病毒性肝炎及肝病学基础与临床研究情况

  于建国,薛佩莲,吕敏和

  于建国,中国人民解放军第88医院 济南军区肝病研究所 山东省泰安市 271000

  薛佩莲,山东省青岛市中国人民解放军海军401医院 山东省青岛市 266033

  吕敏和,济南市山东省立医院 山东省济南市 250021

  

  摘要

  我国是“肝炎大国”,是各型肝炎发病率较高的国家,多种病毒性肝炎及相关肝病是严重危害我国人民健康的常见病之一. 由中国科学技术协会主办的第三届国际肝炎及肝病学研讨会于2001-10-18~22日在中国杭州召开. 参加这次会议的国内外代表与专家对第二届国际肝炎及肝病学术会议(1999年,北京)以来国际学术界在病毒性肝炎与相关肝病在病毒学、生物医学、预防医学、临床医学、流行病学及传统医学防治等方面作了专题发言与讨论. 本次会议最大特点是在病毒性肝炎及相关肝病学的基础与临床研究方面研究的深入,涉及面广,研究的热点是肝脏干细胞、肝炎病毒基因变异、生物人工肝、肝纤维化与肝硬化及肝癌防治系列问题. 会议还专门举行了临床医师人才培养特别研讨会,现将会议交流论文与专题内容整理如下。

  于建国,薛佩莲,吕敏和. 病毒性肝炎及肝病学基础与临床研究的新进展.世界华人消化杂志 2002;10(6):712-716

  

  0 引言

  本届会议召开是进入新世纪第1年在我国召开规模最大,水平最高,影响较深远的国际肝炎及肝病学会议. 会议主题词是:面向亿万患者,控制肝病. 本届会议名誉主席全国人大常委会副委员长吴阶平和国家卫生部部长张文康亲临大会开幕式并分别致欢迎词. 本次会议由我国著名消化、肝病专家,大会主席王宝恩教授主持. 参加会议的国内外专家、学者与来自国内外主要重点大学、医院、科研机构代表800余人参加本次专题研讨会. 会议共收到论文510篇,共交流论文255篇. 会议还邀请了国内外60多名肝病专家、学者作专题报告,内容包括肝脏干细胞的研究,甲、乙肝预防疫苗的研究,乙、丙型肝炎的分子生物学与自然史,乙肝的基因治疗,免疫治疗和抗病毒治疗,重症肝炎的人工肝治疗,肝炎病毒变异、突变与准种的研究,肝纤维化与肝硬变的可逆性,酒精性肝病,特发性门静脉高压症,原发性肝癌的综合治疗等相关基础与临床的研究.

  1 肝干细胞(hepatic stem cells,HSC)

  近年来,一个新的生物医学领域关于人体胚胎干细胞(embryonic stem cell, ES细胞)的相关研究引起全世界科学家的极大关注,启迪和激起人们对ES细胞及其定向分化细胞的研究热情[1-8]. 同时,给当今的医学治疗手段带来无尽想象的治疗空间. 干细胞指在适当条件下,具有无限的自我复制、自我更新并具有全能或多能分化功能的细胞群. 而人体HSC来源于前肠内胚层,位于肝内胆管系统,具有典型干细胞形态特征. 在肝脏中,增生HSC可以增加肝卵园细胞(hepatic ovel cell, HOC),而HOC是成熟肝细胞和胆管上皮细胞的前体细胞,后两种细胞的自然生命周期很长. 不同的是骨髓和小肠上皮更新非常快;而肝细胞更替很慢. HSC只有在肝脏受到严重破坏时才会激活. 骨髓干细胞至少产生八个细胞系. 更令人吃惊的是静脉注射的造血干细胞有部分在脑内形成的细胞系能表达神经元细胞所表达的所有标志物;另外部分注射骨髓干细胞分化成新的骨髓肌细胞. 目前所知HSC至少产生两种细胞系,在体内可分化为肝细胞或胆管上皮细胞.

   人体的卵园细胞同人类许多肝脏疾病直接相关. 如亚大块肝坏死和急性暴发型肝炎,因肝实质细胞大量坏死导致其本身功能受损,由HOC增生分化产生局灶性肝结节增生或假小叶. 在慢性肝炎和肝硬化,也可见卵圆细胞增生. 成干细胞瘤,HBV感染相关肝细胞瘤,肝细胞癌和胆管上皮细胞癌等,均可能来源于HOC增生变异.

   总之,用ES细胞进行细胞移植治疗,这不仅是一种治疗肝病的新策略,而且在科学上和伦理方面都是可行的新思路. 尽管还存在许多问题和技术难点,但他毕竟是新近的最具有发展和应用前景的研究领域. 在乙型肝炎和相关肝病的生物治疗中,HSC工程临床应用将成为一个新兴的肝细胞移植研究的新领域,值得引起人们的关注.

  2 乙肝病毒(hepatitis B virus, HBV)

  HBV变异在患者中普遍存在,更重要的是许多变异在治疗前已经存在. 其原因是由于HBV在复制过程中有逆转录过程,逆转录酶不能纠正在转录时出现的错误而发生变异. HBV在慢性乙肝中能够持续性复制的原因在于: (1)HBV变异逃脱免疫反应的控制; (2)耐药株产生; (3)HBV DNA的整合.

   HBV基因型是根据HBV基因组全核苷酸序列变异>8%的原则将HBV分为A-G七种基因型,其地理分布是A型在全球内流行,B、C型主要分布在亚洲,D型主要分布在南欧(地中海、中东),E型分布在非洲,F型见于美国,G型主要分布在美国和欧洲. A、F型前C区在1896位变异由于没有选择出来与慢性乙肝持续性HBeAg密切相关. B、C、D、E、G型可选择前C区突变,这与慢性乙肝患者中HBeAg阴性有关,此变异常发生在亚洲.

   HBV基因型别与干抗素治疗相关,与感染野生株的患者相比,存在前C区及基因启动因子(basic core promoter,BCP)变异的患者对治疗反应差;感染C型株患者的应答率较B型株的应答率(41%)下降了15%;A、D型与之无相关性;BCP变异者应答率低. ayw血清型较adw型的患者用拉米夫定(LMD)更易发生耐药突变. 混合基因型在人群中有5~10%的发生率,在治疗过程中起主导作用的基因发生变异常导致治疗的失败. 临床研究发现,患者大多数对LMD治疗敏感,LMD将HBV DNA抑制小于10000copy/ml水平以下,HBeAg可阴转,HBeAg即使不阴转对组织学也有改善. 但很快发生耐药,对LMD耐药者对泛昔洛韦同样耐药,但对新药 阿地福韦Adefovir有效. 随着治疗时间延长,可能也会发生耐药性. 耐药性产生的影响因素有: (1)病毒:病毒产生动力学,病毒清除动力学,病毒逆转录酶无校正功能,病毒酶的结构可变性,导致耐药株的产生; (2)药物:抗病毒药物是否联合应用,药物动力学,靶特异性药物的选择; (3)患者:过去用药史,患者的依从性. 另外,目前认为HBV的高复制率和高突变率可导致大量准种的产生,HBV变异其意义在于逃避免疫清除,增强病毒的适应性,提高HBV致病性,逃避现有的诊断方法检测,并逃避乙肝疫苗和免疫治疗.

  3 丙型肝炎病毒(hepatitis c virus,HCV)

  HCV基因结构已基本明确,他属黄病毒,与日本脑炎病毒与牛腹泻病毒相似,他们具有相同的基因结构,但基因序列不完全一致. HCV基因组1/3区域编码结构基因,包括C区1、E1和E2区,基因组2/3区域编码非结构蛋白(NS),NS5b编码RNA依赖RNA聚合酶. C区编码产物为P21,HCV感染P21蛋白出现较早,具有早期诊断丙肝的价值. HCV与HBV感染诱发的HCC具有不同的特点,其主要表现在于: (1)感染者年龄较大; (2)男性多于女性; (3)有输血与输血制品史; (4)有家族性肝病史.

   值得人们重视的是:丙型肝炎与其病毒研究,原始血清的保留是研究的关键. 研究发现丙肝自愈率高达24~46%,比预期高. 1/3的输血相关性丙型肝炎自愈者早期无血清或分子生物学证据,表明有近5~10%的HCV感染不能被识别. 大约70%的患者肝功能异常,提示那些长期生化正常的患者往往没有肝病症状很少发展成肝硬化,他们最适宜长期随访而非积极治疗. 无论如何,有条件时做肝活检非常必要,因肝活检比体检和血清学检查更有意义. Hollinger报告对3752例患者进行前瞻性研究,随访为9~50a,平均1.9%(波动于0.3~17%)发展为肝硬化. 另对20例诊断为慢性丙肝患者经肝活检得到确诊,在随访25a期间有35%患者发生肝硬化. 关于HCV感染如何发展为肝硬化的进程尚无全面认识,但目前认为肝细胞坏死和炎症引起的细胞因子、蛋白酶和氧自由基的释放,触发HSC激活转化为肌纤维样细胞. 激活的HSC的增生引起胶原产生与沉积,主要为I型胶原合成的速度超过蛋白酶降解. 另外引起胶原沉积的原因还包括氧化细胞外基质(ECM)改变等.另外影响慢性丙肝的因素有: (1)感染时年龄; (2)重叠感染病毒; (3)丙肝患者的嗜酒性. 因在不断饮酒患者中可见HCV复制增加,HCV感染阳性比阴性对照发展为肝硬化的概率增大7.8倍. 嗜酒发生肝硬化概率增加到4倍,因此,嗜酒可加速肝硬变进程. 关于HCV疫苗研究是人们关注热点,目前存在的问题是: (1)HCV感染慢性化率高; (2)同一个体内多基因型HCV株(准种)共存; (3)包膜蛋白有超变区; (4)黑猩猩发现同株HCV重复感染; (5)无稳定的HCV体外培养系统; (6)HCV的复制周期不一样.

   总之,HCV感染进展为肝纤维化、肝硬化并非为线形关系不可避免. 急、慢性患者自然史不同,而不同的病毒模式及其感染自然史也不同. 性别、年龄及合并感染的情况等均对疾病的进程有一定影响. 所以,感染的自然史并无一个可以用于全部自然史相同的模式.

  4 戊型肝炎病毒(hepatitis E wirus,HEV)

  戊型肝炎病毒(HEV)为32~34nm大小无包膜的单股正链RNA病毒[9]. HEV基因组全长7.25kb,有2个开放阅读框架(open reading frame,ORF). 戊型肝炎在孕妇感染HEV后死亡率高,尤其在妊娠娩期,感染后死亡率高达25%. 除已知人类感染HEV外,近年来发现感染HEV,凡大于3周龄猪100%都可检测到抗-HEV抗体、HEV RNA等血清标志物,现已明确全球猪都存在HEV感染,其意义尚不明确,提示HEV有潜在的动物源性传播,是HEV感染又一个储存宿主,可能与人类感染有关. 关于HEV疫苗的研究与评价,目前正处于研究当中的疫苗有NIH杆状病毒表达的疫苗,另还有NIH日本株状病毒表达的病毒样颗粒(VLPs)口服疫苗,但疗效还不确切. 其评价疫苗的方法最好应用ELISA法,其免疫决定表位也有保护作用. 因此,研究HEV疫苗还应进一步确定保护性表位和建立可靠的免疫应答方法.

   随着HEV的克隆与序列测定,人们对HEV有了更多了解. 但由于缺乏合适的体外培养系统,影响了HEV分子生物特性的研究.

  5 TLMV病毒(TTV-liked mini virus, TLMV)

  2000年Takahashi et al报告,应用TTV-DNA引物作PCR,检测日本300份因抗-HCV阳性而未被使用的供血员血浆,结果10份TTV DNA滴度>105拷贝/ml,其中3份(分别为CBD231、279和203)血浆PCR产物的长度较预期为短(约1.2kb),称为扩增产物0. 然后对此扩增产物进行测序,并设计新引物作反向PCR,获得一个长约2.1kbd DNA,称为扩增产物1,再根据其序列设计引物作反向PCR,获得约1.2kb DNA,称为扩增产物2,经测序证明其与扩增产物0的序列相同. 由扩增产物1和2序列推算,该病毒的全长DNA序列较TTV为短,分别为2 860nt(CBD231株)、2 856nt–BD279株)和2 897nt(CBD203株),但较鸡贫血病毒(chicken anemia virus,CAV)长,证明是一种新病毒,命名为TTV样微小病毒(TTV-like mini virus,TLMV).

   TLMV可用PCR扩增,不需逆转录,单股DNA特异性杂交试验表明,TLMV与TTV和CAV相似,其基因组为负链DNA. 其基因结构也与TTV和CAV相似,TLMV和CAV有3个开放读框(ORFs),但TTV仅有2个ORFs,三者均有一个较长的ORF1和较短的ORF2,在ORF1前端均与ORF2部分重叠,虽然TLMV与TTV和CAV基因组全长不等,但均有一个含T-Ag功能区和GGGCAA重复序列的相对保守区. 根据保守区的基因序列作基因发生树分析表明,TLMV更接近于TTV,但与CAV距离较远. TLMV的ORF1编码约660个氨基酸,因该蛋白具有若干N糖基化功能区,推测为糖蛋白,这与TTV和CAV相似. 关于TLMV在人群中流行率及致病性的问题仍在研究中.

  6 SEN病毒(SENV)

  2000年意大利学者Primi et al[10]从1例感染HIV的毒瘾者血清中分离到一种约3800个核苷酸的单链DNA病毒,以该患者姓名的第一个字母命名为SEN病毒(SENV). 该病毒有8个成员,分别命名为SENV-A~H. SENV属于TTV相关病毒的超级家族成员,很可能小的、无包膜的单链环状DNA病毒,对SENV、TLMV、TA278(3.852bp)及YONBANV的ORFs全序列分析比较发现,SENV的ORF1氨基酸残基为642~762个. N末端富含精氨酸/赖氨酸区相对保守,与TTV原型株、SANBAN、YONBAV和CAV相似. SENV的ORF1具有三个Rep蛋白基序,其中SENV-A、SENV-C及SENV-H的羧基端包含一个亮氨酸拉链结构.

   在不同人群中SENV流行率各异,在意大利健康献血员中流行率较低,但在经血传播疾病发病率高的人群中流行率较高. 作者对21例长期ALT增高原因不明的非甲非庚型肝炎的血清进行有关SENV的PCR检测,其阳性检出率达71.4%(15/21),证实鲁南地区新型肝炎病毒SENV感染的存在. SENV-D和SENV-H在输血相关的非甲非戊型肝炎患者中流行率较高,而在健康供血员中流行率较低,但其致病性问题尚未证实.

   Takahashi et al认为,TTV、TTV相关病毒、TLMV和CAV可能组成一个病毒科(或超级科),该科具有下列特点:(1)基因组为单链闭合环状DNA;(2)在ORF2上游非编码区具有保守的TATA盒子、T-Ag和Cap位点功能区;(3)存在ORF2编码的蛋白WX^sub7^sub3^CXCX^sub5^H功能区;(4)ORF1编码一个糖蛋白,其氨基末端富含精氨酸. 本病毒科很可能存在更多的成员,其非编码区的保守核苷酸序列对发现新成员可能有用. 虽然目前从人类分离的本科病毒对人几乎不致病,但在其众多成员中,某些病毒可能致病. 由于本科病毒的异源性较高,因此,在研究致病性时,必须按各组单个成员或同一小组内关系最亲近的成员进行分析. 但最后不同新病毒的发现命名与研究,仍需要国际病毒命名委员会和其他专业机构来确定.

  7 暴发性肝衰竭(fulminant hepatic failure, FHF)

  暴发性肝衰竭(FHF)发病机制研究相当困难. 病毒蛋白与FHF发生的关系密切相关,如乙肝病毒的core蛋白、X蛋白、S蛋白可影响机体免疫系统功能,促进病毒感染的肝细胞凋亡. HCV表达的蛋白可通过肿瘤坏死因子(TNF)的影响机体的免疫功能,HCV病毒突变可增加免疫攻击位点而促发FHF. 目前尽管原位肝移植获得成功,但急性肝衰竭患者总死亡率仍达到50~60%;供肝缺乏和疾病进展迅速是两个主要原因. 为提高患者的生存率,肝脏支持系统应运而生将起到进一步治疗提高生存率的桥梁作用[11-13]. 目前有3种人工肝支持系统(ALSS):(1)Ⅰ型非生物型人工肝:包括血液透析、血液滤过、血液灌流、血浆灌流和血浆置换;(2)Ⅱ型生物型人工肝:具有解毒、生物转化、生物合成等功能. 由生物反应器、血浆置换回路组成. 细胞来源原代猪肝细胞、冻存同源肝细胞、人类细胞株等. 体外肝支持系统(BELS)仍存在一些未解决的问题,如细胞来源、数量、合理设计、程序与频度、治疗方法标准化等;(3)Ⅲ型:混合型人工肝,即I型生物人工肝和Ⅱ型生物人工肝相结合的使用. 浙江医学院附属医院对235例接受人工肝治疗患者进行研究分析,发现接受ALSS治疗后,临床症状体征得到改善,肝功好转,血液内毒素水平下降,HBV-DNA载量下降,支链氨基酸(branched chain aminoacid,BCAA)与芳香族氨基酸(aromatic aminoacid,AAA)失衡得到纠正,而ALSS并发症发生率较低. 急性或亚急性患者治愈好转率为86.7%,慢性患者的治愈好转率为43.2%. 9例重症患者得以存活. 说明生物型人工肝技术的进步已给人工肝的发展带来了光明的前景,混合型生物人工肝将为FHF的治疗带来最大希望.

  8 肝纤维化(liver cirrhosis)

  肝纤维化是一切慢性肝病发展至肝硬变的必经途径,但在此阶段肝脏纤维化及肝硬化仍能逆转恢复. 肝纤维化多由慢性炎症或病毒持续性感染同内毒素作用相关,酒精摄入或其他因素所引起. 目前还认为细胞间和邻近器官的相互作用也可能相关. 尽管HSC是引起肝纤维化的靶细胞,但肝窦内皮细胞,枯否细胞和自杀杀伤细胞也在肝纤维化形成中有重要作用. 因此,在研究肝纤维化时应重视毗邻器官的研究工作.

   目前认为许多因素在HSC的激活中有促进作用,包括ECM的成分和结构的改变,几种生长因子、细胞因子、过氧化物及其他可溶性因子释放等. 另外是细胞管架结构改变,特别是他们构成和张力在细胞内生长因子和细胞因子的信号传导作用也可促进肝纤维化形成.

  9 肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)

  手术切除是治疗原发性肝癌(HCC)最佳治疗手段,复旦大学中山医院从1980-1999共收治1232例HCC(肿瘤直径<5cm)的患者. 79%患者血清HBsAg(+),67.3%患者血清AFP水平异常,89.2%患者伴有肝硬变,82.3%患者小肝细胞癌只有一个瘤体. 手术切除从76.6%上升到95.5%,局部切除从69.5%上升到85.2%,死亡从2.4%降到1.2%. 术后存活率从53.1%上升到64.0%,再切除170例患者5a存活率为59.3%. 中国人民解放军第二军医大学肝胆外科医院报告从1960-1998年对5524例HCC手术病例,其中大多数瘤体为5~10cm,73例患者血清HBsAg(+),80%有肝硬化,84.2%有肿瘤包膜浸润,67.1%患者可见癌栓,5a生存率从16%上升到48.6%. 经手术切除≤5cm的小肝癌5a生存率为79.8%,对123例接受肝癌再次切除的患者,10a生存率达19.1%. 该报告还介绍了一些新的治疗技术,包括二期手术、经皮射频消融技术、经皮微波凝固技术、冷冻外科治疗等. 结果采用综合治疗患者生存率显著提高. 研究结果提示,患者的存活率与肿瘤的术后癌症分类法(post-surgical histopathological,PTNM)分期、肿瘤大小、包膜有无浸润、有无门脉血栓形成有关.

  10 肝移植(liver transplantation)

  目前全球已有220个肝移植中心,肝移植总数已达72311例,最长存活已达30a,1a存活率达80%,5a存活率可达75%. 我国肝移植工作在1960-1970年处于实验和临床探索阶段;1980年一度停滞不前陷于低迷阶段;1990年走出低谷稳步前进,至1998年统计全国肝移植共开展78例,1999年当年开展115例. 上海中山医院、武汉同济医院、浙江医学院附属一院与天津中心医院已形成国内四大肝移植中心. 进入新世纪,随着肝移植基础研究在免疫学和基因工程两在领域的深入开展与突破和因内脑死亡及器官移植立法完善,相信国内肝移植工作在不久的将来会有新的突破.

  11 酒精性肝病(alcoholic liver disease, ALD)

  我国酒精性肝病(ALD)的发病率呈逐年上升原因是由于人群中嗜酒者的比例呈上升趋势. 据统计1982年中国12个地区自然人群中嗜酒者为0.21%,1991年北京市16个县区嗜酒者自然人群为14.3%,2000年浙江地区嗜酒者人群14.8%,以中青年强体力劳动嗜酒者患ALD发病率最高;城市以酒精性脂肪肝为主. 男性酒精性肝病占女性6.36%,女性为0.36%;前者为后者的17.67倍,男性嗜酒人群为21.77%,女性为1.26%,前者是后者的17.3倍,存在明显的差异. 每日饮酒40g,5a以上,有48%的人患ALD. 在ALD中有8.83%合并HBV感染,其中酒精性肝硬化HBsAg阳性率达13.7%,酒精性肝炎患者HBsAg阳性率为9.82%. 我国提出酒精性肝病诊断标准为:(1)酒量、频度、过程;(2)GGT升高,GGT/ALP>1.5,戒酒后迅速下降,再饮再升高;(3)超声、CT、磁共振检查在脂肪肝阶段呈明亮肝和肝硬化图形;(4)对诊断有困难病例行肝活检. 总之,目前我国对ALD的系统研究还不全面、不深入,将来有必要进行全国范围内ALD的流行病学调查,完善中国ALD的诊断标准势在必行.

  12 特发性门脉高压症(idopathic portal hypertension, IPH)

  IPH是指临床上有脾大、贫血、门脉高压或消化道出血为特征,而无肝硬化或肝外门静脉或肝静脉梗阻表现的一类疾病. 在日本被认为是一种难治性疾病. 此病多见于中老年女性,发病率与生活水平呈负相关,同时多伴有免疫学异常(自身免疫、高丙种球蛋白血症、高γ-球蛋白血症),预后相对较好,复发可能性较小. 该病肝穿有门脉纤维化,而没有弥漫纤维增生及再生结节. 超微结构显示,肝细胞间的细胞膜微绒毛化,但细胞质内成分正常,确定IPH诊断必须排除各种原因肝硬化,血吸虫纤维化和肝外门静脉阻塞. IPH患者经适当治疗后一般预后良好,复发可能性较小,目前需加强对本病的认识,以利于早期诊断和治疗.

  13 原发性硬化性胆管炎(primary sclerosing cholangitis,PSC)

  目前认为PSC为一种不明原因胆汗淤积性肝病. 感染、遗传、免疫及毒性物质在其发病的过程中均有一定的作用. 该病特征为肝内和肝外胆管的慢性炎症,导致胆道狭窄,纤维化发生和胆汗性肝硬化的改变. PSC约70%的男性,75~90%合并炎性肠病,多为溃疡性结肠炎. 肝病理可分为四期:第一期汇管区炎症及胆管异常;第二期:汇管区及周围炎症,胆管增生,纤维化;第三期;桥样坏死,纤维间隔形成;第四期:胆汁肝硬化. PSC中有10%患者患自身免疫性肝病. 该治疗包括内外科及内窥镜治疗. 足够量能去氧胆酸(UDCA)有确切的疗效. 他可直接对抗胆汁酸对肝细胞损伤,并对抗细胞凋亡作用和抗纤维化作用. 总之,PSC的病因尚不完全清除,除遗传和免疫学机制外,细胞毒性胆酸在该病发生中起着重要作用.

   本次会议特邀请美国哈佛大学郑心校助教授,佛罗里达大学李建军助教授、杰费逊大学医学院马晓丽主治医生就临床医生医学科研人才培养,临床专业人才成长和美国住院医师培养的基本经验进行了特别研讨会,使与会者受到很大的启迪和教育.

   参加本届研讨会的许多著名专家对本次大会的圆满成功给予高度评价. 本次会议扩大了我国在肝炎和肝癌研究领域的影响,提高了我国在国际上相关领域中的学术地位,为我国病毒性肝炎及肝病防治的发展奠定了良好基础. 相信随着现代细胞生物学和分子生物学技术的不断发展,人们将会大规模利用现代科学技术解决目前还难以解决的肝病诊断和治疗问题. 21世纪的肝脏病学在基础与临床研究方面必将有飞速的发展.

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