牛媛媛，汪龍德，毛蘭芳，胥文娟，張萍，符博雅

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，蘭州 730000； 2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院消化科，蘭州 730020)

肝纖維化是由多種復(fù)雜病因引起的慢性肝損傷所致的以細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)蛋白(主要是Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白)過度凈積累而形成的纖維性瘢痕，進(jìn)而取代受損的正常組織為特征的一系列動(dòng)態(tài)過程[1]。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，肝纖維化由肝毒性損傷和膽汁淤積損傷兩種類型的慢性肝損傷所引起[2]。在嚴(yán)重且持續(xù)的病理刺激下，肝纖維化可發(fā)展為更嚴(yán)重的肝硬化，若肝腺泡被結(jié)節(jié)取代，則進(jìn)一步惡化為肝細(xì)胞癌。肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cells，HSCs)最早于1876年由Carl-von Kuffer提出，其明確定位于竇周隙的內(nèi)皮下，大致分布在肝竇內(nèi)皮細(xì)胞與肝細(xì)胞之間，約占所有常駐肝細(xì)胞的10%[3]。正常情況下，HSCs表現(xiàn)為持久穩(wěn)定的靜止型，以血管周圍脂質(zhì)液滴的存在和薄突起延伸為特點(diǎn)，但其在受損肝臟中激活可促進(jìn)膠原蛋白分泌和纖維瘢痕組織形成，進(jìn)而導(dǎo)致慢性肝纖維化或肝硬化[4]。越來越多的證據(jù)表明，肝損傷或體外培養(yǎng)后HSCs被激活，從靜止的、維生素A儲(chǔ)存細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為具有增殖、收縮、纖維形成、基質(zhì)降解改變、趨化性和炎癥信號(hào)的肌成纖維化細(xì)胞樣細(xì)胞類型，被認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)性和人類肝損傷啟動(dòng)肝纖維化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素[5]。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究數(shù)據(jù)顯示，在肝纖維化消退過程中，損傷因素消失且積極有效治療肝組織的纖維化進(jìn)程可減緩甚至逆轉(zhuǎn)[6]。值得注意的是，通過細(xì)胞凋亡或表型轉(zhuǎn)化(恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài))來減少活化的HSCs數(shù)量在肝纖維化逆轉(zhuǎn)過程中具有重要地位[7]。此外，HSCs的活化受限、免疫清除和衰老也參與活化HSCs的清除[8]，理論上，上述調(diào)控機(jī)制可發(fā)揮抗肝纖維化作用，從而抑制或逆轉(zhuǎn)肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展[9]?，F(xiàn)對HSCs調(diào)控的肝纖維治療機(jī)制的相關(guān)研究予以綜述，以期為慢性肝病的防治提供新思路。

1 HSCs激活前的干預(yù)階段

在肝損傷過程中，轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor，TGF)-β1等細(xì)胞因子通過旁分泌等方式激活HSCs，而TGF-β1的產(chǎn)生可以促進(jìn)并維持一個(gè)自分泌循環(huán)中膠原蛋白基因的表達(dá)，同時(shí)上調(diào)金屬蛋白酶組織抑制劑的表達(dá)，導(dǎo)致ECM沉積和纖維化[10]。肝纖維化進(jìn)程中的各個(gè)重要環(huán)節(jié)及作用靶點(diǎn)離不開多種信號(hào)通路的參與及綜合調(diào)控。如姜黃素可通過調(diào)控TGF-β/Smad2信號(hào)通路升高過氧化物酶體增殖物激活受體γ水平，降低血小板源性生長因子、TGF-β1及其相應(yīng)受體和Ⅰ型膠原蛋白的水平，對HSCs的活化起重要的反向作用[11]。此外，α干擾素可抑制HSCs激活，其作用機(jī)制主要依賴于脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物水平的降低以及與細(xì)胞氧化活性迸發(fā)，進(jìn)而調(diào)控HSCs阻斷或逆轉(zhuǎn)肝纖維化進(jìn)展[12]。自噬作為肝臟代謝穩(wěn)態(tài)的紐帶，對維持肝臟正常生理功能有重要意義，病理因素刺激下，自噬可通過裂解細(xì)胞質(zhì)滴內(nèi)的視黃醇酯產(chǎn)生脂肪酸，驅(qū)動(dòng)HSCs的激活。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在自噬調(diào)節(jié)因子、自噬相關(guān)蛋白7 特異性缺失小鼠中，外源性四氯化碳的誘導(dǎo)作用不變，而纖維形成和ECM積累顯著減少[13]。采用自噬抑制劑-巴菲霉素A1處理HSCs可明顯降低細(xì)胞增殖活力和HSCs激活相關(guān)標(biāo)志物的基因表達(dá)[14]，提示可通過調(diào)控細(xì)胞自噬抑制或預(yù)防HSCs的激活，進(jìn)一步減少促使肝纖維化發(fā)生或加重病理組織損害，緩解疾病程度，這可作為抗肝纖維化研究的新切入點(diǎn)。

充足的物質(zhì)能量供應(yīng)是機(jī)體賴以生存和繁衍的必要前提，而HSCs的激活需要持續(xù)且不間斷的細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)，若細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)失衡或停滯，則ECM的合成與分泌受阻。在一項(xiàng)相關(guān)臨床前研究中，溴丙酮酸(亞致死劑量的能量阻滯劑)可通過干擾能量代謝促進(jìn)活化的HSCs表型改變，進(jìn)而減少ECM的分泌[15]。在未來精準(zhǔn)醫(yī)療實(shí)施的大背景下，能量阻滯劑的應(yīng)用可能是多種疾病(包括心力衰竭)的有價(jià)值的治療靶點(diǎn)之一。

Hedgehog (Hh)通路是一個(gè)由配體、受體和轉(zhuǎn)錄因子組成的多功能復(fù)雜系統(tǒng)。當(dāng)Hh配體與補(bǔ)丁同系物結(jié)合時(shí)，光滑的同系物被激活，進(jìn)而啟動(dòng)信號(hào)并進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)靶基因的轉(zhuǎn)錄，包括調(diào)控細(xì)胞存活、增殖、遷移和分化的骨橋蛋白[16]。研究表明，基于Hh通路的藥理學(xué)和遺傳學(xué)方法可以減少肝纖維化和HSCs活化[17]。與野生型小鼠相比，缺乏蛋氨酸和膽堿喂養(yǎng)的補(bǔ)丁同系物雜合子小鼠Hh通路的激活在一定程度上增強(qiáng)，骨橋蛋白表達(dá)增加，肝纖維化程度加重[18]。但另有研究顯示，喂食蛋氨酸和膽堿缺乏飼料的骨橋蛋白缺乏小鼠的纖維化減少[19]，提示相同飲食誘導(dǎo)刺激下，Hh通路的激活與骨橋蛋白存在協(xié)同作用，對HSCs的活化狀態(tài)及纖維化的發(fā)展進(jìn)程有重要影響，而阻斷活化的HSCs的Hh信號(hào)通路可作為抗肝纖維化的治療策略之一。

2 HSCs激活后的中間階段

2.1促進(jìn)HSCs表型轉(zhuǎn)化 表型轉(zhuǎn)化可使活化的HSCs恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)，進(jìn)而減少纖維化前細(xì)胞因子的分泌和ECM的沉積[20]。然而，去活化的HSCs并不會(huì)完全恢復(fù)到此前的絕對靜止?fàn)顟B(tài)，而是處于預(yù)先激活的中間狀態(tài)，在某種程度上此中間狀態(tài)更易受到后續(xù)的損傷刺激。Andrade等[21]研究發(fā)現(xiàn)，Ecto 5-核苷酸酶通過腺苷一磷酸的衰減和腺苷脫氨酶活性的降低，調(diào)節(jié)活化的HSCs進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)。相關(guān)證據(jù)指出，纖溶酶原可以恢復(fù)靜止的HSCs表型，主要通過對非纖維蛋白基質(zhì)成分的蛋白水解起作用[22]。即使在肌成纖維細(xì)胞被激活的情況下，HSCs也可通過上調(diào)抗凋亡基因Hspa1a/b恢復(fù)靜息樣表型[23]。Moran-Salvador等[24]指出，通過協(xié)同下調(diào)促皮質(zhì)素和脂氧合酶的表達(dá)，上皮細(xì)胞生長因子和纖維細(xì)胞生長因子可使活化的HSCs恢復(fù)中間狀態(tài)。但HSCs激活狀態(tài)的鑒定及評(píng)估與表型逆轉(zhuǎn)的系統(tǒng)調(diào)控仍有待進(jìn)一步深入研究。肝纖維化的主要決定因素、基因表達(dá)、表觀遺傳機(jī)制包括DNA甲基化、非編碼RNA和組蛋白翻譯后修飾，在一定條件下可使HSCs保持部分靜止?fàn)顟B(tài)[25]。綜上所述，控制失活HSCs穩(wěn)定性及可逆性、恢復(fù)HSCs靜止?fàn)顟B(tài)、避免有害刺激引起肝損傷發(fā)作的方法均需要進(jìn)一步研究。

2.2免疫清除 病理損害過程中，HSCs啟動(dòng)主動(dòng)選擇程序，通過促進(jìn)炎癥細(xì)胞的募集放大受損肝臟的炎癥反應(yīng)，而免疫細(xì)胞可通過減少活化的HSCs數(shù)量對上述過程產(chǎn)生拮抗作用，甚至逆轉(zhuǎn)肝纖維化[26]。膠原酶活性的增加是纖維化消退的主要途徑之一，在纖維組織分解階段，活化的巨噬細(xì)胞通過分泌基質(zhì)金屬蛋白酶發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用[27]。一方面，巨噬細(xì)胞可全方位增加基質(zhì)金屬蛋白酶9和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)肌成纖維細(xì)胞凋亡；另一方面，巨噬細(xì)胞對凋亡細(xì)胞的吞噬作用可誘導(dǎo)纖維化模型中基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)，并增強(qiáng)ECM的降解[28]。自然殺傷細(xì)胞(natural killer cells，NK細(xì)胞)和NKT細(xì)胞是淋巴細(xì)胞，它們可以合成和分泌多種細(xì)胞因子，并在狀態(tài)激活后直接殺傷或消滅HSCs[29]。此外，NK細(xì)胞還可誘導(dǎo)早期活化和衰老的HSCs凋亡，主要通過腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體介導(dǎo)的途徑或在未完全激活HSCs中表達(dá)維甲酸早期誘導(dǎo)1來實(shí)現(xiàn)[30-31]。另有相關(guān)證據(jù)指出，NKT細(xì)胞也可改善肝纖維化程度，這與其通過釋放白細(xì)胞介素-30選擇性清除活化的HSCs密不可分[32]。CD4+T淋巴細(xì)胞(包括輔助性T細(xì)胞1、輔助性T細(xì)胞2、輔助性T細(xì)胞17和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞)是目前已知的重要免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)劑之一，其通過不同途徑對損傷應(yīng)激產(chǎn)生直接或間接影響，最終促進(jìn)肝纖維化靜默[33]。Reifart等[34]的研究發(fā)現(xiàn)，肝組織在缺血再灌注損傷情況下，內(nèi)源性大麻素受體CB-1和CB-2的參與可使HSCs的CD4+T細(xì)胞減少或失去活性。活化T細(xì)胞產(chǎn)生的白細(xì)胞介素-22可通過誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-10R2和白細(xì)胞介素-22R1的表達(dá)，增加衰老相關(guān)-半乳糖苷酶的數(shù)量與活性，誘導(dǎo)活化的HSCs衰老，這對改善肝纖維化具有積極而深遠(yuǎn)的影響[35]。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，共同的信號(hào)刺激和免疫檢查點(diǎn)之間的平衡決定了細(xì)胞毒性 T細(xì)胞的激活和免疫反應(yīng)強(qiáng)度[36]，在此基礎(chǔ)上通過激活T細(xì)胞誘導(dǎo)的HSCs衰老可能成為治療肝纖維化的新策略。但上述推測需要大量臨床前和臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證，機(jī)體免疫系統(tǒng)及多種細(xì)胞因子的交互作用在清除活化HSCs方面具有重要作用。

3 HSCs衰退的后期階段

3.1促進(jìn)HSCs凋亡 細(xì)胞凋亡是一種程序性細(xì)胞死亡，在肝纖維化發(fā)展過程中HSCs的增殖和凋亡可維持HSCs數(shù)量的平衡，一旦HSCs動(dòng)態(tài)平衡被打破，細(xì)胞凋亡便可抑制甚至消除HSCs的激活[37]。在急性肝損傷中，未完全激活的HSCs可以通過細(xì)胞凋亡被消除，但這種機(jī)制并不能完全恢復(fù)肝組織的完整性，故應(yīng)將這種漸進(jìn)性傷害控制在一定范圍內(nèi)，以防止肝損傷進(jìn)一步惡化[38]。Elsharkawy等[39]對HSCs凋亡在逆轉(zhuǎn)肝纖維化中的作用和調(diào)控的研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)性增強(qiáng)HSCs凋亡可促進(jìn)纖維化消退，說明死亡受體配體、細(xì)胞外基質(zhì)成分和免疫調(diào)節(jié)因子、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白與轉(zhuǎn)錄因子等的協(xié)同作用可延緩纖維化進(jìn)程。研究表明，經(jīng)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行修飾的改良柑橘果膠可通過抗氧化活性和抑制半乳糖凝集素-3誘導(dǎo)HSCs凋亡，進(jìn)而阻止肝纖維化進(jìn)展[40]。薯蕷皂苷通過調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad、Wnt/β聯(lián)蛋白、促分裂原活化的蛋白激酶以及線粒體信號(hào)通路誘導(dǎo)HSCs凋亡，發(fā)揮抑制肝纖維化的作用[41]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在某種程度上，丹參酮Ⅱa通過誘導(dǎo)DNA斷裂、聚酯纖維聚合酶和胱天蛋白酶3裂解、提高B細(xì)胞淋巴瘤-2相關(guān)X蛋白/B細(xì)胞淋巴瘤-2蛋白比例促進(jìn)線粒體膜去極化以及細(xì)胞色素C在細(xì)胞質(zhì)中的釋放，顯著誘導(dǎo)S期細(xì)胞周期阻滯，下調(diào)細(xì)胞周期蛋白A、細(xì)胞周期蛋白E和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶，從而促進(jìn)HSCs的凋亡，逆轉(zhuǎn)或阻滯肝纖維化的發(fā)展[42]。研究證實(shí)，HSCs凋亡離不開可溶性生長因子和細(xì)胞因子、纖維基質(zhì)成分和死亡受體等的刺激，以及多種信號(hào)通路介導(dǎo)的調(diào)節(jié)[43-44]。因此，HSCs作為肝纖維化發(fā)生發(fā)展的效應(yīng)細(xì)胞，其表型的動(dòng)態(tài)變化及任何環(huán)節(jié)的波動(dòng)均在肝纖維化防治中起重要作用，提示關(guān)注與調(diào)控HSCs凋亡的相關(guān)基因及多種新信號(hào)通路之間串?dāng)_的綜合調(diào)節(jié)可為研發(fā)新的抗纖維藥物提供參考靶點(diǎn)。

3.2誘導(dǎo)HSCs衰老 與細(xì)胞凋亡不同，細(xì)胞衰老是一種由基因控制的機(jī)體生理功能的自然衰退，它可在有限的增殖能力內(nèi)限制細(xì)胞分裂，以防止基因損傷細(xì)胞的過度積累[45]。一項(xiàng)關(guān)于非人類靈長類動(dòng)物衰老的肝竇假毛細(xì)血管化的研究顯示，衰老的狒狒并沒有表達(dá)與年齡密切相關(guān)的HSCs激活的標(biāo)志物，表明衰老的人類或其他非人類靈長類動(dòng)物的HSCs并沒有被激活[46]。此外，停止增殖的衰老HSCs仍可增強(qiáng)NK細(xì)胞功能、促進(jìn)免疫細(xì)胞募集、加速免疫細(xì)胞清除，同時(shí)上調(diào)基質(zhì)降解酶表達(dá)，下調(diào)ECM蛋白表達(dá)，使ECM的合成與降解達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，有助于逆轉(zhuǎn)肝纖維化過程[47]。p53/p21通路介導(dǎo)的細(xì)胞衰老抑制了活化的HSCs的增殖能力，使小鼠肝纖維化程度降低[48]，提示通過不同方式及手段誘導(dǎo)HSCs衰老可能是抗纖維化的策略。富半胱氨酸蛋白61通過活性氧類誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老、凋亡及TGF-β信號(hào)的衰減方式，在原發(fā)性門靜脈肌纖維的成纖維細(xì)胞中發(fā)揮抗纖維化作用[49-51]。另有研究表明，塞來昔布衍生物OSU-03012通過誘導(dǎo)衰老抑制HSCs的增殖和活化[52]，提示臨床用藥的多元性及多學(xué)科交叉融合將為抗肝纖維化的治療提供新思路及新方法。

4 小 結(jié)

調(diào)節(jié)HSCs可以預(yù)防和治療肝纖維化，其方式包括抑制HSCs的激活、促進(jìn)HSCs表型轉(zhuǎn)化、免疫清除、促進(jìn)HSCs凋亡及誘導(dǎo)HSCs衰老等綜合調(diào)控。此外，目前纖維化研究的主要焦點(diǎn)之一是開發(fā)具有高肝特異性的靶向治療(包括活細(xì)胞、磁性顆?；蚴芸卮帕?，這種治療可耐受并促進(jìn)多余間質(zhì)基質(zhì)的降解與清除，其可能成為逆轉(zhuǎn)肝纖維化的有效手段之一。然而，免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子治療、特異性基因調(diào)控誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力還有待進(jìn)一步研究。目前學(xué)者對肝纖維化研究的多集中于HSCs的活化及其表型轉(zhuǎn)歸，而忽略了維持肝臟正常生理功能對肝纖維化治療的意義，因此相關(guān)研究應(yīng)注意兩者的有機(jī)統(tǒng)一，以全面了解疾病發(fā)病機(jī)制、治療策略及患者預(yù)后。