陳順宏， 黃漢飛， 林 杰， 曾 仲

1.曲靖市第一人民醫(yī)院肝膽外科，云南 曲靖 655000；2.昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院器官移植中心

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)比較敏感的膜性細(xì)胞器，它為脂質(zhì)、類固醇的生物合成提供了合適的環(huán)境，同時(shí)，新合成的蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，經(jīng)過(guò)翻譯后的修飾， 保證其合成、折疊和校正功能的準(zhǔn)確性。此外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)維持細(xì)胞內(nèi)Ca2+儲(chǔ)存的穩(wěn)態(tài)，與物質(zhì)運(yùn)輸、物質(zhì)交換、解毒作用密切相關(guān)。細(xì)胞外環(huán)境的變化，如活性氧(ROS)、缺氧、營(yíng)養(yǎng)缺乏等可引起細(xì)胞對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氧化還原調(diào)節(jié)的紊亂，導(dǎo)致過(guò)量未折疊和(或)錯(cuò)誤折疊的蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)聚集，從而損傷內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常生理功能，即為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress，ERS)。肝臟含有大量?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)，受ERS影響較大。研究發(fā)現(xiàn)ERS在多種肝臟疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。因此，明確ERS在肝臟疾病發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制，對(duì)疾病的了解和治療有重要的臨床意義。

1 ERS

當(dāng)細(xì)胞出現(xiàn)缺血缺氧，酸中毒，鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡，氧化應(yīng)激等時(shí)，蛋白質(zhì)折疊發(fā)生障礙，大量未折疊和(或)錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔聚集，并和葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白 78(Glucose-regulating protein 78，GRP 78)/也稱結(jié)合免疫球蛋白(binding immunoglobulin protein，BiP)結(jié)合，從而激發(fā)未折疊蛋白反應(yīng)(unfold protein response，UPR)。UPR信號(hào)開(kāi)關(guān)是由3個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜傳感器觸發(fā)的：PERK、ATF6、IRE1[1]。正常情況下，這些蛋白與BiP結(jié)合而處于失活狀態(tài)，當(dāng)未折疊蛋白聚集后與BiP結(jié)合，導(dǎo)致BiP的解離而激活這些蛋白。PERK、ATF6和IRE1的激活將調(diào)節(jié)下游多種基因的轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的正確折疊，重建內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)[2-3]。

1.1 IRE1通路IRE1是一種保守的壓力傳感器，在哺乳動(dòng)物擁有兩個(gè)亞型：IRE1α和IRE1β。IRE1α是一種廣泛表達(dá)的跨膜蛋白，由于其絲氨酸/蘇氨酸激酶區(qū)和胞質(zhì)測(cè)尾端的內(nèi)切核糖核酸酶(核糖核酸酶)結(jié)構(gòu)而具有雙酶活性。通過(guò)其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔側(cè)N端結(jié)構(gòu)域感受ERS。與BiP解離后，IRE1α二聚化并刺激自身磷酸化，誘導(dǎo)構(gòu)象變化而激活核糖核酸酶域；同時(shí)未折疊的蛋白質(zhì)也可以直接綁定到IRE1α，誘導(dǎo)其變構(gòu)變化，觸發(fā)其激活[4]。編碼X盒結(jié)合蛋白1(X box binding protein，XBP1)的mRNA作為IRE1α核糖核酸酶的直接靶目標(biāo)，IRE1α通過(guò)剪切作用產(chǎn)生剪接的XBP1 (XBP1s)[1]， XBP1s mRNA的翻譯產(chǎn)生了一種有效的XBP1轉(zhuǎn)錄因子，這種轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的表達(dá)，反過(guò)來(lái)調(diào)控蛋白的折疊、分泌、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)蛋白質(zhì)降解(ER-associated degradation，ERAD)和脂質(zhì)合成等多種生物活動(dòng)。IRE1的激活還可以導(dǎo)致下游的JNK和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特有的Caspase12的活化，從而導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡。除了對(duì)XBP1的影響，在持續(xù)的ERS條件下，IRE1可以促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附近的mRNA降解，這些mRNA被認(rèn)為表現(xiàn)出類似于XBP1的莖環(huán)識(shí)別基序，其機(jī)制被稱為IRE依賴的mRNA降解[5]。

1.2 PERK通路PERK是一種跨膜蛋白，具有N端壓力傳感結(jié)構(gòu)域和胞質(zhì)激酶結(jié)構(gòu)域。BiP解離后，PERK自身磷酸化而激活其激酶結(jié)構(gòu)域，激活的PERK主要底物是真核翻譯起始因子eIF2α。經(jīng)PERK磷酸化激活的eIF2α通過(guò)阻止80 s核糖體的組裝暫停mRNA的翻譯，從而導(dǎo)致新合成蛋白質(zhì)下降，緩解蛋白質(zhì)過(guò)載。但PERK導(dǎo)致的eIF2α磷酸化能促進(jìn)一些在5′區(qū)域有上游開(kāi)放閱讀框的mRNA，如ATF4[6]的翻譯。ATF4是結(jié)合cAMP反應(yīng)元件(CRE)的C/EBP轉(zhuǎn)錄因子家族的轉(zhuǎn)錄因子，在ERS條件下被強(qiáng)誘導(dǎo)，可以使蛋白折疊、自噬、氧化還原穩(wěn)態(tài)、氨基酸代謝、凋亡等相關(guān)的UPR靶基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄。在ERS中，高表達(dá)的ATF4上調(diào)生長(zhǎng)抑制DNA損傷誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子,其中最著名的是C/EBP同源蛋白(CHOP，也稱生長(zhǎng)抑制DNA損傷153，GADD153)以及生長(zhǎng)抑制DNA損傷34(GADD34)的表達(dá)。CHOP高表達(dá)能抑制抗凋亡基因的表達(dá)，激活促凋亡基因。GADD34則參與了磷酸化elF2a蛋白的去磷酸化作用，從而能使蛋白質(zhì)的合成中斷得以恢復(fù)，形成負(fù)反饋調(diào)節(jié)。

1.3 ATF6通路ATF6是一種在ER中被合成為非活性前體，具有兩個(gè)被BiP結(jié)合屏蔽的高爾基體定位信號(hào)的跨膜蛋白，含有一個(gè)胞質(zhì)bZip轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域。在哺乳動(dòng)物有兩種亞型：ATF6α和ATF6β。ATF6與BiP解離后，定位于高爾基體，在高爾基體被蛋白裂解酶S1P、S2P，剪切。ATF6α基礎(chǔ)狀態(tài)下分子量為90 kD，應(yīng)激時(shí)被酶解成50 kD； ATF6β基礎(chǔ)狀態(tài)下也位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，分子量為110 kD，應(yīng)激時(shí)被酶解成60 kD。被剪切的活性片斷進(jìn)入胞核，成為轉(zhuǎn)錄因子遷移到核誘導(dǎo)編碼ER伴侶蛋白如BiP、GRP94、CHOP、XBP1的表達(dá)[7]。如果慢性或急性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激過(guò)強(qiáng)，適應(yīng)UPR無(wú)法恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能，則進(jìn)入導(dǎo)致細(xì)胞死亡的“終末UPR”，通過(guò)ROS產(chǎn)生、促凋亡的BCL-2家族成員上調(diào)、microRNA調(diào)節(jié)、持續(xù)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣釋放等途徑誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。

UPR在正常細(xì)胞生長(zhǎng)和應(yīng)激條件下有重要作用，總的來(lái)說(shuō)這些作用包括：(1)誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯在G1/S階段；(2)抑制蛋白質(zhì)合成,防止進(jìn)一步的蛋白質(zhì)聚集和積累對(duì)細(xì)胞造成的損傷加重；(3)上調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位蛋白如GRP78/BiP、GRP94、鈣聯(lián)蛋白、鈣網(wǎng)蛋白等的表達(dá)以提高內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)聚集蛋白的處理能力；(4)激活ERAD減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負(fù)荷。(5)當(dāng)ERS嚴(yán)重或狀態(tài)持續(xù)存在時(shí)，UPR促進(jìn)ERS相關(guān)凋亡通路，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡[8]。

2 非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)

NAFLD是指除乙醇攝入外，過(guò)量的三酰甘油在肝臟內(nèi)沉積而引發(fā)的肝臟脂肪變性，以肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)過(guò)度積累為特征，是一種遺傳—環(huán)境—代謝—應(yīng)激相關(guān)因素所致的臨床病理綜合征，包括單純非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver，NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic fatty hepatitis，NASH)、脂肪性肝硬化(fatty liver cirrhosis，F(xiàn)LC)三種類型。其病理變化從輕度肝脂肪變性發(fā)展為NASH、NAFL、FLC，甚至肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)。越來(lái)越多的證據(jù)表明ERS在NAFLD發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[9]。

2.1 肝脂肪變性肝脂肪變性是一種可逆的代謝失調(diào)狀態(tài)，是NAFLD進(jìn)展的第一步，其特征是肝細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的積累。這些甘油三酯(TG)可由以下幾種途徑產(chǎn)生：(1)從飲食或脂肪組織脂解中攝取游離脂肪酸(2)增加從頭脂肪生成；(3)降低VLDL的合成和輸出；(4)線粒體β氧化減少。ERS可以從TG產(chǎn)生的不同途徑影響肝細(xì)胞脂質(zhì)的沉積，從而導(dǎo)致敢脂肪變性。

首先，ERS和飲食所致的脂質(zhì)聚集相關(guān)。流行病學(xué)研究表明，脂類和果糖的過(guò)量攝入與NAFLD的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)并且涉及了ERS[10]，而ERS的激活又可直接刺激脂肪細(xì)胞的脂解。ERS可在不改變脂肪組織脂肪酶的表達(dá)和活性的情況下誘導(dǎo)脂滴包被蛋白圍脂滴蛋白的降解。在秀麗隱桿線蟲(chóng)中證明，脂肪顆粒分解與UPR的IRE1通路有關(guān)[11]。另外，UPR通過(guò)抑制脂肪組織中的胰島素信號(hào)傳導(dǎo)，間接影響脂肪分解， IRE1通路導(dǎo)致JNK的激活能造成胰島素信號(hào)通路的損傷，從而影響脂肪分解[12]。有數(shù)據(jù)表明[13],ERS貫穿了高果糖飲食誘導(dǎo)的脂肪肝發(fā)生發(fā)展的始終，而僅僅出現(xiàn)在高脂喂養(yǎng)誘導(dǎo)的肝臟脂質(zhì)合成的后期。ERS在兩種飲食中的不同時(shí)程改變可能與果糖、脂類通過(guò)不同機(jī)制誘導(dǎo)肝細(xì)胞脂質(zhì)沉積有關(guān)，果糖作為一個(gè)強(qiáng)烈的刺激肝臟脂質(zhì)從頭合成的飲食因子，可促進(jìn)脂質(zhì)合成上游因子(如SREBP1、CHREBP等)的上調(diào)，繼而促進(jìn)脂質(zhì)合成關(guān)鍵酶的表達(dá)增加，引起內(nèi)源性脂質(zhì)合成增多而致肝細(xì)胞TG等脂質(zhì)堆積。

其次，ERS可通過(guò)誘導(dǎo)脂肪從頭合成直接影響肝臟脂質(zhì)代謝。由于大量的脂質(zhì)合成發(fā)生在光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，ERS反應(yīng)在脂肪變性的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了重要作用。研究發(fā)現(xiàn),肝臟脂肪變性與ERS誘導(dǎo)的SREBP-1c表達(dá)和激活有關(guān)[14]。SREBP-1c活性本身在轉(zhuǎn)錄水平上由胰島素控制，在翻譯后水平上由蛋白裂解控制。與大多數(shù)轉(zhuǎn)錄因子不同，SREBP-1c與SREBP的切割激活蛋白和一種稱為胰島素誘導(dǎo)基因1蛋白(INSIG1)形成復(fù)合體共同存在于ER膜中。胰島素作用后，INSIG1從復(fù)合物中解離，SREBP-1c被運(yùn)輸?shù)礁郀柣w，在高爾基體中被調(diào)節(jié)的膜內(nèi)蛋白水解酶，成熟的SREBP-1c N端轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，在細(xì)胞核中激活脂質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄，如編碼乙酰輔酶a羧化酶1和脂肪酸合酶的基因。在應(yīng)激條件下，ERS以胰島素?zé)o關(guān)的方式誘導(dǎo)小鼠肝細(xì)胞SREBP-1c蛋白裂解和脂質(zhì)基因表達(dá)[15]；其次，ERS似乎也通過(guò)誘導(dǎo)IRE1和PERK分支間接地促進(jìn)肝新生脂肪形成，其下游XBP1一方面通過(guò)誘導(dǎo)SREBP-1c的表達(dá)來(lái)增強(qiáng)其作用，一方面還可與編碼脂酶(如乙酰輔酶a羧化酶2、?；o酶a去飽和酶)的基因啟動(dòng)子結(jié)合，獨(dú)立于SREBP-1c激活從頭脂肪生成[16]。另外，ERS時(shí)發(fā)生的ERAD不僅參與錯(cuò)誤折疊蛋白的降解，還調(diào)節(jié)肝臟關(guān)鍵蛋白的穩(wěn)定性，從而影響肝臟中的脂肪積累。ERAD可以誘導(dǎo)INSIG1降解，進(jìn)而誘導(dǎo)SREBP-1c活性，激活小肝脂基因表達(dá)[17]；ERAD也可以控制膽固醇合成的限速酶HMG CoA還原酶的穩(wěn)定性。在脂肪肝環(huán)境中，HMG CoA還原酶被ERAD介導(dǎo)降解，初期是有益的，因?yàn)樗呄蛴谙拗浦|(zhì)合成，然而，這種降解也抵消了ERS條件下，為適應(yīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶蛋白含量增加而需要的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的增大[18]。

此外，ERS也可通過(guò)改變VLDL分泌、胰島素信號(hào)傳導(dǎo)影響脂質(zhì)的沉積。VLDL的合成發(fā)生ER管腔內(nèi)，載脂蛋白apo B100和微粒體甘油三酯轉(zhuǎn)移蛋白(MTP)對(duì)VLDL的合成都至關(guān)重要。VLDL組裝的第一步是在腔內(nèi)合成apo B100，然后通過(guò)MTP進(jìn)行脂化，并將TG包含在脂滴中。用ERS誘導(dǎo)劑衣霉素處理的肝癌細(xì)胞，apo B100分泌受損，VLDL合成和分泌下降。誘導(dǎo)劑處理的小鼠則逐漸喪失了合成apo B100的能力，而兩種引起apo B100下降的機(jī)制機(jī)制都涉及了ERS，一個(gè)涉及了ERS激活的ERAD，另一個(gè)則由PERK激活后抑制了翻譯[19]。也有研究表明，在ERS條件下，VLDL受體在肝細(xì)胞中被誘導(dǎo)表達(dá)，也參與了細(xì)胞內(nèi)三酰甘油的積累[20]。

2.2 NASHNASH的流行，以脂肪變性伴炎癥和纖維化為特征。NF-kβ的激活在炎癥反應(yīng)的誘導(dǎo)中起關(guān)鍵作用，主要是促進(jìn)生存。在NASH中，NF-kβ被認(rèn)為是一把雙刃劍，它是肝損傷、肝纖維化甚至HCC進(jìn)展之間的中心環(huán)節(jié)。ERS時(shí)，激活的IRE1α激活蛋白質(zhì)Ik-β和JNK，從而激活炎性和凋亡相關(guān)通路；激活的PERK可以減少I(mǎi)k-β的翻譯，增加NF-kβ的活性；ATF 6α可以通過(guò)Akt的磷酸化觸發(fā)NF-kβ的激活；另外，UPR通過(guò)激活肝臟轉(zhuǎn)錄因子cAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白H(cAMP response element binding protein H，CREBH)進(jìn)而刺激急性炎癥反應(yīng)[21]。CREBH和ATF6協(xié)同激活編碼急性期應(yīng)答蛋白的基因，特別是C反應(yīng)蛋白的轉(zhuǎn)錄，而C反應(yīng)蛋白在一些流行病學(xué)調(diào)查中被研究作為NAFLD的診斷標(biāo)志物，特別是脂肪性肝炎[22]。

也有研究發(fā)現(xiàn)，飽和脂肪酸通過(guò)激活CHOP可以部分誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡[23-24]。為了應(yīng)對(duì)脂肪毒性，CHOP誘導(dǎo)p53上調(diào)凋亡調(diào)節(jié)劑(PUMA)，從而激活促凋亡蛋白Bax[25]。CHOP也已被證明了，在HepG2細(xì)胞和原代肝臟細(xì)胞中，激活NF-kβ調(diào)節(jié)飽和脂肪酸誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性[26]。除了CHOP表達(dá)增強(qiáng)外，人類NASH還與適應(yīng)性蛋白和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶蛋白表達(dá)減少有關(guān)，提示NAFLD晚期促凋亡UPR的優(yōu)先激活[27]。但矛盾的是CHOP的缺失導(dǎo)致小鼠發(fā)生明顯的脂肪性肝炎[28]。CHOP-/-老鼠比CHOP+/+老鼠表現(xiàn)出更大的肝損傷、炎癥和纖維化,以及更大的巨噬細(xì)胞激活。CHOP缺失在脂肪肝損傷中具有明顯的促炎作用，其原因可能是活化的巨噬細(xì)胞死亡減少，導(dǎo)致其在肝臟中凈積累，CHOP的丟失導(dǎo)致ERS后巨噬細(xì)胞凋亡的減少，從而導(dǎo)致脂肪性肝炎的發(fā)生。

2.3 肝纖維化肝纖維化是在多種病因作用下，肝細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度增生與異常沉積，導(dǎo)致肝臟結(jié)構(gòu)和功能異常的一種病理變化，常伴有炎癥并可發(fā)展為肝硬化，甚至肝癌。正常情況下，在肝臟受到損傷時(shí)，肝細(xì)胞會(huì)再生代替壞死或凋亡的細(xì)胞以達(dá)到修復(fù)損傷的作用，該過(guò)程同時(shí)伴隨有炎癥反應(yīng)。但若損傷持續(xù)存在，肝竇周Disse間隙的肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell，HSC)將轉(zhuǎn)分化為肌成纖維細(xì)胞 (myofibroblast，MFB)，表達(dá)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α smooth muscle actinα-SMA)并過(guò)度分泌細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)。HSC是肝纖維化發(fā)生、發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。肝細(xì)胞的凋亡會(huì)促進(jìn)纖維化，而HSC的凋亡則有利于肝纖維化的逆轉(zhuǎn)[29]。

Koo等[30]通過(guò)對(duì)重度肝纖維化和輕度肝纖維化患者肝臟組織的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在肝纖維化的進(jìn)程中ERS顯著升高。ERS時(shí)，CHOP可以與TRB3啟動(dòng)子區(qū)域的一段33 bp堿基重復(fù)序列結(jié)合而促進(jìn)TRB3基因的表達(dá)。TRB3一方面通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制抑制CHOP表達(dá)[31]，另一方面TRB3可能通過(guò)抑制Akt磷酸化間接增加Bax轉(zhuǎn)運(yùn)和線粒體膜通透性導(dǎo)致肝細(xì)胞凋亡，參與肝纖維化的發(fā)生、發(fā)展[32]。研究證明，IRE1α的抑制可以防止肌成纖維細(xì)胞的激活，并在肝和皮膚纖維化動(dòng)物模型中減少纖維化。IRE1α 的藥理學(xué)抑制可以逆轉(zhuǎn)從硬皮病患者分離出的激活的肌成纖維細(xì)胞的前纖維化表型[33]。同時(shí)ERS通過(guò)IRE1α剪接X(jué)BP-1介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor β，TGFβ)誘導(dǎo)的肌成纖維細(xì)胞激活和細(xì)胞外基質(zhì)分泌所必需的[33]。而TGFβ等纖維化誘導(dǎo)因子又能通過(guò)激活I(lǐng)RE1α誘導(dǎo)ERS。

IRE1α還可以通過(guò)調(diào)節(jié)miR對(duì)肝纖維化產(chǎn)生影響。已知c-Myb與aSMA啟動(dòng)子結(jié)合，在HSCs中c-Myb過(guò)表達(dá)可增加α-SMA表達(dá)，從而導(dǎo)致纖維化。正常情況下，miR-150會(huì)持續(xù)抑制原纖維轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，阻止成肌成纖維細(xì)胞的形成，ERS時(shí)活化的IRE1α能降解miR-150，消除了miR-150對(duì)c-Myb和SP1等轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)的抑制作用，從而增加α-SMA的表達(dá)[33]。此外，ERS還可以通過(guò)上調(diào)SMAD2表達(dá)促進(jìn)HSC肝纖維化[30]。miR18a成熟過(guò)程中，需要獨(dú)特的輔助因子，初級(jí)miR18a的末端與焦糖核糖蛋白1(HNRNPA1)相互作用，而后者是Drosha介導(dǎo)miR18a裂解激活所必需的。ERS時(shí)PERK磷酸化HNRNPA1，加速了HNRNPA1的降解，導(dǎo)致初級(jí)miR18a處理中斷。SMAD2通過(guò)miR18a失調(diào)過(guò)度表達(dá)，從而造成纖維化。

活化的HSCs還高表達(dá)鈣蛋白酶抑制蛋白，被認(rèn)為是ERS誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的主要抑制劑。De等[34]發(fā)現(xiàn)，活化的HSC由于鈣蛋白酶抑制蛋白的表達(dá)增加，對(duì)凋亡信號(hào)有一定程度的抵抗，從而導(dǎo)致了纖維化的持續(xù)和加重。

ERS誘導(dǎo)HSC的凋亡促進(jìn)肝纖維化的逆轉(zhuǎn)，衣霉素或毒胡蘿卜素誘導(dǎo)的ERS能夠促進(jìn)HSCs凋亡，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)性纖維化的解決和可逆性[34]。CCN1/CYR61是CCN家族的母細(xì)胞蛋白，由6種與細(xì)胞外基質(zhì)特異性相關(guān)的分泌蛋白組成。CCN1通過(guò)誘導(dǎo)肌成纖維細(xì)胞衰老防止增生性瘢痕的形成，從而起到促進(jìn)皮膚創(chuàng)面愈合的作用。誘導(dǎo)HSC中CCN1過(guò)表達(dá)可以導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)超載和代償性未折疊蛋白反應(yīng)，從而誘導(dǎo)HSC凋亡[35]?？Х纫蛞部梢酝ㄟ^(guò)增強(qiáng)ERS，導(dǎo)致HSC的凋亡來(lái)減輕纖維化[36]。

肝臟中,HSC是肌成纖維細(xì)胞的主要來(lái)源，但不是唯一來(lái)源。門(mén)脈肌成纖維細(xì)胞(portal myofibroblasts，PMF)是由門(mén)脈間質(zhì)祖細(xì)胞衍生而來(lái)的高增殖和促血管生成的肝成纖維細(xì)胞亞群，能促進(jìn)所有類型肝纖維化的進(jìn)展，他們是膽汁淤積型肝損傷早期聚集的肌成纖維細(xì)胞的主要成分。在肝纖維化過(guò)程中，PMF發(fā)生ERS，同時(shí)，主要通過(guò)PERK通路，進(jìn)一步增加這些細(xì)胞的促血管生成作用[37]。

3 HCC

HCC發(fā)生在慢性肝病和肝硬化的既定背景下，其危險(xiǎn)因素包括肥胖和糖尿病導(dǎo)致的NASH、酗酒或病毒性肝炎等。ERS信號(hào)在HCC發(fā)展中的作用尚不明確，但其與腫瘤的發(fā)生高度相關(guān)。癌腫瘤微環(huán)境可通過(guò)缺氧、營(yíng)養(yǎng)缺乏和酸性廢物積累等途徑激活ERS。盡管在脂肪性肝病中，慢性UPR啟動(dòng)了脂肪變性并導(dǎo)致肝細(xì)胞死亡,但肝癌微環(huán)境，癌細(xì)胞進(jìn)化UPR以緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，作為生存策略,同時(shí)UPR在癌癥中對(duì)化療或放療具有顯著的耐藥作用[38]。但如果ERS持續(xù)存在或加重，癌細(xì)胞無(wú)法通過(guò)UPR重建內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)，ERS從促生存狀態(tài)轉(zhuǎn)為促凋亡狀態(tài)。促進(jìn)ERS啟動(dòng)凋亡通路可能是一種抗腫瘤活性的治療策略。

GRP78在HCC中構(gòu)成性過(guò)表達(dá)，而ATF6α和IRE1α-XBP1依賴的UPR系統(tǒng)在HCC中GRP78基因表達(dá)的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)化是必不可少的。siRNA敲除GRP78/BiP則可抑制腫瘤發(fā)生，使癌細(xì)胞對(duì)化療藥物和ERS敏感[39]。GRP78水平升高與較高的病理分級(jí)、復(fù)發(fā)和較低的患者生存率相關(guān)[40]，抗GRP78的自身抗體被認(rèn)為是有希望的HCC生物標(biāo)志物[41]。

UPR的三條支路都參與了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。在腫瘤啟動(dòng)期間，IRE1α通路是第一個(gè)激活的通路，PERK通路在腫瘤進(jìn)展期激活，ATF6α通路的適度激活產(chǎn)生腫瘤[42]。

IRE1α在HCC中表現(xiàn)出突變[43]。來(lái)自人類包括乳腺癌和肝癌在內(nèi)的多種人類癌癥中，均可觀察到XBP1表達(dá)上調(diào)，而XBP1在肝臟中的其中一個(gè)特異靶基因是甲胎蛋白(AFP)。 缺乏XBP1的癌細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)不容易發(fā)生實(shí)體瘤[44]，并對(duì)ERS或缺氧狀表現(xiàn)出過(guò)敏反應(yīng)，而IRE1α或XBP1缺乏的微環(huán)境則能損傷癌癥細(xì)胞的生長(zhǎng)[45]，在異種移植模型中，IRE1α表達(dá)顯性抑制或siRNA抑制XBP1可誘導(dǎo)腫瘤形成過(guò)程中血管生成和腫瘤生長(zhǎng)的減少[46]。這提示失活的IRE1α-XBP1可能是抗癌療法的一個(gè)目標(biāo)。

PERK信號(hào)作用于適應(yīng)性而非終末通路，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和血管生成。在低氧脅迫下，PERK調(diào)節(jié)參與細(xì)胞-細(xì)胞粘附、基質(zhì)重塑和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白水解的促血管生成基因。通過(guò)PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路介，導(dǎo)的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(vascular endothelial growth factor A，VEGF-A)轉(zhuǎn)錄上調(diào)，誘導(dǎo)血管生成[47]，增加了腫瘤細(xì)胞對(duì)缺氧的適應(yīng)能力。抑制PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路能降低癌癥細(xì)胞對(duì)低氧忍受能力[48]，說(shuō)明抑制PERK-eIF2α-ATF4信號(hào)通路可能是癌癥治療的目標(biāo)。

ATF6α對(duì)癌癥的作用仍不清楚。然而,ATF6α在休眠細(xì)胞適應(yīng)包括化療,營(yíng)養(yǎng)饑餓和體內(nèi)微環(huán)境的挑戰(zhàn)等環(huán)境時(shí)必不可少[49]。

在癌癥生物學(xué)中，一般認(rèn)為自噬通過(guò)保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激和基因組不穩(wěn)定性，在癌癥早期發(fā)揮抑癌作用。然而，在腫瘤進(jìn)展過(guò)程中，許多癌癥依賴自噬作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源，當(dāng)氨基酸饑餓延長(zhǎng)時(shí)，ERS高表達(dá)的CHOP可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并限制自噬[50]。雖然衣霉素誘導(dǎo)的ERS可同時(shí)導(dǎo)致自噬和凋亡，但CHOP在體外通過(guò)抑制細(xì)胞自噬而支持ERS誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡[51]。

4 藥物性肝損傷(DILI)

肝臟是藥物代謝和消除的主要場(chǎng)所，因此易受藥物毒性的影響。DILI是急性肝損傷的主要原因之一， 其中對(duì)乙酰氨基酚(APAP)是最常見(jiàn)的致病源。不當(dāng)使用APAP可導(dǎo)致繼發(fā)性肝壞死的發(fā)病率和死亡率提高。高劑量的APAP通過(guò)毒性代謝中間體n—乙酰-對(duì)苯醌亞胺(NAPQI)引起肝壞死，近年來(lái)也有不少關(guān)于過(guò)量使用乙酰氨基酚導(dǎo)致死亡的報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn)，APAP誘導(dǎo)的肝毒性與ERS誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激也有關(guān)[52]。APAP可在體內(nèi)和體外誘導(dǎo)ERS，這些有害作用在APAP誘導(dǎo)的肝細(xì)胞死亡中發(fā)揮重要作用[53-54]。口服高劑量APAP后，UPR的所有三個(gè)分支均被激活。進(jìn)一步明確表明，PERK-eIF2-CHOP信號(hào)級(jí)聯(lián)參與APAP誘導(dǎo)的肝損傷[53]。在APAP誘導(dǎo)的肝損傷過(guò)程中，CHOP上調(diào)可通過(guò)多種機(jī)制影響肝細(xì)胞的存活，部分機(jī)制是通過(guò)抑制肝損傷后的再生階段。去乙?；?(Sirt2)是一種依賴NAD+的去乙酰化酶，調(diào)節(jié)多種生物學(xué)過(guò)程，包括肝糖異生和炎癥途徑。研究[55]表明，Sirt2缺乏可以減輕APAP介導(dǎo)的ERS和p70核糖體S6激酶1(S6K1)的磷酸化，從而保護(hù)小鼠不受對(duì)乙酰氨基酚誘導(dǎo)的肝損傷。

除了APAP，還有研究發(fā)其他藥物，如來(lái)氟米特[56]，萘法唑酮[57]等誘導(dǎo)的肝損傷中，ERS也發(fā)揮了重要作用。

5 肝臟缺血再灌注損傷(hepatic ischemia reperfusion injury，HIRI)

缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury，IRI)是指缺氧導(dǎo)致組織細(xì)胞發(fā)生損傷，在恢復(fù)供氧后，組織損傷加劇，涉及局部缺血行損傷和炎癥介導(dǎo)的再灌注損傷兩個(gè)過(guò)程。肝移植是終末期肝臟疾病治療的唯一有效手段。在手術(shù)過(guò)程中，移植肝從供體到受體過(guò)程必然經(jīng)歷缺血和再灌注。此外，許多肝臟手術(shù)也需對(duì)肝臟血管進(jìn)行阻斷，導(dǎo)致干細(xì)胞缺血和再灌注，造成HIRI。HIRI可引起肝功能的損傷，甚至造成肝細(xì)胞的凋亡[58]。肝臟作為人體的主要代謝器官，含有豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，因此受ERS的影響也較大。在缺血缺氧過(guò)程中，葡萄糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏，酸中毒、ATP耗竭以及再灌注中發(fā)生的鈣超載、氧化應(yīng)激以及大量自由基的產(chǎn)生，都可影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能，引發(fā)ERS[59]。在構(gòu)建大鼠HIRI模型中，我們發(fā)現(xiàn)，缺血再灌注引起了ERS標(biāo)志性蛋白GRP78和CHOP的變化，并且這種變化與與時(shí)間相關(guān)，呈時(shí)間依賴性，ERS在HIRI過(guò)程中扮演了雙刃劍的作用，適量的ERS保護(hù)細(xì)胞，過(guò)長(zhǎng)過(guò)久則促進(jìn)細(xì)胞的凋亡[60]。

6 總結(jié)

ERS在多種是肝臟疾病發(fā)生、發(fā)展中都發(fā)揮了重要作用，了解其作用機(jī)制不僅有助于對(duì)疾病機(jī)理的了解，還為新藥物的開(kāi)發(fā)使用提供了依據(jù)。ERS通路的抑制劑有可能減輕肝細(xì)胞的損傷，而通過(guò)上調(diào)ERS通路相關(guān)蛋白的水平可以增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡，例如甘草查爾酮A[61]、荷花堿[62]、沒(méi)藥甾酮[63]等通過(guò)上調(diào)ERS，增加癌細(xì)胞凋亡發(fā)揮抗癌作用。通過(guò)對(duì)ERS的調(diào)節(jié)，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)作為藥物的靶點(diǎn)，為新藥物的研發(fā)提供了思路。