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1 PMN的趋化
循环中的PMN呈非活化状态，正常肝组织间隙中很少见到PMN。PMN必须在趋化因子的作用下向肝组织间隙内游走、趋化、聚集，这是导致肝组织损伤的先决条件。而趋化过程主要依靠趋化因子及其受体的相互作用来实现。
1.1 趋化因子家族
趋化因子是一类分子量约8～18KD、可诱导的、分泌型的前炎症细胞因子。按其来源分为:白细胞源性，主要是由单核-巨噬细胞（包括KC）、中性粒细胞（PMN）、T淋巴细胞、B淋巴细胞等分泌的;非白细胞源性，主要是由血管内皮细胞、纤维母细胞、角化细胞、肝细胞、肿瘤细胞、血小板等分泌的。从结构上，其cDNA的特征是均含有一个开放的阅读框架，5’端有典型信号肽序列，3’端非翻译区有AT丰富序列;其氨基酸系列的特征是均含有4个半胱氨酸，并构成两个特征性的二硫键，以维持其生物学特性。根据其氨基酸N端第1，2两个半胱氨酸排列的不同，趋化因子家族又分为两个亚族:C-X-C亚族（α亚族）和C-C亚族（β亚族），前者排列上两个半胱氨酸之间间隔一个其他氨基酸，而后者则是两个半胱氨酸紧相邻。这两个亚族中，与PMN的趋化密切相关的因子主要是C-X-C亚族的成员。趋化因子的主要生物学特性为:①前炎症刺激物如LPS、TNF、IL-1等可导致大多数趋化因子的产生和分泌 ［6］ ;②具有趋化白细胞的功能:一方面它们可趋化不同的白细胞，如特征性趋化PMN的C-X-C亚族（α亚族）因子IL-8、GRO（growth related gene）、NAP（neutrophil-activating protein）、ENA-78（μ78-residue epithelial cell-derived neuˉtrophil-activator）等 ［7］ ;另一方面它们之间的功能又是相互重叠，如IL-8不但可以趋化PMN，而且还可以趋化T淋巴细胞、嗜酸、嗜碱性粒细胞 ［8］。③在动物实验中，皮内注射趋化因子均可引起炎症浸润。④趋化因子还参与组织的生长、修复和组织的抗肿瘤效应。
1.2 趋化因子受体 趋化因子刺激PMN趋化游走功能的实现依靠与其受体的结合和结合后信号的传导 ［9］ 。趋化因子受体从结构上看，均是视紫红质样G蛋白偶联受体超家族的成员，均具有7个富含疏水氨基酸的穿膜区结构（seven predicted transmembrane domains，STR），并经三个同素异构体所形成的G蛋白（α、β、γ）来传递信号 ［10］ 。STR主要包括三部分:一个细胞外的氨基端来接收、结合趋化因子，一个细胞内的羧基端来活化G蛋白，七个α螺旋穿膜区于中间来传递信号。与趋化因子的分类相对应，其受体也分为两个亚族，如前所述。其中，在PMN的趋化过程中起关键作用的是白介素-8的受体（IL-8R），属于C-X-C受体亚族。其cDNA可以从PMN样细胞系HL-60中分离出，富表达于PMN表面 ［11］ 。IL-8R主要分两种:IL-8RA和IL-8RB，IL-8RA特异结合IL-8，为高亲和力受体;IL-8RB除与IL-8结合外，还可结合GRO-α、β、γ和NAP-2。近来人们又发现，PMN表面还存在GROβ受体。趋化因子的作用就是结合因子并传导信号，其具体作用过程如下所述。
1.3 趋化过程 肝脏的缺血期，缺血、缺氧首先激活肝内单核-巨噬细胞系统的KC，使其分泌多种活性物质和大量的细胞因子如TNF、IL-1 ［12］ 。这些物质连同受损细胞破坏后所释放出的活性物一方面刺激肝内实质和基质细胞以及血液中的白细胞产生趋化因子，另一方面再灌注后随循环入血，与PMN表面的受体结合。后者引起受体STR产物的变构，传导至胞内羧基端连接的G蛋白（即GTP结合蛋白），使Gα亚基结合的GDP脱落，被GTP所取代，Gα亚基与GTP结合后出现了空间构象上的变化，激活磷脂酰肌醇特异性的磷脂酶C，产生细胞内信号传递中的第二信使:肌醇三磷酸（IP 3 ）和二酰基甘油（TG 2 ），两者分别介导胞浆内钙库中Ca 2+ 的释放和蛋白激酶C的激活。细胞浆中Ca 2+ 浓度的增高是趋化因子作用于PMN的一个特征，Ca 2+ 浓度增高启动了PMN的运动、吞噬、分泌。PMN开始自血液中向肝组织间隙游走、趋化，当然，这个过程中需有粘附分子的协同作用。趋化过程中因子与受体结合后，在细胞内信号传递中的第二信使如IP 3 、TG 2 和Ca 2+ 浓度的变化，同样也在PMN激活过程中起到了重要的作用。
2 PMN的粘附聚集
正常情况下，PMN可以沿肝窦内毛细血管内皮的表面滚动，很少发生粘附。但缺血再灌注后，多种因子作用下肝窦内血管内皮细胞及血中PMN表面细胞粘附分子表达上调并相互作用，使PMN粘附聚集，并穿过血管壁进入肝实质中造成损伤。这就是PMN浸润扩散至肝实质内的分子基础。
2.1 细胞粘附分子 细胞粘附分子（cell adhesion molecules，CAM）是一类由细胞合成并存在于细胞表面的糖蛋白，主要作用为促进细胞之间和细胞与组织间的粘附。依据其生化结构可分为五类:①整合素家族（intergrin family），是一类连接细胞骨架和传递细胞外信号的跨膜蛋白，主要包括分布于白细胞表面的异二聚体CD 11a /CD 18 （LFA-1）和CD 11b /CD 18 （Mac-1）等;②选择素基因超家族（selectin gene superˉfamily），为一种跨膜糖蛋白，主要包括E-selectin（分布于内皮细胞上）、P-selectin（分布于白细胞和内皮细胞上）和L-selectin（分布于白细胞、内皮细胞和血小板上）;③免疫球蛋白超家族（immunoglobin superfamily），为一种膜蛋白，因其结构与免疫球蛋白具有同源性而得名，主要包括分布于内皮细胞表面的细胞间粘附分子（ICAM-1/2）和血管细胞粘附分子（VCAM-1）;④钙离子依赖型家族（cadherin famiˉly）;⑤其它粘附分子，如CD 44 等。其中，与PMN介导的缺血再灌注损伤密切相关的是前三者。
2.2 粘附分子的作用 正常情况下，肝脏血管内皮细胞和血中的PMN表面存在CAM的低表达，循环的PMN与血管内皮细胞随机接触，并不发生粘附。但肝脏缺血再灌注后，首先，是局部产生的活性细胞因子IL-1、TNF-α、IFN等，这些因子一方面刺激肝血管内皮细胞及肝细胞表面选择素家族（E-selectin、P-selectin）和免疫球蛋白家族（ICAM-1/2、VCAM-1）表达上调，另一方面刺激PMN表面的整合素家族（CD 11a /CD 18 、CD 11b /CD 18 ）表达上调和L-selectin的脱落（shedding）。然后，是PMN与血管内皮表面的粘附分子相互结合作用引起PMN的粘附、聚集和渗出。有研究表明，缺血再灌注早期主要是L-选择素、P-选择素和E-选择素的作用 ［13，14］ ，而在后期则主要是CD 11a /CD 18 （LFA-1）、CD 11b /CD 18 （Mac-1）和ICAM-1/2、VCAM-1的作用 ［15］ 。具体地说，PMN的粘附渗出可分为三个步骤:①滚动。这是粘附过程的早期表现，即PMN由轴流进入边流，并沿内皮表面滚动、滑行。PMN表面获得粘附活性的L-selectin与内皮细胞表面相应分子结合脱落，使内皮细胞表面的P-selectin、E-selectin表达上调;但由于早期这种结合力弱，PMN仍被血流推动而去同邻近的内皮细胞接触，从而使更多的内皮细胞活化，并表达粘附分子，这一系列的相互作用即为滚动效应（Rolling effect） ［16］ ，这是一种扩大效应。②粘附。滚动过后，进入粘附过程的后期。部分PMN与内皮细胞开始紧密结合，这时就需要整合素家族和免疫球蛋白家族的参与。在各种活性物质的作用下，PMN通过形态的改变，获得其表面CD 11a /CD 18 （LFA-1）、CD 11b /CD 18 （Mac-1）与其配体主要是ICAM-1/2的高结合状态。而此时，内皮表面的ICAM-1/2表达已经上调。这样，通过粘附因子与其配体的紧密结合，滚动的PMN便与内皮表面粘附、聚集，并引起毛细血管的阻塞，造成再灌