分之一以上),「切愈多、長愈快」。研究發現,肝臟在切除三分之二時,再生能力最強,原因仍不清楚,但可以確定的是,發育成熟的肝細胞,在經由某種刺激(例如切除一部分肝臟)後,肝細胞就會啟動細胞分裂的程式開始再生,修復受損的組織。
肝臟再生過程
1931年,醫界首次以動物實驗來研究肝臟再生,如何開始?如何分裂?如何結束?
實驗發現,老鼠的肝臟具有強大的再生能力,尤其前3天肝臟的再生能力最強,幾乎可長出90%新的肝臟。從老鼠體內切除70%的肝臟,體內只留下30%的肝臟,肝臟仍然可以再生。
在一般顯微鏡下觀察發現,老鼠進行肝臟切除手術後,肝細胞在24小時內並沒有任何變化,48及72小時後細胞就開始大量分裂,72小時後,原本被切除的肝臟可以長回90%的新肝臟,10至14天就可以完全恢復原來大小。
相較下,人體肝臟再生所需的時間較長,過程也相對複雜。從電子顯微鏡觀察發現,肝切除6小時後,肝糖不見了,留下脂肪及代謝物質,這顯示糖份在肝再生過程中,是相當重要的能源物質。脂肪在肝臟再生過程中也可利用到,但只在極早期及不得已的情況下才用。當肝臟裡的葡萄糖足夠時,脂肪就會開始堆積,反而影響到肝臟的再生,所以脂肪堆積愈少愈好。
電子顯微鏡下也發現,肝臟切除24小時後,細胞核也開始產生變化,48小時後,細胞核會從原本圓形變成鉅齒狀,DNA(去氧核醣核酸)也開始蠢蠢欲動準備分裂,在這過程中,會用到一些原料(如肝糖)及酵素,才能讓肝臟再生。
加速肝臟再生有方法?
雖然肝臟有再生能力,但若損壞的肝臟在忍受範圍的邊緣,如損傷達四分之三以上,為了挽救性命,是否有加速肝臟再生的方法?1980年代時,有人注射肝刺激物可讓肝臟再生,它是一種肝臟血管裡的分析出來的白色物質,從人體抽出後再注射回體內,但因穩定性不高,此一方法從未真正用來促進肝臟再生。
目前實驗室有幾個研究方向,如基因療法。初步研究發現,免疫基因、細胞淍亡基因及血管再生基因,的確可以加速肝臟的再生。合併注射生長激素及荷爾蒙如胰島素、昇糖素等物質,也可以促進肝臟再生。此外,有些藥物如用於肝移植手術的免疫抑制劑,也可以促進肝臟再生。
支鏈胺基酸可促進再生
至於營養方面,研究發現可以促進肝臟再生的營養素以葡萄糖及胺基酸最重要,但胺基酸必須是支鏈胺基酸(BCAA、Branched Chain Amino Acid)。研究發現可以促進肝細胞再生,它也是預防肝昏迷重要的營養素,但不能治療肝昏迷。
人體有21種胺基酸,其中有3種是支鏈胺基酸,可以促進肝細胞再生。支鏈胺基酸在一些食物中可取得,如堅果、豆類、蛋類、魚肉、雞肉、動物肝臟等。但如果肝臟已經硬化,對促進肝臟細胞再生並沒有幫助。
此外,脂肪肝會讓細胞凋亡增加,影響到肝臟再生。研究發現,高纖維飲食可減緩脂肪肝、甚至讓脂肪肝緩減,讓細胞凋亡減少、再生增加。所以,有脂肪肝的人應該多吃高纖飲食、控制體重,有助於消除脂肪肝。
[Q&A]
Q:肝臟切除再生後,肝臟的健康會不會受影響?
A:基本上肝臟再生恢復到原來大小後,肝臟的健康不受影響,但如果沒有好好護肝,不改喝酒、熬夜、大吃大喝、隨便服用來路不明的藥等不良習慣,肝臟終有一天會罷工。
Q:多吃蛋白質食物可以幫助肝臟再生嗎?
A:手術切除肝臟後,基本上只要維持均衡飲食即可,不需特別「補肝」。但富含BCAA(支鏈胺基酸)食物,如豆類、腰果、堅果、花生、糙米、全麥、穀物、雞蛋、黃豆、蛋白、魚類、肝臟、肉類等,對肝臟再生確實有些幫助。
Q:切肝多久後可以恢復正常大小?
A:研究發現,所有動物裡,老鼠肝臟的再生能力最強,肝臟切除72小時後,肝臟就長出90%,10~14天內肝臟就可恢復正常大小;豬、狗則需2~3個月的時間肝臟才能恢復正常大小;人類肝臟再生能力最慢,肝臟切除後3個月內生長最快,約9個月至一年才能恢復原來的大小。
Q:切左肝為何長右肝?
A:若是切除左肝,右肝的體積會因代償作用而變大,把切除的左肝補起來;形狀上看起來,好像是從原來切除的左肝長出來,實際上是右肝長大至左邊。