中醫(yī)藥對肝纖維化TGF-β1／Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)控作用※

王偉芹 孫建光 高占華 宋洪泉 張 永

（山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院肝病科，濟南250011）

中醫(yī)藥對肝纖維化TGF-β1／Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)控作用※

王偉芹 孫建光 高占華 宋洪泉 張 永

（山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院肝病科，濟南250011）

目的 研究中醫(yī)藥對肝纖維化TGF-β1／Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的作用。方法 查閱近年文獻(xiàn)資料，匯總中醫(yī)藥抗肝纖維化的作用機制，闡述TGF-β1／Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在肝纖維化中的作用及中醫(yī)藥對其調(diào)控。結(jié)果 TGF-β1／Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是肝纖維化發(fā)生發(fā)展的重要機制，中醫(yī)藥對其有調(diào)控作用。結(jié)論 中醫(yī)藥抗肝纖維化的作用機制之一為其對TGF-β1／Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)控。關(guān)鍵詞：中醫(yī)藥；肝纖維化；TGF-β1／Smads

肝纖維化是慢性肝病的病理特征，也是肝硬化形成的病理基礎(chǔ)。肝纖維化的形成是一個緩慢的動態(tài)過程，涉及到包括細(xì)胞-細(xì)胞因子-細(xì)胞外基質(zhì)等構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì) （ECM）過度沉積，降解相對不足。目前認(rèn)為肝星狀細(xì)胞 （HSC）激活是肝纖維化形成的關(guān)鍵步驟，而HSC的活化受多種細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)，其中轉(zhuǎn)化生長因子-β1（transforming growth factor beta，TGF-β1）是目前已知的致肝纖維化最重要的細(xì)胞因子［1］。TGF-β1不僅調(diào)節(jié)作為組織損傷正常反應(yīng)部分的細(xì)胞外基質(zhì)的沉積，而且調(diào)節(jié)病理性纖維化［2］，其突出作用是增加細(xì)胞外基質(zhì)合成的同時減少其蛋白降解，改變ECM合成和降解的正常平衡，最終導(dǎo)致肝纖維化。目前中醫(yī)藥防治肝纖維化已取得了較好的成績，隨著近年來Smads蛋白家族的發(fā)現(xiàn)，對肝纖維化發(fā)生機制的探討已進入細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞因子水平。因此，對肝纖維化TGF-β1／Smads跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的研究，為中醫(yī)藥防治肝纖維化機制的探討具有重要的意義。

1 TGF-β1

目前已知TGF-β存在5種形式，分別為TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGF-β4、TGF-β5，哺乳動物體內(nèi)主要存在TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3三種形式，并分別有各自相應(yīng)的受體，在肝臟中含量最高具有生物活性的是TGF-β1。

1.1 TGF-β1與肝臟細(xì)胞 TGF-β1在肝臟主要由枯否細(xì)胞、竇內(nèi)皮細(xì)胞合成分泌。在TGF-β1作用下，HSC被激活或轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞。激活的HSC自身也合成、分泌TGF-β1，HSC在自分泌和旁分泌TGF-β1的作用下大量活化，這種分泌的反饋調(diào)節(jié)是肝纖維化得以發(fā)展的重要環(huán)節(jié)［3］。

潘海波等［4］利用細(xì)胞生物法測定TGF-β1在肝纖維化形成中的變化，發(fā)現(xiàn)TGF-β1在肝纖維化中逐步升高，與肝纖維化組織羥脯氨酸的相關(guān)性較好 （r=0.71），提示TGF-β1參與肝纖維化發(fā)生的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)。盧清等［5］體外培養(yǎng)了正常及CCL4損傷肝庫普弗細(xì)胞（KC），發(fā)現(xiàn)急性損傷肝KC對HSC的增殖有促進作用，

1.2 TGF-β1與膠原組織 肝星狀細(xì)胞被激活，活化的HSC產(chǎn)生大量的間質(zhì)膠原 （Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型）和其他ECM成分，沉積于狄氏間隙，在肝內(nèi)引起肝纖維化［10］。TGF-β1不僅提高Ⅰ型前膠原的含量，也提高Ⅲ、Ⅳ型前膠原的含量［11］。

李中華等［12］觀察半枝蓮水煎液對肝纖維化大鼠肝組織Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原和TGF-β1的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，半枝蓮水煎液有良好的抗肝纖維化作用，其高、中、低劑量均可以明顯減輕肝纖維化模型大鼠肝臟內(nèi)膠原纖維增生沉積 （P＜0.05），抑制Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原蛋白及TGF-β1的合成表達(dá) （P＜0.05）。曾文勇等［13］從mRNA水平觀察三七總皂苷對四氯化碳復(fù)合因素誘導(dǎo)的肝纖維化大鼠Ⅰ型前膠原mRNA及TGF-β1mRNA的影響，發(fā)現(xiàn)三七總皂苷與秋水仙堿均能抑制肝纖維化大鼠Ⅰ型前膠原及TGF-β1的合成表達(dá)，減輕肝纖維化程度。周大橋等［14］復(fù)制免疫性肝纖維化動物模型，采用Rennard方法檢測大鼠血清TGF-β1和Ⅰ、Ⅲ型膠原水平及肝臟組織羥脯氨酸含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中藥軟肝沖劑 （黃芪、穿山甲、三七、丹參、桃仁等）和秋水仙堿能明顯降低模型大鼠血清TGF-β1和Ⅰ、Ⅲ型膠原水平及肝臟組織羥脯氨酸含量 （P＜0.05或P＜0.01），且中藥高劑量組優(yōu)于中藥低劑量組和西藥秋水仙堿組 （P＜0.05或P＜0.01）。

1.3 TGF-β1與基質(zhì)金屬蛋白酶 研究已證實，TGF-β1還可以調(diào)節(jié)改變基質(zhì)降解的蛋白表達(dá)。它可以上調(diào)蛋白酶抑制因子，尤其是對組織MMPs抑制因子；其次，可促進纖溶酶原抑制因子 （PAI-1）表達(dá)，從而減少纖溶酶原向具有降解基質(zhì)和激活MMPs作用的纖溶酶轉(zhuǎn)變。

趙協(xié)慧等［15］通過實驗發(fā)現(xiàn)，八味護肝膠囊 （西洋參、黃芪、大黃、虎杖、水蛭等）能降低酒精性肝纖維化大鼠模型血清ALT、AST水平 （P＜0.01），且治療后血清中HA、LN和Ⅳ型膠原以及TGF-β1、TIMP1的含量明顯低于模型組 （P＜0.01）。許丹等［16］利用基因芯片技術(shù)研究TGF-β1、MMP1及TIMP1在四氯化碳肝損傷模型肝組織中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)保肝復(fù)功水煎劑（柴胡、山藥、黃芪、枸杞、當(dāng)歸等）在肝組織中具有明顯使MMP1表達(dá)上調(diào)，TIMP1、TGF-β1表達(dá)下調(diào)的作用，從而促進了胞外基質(zhì)的降解。趙建學(xué)等［17］以水飛薊素作對照，芍藥苷分為小、中、大劑量組，發(fā)現(xiàn)芍藥苷能夠降低四氯化碳誘發(fā)肝纖維化大鼠血清TGF-β1、TMP1水平，提高MMP2、MMP9水平 （P＜0.05或P＜0.01），并且量效關(guān)系明顯。劉中景等［18］將扶正活血方分為扶正活血1號方 （活血化瘀健脾益氣：桃紅活血湯加黃芪、黨參、白術(shù)、炙甘草）、2號方 （活血化瘀滋養(yǎng)肝腎：桃紅活血湯加熟地、白芍、麥冬、枸杞子15g）、3號方 （活血化瘀溫補脾腎：桃紅活血湯加附子、干姜、炙甘草、肉蓯蓉、菟絲子），并設(shè)秋水仙堿作對照，發(fā)現(xiàn)扶正活血不同組方對CCL4大鼠肝組織與血清中TGF-β1和TIMP-1表達(dá)水平明顯低于模型組 （P＜0.05或P＜0.01）和陽性對照組 （P＜0.05或P＜0.01），而1號方和2號方的改善作用較3號方明顯。朱冰等［19］從分子水平研究抗纖Ⅰ號方劑 （丹參、當(dāng)歸、莪術(shù)、三棱、鱉甲等）治療肝纖維化作用機理，發(fā)現(xiàn)抗纖Ⅰ號具有逆轉(zhuǎn)肝纖維化的作用，其作用機理可能是通過下調(diào)TGF-β1mRNA，抑制Ⅰ、Ⅲ型膠原的合成而減輕肝纖維化。

2 TGFβ1／Smads

Smads蛋白家族是新近發(fā)現(xiàn)的TGF-β受體復(fù)合物下游一類非常重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子家族。它具有獨特的結(jié)構(gòu)特點。根據(jù)各個因子在TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中所起的不同作用分為3個亞族［20］：受體限制型Smad（R-Smad），為TGF-β特異Ⅰ型Ser／Thr激酶受體的底物，其中Smad1、5、8是BMPs下游的信號分子，Smad2、3則與TGF-βs和activin的受體相親合；Smad4屬于公共調(diào)節(jié)型Smad（Co-Smad），能與所有活化的R-Smad蛋白形成異聚復(fù)合體，參與和調(diào)節(jié)TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；抑制型Smad（ISmad）由Smad6、7組成，可與活化的受體或受體激活的Smads結(jié)合，形成無活性的復(fù)合物，從而達(dá)到抑制轉(zhuǎn)錄的作用。

徐珊等［21］發(fā)現(xiàn)，TGF-β1／Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與了肝纖維化的發(fā)生發(fā)展，肝纖維化不同證型之間TGF-β1／Smad基因蛋白表達(dá)有差異。其中，TGF-β1、TβR-Ⅰ、Smad2／3和Smad7在模型對照組中表達(dá)明顯增強，以肝纖維化氣虛血瘀組最為顯著，肝纖維化肝郁脾虛組和單純肝纖維化組的表達(dá)面積和強度相似。各模型組Smad3mRNA呈上調(diào)表達(dá) （P＜0.01），以氣虛血瘀組升高最明顯，單純肝纖維化組與肝郁脾虛組比較差異無顯著性。

呂沐瀚等［22］采用舒肝顆粒作用于體外培養(yǎng)的大鼠肝星狀細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)TGF-β1能刺激smad3和smad7的基因表達(dá)，使R-Smads／I-Smads之間的反饋調(diào)節(jié)機制重新達(dá)到平衡；而舒肝顆?？赡芡ㄟ^對HSC增殖的抑制，上調(diào)smad7的表達(dá)，抑制TGF-β／smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑而起到抗肝纖維化的作用。袁麗萍等［23］采用CollagenaseⅣ膠原酶原位肝灌注法分離HSC，發(fā)現(xiàn)TGF-β1明顯促進HSC增殖、自分泌TGF-β1和產(chǎn)生膠原，促進HSC對smad2、Ⅰ型膠原mRNA及smad2蛋白的表達(dá)，明顯抑制smad7mRNA表達(dá)；而鬼針草總黃酮作用于HSC后，TGF-β1刺激的HSC中smads2mRNA、蛋白和Ⅰ型膠原mRNA表達(dá)受到抑制，smad7mRNA表達(dá)明顯上調(diào)。

熊章鄂等［24］研究發(fā)現(xiàn)CCL4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型TGFβ1、TβRI，TβRⅡ、Smad3、Colla2表達(dá)明顯增強，Smad7表達(dá)明顯下降，經(jīng)肝炎平 （黃芪、丹參、虎杖等）治療后TGFβ1及其受體TβRI，TβRⅡ表達(dá)均比模型組減弱。閏穎等［25］研究發(fā)現(xiàn)，三甲散加減方 （鱉甲、龜板、穿山甲、僵蠶、蟬蛻等）影響CCL4肝纖維化大鼠TGF-β1／Smdas信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，能顯著降低TGF-β1和Smad2／3的表達(dá)，明顯增高Smda7的表達(dá)，且效果優(yōu)于秋水仙堿。白靜麗等［26］以化瘀通絡(luò)解毒顆粒 （丹參、三七、虎杖、大黃、鱉甲等）作用于CCL4誘導(dǎo)的肝纖維化大鼠，發(fā)現(xiàn)其能明顯降低纖維化大鼠肝組織中的膠原含量，減少TGF-β1、Smad3的表達(dá)，其機制可能與化瘀通絡(luò)解毒顆粒具有促進肝臟膠原降解和抑制TGF-βl及其下游信號Smad3的表達(dá)，進而阻斷其信號傳導(dǎo)通路有關(guān)。劉益平等［27］采用四氯化碳和二甲基亞硝胺致的兩種肝纖維化大鼠模型為基礎(chǔ)，用軟肝抗纖方 （丹參、莪術(shù)、炒鱉甲、黃芪、豬苓等）治療肝纖維化，中藥預(yù)防組與中藥治療組較之兩組模型組，在肝臟羥脯氨酸含量，TGF-β1、Smad3、Smad7和SARA蛋白的表達(dá)，TGF-β1、Smad3、Smad7mRNA含量等指標(biāo)上具有顯著差異 （P＜0.05）。

3 小結(jié)

近年來的研究已表明，中醫(yī)藥抗肝纖維化取得了可喜的成果，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，中醫(yī)藥抗肝纖維化的作用機制亦不斷得到闡明。在肝纖維化的發(fā)生機制中，TGF-β1／Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮的作用已越來越得到重視，這也成為抗肝纖維化治療的靶點之一。中醫(yī)藥抗肝纖維化的作用機制不斷從分子水平得到闡明，這為臨床治療及實驗研究的深入起到了良好的指導(dǎo)作用。

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doo：10.3969／j.issn.1672-2779.2014.08.102

1672-2779（2014）-08-0001-02

山東省中醫(yī)藥科技發(fā)展項目［No：2009-33］而氧化苦參堿可抑制KC對HSC增殖的促進作用，并可抑制活化KC分泌的TGF-β1，提示氧化苦參堿可通過抑制旁分泌途徑抑制HSC活化及活化KC分泌的TGF-β1。李曉薈等［6］建立免疫性肝纖維化大鼠模型，發(fā)現(xiàn)化濁軟堅湯 （田基黃、垂盆草、白花蛇舌草、半邊蓮、黃連等）有抗肝纖維化作用，可使模型大鼠肝組織TGF-β1陽性細(xì)胞表達(dá)數(shù)減低，并優(yōu)于復(fù)方鱉甲軟肝片組。在臨床治療中，繆京翔［7］將48例乙肝后肝纖維化患者隨機分為2組，在對照組西藥常規(guī)治療的基礎(chǔ)上，治療組口服鱉甲煎丸 （醋鱉甲、干姜、酒大黃、桂枝等）。60d后發(fā)現(xiàn)，治療組血清TGF-β1、PDGF、IL-1水平比治療前均有明顯下降 （P＜0.05），但對照組下降不明顯 （P＞0.05），且治療后治療組血清TGF-β1水平明顯低于對照組 （P＜0.05）。徐邵華等［8］采用熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（FQ-RT-PCR）方法檢測慢性肝病患者PBMC中TGF-β1mRNA含量，采用ELISA方法檢測血漿中TGF-β1含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，慢性乙型肝炎中重度患者及患有肝炎的肝纖維化患者PBMC中TGF-β1含量及血漿TGF-β1水平均顯著高于正常水平，且與HA、LN、CIV、PCⅢ四項肝纖維化診斷指標(biāo)呈正相關(guān)。王曙強等［9］檢測非酒精性脂肪性肝炎 （NASH）患者血清TGF-β1及透明質(zhì)酸（HA）、板層素 （LN）、Ⅲ型前膠原肽 （PCⅢ）水平等，發(fā)現(xiàn)NASH患者血清TGF-β1水平明顯高于單純性脂肪肝及健康人群，并且NASH患者血清TGF-β1水平以及肝纖維化指標(biāo)之間呈正相關(guān)。

楊 杰 本文校對：尹常健

2013-12-19）