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Iehmann等在内毒素敏感小鼠C3H/TifF和内毒素耐受小鼠C3H/HeJ的实验中可观察到，给动物预先注入肝毒性剂氨基半乳糖（CaIN)，随后输入重组TNF-α或内毒素，可使C3H/TifF小鼠表现出类似的致死效应，不能合成TNF-α的C3H/HeJ小鼠可耐受致死剂量的内毒素，但接受外源性TNF-α后则产生致死效应。在痤疮丙酸杆菌加内毒素引起的肝损害小鼠模型中，肝内单核巨噬细胞产生TNF-α明显增多，血清TNF-α水平显著升高并伴有肝细胞广泛性坏死，TNF-α代替内毒素也可诱发类似的肝细胞坏死。肝细胞生长因子可抑制诱生TNF-α，从而明显减轻GaLN加内毒素所致的肝细胞广泛性坏死，有实验表明内毒素血症诱导血中TNF-α水平升高，而TNF-α增加与肝组织损害程度和血清谷丙转氨酶（ALT）活性升高呈明显正相关，抗TNF-α抗体可显著减轻肝损害程度和降低血清ALT活性。上述结果强烈提示TNF-α在内毒素引起的肝损害过程中起介质作用。Hishinuma等的实验进一步证实TNF-α介导内毒素/GaLN所致的肝损害。作者给内毒素敏感的小鼠静脉注入内毒素（0.2μg/kg）加GaLN（800mg/kg）导致大片肝坏死且伴有血清转氨酶水平显著升高，重组TNF-α代替内毒素输入内毒素耐受小鼠C2H/HeJ可诱发类似的急性肝坏死和血清转氨酶升高。内毒素/GaLN和TNF-α/GaLN可诱发类似的急性肝坏死和血清转氨酶升高。内毒素/GaLN和TNF-α/GaLN诱导的肝损害在组织病理学上十分相似。
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预先给予抗TNF抗体可防止内毒素引起的肝损害，其保护作用与抗TNF抗体有剂量依赖关系。
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肝脏急性期反应与TNF-α生物作用发挥有密切关系。肝细胞产生的急性期反应蛋白对TNF-α有拮抗作用。GaLN抑制肝细胞的TNF合成，干扰细胞合成分泌急性期反应蛋白，因此GaLN与内毒素合用能显著增加肝细胞对TNF-α毒性的敏感性。有实验证明诱导内源性急性期反应蛋白增加可明显改善内毒素GaLN或TNF-α/GaLN引起的肝损害和致死反应。
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肝库普弗细胞的功能状态在TNF-α介导内毒素所致肝损害中具有非常重要的意义。Hartung等应用肝细胞和肝非实质细胞（含3％库普弗细胞）混合培养，加入内毒素（10μg/ml）可诱导培养液中TNF-α浓度升高，产生肝细胞毒素反应。但抑制库普弗细胞功能则不能造成肝细胞毒性，用重组TNF-α代替内毒素加入上述混合培养中也不能引起肝细胞毒性反应。内毒素（3μg/ml）联合应用则要重建毒性效应，还进一步证实内毒素诱导的肝损害不但取决于库普弗细胞的功能状态，而且依赖于肝细胞对内毒素诱生的炎性介质的反应性。而TNF-α并非介导肝细胞损害的唯一介质，说明TNF-α是介导内毒素毒性反应的必要条件，但仍需要内毒素刺激库普弗细胞产生的其他炎性介质共同作用，介导肝损害的发生。
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（3）TNF-α介导肝损害的机制：TNF-α介导肝损害的机制尚未阐明，现有资料提示与以下几方面有关：①介导脂类介质或其他多肽介质的产生。
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TNF-α能诱导合成磷脂酶A2活化蛋白，并激发磷脂酶A2促进花生四烯酸代谢生成具有生物活性的脂类介质（PAF, LTS, TSA2, PCs)TNF-α刺激鼠巨噬细胞，中性粒细胞和血管内皮细胞合成和释放血小板活化因子（PAF）明显增多，给大鼠输入TNF-α后，肠组织PAF水平升高，伴有组织坏死，用PAF拮抗剂可减轻TNF-α引起的肠组织坏死。外源性输入TNF-α可导致动物体内产生白三烯（LTS）明显增多。而应用抗TNF抗体能有效防止TNF-α或内毒素诱生的白三烯。此外，TNF-α还诱生其他多肽介质（IL-1, IL-6）参与炎性反应和组织损伤。②诱导自由基的产生及脂质过氧化。TNF-α介导的细胞毒性作用与氧自由基的产生有关。TNF-α可诱导细胞线粒体的锰超氧物歧化酶（MnSOD）增加而表现出对TNF毒性作用的耐受性。MnSOD为自由基清除酶，间接表明TNF-α介导自由基的生成。进一步实验表明，重组TNF-α引起细胞内自由基产生，导致细胞膜脂质过氧化和杀细胞效应。③活化中性粒细胞和单核巨噬细胞。TNF-α可直接激活中性粒细胞，增强吞噬活性，释放溶酶体酶和“呼吸爆发”产生氧自由基；TNF-α还以自分泌方式活化单核巨噬细胞，促进其细胞毒性作用。体外实验表明TNF-α对血循环单核细胞有明显的趋化作用，并可诱导丝氨酸蛋白酶介导中性粒细胞向肝组织浸润并促进肝窦状隙内皮细胞的黏附作用。近年研究表明，TNFα通过一种不同于Fas系统的途径引起肝细胞凋亡，通常IL-1对TNFα有协同作用，随后TNFα、血小板活化因子又可激活中性粒细胞并趋化至垂死的肝细胞，最终引起肝脏的严重损伤。④对内皮细胞的作用。TNF-α可直接激活中性粒细胞黏附于肝窦状隙内皮细胞可能是内毒素引发肝脏炎性反应的早期细胞反应。TNF-α可诱导内皮细胞膜表面C3bi受体，白细胞黏附分子和释放PAF, 促使炎性细胞对内皮细胞的黏附及损伤。TNF-α还增强血管内皮细胞的促凝活性，诱发血管内凝血，影响肝脏微循环，促进了肝损害的发生和发展。
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4．IL-18
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IL-18是内毒素引起肝脏损伤重要介质。包括活化的巨噬细胞尤其是库普弗在内的很多种细胞可产生IL-18，IL-18可激活Th1细胞，引起炎症性组织损伤。由病毒引起的暴发性肝炎及原发性胆汁性肝硬化病人血清IL-18水平升高，并与疾病的严重程度有关。在肝硬化患者，外周血单个核细胞（PBMC）IL-18-mRNA增加，并与血液内毒素、CD14水平相关。IL-18结合蛋白（IL-18-binding protein, IL-18BP）可抑制IL-18的生物效应，是IL-18抑制剂，应用IL-18BP可预防内毒素引起的肝脏损伤。
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五、肝病并发内毒素血症的临床表现
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肝病并发内毒素血症可出现一系列临床表现和并发症，这些并发症往往影响预后。主要有以下几方面：
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1．发热
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内毒素可直接作用于下丘脑的体温调节中枢，或刺激白细胞释放致热原，使体温升高。血中仅有100ng/ml内毒素就可引起发热反应。重型肝病的无名热可能与此有关。
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2．弥漫性血管内凝血
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重型肝病和内毒素两者均引起DIC, 如两者合并存在，则发生DIC的可能更大。Wikinson报告14例发生DIC的暴发性肝衰竭者中，9例有内毒素血症，而内毒素阴性组只有1例发生DIC。
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给动物注射非致死量内毒素（“封闭”网状内皮系统），24h后第二次注射同样的内毒素，数小时后动物即发生DIC, 在血液中可查到脱落的内皮组织，提示内毒素引起DIC的始动因素是血管内皮损伤，后者激活内源性凝血系统而发病。此外，内毒素还可激活因子Ⅶ、对血小板凝聚有促凝的作用。内毒素性休克及休克引起的组织缺氧、酸中毒等因素也能损伤血管内皮，参与DIC的发生。局部过敏（schwartzman）反应表现为局部皮肤坏死，可能是内毒素引起的DIC的一种特殊形式。
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重型肝病发生DIC的机理是：①肝细胞坏死和红细胞破坏释出“凝血活酶样”物质，激活了外源凝血系统；②暴发性肝衰竭多由暴发型肝炎引起，肝炎病毒或抗原抗体复合物可损伤血管内皮，激发内源凝血系统；⑧肝病时网状内皮系统受损或者肠源性内毒素“封闭”了网状内皮系统，以致不能有效地清除血中的促凝物质（如内毒素）和已被活化的凝血因子（如因子Ⅳa、Ⅹa、Ⅵa）；④肝病时抗凝血酶Ⅱ、Ⅲ以及血浆素原等在肝内合成减少，相应地增加了已活化的凝血因子的活力。
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现将肝病、内毒素引起DIC的机理概括如图9-7。
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图9-7 肝病、肉毒素引起DIC的过程
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暴发性肝衰竭、内毒素血症并发DIC常呈急性经过（急性型DIC），在肝衰竭及毒血症发生后数小时至1～2d发生DIC, 病程急剧。出血严重，常有低血压或休克，预后极差。失代偿期肝硬化发生DIC, 常先有一较长的高凝期，其时只有血液凝固性增高的表现，典型症状（出血及内脏栓塞所致的功能减弱、微血管病性溶血性贫血等）常在数天至数周内发生（亚急性型）。
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3．急性胃黏膜糜烂出血
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失代偿期肝硬化和急性肝衰竭时均易发生胃出血，发病机理主要是内毒素激活激肽系统，使组织缺血；它亦阻碍细胞代谢，致黏膜抵抗力降低，部分患者的出血与内毒素引起的DIC或应激反应有关。Clemente等报告肝硬化合并急性胃黏膜糜烂7例中，6例LALT阳性。重型肝病并发胃出血者并不少见，经尸解证实，出血为胃肠道黏膜糜烂和肺泡破坏所致。ETM诱发DIC, 使胃肠道黏膜和肺泡微血管有血栓形成和局部组织缺血，可能是引起局部糜烂、坏死的主要原因。但也有人认为这类患者多有肝功能衰竭，胃黏膜糜烂可能与肝病本身有关。因此ETM和消化道出血的关系有待进一步研究。
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4．肝性腹水与腹水感染
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Tarao等报告，29例肝硬变腹水患者中75.9％有内毒素血症，而17例无腹水的肝硬变患者仅为23.5％，两者有显著差异。显然，内毒素在腹水形成上可能具有一定作用。
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现知肝血流输出道受阻使肝窦压增高，在腹水形成上有重要意义。血管对内毒素的反应是肝脏静脉输出道的迅速阻塞，门脉压升高。这可能是与内毒素所致的星状细胞肿胀、肝细胞微绒毛肿胀、血小板凝集及纤维蛋白沉积等作用有关。而有人认为是内毒素本身对肝脏血管的直接作用。