吳 聰，張榮臻，王挺帥，周小博，牙程玉，覃秀容，毛德文

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣西 南寧 530001）

肝纖維化是機體對慢性肝炎造成的持續(xù)性肝細胞損傷的一種反應(yīng)，這種慢性炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)了纖維化細胞的活化和細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的沉積，持續(xù)的肝損傷導(dǎo)致ECM 沉積過多，重塑受限，不可避免地導(dǎo)致瘢痕形成和纖維化［1］。在發(fā)生急性肝損傷的情況下，肝臟具有快速重建肝結(jié)構(gòu)完整性的潛力。然而，在慢性肝損傷中，持續(xù)的有害刺激會導(dǎo)致肝實質(zhì)變形，肝功能逐漸惡化［2］。

1 肝纖維化的發(fā)展機制

1.1 可誘發(fā)肝纖維化發(fā)展的因素

肝損傷引發(fā)纖維化級聯(lián)反應(yīng)，肝細胞會受到各種有害物質(zhì)的影響。病毒性肝炎（HBV，HCV，HDV）、非酒精性脂肪性肝炎和酒精性肝病是導(dǎo)致肝纖維化的主要病因。其他導(dǎo)致肝纖維化的潛在因素還包括毒素、膽汁淤積性疾病、自身免疫性肝炎和遺傳性代謝疾病及其他有毒代謝產(chǎn)物［3，4］。其中，細胞凋亡是病毒性、膽汁淤積性、脂肪性和酒精性肝病的常見病機，其形態(tài)學(xué)特征是細胞收縮、核濃縮和斷裂。實質(zhì)細胞的凋亡細胞死亡可以由Fas和腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）α 等刺激介導(dǎo)。壞死性凋亡是一種特定形式的壞死細胞死亡途徑，受受體相互作用蛋白調(diào)節(jié)。其中，受體相互作用蛋白3 是脂肪變性肝損傷的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。熱凋亡構(gòu)成了由炎癥小體激活引發(fā)的細胞死亡途徑，在各種不同的肝損傷情況下已被證明可促進肝纖維化的發(fā)展［5，6］。氧化應(yīng)激可誘導(dǎo)細胞死亡、免疫浸潤、肝細胞脂肪變性并充當(dāng)肝星狀細胞（he‐patic stellate cells，HSC）的旁分泌刺激物，這些刺激的持續(xù)存在會導(dǎo)致肝纖維化。所以各種細胞死亡途徑也被認為是肝纖維化發(fā)展的重要因素之一［7］。

1.2 ECM 在肝纖維化中的作用

肝纖維化是一個動態(tài)過程，是由ECM合成增加和降解降低之間的不平衡引起的。HSC是該過程的主要細胞類型，也是纖維細胞和門靜脈成纖維細胞的主要來源［8］。在正常肝臟中，HSC呈非增殖性、靜止表型。在肝臟損傷或體外培養(yǎng)后，HSC被激活，從維生素A儲存細胞反式分化為肌原纖維母細胞，產(chǎn)生增殖、收縮、炎癥和趨化等變化，引起ECM改變。靜止的HSC（quiescent he‐patic stellate cells，qHSC）主要用作維生素A儲備，肝臟損傷會造成qHSC被炎癥介質(zhì)激活，繼而分化［9，10］。持續(xù)的肝損傷導(dǎo)致活化的HSC（activated hepatic stellate cells，aHSC）永久存在，并轉(zhuǎn)分化為肌成纖維細胞。肌成纖維細胞響應(yīng)各種細胞因子、趨化因子和生長因子而增殖，并產(chǎn)生ECM蛋白，除此之外，其他細胞（例如門靜脈成纖維細胞，間皮細胞和骨髓來源的纖維細胞）也發(fā)揮了作用［11］。aHSC是肝臟中膠原蛋白的主要來源，可以大量分泌引起肝結(jié)構(gòu)重塑的ECM蛋白。aHSC還釋放金屬蛋白酶1 和2 的組織抑制劑（tissue inhibitor of matrix metalloproteinases，TIMP），這些抑制劑能夠阻止基質(zhì)降解基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP），從而促進ECM的沉積。因此，aHSC消耗對于減輕肝纖維化至關(guān)重要［12］。

1.3 免疫調(diào)節(jié)在肝纖維化中的作用

免疫炎癥反應(yīng)能夠調(diào)節(jié)肝纖維化。肝臟的瘢痕形成是一個復(fù)雜的過程，涉及包括免疫細胞在內(nèi)的肝實質(zhì)細胞和非實質(zhì)細胞，這些細胞起著雙刃劍的作用，不僅可促進肝纖維化的發(fā)展，還促進了肝纖維化的消退［13］。庫普弗細胞是體內(nèi)最大的常駐巨噬細胞群，能夠在未受損的肝臟中保護宿主，具有主要的穩(wěn)態(tài)作用。在細胞損傷期間，它會募集中性粒細胞、T 淋巴細胞、樹突狀細胞以及其他細胞群。例如，壞死細胞的死亡導(dǎo)致警報素高遷移率族蛋白B1 的釋放，它與化學(xué)趨化因子CXCL12 一起將中性粒細胞導(dǎo)向損傷部位［14］。在持續(xù)受傷的情況下，它們會釋放促炎介質(zhì)，例如TNF、白細胞介素6、IL-1β 或TGFβ，從而促進T 細胞和中性粒細胞的募集并刺激aHSC 的纖維化活性。

2 主要細胞因子在肝纖維化中的作用

2.1 炎性細胞及炎性因子

炎癥途徑在肝纖維化中起重要作用。在炎癥細胞和纖維化細胞之間存在正反饋回路，炎癥發(fā)生會加重纖維化。許多其他類型細胞可促進HSC 的激活，例如巨噬細胞、自然殺傷細胞（natural killer cells，NK）、T 細胞、庫普弗細胞。

2.1.1 巨噬細胞 巨噬細胞目前被認為是決定纖維化程度的關(guān)鍵因素，并且是纖維蛋白溶解MMPs的來源。HSC 活化的減少、肝免疫細胞浸潤以及肝巨噬細胞的產(chǎn)生都能夠直接影響HSC 活化的細胞因子和趨化因子，如TGFβ、PDGF、TNF、IL-1β、MCP1、CCL3 和CCL5 等。促炎細胞因子如TNF和IL-1β 影響活化的HSCs 并通過激活NF-κB 促進活化［15］。CCL3（也稱為MIP1α）是CCR1 和CCR5的配體，可促進肝纖維化［16］。巨噬細胞通過肝纖維化的進展和消退發(fā)揮雙重作用。在肝纖維化進程中，損傷引起的炎癥反應(yīng)觸發(fā)巨噬細胞募集進入肝臟并產(chǎn)生細胞因子和趨化因子，從而誘導(dǎo)HSC 轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生ECM 的成纖維細胞。CCl4是一種選擇性肝毒性物質(zhì)，能活化HSCs。?CD11b-DTR 轉(zhuǎn)基因小鼠中巨噬細胞的缺失可減少CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化的瘢痕形成和成纖維細胞的產(chǎn)生，表明巨噬細胞在促進纖維化中起了重要作用［17］。但是，在肝纖維化的恢復(fù)過程中，巨噬細胞變?yōu)長y6C（low）表型并停止產(chǎn)生纖維化和炎性因子，它們分泌MMP，例如MMP9 和MMP12［18］。MMP 是能夠降解ECM 的主要酶，它們被許多細胞類型（包括巨噬細胞）分泌為活性酶，并且需要翻譯后修飾才能發(fā)揮其功能［19，20］。盡管成纖維細胞的消失可以減少ECM 的產(chǎn)生，但增加的膠原蛋白活性是纖維化消退的另一主要機制。在肝纖維化消退過程中，巨噬細胞的轉(zhuǎn)化和MMP 的產(chǎn)生有助于降解和吞噬現(xiàn)有的ECM。因此，在肝纖維化恢復(fù)過程中，巨噬細胞的消耗導(dǎo)致ECM 降解失敗。此外，成纖維細胞是TIMP 生成的主要來源。肌成纖維細胞的消失導(dǎo)致TIMPs 水平降低，并有助于MMPs 活性增加和現(xiàn)有ECM 降解。

2.1.2 NK 和自然殺傷T 細胞（natural killer T cells，NKT） NK 通常具有抗纖維化特性，可通過NK 衍生的IFNγ 殺死活化的HSC，并通過表達死亡受體配體，如TRAIL 和FASL（也稱為TNF 配體超家族成員6），誘導(dǎo)HSC 凋亡［21］。NK 還有助于清除衰老激活的HSC，從而促進纖維化的消退。NKT 在HSC 活化和肝纖維化中的作用是復(fù)雜的，并且依賴于環(huán)境［22］。與NK 相似，NKT 細胞通過直接殺死活化的HSCs 和產(chǎn)生IFNγ 從而起到抗肝纖維化的作用。但是，NKT 細胞也具有促纖維化特性。由NKT 細胞表達的CXCR6 及其由內(nèi)皮細胞和巨噬細胞表達的配體CXCL16 控制NKT 細胞遷移，使得CXCR6 基因敲除小鼠免受損傷后的肝纖維化傷害。NKT 細胞的過繼轉(zhuǎn)移恢復(fù)了CXCR6 基因敲除小鼠肝纖維化的發(fā)展［23］。

2.1.3 TNF TNF-α 是由多種免疫細胞（包括巨噬細胞/單核細胞）產(chǎn)生的多效性細胞因子，涉及肝炎癥發(fā)生、發(fā)展。盡管TNF-α 與導(dǎo)致肝纖維化的慢性肝臟炎癥的發(fā)病機理有關(guān)，但是TNF-α 在肝纖維化中的作用尚不清楚。TNF-α 的產(chǎn)生促進炎癥的發(fā)展，從而導(dǎo)致HSC 活化為成纖維細胞。有研究表明，在膽總管結(jié)扎的肝纖維化中，TNF-α 能夠加重纖維化程度［24］。此外，其他研究發(fā)現(xiàn)，在TNF 受體1 基因敲除小鼠中，四氯化碳（CCl4）誘導(dǎo)的肝纖維化明顯減少。這些結(jié)果充分說明TNF 可以促進纖維化。然而，TNF-α 也可以抑制培養(yǎng)纖維母細胞中膠原α1（I）基因的表達，表明TNF-α 也參與了HSC的激活。

2.1.4 白介素-22（interleukin 22，IL-22） IL-22 是IL-10 家族細胞因子的成員，在細胞炎癥反應(yīng)、免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)、纖維化和組織重塑中均充當(dāng)有效的介體［25］。相關(guān)研究表明，增加小鼠HSCs 的數(shù)量、減少肝纖維化肝臟中αSMA 的表達、增加肝臟IL-22 的水平可以減少小鼠肝纖維化并促進肝損傷恢復(fù)。IL-22 的抗纖維化作用與HSC 衰老的誘導(dǎo)有關(guān)。衰老的HSC 表達了兩種IL-22 受體，即IL-10R2 和IL-22R1［26］。來自慢性肝感染患者的最新臨床數(shù)據(jù)支持以下假設(shè)：IL-22 可以抵御這種疾病，而其競爭對手IL-22 結(jié)合蛋白（IL-22BP）會加劇肝纖維化和肝硬化，這表明IL-22/IL-22BP 軸的藥理學(xué)調(diào)節(jié)可能是限制肝硬化的一種有效的策略［27］。IL-22 與其誘餌受體的結(jié)合形成了一種被掩蓋的細胞因子，該細胞因子能夠與其認知受體結(jié)合，從而阻止了其發(fā)揮抗纖維化活性的作用。

2.2 生長因子

在慢性損傷期間，轉(zhuǎn)化生長因子-β（transform‐ing growth factor-β，TGF-β）介導(dǎo)HSC 的增殖和轉(zhuǎn)分化為活化的成纖維細胞，表現(xiàn)出收縮性和促炎性［28，29］。各種類型的細胞因子、趨化因子和生長因子［如TGFα、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endotheli‐al growth factor，VEGF）、血小板衍生生長因子］介導(dǎo)了這一過程。

2.2.1 TGF-β TGF-β 家族信號通路在調(diào)節(jié)不同細胞過程（包括增殖、分化、遷移或細胞死亡）中起著關(guān)鍵作用，這對于組織和器官的體內(nèi)平衡至關(guān)重要。遷移和增殖是活化的HSC 的基本特征，而這些至少有一部分是由TGF-β 通過各種機制誘導(dǎo)。由于TGF-β 在人體中發(fā)揮著重要的作用，其通路的失控會導(dǎo)致人類產(chǎn)生疾病。就肝臟而言，TGF-β 信號傳導(dǎo)參與疾病進展的所有階段，從最初的肝損傷到炎癥反應(yīng)和纖維化，再到肝硬化和癌癥［30］。證據(jù)表明TGF-β 在肝細胞中具有抑制細胞生長和凋亡的關(guān)鍵作用，這對于維持肝臟功能至關(guān)重要［31］。TGF-β 因其在HSC 活化和ECM 產(chǎn)生中的作用而被認為是促纖維化的細胞因子［32］。TGF-β 的關(guān)鍵纖維化作用主要是通過激活HSC 介導(dǎo)的，HSC 是肝纖維化過程中ECM 的主要產(chǎn)生者。HSC 中的SMAD2 和SMAD3 被賦予了不同的功能，研究發(fā)現(xiàn)SMAD2 可拮抗TGF-β/ SMAD3 誘導(dǎo)的膠原蛋白表達［33］。TGF-β 激活血小板衍生的生長因子受體β 的表達和氧化應(yīng)激誘導(dǎo)介導(dǎo)TGF-β 對HSC 的增殖作用［34］。在TGF-β 介導(dǎo)的HSC 調(diào)節(jié)中，研究者發(fā)現(xiàn)miRNA 也參與肝纖維化的調(diào)節(jié)過程。例如，miR-29 介導(dǎo)肝纖維化的調(diào)節(jié)并形成信號連接的一部分，涉及HSC 中miR-29 家族成員的TGF-β 和NF-kB 依賴性下調(diào)，隨后ECM 基因上調(diào)，NF-κB 信號通路能促進HSCs 的激活，其抑制劑能降低肝纖維一些重要蛋白的表達，誘導(dǎo)HSCs 產(chǎn)生凋亡，減緩纖維化進程［35，36］。TGF-β 可下調(diào)HSC 中的miR‐NA，從而改變其對ECM 重塑的作用，而肝細胞纖維化是至關(guān)重要的過程［37］。TGF-β 還通過其他肝細胞類型，例如肝細胞和肝祖細胞中的信號傳導(dǎo)，參與了纖維化的發(fā)生發(fā)展。

2.2.2 結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF） CTGF 是有效的纖維生成細胞因子，也是肝纖維化中另一種重要且部分獨立于TGF-β 的促纖維化刺激因子。CTGF 在肝纖維化中的作用范圍廣泛，有助于ECM 的產(chǎn)生以及細胞的增殖、遷移、黏附和存活［38］。研究表明，正常肝中CTGF 的表達較低，在肝纖維化中CTGF 的表達顯著上調(diào)。CTGF 表達的細胞分布取決于疾病的病因和進展，同樣，HSC（與成纖維細胞一起）被認為是肝纖維化中最重要的CTGF 來源，而肝細胞、門靜脈成纖維細胞和膽管細胞也可以促進CTGF 的產(chǎn)生［39］。盡管TGF-β 信號通過肝細胞中的Smad 信號通路導(dǎo)致CTGF 表達增加，但HSC 中的CTGF卻通過TGF-β 依賴性（通過Smad3 和Stat3 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)）和TGF-β 非依賴性途徑表達［40］。像肝細胞一樣，肝祖細胞也已被證明有助于通過Smad 信號通路響應(yīng)TGF-β 的CTGF 產(chǎn)生，可上調(diào)CTGF 在肝臟中的表達水平［41］。CTGF 的分泌特征及其在肝臟疾病中的各種類型細胞的產(chǎn)生使其成為診斷肝纖維化及其進展的潛在生物標(biāo)志物。一些臨床研究表明纖維化/肝硬化肝病患者的血清或血漿CTGF都有明顯增加。

2.2.3 VEGF VEGF 在受損的肝實質(zhì)中誘導(dǎo)HSC 的增殖和血管生成。它從肝臟的肝竇內(nèi)皮細胞和HSC 中釋放出來。VEGF 促進纖維化的發(fā)生，同時也促進肝組織修復(fù)和纖維化消退，其拮抗作用有利于組織再生、細胞因子信號傳導(dǎo)和抑制血管有害物質(zhì)生成［42，43］。有研究表明［44］，VEGF 可通過提高肝竇內(nèi)皮通透性和增加肝竇內(nèi)皮細胞中血管粘附分子1 表達，促進骨髓間充質(zhì)干細胞在肝纖維化中的植入，增強肝再生，并改善肝功能。

3 總結(jié)與展望

肝纖維化是肝臟疾病的關(guān)鍵過程，肝臟疾病是一個具有復(fù)雜病理、生理機制的全球性健康問題，目前尚無能夠成功逆轉(zhuǎn)或阻止其發(fā)展為肝硬化和原發(fā)性肝癌的治療方法。肝纖維化是肝損傷多細胞復(fù)雜反應(yīng)的結(jié)果，除HSC 和巨噬細胞外，NK、TNFα、TGF-β 及許多其他細胞都有助于肝纖維化的進展和消退。目前研究者通過對肝纖維化的分子和細胞機制的了解發(fā)現(xiàn)了多種新型靶標(biāo)和途徑，這些靶標(biāo)和途徑可能適合于阻斷肝炎癥/纖維化并啟動肝組織消退。但是，目前大多數(shù)的發(fā)現(xiàn)是在動物模型中產(chǎn)生的，這些發(fā)現(xiàn)仍需要轉(zhuǎn)化為人類發(fā)病機制。未來的研究可從不同細胞類型之間的串?dāng)_以及肝纖維化可逆性的分子機制著手，這將會給肝纖維化的治療提供新的策略。