過 憶綜述，薛博瑜審校

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院內(nèi)科教研室，南京210023；2.江蘇省無錫市中醫(yī)醫(yī)院消化科 214071）

肝纖維化（hapotic fibrosis）是與慢性肝臟損傷相關(guān)的肝臟瘢痕修復(fù)反應(yīng)，是多種慢性肝病進(jìn)展至肝硬化的中間過程，其機(jī)制是持續(xù)性的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的損傷和（或）炎癥，其特征是富含Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白的細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）合成與降解失衡[1]。持續(xù)性的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞損傷和（或）炎癥最終導(dǎo)致部分患者肝硬化（hapotic cirrhosis）。在歐洲，酒精性肝硬化最多見，約占全部肝硬化的50%～90%，在中國約80%的肝硬化與乙肝病毒感染有關(guān)[2]。肝臟成肌纖維細(xì)胞（hepatic myofibroblasts）參與了肝纖維化的病理過程，其主要來源于肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cells，HSC）和門靜脈成纖維細(xì)胞（portal fibroblasts）。肝纖維化形成過程受復(fù)雜的信號分子網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。近年來，研究發(fā)現(xiàn)自噬與表觀調(diào)控也參與了肝纖維化過程。通過清除肝成肌纖維細(xì)胞，終止纖維形成過程中的信號通路，可以控制慢性肝臟損傷，從而實(shí)現(xiàn)對肝纖維化的逆轉(zhuǎn)。

1 肝成肌纖維細(xì)胞的異源性

肝臟慢性疾病中ECM的過度累積是由于肝成肌纖維細(xì)胞遷移到受損傷的部位，而肝成肌纖維細(xì)胞來源并非單一。很多研究證實(shí)HSC是肝纖維化細(xì)胞的主要來源，而門靜脈來源的成纖維細(xì)胞在膽汁淤積肝臟疾病造成的纖維化中起重要作用，來源于循環(huán)和骨髓的成纖維細(xì)胞所占比例較小。肝纖維化細(xì)胞是否來源于上皮是有爭議的。

1.1 HSC HSC是肝纖維化過程中ECM的主要來源，也是最早被確認(rèn)的與肝纖維化形成相關(guān)的細(xì)胞亞群。HSC富含維生素A，定位于肝上皮細(xì)胞和肝細(xì)胞間的竇周間隙。在生理狀態(tài)下，HSC不活躍，處于相對靜息狀態(tài)。在急性和慢性肝損傷時(shí)，受到一系列自分泌和旁分泌纖維形成信號的刺激，靜息的肝形狀細(xì)胞向肝成肌纖維細(xì)胞方向分化，其特征是α-平滑肌肌動蛋白表達(dá)增加伴隨細(xì)胞內(nèi)類維生素A和脂質(zhì)小滴減少，同時(shí)促進(jìn)脂質(zhì)形成的因子表達(dá)降低，纖維形成和趨化、細(xì)胞遷移相關(guān)受體表達(dá)增加[3]。

1.2 門靜脈來源的成纖維細(xì)胞 門靜脈成纖維細(xì)胞在膽汁淤積肝臟疾病造成的纖維化中起突出的作用。在肝損傷狀態(tài)下，門脈來源的成纖維細(xì)胞激活，向成肌纖維細(xì)胞分化[4]。HSC和門靜脈來源的成纖維細(xì)胞激活后，表達(dá)一些共同的成肌纖維細(xì)胞標(biāo)志，同時(shí)各表達(dá)一些特異的標(biāo)志。激活的HSC特異性表達(dá)desmin、reelin、蛋白酶P100、細(xì)胞球蛋白（cytoglobin）、α2 macroglobin和synaptophysin；而門靜脈來源的成肌纖維細(xì)胞特異性表達(dá)IL6、Fibulin-2、Thy-1、elastin和cofillin。在生物學(xué)功能上，兩類細(xì)胞表現(xiàn)出相似的纖維形成的性質(zhì)，例外的是門脈來源的成肌纖維細(xì)胞增殖能力和耐受凋亡的能力更強(qiáng)[5]。

1.3 骨髓來源的成肌纖維細(xì)胞 在接收骨髓移植的女性患者體內(nèi)（骨髓來源于男性）檢測到Y(jié)染色體陽性的成肌纖維細(xì)胞，這證明成肌纖維細(xì)胞能來源于骨髓干細(xì)胞。但是這種來源的成肌纖維細(xì)胞數(shù)量非常有限[6]。

1.4 上皮細(xì)胞經(jīng)轉(zhuǎn)化形成成肌纖維細(xì)胞 體外培養(yǎng)的干細(xì)胞和膽管上皮細(xì)胞，暴露于轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）后，可被誘導(dǎo)表達(dá)星狀細(xì)胞特有的標(biāo)志FSP-1。然而，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)尚未證實(shí)此種發(fā)現(xiàn)。因此，體內(nèi)成肌纖維細(xì)胞能否來源于上皮細(xì)胞尚存爭議[7]。

2 肝成肌纖維細(xì)胞獲得和保持纖維形成性質(zhì)的機(jī)制

肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的損傷和炎性反應(yīng)，產(chǎn)生一系列轉(zhuǎn)錄因子，通過激活Hedgehogh和Wnt通路，使靜息狀態(tài)下的HSC發(fā)生活化[8]。同時(shí)，ECM通過整合素介導(dǎo)的通路促進(jìn)該過程。整合素在肝纖維化中的作用主要是作為“橋梁”介導(dǎo)細(xì)胞與ECM之間的相互作用，經(jīng)Ras途徑激活MAPK調(diào)節(jié)HSC的增殖、收縮、黏附及遷移[9]。其他參與肝纖維化的信號通路包括TGF-β-Smad信號通路、Rho-ROCK信號通路、PDGF信號通路、核轉(zhuǎn)錄因子KappaB（NF-κB）信號通路、JAK-STAT信號通路、PI3K-Akt信號通路等[8]。各種細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑并非互不相干、各自獨(dú)立，而是相互影響、縱橫交錯(cuò)（crosstalking）。有的信號分子是多條信號途徑所共用的信號分子，有的信號途徑可以抑制或者激活其他信號途徑的信息傳導(dǎo)過程，從而構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路網(wǎng)絡(luò)，共同介導(dǎo)肝纖維化的漫長病理過程。近年來，人們對肝成肌纖維細(xì)胞活化和表型保持的調(diào)節(jié)機(jī)制有了更深的理解，主要包括自噬、表觀調(diào)控等在肝纖維化過程中發(fā)揮重要作用。

2.1 自噬參與對肝纖維化過程的調(diào)節(jié) 在HSC活化過程中，脂質(zhì)小滴的丟失是其重要的形態(tài)學(xué)特征。自噬參與了脂質(zhì)小滴的“消化”過程，從而為HSC活化提供能量。最近，2個(gè)研究小組獨(dú)立報(bào)道了用藥理或者遺傳學(xué)的方法抑制自噬可以減慢星狀細(xì)胞活化過程，下調(diào)星狀細(xì)胞的成肌纖維細(xì)胞特性[10-11]。這些研究提示抑制HSC自噬是理想的抗纖維化靶點(diǎn)。然而，有研究提示自噬的作用是雙向的，在其他類型的細(xì)胞，例如肝細(xì)胞，自噬可以通過保護(hù)肝細(xì)胞免于凋亡和增加Kupffer細(xì)胞的抗炎作用從而降低纖維形成信號[12]。因此，關(guān)于自噬對肝纖維化過程的調(diào)節(jié)需要進(jìn)一步的研究。

2.2 肝纖維化過程的表觀調(diào)控 多種表觀機(jī)制參與了肝纖維化的調(diào)控，包括microRNAs、DNA甲基化，以及組蛋白乙?；?。

2.2.1 microRNAs microRNAs（miRNA）是一種小的、類似于siRNA的分子，由高等真核生物基因組編碼，miRNA通過和靶基因mRNA堿基配對引導(dǎo)沉默復(fù)合體（RISC）降解mRNA或阻礙其翻譯。成熟的miRNA結(jié)合到與其互補(bǔ)的mRNA的位點(diǎn)通過堿基配對調(diào)控基因表達(dá)。HSC中表達(dá)大量的miRNA，并與纖維化形成過程緊密相關(guān)。其中，miR-29、miR-19b、miR-221／222、miR-21在肝纖維化過程中的作用得到闡明。miR-29是多種ECM蛋白包括膠原蛋白的生理性抑制分子[13]。在肝纖維化動物模型及肝纖維化患者體內(nèi)，miR-19b表達(dá)量顯著降低。在體外培養(yǎng)的HSC中，miR-29被TGF-β和脂肪酶（LPS）下調(diào)。miR-19b作為TGF-β通路的抑制分子，在肝纖維化的動物模型和患者體內(nèi)表達(dá)下降，而在星狀細(xì)胞中過表達(dá)miR-19b可以阻斷HSC活化[14]。miR-221／222在肝纖維化的動物模型和患者體內(nèi)表達(dá)增加，并且在HSC激活過程中證明其表達(dá)也是增加的[15]。miR-21在不同的組織纖維形成過程中普遍表達(dá)上調(diào)，采用miR-21拮抗劑（antagomir）可顯著抑制HSCs中的纖維形成活動。進(jìn)一步的分析表明，miR-21上調(diào)促進(jìn)了HSC活化潛在的重要TGF-β信號通路[16]。

2.2.2 DNA甲基化和組蛋白修飾 基因的DNA甲基化有利于HSC靜息狀態(tài)的保持。在HSC活化過程中，HSC表達(dá)DNA甲基結(jié)合蛋白MeCP2，從而促進(jìn)抗纖維化基因如IkBα或PPARγ的沉默，并且能夠增加組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，從而導(dǎo)致膠原蛋白轉(zhuǎn)錄增加[17]。有意思的是，遺傳性的表觀改變可以調(diào)節(jié)后代的纖維化易感性。最近的研究顯示來自于由肝纖維化歷史父代的大鼠相比于來自攜帶相同基因的無肝纖維化歷史的大鼠更易于發(fā)生肝纖維化[18]。

3 纖維化過程逆轉(zhuǎn)或衰退的機(jī)制

3.1 HSC凋亡 暴露于CC14的大鼠造模形成肝纖維化，跟蹤觀察8周發(fā)現(xiàn)在恢復(fù)期與基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子1（TIMP-1）表達(dá)降低及活化的HSC凋亡增加有關(guān)[19]。另有研究發(fā)現(xiàn)，在活化的HSC中，NF-κB是上調(diào)抗凋亡基因重要的轉(zhuǎn)錄因子，抑制NF-κB信號可以增加活化的HSC凋亡，促進(jìn)肝纖維化的恢復(fù)[20]。此外，有研究表明增強(qiáng)HSC的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（endoplasmic reticulum stress），可以促使HSC凋亡。

3.2 HSC衰老 當(dāng)活化的HSC衰老時(shí)，它們可以停止增殖，ECM降解酶表達(dá)增加，同時(shí)，ECM膠原蛋白的表達(dá)下調(diào)。更重要的是，衰老的HSC細(xì)胞可以被自然殺傷（NK）細(xì)胞殺死和清除[21]。此外，有研究表明IL-22能夠誘導(dǎo)HSC衰老，從而起到保護(hù)肝損傷的作用[22]。

3.3 活化的HSC逆轉(zhuǎn)為靜息狀態(tài) 最近的體外研究證實(shí)，肝纖維化后活化的HSC在體外可被誘導(dǎo)形成靜息狀態(tài)的細(xì)胞。然而，這些細(xì)胞并不具備靜息細(xì)胞的所有特征，因此，是一種活化細(xì)胞和靜息細(xì)胞的中間狀態(tài)，這種細(xì)胞在接收到肝損傷刺激信號后更容易重新活化。這些研究進(jìn)一步證實(shí)了肝纖維化早期過程是可以被逆轉(zhuǎn)的[23]。另外，有研究表明人類RNA結(jié)合蛋白（RNA-binding proteins，RBP）能促進(jìn)HSC活化，而沉默該蛋白后可以減輕肝纖維化損傷[24]。此外，Evans等研究發(fā)現(xiàn)星形細(xì)胞存在高水平的維生素D受體（VDR）為肝纖維化一種可能的關(guān)閉開關(guān)，他們發(fā)現(xiàn)一種名為卡泊三醇（calcipotriol）的合成維生素D，可導(dǎo)致小鼠肝細(xì)胞中支配纖維病變反應(yīng)的開關(guān)失活。由于卡泊三醇早已獲得食品和藥物管理局（food and drug administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)用于銀屑病治療，新研究為人類纖維化疾病提供了一種潛在的新療法[25]。

肝纖維化發(fā)病機(jī)制的研究取得了很大進(jìn)展。目前，明確HSC的活化和門脈來源的成纖維細(xì)胞的活化是肝纖維化的主要始動環(huán)節(jié)，慢性肝病進(jìn)展至肝纖維化是一個(gè)有多種細(xì)胞、多種細(xì)胞信號分子參與的復(fù)雜的全身性病理過程。隨著研究的不斷深入，多種細(xì)胞信號通路、自噬，以及表觀調(diào)控在肝纖維化中的作用被逐漸闡明。針對肝纖維化細(xì)胞及分子機(jī)制的研究，為肝纖維化防治研究提供了非常多潛在的治療靶點(diǎn)。希望這些發(fā)現(xiàn)能早日轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。

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