禤傳鳳，羅偉生， 陳國(guó)忠，彭卓崳，康 毅，黃 瑞，張揚(yáng)武

(廣西中醫(yī)藥大學(xué) 1. 第一臨床醫(yī)學(xué)院、2. 第一附屬醫(yī)院脾胃科，廣西 南寧 530001)

肝纖維化(hepatic fibrosis, HF)是慢性病毒性肝炎、脂肪肝等逐步進(jìn)展為肝硬化或肝癌的前期病理過(guò)程, 肝炎病毒、酒精、瘀積膽汁等各種內(nèi)、外因素長(zhǎng)期刺激肝臟細(xì)胞是HF形成的重要原因。肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell, HSC)正常情況下表現(xiàn)為富含VitA脂滴的靜止型[1]，與HF無(wú)關(guān)。然而，靜息態(tài)的HSC持續(xù)受到各種刺激時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顟B(tài)的HSC[2]。被激活的HSC快速轉(zhuǎn)變?yōu)槌杉±w維細(xì)胞(myofibroblast, MFB)，從而合成大量的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)[3]，異常大量合成的ECM打破了本身的合成與降解的平衡系統(tǒng)，ECM大量聚集，從而引發(fā)HF[4]。HSC合成膠原的量是肝細(xì)胞的10多倍，是竇狀隙內(nèi)皮細(xì)胞(hepatic sinusoidal endothelial cells, HSEC)的20多倍。HSC一旦激活將引起HF的一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)。因此，抑制HSC激活是阻止HF發(fā)生的關(guān)鍵要點(diǎn)。抑制HSC活化增殖、促進(jìn)其凋亡和衰老以及靜息恢復(fù)等過(guò)程中所涉及的關(guān)鍵分子和信號(hào)通路，均可提供HF治療的潛在靶點(diǎn)[5-6]。因此，HSC是抗HF治療的首要目標(biāo)。HSC通過(guò)多條信號(hào)通路如p38MAPK、PI3K/Akt、TGF-β/Smad、Notch、Ras/ERK、Wnt、Hedgehog等，參與HF的形成發(fā)展。中藥活性成分是當(dāng)前抗纖維化候選藥物的重要來(lái)源，本文對(duì)中藥活性成分干預(yù)HF分子信號(hào)通路的研究進(jìn)行綜述。

1 p38MAPK信號(hào)通路與HF及中藥干預(yù)

p38是MAPK信號(hào)通路家族的一個(gè)亞族組成。國(guó)內(nèi)有學(xué)者認(rèn)為[7],p38 MAPK的活化與HF有密切關(guān)系。細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞、纖維母細(xì)胞產(chǎn)生的，其在HF的形成過(guò)程中起著重要作用。HF形成的過(guò)程中，細(xì)胞因子可分為HF作用因子和抗HF作用因子兩類。細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)在正常生理情況下處于一種平衡狀態(tài), 當(dāng)遭到各種損傷因素刺激后平衡被打破, 體內(nèi)細(xì)胞因子的合成分泌逐漸發(fā)生變化,HF作用因子就會(huì)發(fā)揮其瀑布式連鎖反應(yīng)，并且抗HF作用因子效應(yīng)漸漸減弱, 最終導(dǎo)致ECM代謝失衡而過(guò)度沉積, 引起HF。已有研究證實(shí)，肝損傷時(shí)，靜止?fàn)顟B(tài)的HSC活化轉(zhuǎn)變成具有增殖、遷移、收縮、促進(jìn)炎癥和纖維生成活性的MFB，MFB生成與消除速度的不平衡會(huì)造成MFB數(shù)量的增加，因而產(chǎn)生大量的ECM沉積, 促進(jìn)HF的形成。p38MAPK可以降低靜息HSC相關(guān)蛋白表達(dá),并可調(diào)節(jié)其細(xì)胞周期, 改變HF的進(jìn)程[7-9]。羥基紅花黃色素A (hydroxysafflor yellow A，HSYA)是具有單查爾酮苷類結(jié)構(gòu)的化合物，為菊科二年生草本紅花的有效藥理部位。劉強(qiáng)等[10]報(bào)道，以四氯化碳聯(lián)合高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠HF，發(fā)現(xiàn)HSYA組TGF-β1、組織金屬蛋白酶抑制劑1 (tissue inhibitor of metalloproteinase 1, TIMP-1)、TNF-α蛋白表達(dá)明顯下降，提示HSYA能減少促HF因子的表達(dá)，其能通過(guò)調(diào)節(jié)PPAR-γ/p38MAPK信號(hào)通路，抑制HF形成。

2 TGF-β/Smad信號(hào)通路與HF及中藥干預(yù)

在HF形成中，TGF-β是占據(jù)主導(dǎo)作用的促纖維化細(xì)胞因子, 其可通過(guò)TGF-β/Smad通路促進(jìn)HF的形成[11]。Smad是 TGF-β下游信號(hào)分子，TGF-β信號(hào)在從細(xì)胞表面受體傳導(dǎo)至細(xì)胞核的過(guò)程中，Smad起到關(guān)鍵作用，為目前所知唯一的TGF-β I型受體胞內(nèi)底物。HSC一旦激活將引起HF的一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)，在此過(guò)程中，TGF-β是TGF-β/Smad通路的啟動(dòng)因子。TGF-β能磷酸化Smad2、3/Smad4，并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，Smad2、3/Smad4相互作用且與 DNA 復(fù)合物反應(yīng)，從而使致纖因子如TIMP、膠原纖維等表達(dá)增加。在ECM降解的級(jí)聯(lián)蛋白水解過(guò)程中，基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)起著關(guān)鍵作用，MMP可降解各種ECM。TGF-β通過(guò)誘導(dǎo)HSC合成TIMP，抑制MMPs的活性和表達(dá)，從而抑制ECM的降解，影響HF的形成。熊果酸是存在于薔薇科常綠小喬木枇杷干燥葉中的一種三萜類化合物，張揚(yáng)武等[12]在熊果酸對(duì)大鼠HSC增殖抑制作用及對(duì)TGF-β1表達(dá)的影響的研究中發(fā)現(xiàn)，熊果酸能夠使 HSC中TGF-β1 基因和蛋白的表達(dá)下調(diào)，并且存在劑量依賴性，這可能是熊果酸抗肝纖維的分子機(jī)制之一。喻勤等[13]研究發(fā)現(xiàn)，中藥無(wú)患子科荔枝核提取物荔枝核總黃酮抑制TGF-β1、Smad3 mRNA的表達(dá)，上調(diào) Smad7 mRNA的表達(dá)，減輕實(shí)驗(yàn)性大鼠肝損傷及改善HF程度。熊振芳[14]在研究湖北道地藥材蘄艾的提取液對(duì)HF大鼠TGF-β/Smad 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響中發(fā)現(xiàn)，蘄艾提取液能抑制 TGF-β1、Smad3、4 mRNA及蛋白的表達(dá)水平，上調(diào) Smad7 mRNA及蛋白的表達(dá)水平，減少膠原纖維間隔，降低肝細(xì)胞壞死、變性，減輕肝纖維組織增生。

3 Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與HF及中藥干預(yù)

Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路主要參與細(xì)胞的黏附、遷移、生長(zhǎng)、分化、凋亡等，其涉及多種器官纖維化過(guò)程，并且對(duì)HF、腎臟纖維化、肺纖維化和心肌纖維母細(xì)胞增生纖維化的形成具有影響。Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與HF的過(guò)程仍與HSC的活化息息相關(guān)。Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的相關(guān)基因 Wnt4、Wnt5、Frizzled2 受體及下游靶基因如 Wisp1、Sox9、fibronectin、Fgf18、Wisp2、Msx1、Pitx2、Folistatin的表達(dá)上調(diào)可能會(huì)影響HSC的活化[15]。楊斌[16]研究發(fā)現(xiàn)，從中藥景天科紅景天塊根、塊莖中提取的紅景天苷能降低大鼠HSC中Wnt信號(hào)通路的活性。陳璐[17]在對(duì)薔薇科常綠小喬木枇杷干燥葉中提取物熊果酸的研究中發(fā)現(xiàn)，熊果酸能抑制Racl蛋白的表達(dá)，下調(diào)Hh配體Shh及相關(guān)信號(hào)通路分子Smo、Gli2的mRNA及Gli2蛋白表達(dá)，表明熊果酸可能抑制Racl蛋白的表達(dá)，影響Hh信號(hào)通路的活化。

4 Ras/ERK信號(hào)通路與HF及中藥干預(yù)

Ras/ERK介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的一條重要通路，參與了細(xì)胞的增殖、分化、生存、凋亡等生理過(guò)程[18]。有研究表明，激活的HSC上調(diào)血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor，PDGF) 受體β活性，自身磷酸化和二聚體化的受體激活Ras/ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，激活后的ERK轉(zhuǎn)位入核，磷酸化轉(zhuǎn)錄因子Elk-1并調(diào)控基因表達(dá)，引起HSC的增殖、趨化、收縮和ECM的沉積[19]。由上可知，激活Ras/ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，使HSC分泌ECM持續(xù)增多，從而促進(jìn)了HF的發(fā)生發(fā)展，抑制Ras/ERK信號(hào)通路有望干預(yù)HF的進(jìn)展。姜黃素酸性多酚類物質(zhì)，主鏈為不飽和脂族及芳香族基團(tuán)，主要從姜科植物姜黃的根莖中提取，有藥理研究表明，其在體外可以通過(guò)阻斷ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，抑制HSC的活化[20]。

5 Hedgehog(Hh)信號(hào)通路與HF及中藥干預(yù)

Hedgehog(Hh)信號(hào)通路在人類胚胎發(fā)育和個(gè)體成長(zhǎng)過(guò)程中能控制細(xì)胞分化以及組織、器官生長(zhǎng)，是人類進(jìn)化過(guò)程中的一條相對(duì)保守的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[21]。最近研究發(fā)現(xiàn)，激活的Hh信號(hào)通路在非酒精性脂肪性HF的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程中起著關(guān)鍵作用[22]。HSC是引起非酒精性脂肪性HF ECM產(chǎn)生和沉積的主要來(lái)源，也是肝損傷修復(fù)的關(guān)鍵細(xì)胞。Hh信號(hào)通路激活可以促進(jìn)靜止期的HSC(Q-HSC)轉(zhuǎn)化成有功能的成纖維細(xì)胞(MF-HSC)，并且使MF-HSC的生存和增殖能力相對(duì)增強(qiáng)。相關(guān)研究報(bào)道，Hh信號(hào)通路的抑制劑能使活化的HSC轉(zhuǎn)化為靜止?fàn)顟B(tài)。另外，HSC內(nèi)Hh信號(hào)通路一旦被激活，可生成大量的MF-HSC，并產(chǎn)生大量以膠原為主的ECM和TGF-β1、PDGF等細(xì)胞因子，進(jìn)一步促進(jìn) HSC 的轉(zhuǎn)化，最終導(dǎo)致非酒精性脂肪性HF的發(fā)生[23]。連娜琦等[24]從Hh信號(hào)通路如何促進(jìn)肝祖細(xì)胞生成、如何激活上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的及肝臟血管重塑3個(gè)方面，推測(cè) Hh信號(hào)通路可作為藥物治療急慢性肝損傷疾病促使肝臟再生性修復(fù)反應(yīng)的作用靶標(biāo)；在探討姜黃素抑制HSC Hedgehog信號(hào)通路抗HF作用的研究中認(rèn)為，活化的HSC轉(zhuǎn)變?yōu)镸FB時(shí),細(xì)胞內(nèi)的能量代謝方式可能依賴于糖酵解途徑，并且與其活化存在一定關(guān)聯(lián)，而中藥活性成分姜黃素能通過(guò)阻斷Hh信號(hào)通路，抑制HSC內(nèi)糖酵解的過(guò)程[25]。然而，Hh信號(hào)通路如何被抑制和激活，相關(guān)因素尚未明確。

6 總結(jié)與展望

分子信號(hào)通路是藥物治療疾病的靶標(biāo)，本文概述了信號(hào)通路與HF形成的機(jī)制以及可能有效干預(yù)HF分子信號(hào)通路的中藥活性成分。概述總結(jié)HSYA能通過(guò)調(diào)節(jié)PPAR-γ/p38MAPK信號(hào)通路抑制HF形成；荔枝核總黃酮以及熊果酸能干預(yù)TGF-β-Smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，減少膠原纖維間隔，肝細(xì)胞壞死、變性，減輕肝纖維組織增生；熊果酸能抑制Hh信號(hào)通路中活性Racl蛋白的表達(dá)，影響Hh信號(hào)通路的活化；姜黃素不僅能通過(guò)阻斷ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，抑制HSC的活化，而且能阻斷Hh信號(hào)通路，抑制HSC內(nèi)糖酵解，從而阻止HSC轉(zhuǎn)為MFB。

綜上所述，以熊果酸、姜黃素為例，一個(gè)中藥活性成分可以影響多個(gè)信號(hào)通路，這提示我們是否可以從這一特點(diǎn)進(jìn)行由單味中藥擴(kuò)展至中藥復(fù)方配伍的研究來(lái)尋求逆轉(zhuǎn)或延緩HF進(jìn)程的有效方法。本課題組近年一直致力于荔枝核總黃酮干預(yù)HF的研究，分別從荔枝核總黃酮對(duì)HSC作用靶點(diǎn)及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、TGF-β/Smad-CTGF/PPARγ-c-Ski信號(hào)交聯(lián)介導(dǎo)HF及荔枝核總黃酮的效應(yīng)機(jī)制等方面，探討荔枝核總黃酮干預(yù)HF的藥理學(xué)作用，以期闡明荔枝核總黃酮抗肝纖維化的作用機(jī)制，為開發(fā)荔枝核總黃酮資源并指導(dǎo)其抗肝纖維化的臨床研究提供理論依據(jù)。

[1] Yin C, Evason K J, Asahina K, et al. Hepatic stellate cells in liver development, regeneration, and cancer[J].JClinInvest, 2013,123(5):1902-10.

[2] Van Rossen E, Liu Z, Blijweert D, et al. Syncoilin is an intermediate filament protein in activated hepatic stellate cells[J].HistochemCellBiol, 2014 ,141(1):85-99.

[3] Wells R G. Cellular sources of extracellular matrix in hepatic fibrosis[J].ClinLiverDis, 2008 ,12(4):759-68.

[4] Rossen E V, Liu Z, Blijweert D, et al. Syncoilin is an intermediate filament protein in activated hepatic stellate cells[J].HistochemCellBiol, 2014 ,141(1):85-99.

[5] Elpek G . Cellular and molecular mechanisms in the pathogenesis of liver fibrosis: an update[J].WorldJGastroenterol, 2014 ,20(23):7260-76.

[6] Puche J E, Yedidya S, Friedman S L. Hepatic stellate cells and liver fibrosis[J].ComprehenPhysiol, 2013, 3(4):1473.

[7] 葉 平, 楊 波, 吳曉玲,等. p38 MAPK信號(hào)通路主要功能及對(duì)肝纖維化的作用[J]. 世界華人消化雜志, 2011,19(32):3353-8.

[7] Yang P，Yang B，Wu X L. p38 MAPK signaling pathway: biological functions, roles in the pathogenesis of liver fibrosis and common research methods[J].WorldChinJDigestol, 2011,19(32):3353-8.

[8] Ikeda N, Murata S, Maruyama T, et al. Platelet-derived adenosine 5′-triphosphate suppresses activation of human hepatic stellate cell: in vitro study[J].HepatolRes, 2012,42(1):91-102.

[9] Kwiecinski M, Noetel A, Elfimova N, et al. Hepatocyte growth factor (HGF) inhibits collagen I and IV synthesis in hepatic stellate cells by miRNA-29 induction[J].PLoSOne, 2011，6(9):e24568.

[10] 劉 強(qiáng). 羥基紅花黃色素A通過(guò)調(diào)節(jié)PPAR-γ/p38 MAPK信號(hào)通路抑制肝纖維化的形成[D]. 濱州: 濱州醫(yī)學(xué)院, 2014.

[10] Liu Q. Hydroxysafflor Yellow A suppress liver fibrosis via regulating PPAR-γ/p38 MAPK signal pathway[D]. Binzhou: Binzhou Medical College,2014.

[11] Fu R, Wu J, Ding J, et al. Targeting transforming growth factor βRII expression inhibits the activation of hepatic stellate cells and reduces collagen synthesis[J].ExpBiolMed(Maywood), 2011,236(3):291-7.

[12] 張揚(yáng)武, 羅偉生, 陳 姍,等. 枇杷葉熊果酸對(duì)大鼠肝星狀細(xì)胞增殖抑制作用及對(duì)PPAR-γ、TGF-β1表達(dá)的影響[J]. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào), 2017,33(4):517-21.

[12] Zhang Y W, Luo W S, Chen S. Effects of ursolic acid from loquat leaves on proliferation inhibition and expression of PPAR-γ, TGF-β1 in rat hepatic stellate cells[J].ChinPharmacolBull, 2017,33(4):517-21.

[13] 喻 勤, 傅向陽(yáng), 羅偉生,等. 荔枝核總黃酮對(duì)大鼠肝纖維化TGF-β/Smad信號(hào)通路的影響[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志, 2013,19(18):223-7.

[13] Yu Q, Fu X Y, Luo W S. Effect of total flavone from Litchi Chinensis on TGF-β/Smad signaling pathway in rats livers with hepatic fibrosis[J].ChinJExpTraditMedFormulae, 2013,19(18):223-7.

[14] 熊振芳. 蘄艾提取液對(duì)肝纖維化大鼠TGFβ-Smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響[D]. 武漢：湖北中醫(yī)藥大學(xué), 2010.

[14] Xiong Z F. Effects of Artemisia Argyi extracting solution on TGFβ-Smad signal transduction pathways in hepatic fibrosis rats[D]. Wuhan: Hubei University of Chinese Traditional Medicine,2010.

[15] Jiang F, Parsons C J, Stefanovic B. Gene expression profile of quiescent and activated rat hepatic stellate cells implicates Wnt signaling pathway in activation[J].JHepatol, 2006,45(3):401-9.

[16] 楊 斌. 紅景天甙對(duì)乙醛刺激的大鼠肝星狀細(xì)胞Wnt信號(hào)通路的影響及其意義[D]. 重慶：第三軍醫(yī)大學(xué), 2010.

[16] Yang B. Salidroside treatment inhibits Wnt signaling pathway in rat hepatic stellate cells stimulated by acetaldehyde[D]. Chongqing: the Third Military Medical University,2010.

[17] 陳 璐. 熊果酸對(duì)肝星狀細(xì)胞Hedgehog信號(hào)通路的影響[D]. 南昌：南昌大學(xué), 2012.

[17] Chen L. Effects of ursolic acid on Hedgehog signaling pathway in rat hepatic stellate cells[D]. Nanchang: Nanchang University,2012.

[18] Shaul Y D, Seger R. The MEK/ERK cascade: from signaling specificity to diverse functions[J].BiochimBiophysActa, 2007 ,1773(8):1213-26.

[19] Lennartsson J, Burovic F, Witek B, et al. Erk 5 is necessary for sustained PDGF-induced Akt phosphorylation and inhibition of apoptosis[J].CellSignal, 2010,22(6):955-60.

[20] Cheng Y, Ping J, Liu C, et al. Study on effects of extracts from Salvia Miltiorrhiza and Curcuma Longa in inhibiting phosphorylated extracellular signal regulated kinase expression in rat’s hepatic stellate cells[J].ChinJIntegrMed, 2006,12(3):207-11.

[21] Zheng X, Zeng W, Gai X, et al. Role of the Hedgehog pathway in hepatocellular carcinoma (review)[J].OncolRep, 2013,30(5):2020-6.

[22] Choi S S, Omenetti A, Syn W K, et al. The role of Hedgehog signaling in fibrogenic liver repair[J].IntJBiochemCellBiol, 2011,43(2):238-44.

[23] Chen Y, Choi S S, Michelotti G A, et al. Hedgehog controls hepatic stellate cell fate by regulating metabolism[J].Gastroenterology, 2012,143(5):1319-29.

[24] 連娜琦, 吳夏飛, 陸春風(fēng),等. Hedgehog信號(hào)通路與肝損傷:可能的藥物作用靶點(diǎn)[J]. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào), 2014,30(4):460-4.

[24] Lian N Q, Wu X F, Lu C F. Hedgehog signaling pathway and liver injury: potential targets for drug action[J].ChinPharmacolBull, 2014,30(4):460-4.

[25] 連娜琦. 姜黃素抑制肝星狀細(xì)胞Hedgehog信號(hào)通路抗肝纖維化作用研究[D]. 南京: 南京中醫(yī)藥大學(xué), 2015.

[25] Lian N Q. Curcumin inhibits Hedgehog pathway in hepatic stellate cells for anti-liver fibrosis[D]. Nanjing: Nanjing University of Traditional Chinese Medicine, 2015.