肝切除术是目前肝脏良恶性疾病最有效的临床治疗策略之一。但肝切除过程中极易发生出血，增加肝脏缺血再灌注损伤（hepatic ischemia-reperfusion injury，HIRI）的发生风险及围术期输血量，导致术后并发症的发生率和死亡率显著增加[1]。肝门阻断技术常用于减少出血，却不可避免地造成一定程度的HIRI，导致肝脏功能受损、肝衰竭，甚至全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）或多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），严重影响患者的术后恢复质量和远期预后[2]。
研究表明，多种预处理保护策略均可改善HIRI，包括机械预处理、药物预处理、中医药和针刺等[3]。本文重点综述了上述治疗策略在肝切除术中的临床应用现状及存在的问题，旨在为减轻HIRI提供新的策略和思路。
1 HIRI的机制
HIRI是指肝脏在缺血基础上恢复血流后，肝细胞的代谢和功能障碍以及细胞形态和组织损伤程度反而加重，甚至发生不可逆的损伤。包括局部缺血损伤和炎症介导的再灌注损伤两个相互关联的阶段。HIRI的病理生理机制主要包括[4-5]：1）缺血期间细胞能量代谢障碍，导致三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）水平降低、乳酸堆积及细胞内酸性环境的改变。2）细胞内钙离子通道功能受损，钙离子排出减少，从而使细胞内钙超载，导致钙依赖性蛋白酶的激活，进而破坏细胞膜结构，诱导细胞坏死、凋亡和自噬机制。3）再灌注期间氧化应激反应激活导致大量反应性氧中间物（reactive oxygen intermediates，ROIs）产生，选择性损伤相邻分子如脂质、蛋白质和核酸，增加信号传递，使嗜中性粒细胞产生趋化性并被激活，导致细胞损伤。4）库普弗细胞、T细胞等的激活，诱发炎症级联反应及细胞因子风暴，导致细胞结构受损并加剧细胞凋亡和坏死。这些机制相互促进、相互影响，发挥关键作用，同时也为临床干预提供了思路和方向。
2 HIRI保护思路与策略
根据上述相关机制，可制定不同保护策略。例如可以通过使用抗氧化剂提高机体抗氧化能力，降低自由基水平；控制炎症介质释放，抑制炎症级联反应，减轻炎症对肝脏的进一步损害；提供足够的能量供应，促进ATP合成，减少细胞凋亡和坏死；干预相关基因表达和信号传导通路，如核因子κB（nuclear factor-k-gene binding，NF-κB）、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）等，促进肝脏修复。尽管许多单一靶点干预措施临床效果得到证实，但效果有限，多靶点联合干预越来越受到重视。
3 机械预处理
3.1 缺血预处理
缺血预处理（ischemic preconditioning，IPC）是指在长时间的缺血之前进行一段短时间的缺血再灌注过程，使脏器对较长的缺血期和随后的再灌注损伤有更强的耐受性。IPC最早是1986年由Murry等[6]在犬心肌缺血模型中提出，研究中观察到短暂的冠脉闭塞及再灌流可以减少随后持续的缺血损伤所造成的心肌梗死范围。
大量的动物实验研究表明IPC亦可显著减少肝细胞损伤，降低HIRI的严重程度[7]。Clavien等[8]首先研究了IPC对24例半肝切除患者的影响，发现术后患者的转氨酶明显降低，证明IPC对肝脏的保护作用。随后他们又对100例行肝大部切除的患者进行了前瞻性研究，再次证明IPC是减少肝脏缺血再灌注的有效保护策略，尤其对需要长时间阻断和存在脂肪变性的年轻患者存在明显保护作用[9]。Franchello等[10]研究表明IPC在肝移植中也是预防HIRI的一项有效策略。de Oliveira等[11]开展的Meta分析共纳入17篇文献，包括1052例患者，表明IPC不影响手术时间，可减少术中失血量并降低术后腹水的发生风险，疗效确切。
关于缺血和再灌流时间的标准化问题一直存在争议。Lin等[12]在大鼠HIRI模型中比较了几种预处理方案以确定最佳的缺血预处理时间，他们发现缺血5 min后再灌流5 min，重复3次的缺血预处理实施方法，对HIRI提供了最好的保护。尽管如此，其对靶器官的直接压力和对主要血管结构的机械损伤，使其临床应用受到一定限制，这些均需要进一步开展大样本的临床随机试验验证，以确保技术实施的严谨性和充分标准化。
3.2 远程缺血预处理
远程缺血预处理（remote ischemic preconditioning，RIPC）指机体部分器官在受到短暂的、可逆性缺血缺氧刺激后，通过诱导缺血器官以外的其他远隔脏器对随后发生的严重或致命的缺血缺氧产生保护作用。1993年，Przyklenk等[13]观察到短暂阻断犬心脏回旋支分支，可防止随后的左前降支闭塞并减少心肌梗死面积，揭示了一个冠状动脉区域短暂非致命性缺血再灌注可以远程保护另一个冠状动脉区域免受之后的缺血再灌注损伤，从而提出了RIPC的概念。
RIPC通过两个不同的时间保护阶段减轻缺血再灌注损伤，早期阶段是处理实施后立即激活持续4 h，早期的保护机制主要针对蛋白质翻译后的修饰；第二个保护窗口是在RIPC刺激后24 h出现并持续至少48 h，主要与基因的激活和新的蛋白质合成表达有关[14]。RIPC通过神经系统、体液信号和全身通路之间的相互作用实现保护作用，最终导致抑制炎症反应和激活各种肝脏保护的亚细胞级联反应[15-16]。
RIPC的肝保护效应得到许多临床验证。有研究比较了IPC和RIPC对肝部分切除患者HIRI的保护作用，发现两者具有相似的保护效果均可减轻HIRI，减少围术期并发症发生风险[17]。一项Meta分析显示术后RIPC组的转氨酶和胆红素水平均低于对照组，吲哚菁绿清除率高于对照组，表明RIPC对肝切除患者的缺血再灌注损伤有较强保护作用[18]。最近的一项网状Meta分析结果再次证实RIPC与IPC均为肝切除术期间缓解HIRI的有效策略，且RIPC在临床应用中更易实施[19]。而Hardt等[20]通过比较术后转氨酶水平、血管内皮生长因子和高迁移率族蛋白B1（HMGB1）的水平，发现RIPC与对照组之间无明显差异，认为RIPC并不能被推荐为常规肝脏保护措施。Zhang等[21]纳入了7个随机对照研究的459例患者数据，发现RIPC术后第1天的转氨酶水平显著降低，但结果存在明显的异质性，无法揭示两组之间存在显著差异，RIPC并不能减轻肝脏切除后缺血再灌注损伤所致的肝损伤。
尽管RIPC的肝脏保护效应仍然存在争议，尤其RIPC实施过程中压力、周期、肢体的选择等最佳处理方案仍需探索；但作为一种安全无创、操作简便的围术期预防措施，RIPC在实际临床应用推广仍具有一定的潜力。
4 药物预处理
药物预处理是指在缺血事件发生前，通过给予特定的药物，激活细胞内的保护机制，增强细胞的抗损伤能力。药物预处理目前临床研究较多的包括抗炎药物、抗氧化剂、调节细胞程序性死亡的药物等[22]。
4.1 抗炎药物
在HIRI过程中，活化的库普弗细胞导致大量活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成，引起氧化应激反应，产生促炎细胞因子、趋化因子和黏附分子，再灌注后期通过募集巨噬细胞和中性粒细胞，激活炎症级联反应，进一步损伤组织细胞。糖皮质激素在HIRI相关实验中通常作为抗炎剂降低炎症标志物水平，Orci等[23]发现围手术期使用类固醇激素显著降低了术后血液中炎症标志物白细胞介素-6和C反应蛋白的水平，可降低术后并发症发生率，与肝切除术后良好的预后相关。乌司他丁是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，其能降低HMGB1在肝细胞中的表达水平及下游炎症因子的水平，从而减轻肝细胞损伤[24]。
4.2 抗氧化药物
肝脏缺血再灌注后，黄嘌呤氧化酶系统、巨噬细胞系统和线粒体呼吸链开始产生大量氧自由基，而内源性抗氧化剂会失活或耗尽，从而导致氧自由基的清除减少，过量的ROS产生和内源性抗氧化剂的消耗致氧化还原失衡，从而导致氧化应激。肝细胞内还原型谷胱甘肽水平升高是拮抗缺血再灌注损伤所致氧化应激、清除细胞内ROS的有效途径。N-乙酰半胱氨酸通过直接清除和解毒氧化自由基以及作为半胱氨酸的前体来合成谷胱甘肽来发挥其抗氧化作用[25]。褪黑素是一种在松果体中合成的内源性抗氧化剂，可以下调NF-κB信号通路活性，减轻氧化应激，保护肝脏免受缺血再灌注损伤[26]。
4.3 调节细胞程序性死亡的药物
细胞死亡是HIRI中直接细胞损伤的后果，针对细胞死亡过程中的关键因素进行调控，可达到缓解HIRI的目的。Wu等[27]研究发现七氟烷能减少肝细胞凋亡，显著降低肝酶水平从而预防HIRI。也有文献报道丙泊酚能够减少缺血再灌注损伤诱导的细胞凋亡和促炎因子的分泌，其机制与激活AKT/p53信号通路有关[28]。近几年，铁死亡作为新的细胞死亡机制，受到许多研究者的关注，其中右美托咪定不仅可以通过降低炎性细胞因子的水平以及增加抗氧化因子的活性减轻HIRI，还可以通过抑制Nrf2/GPX4信号介导的铁死亡来阻止HIRI诱导的肝细胞损伤[29]。
4.4 其他
除了上述药物，还有一些其他类型的药物也被研究用于预防或减轻HIRI，如防止细胞内钙超载的钙通道阻滞剂、增加肝细胞糖原储备以调节细胞能量代谢障碍的药物等[4，22]。尽管这些药物在实验研究中显示一定的效果，但临床应用较少，仍需要更多的临床证据支持。
总之，药物预处理是一种有潜力的策略，旨在通过提前干预，减少手术或疾病过程中的组织损伤，提高治疗效果和患者生活质量，但药物预处理的最佳时机、剂量和持续时间仍是临床研究的重要方向。
5 中医药和针刺
5.1 中医药
中药可从多个层次、多个靶点对缺血的肝脏进行适应性的保护：改善脏器微循环障碍，清除氧自由基，对炎性细胞趋化和呼吸爆发的影响，保护线粒体，改善能量代谢，减轻钙超载，调节钙稳定，调控细胞自噬，抗细胞凋亡等，形成一种复合性调节[30]。例如，中药黄芪和党参可以清除肝脏内氧自由基，减少脂质过氧化物产生，抑制肝细胞凋亡而减轻HIRI[32]；丹参酮ⅡA可以通过下调库普弗细胞中的HMGB1-TLR4/NF-κB信号通路，从而减低肝脏促炎细胞因子的表达，表明其具有预防HIRI的潜在作用[33]。韩根利等[34]通过网络药理学发现，三七合剂通过45种活性成分与HIRI的46个交互靶点相互作用，以及调控多条生物通路及生物学过程共同减轻HIRI。
5.2 针刺
电针疗法在围术期器官保护中亦表现出显著效果[31]。唐炜等[35]研究发现电针预处理肝门阻断患者可以增加术后早期超氧化物歧化酶水平，降低丙二醛水平，从而减轻氧化应激反应，发挥肝脏保护效应。李叶晟等[36]研究发现电刺激足三里穴能增加miRNA-374的表达，从而促进自噬清除IR诱导的凋亡肝细胞，以减轻缺血再灌注损伤诱导的肝脏损伤。
由此可见，中医药及针刺确实可以发挥一定的HIRI保护作用，然而这些保护策略在临床中的应用并不广泛，临床推广存在一定限制性，需要进一步的临床研究。
6 小结与展望
预处理能在损伤发生前激活细胞的不同保护机制，从而减轻或预防由缺血再灌注损伤引起的组织损伤，是肝切除术中保护肝脏的一种有效治疗策略。但在实际临床应用中寻找最佳处理时机、最适干预剂量、最佳干预方式等问题仍有待进一步的研究。
HIRI机制的多样性导致通过靶向单一的介质或机制来减少HIRI都很难实现有效的保护，将作用机制不同的预处理方式联合使用不仅能弥补单一干预的不足，且能提供多种机制保护肝细胞。因此，如何综合运用上述策略，包括探索联合治疗策略、中西医结合策略等，多角度、多层次地保护肝脏免受缺血再灌注损伤的影响，降低术后相关并发症风险并改善预后，将是未来研究的重要方向。