導(dǎo)致肝纖維化發(fā)生和發(fā)展分子機制的研究進展

張明曉，楊 艷，方 峰

（洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 洛陽 471000）

肝纖維化（liver fibrosis，LF）是肝臟對各種刺激造成的損傷進行自我修復(fù)的結(jié)果。這些刺激包括患者過量飲酒、發(fā)生病毒感染、使用損害肝臟的藥物、接觸毒物、發(fā)生膽汁淤積、罹患寄生蟲病或代謝性疾病等。肝臟在修復(fù)損傷的過程中，細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的產(chǎn)生和降解失衡，可導(dǎo)致細胞外基質(zhì)過度沉積，進而可引發(fā)LF。LF 是許多慢性肝病發(fā)展到肝硬化的中間階段。相關(guān)的研究結(jié)果顯示，有25% ～40% 的LF 患者病情最終會發(fā)展為肝硬化甚至肝癌[1]。近年來，臨床上對肝病的研究主要集中在逆轉(zhuǎn)LF 方面。本文主要是分析導(dǎo)致LF 發(fā)生和發(fā)展的分子機制。

1 導(dǎo)致LF 發(fā)生的中心靶細胞

相關(guān)的研究結(jié)果顯示，去除導(dǎo)致患者發(fā)生LF 的刺激后，其LF 有可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)[2]。肝星狀細胞（hepatic stellate cell，HSC）是肝臟的非實質(zhì)細胞，過去又被稱為Ito 細胞、儲脂細胞及竇周細胞等。HSC 位于肝細胞與竇內(nèi)皮細胞之間的Disse 間隙內(nèi)，呈梭形或多邊形，胞漿內(nèi)有多個富含維生素A 的脂滴，能合成、分泌多種膠原和細胞外基質(zhì)[3]。在健康的肝臟組織中，HSC 處于相對靜止的狀態(tài)，其增殖活性低。HSC 的活化和增殖是導(dǎo)致LF 發(fā)生的中心環(huán)節(jié)。目前，HSC 已成為研究慢性肝病及LF 發(fā)病機制時醫(yī)學(xué)界重點關(guān)注的靶細胞[4]。

2 導(dǎo)致LF 發(fā)生的靶細胞調(diào)控因子

HSC 是導(dǎo)致LF 發(fā)生的主要效應(yīng)細胞，可與肝細胞、肝巨噬細胞、淋巴細胞、內(nèi)皮細胞等相互作用，促進LF 的發(fā)生和發(fā)展[5]。要激活HSC 并維持其存活需要一些信號的調(diào)控[3]。而這些信號又受到多種因子的調(diào)控。這些因子可來自HSC 本身，也可來自其他細胞。HSC 本身可提供特殊的趨化信號，從而調(diào)控它們與炎癥細胞之間的作用。這種信號調(diào)控作用既能發(fā)生在LF 期間，也能發(fā)生在LF 逆轉(zhuǎn)期。凋亡的肝細胞能促進巨噬細胞分泌促炎性細胞因子和促纖維化細胞因子，使HSC 被激活[6]。巨噬細胞能維持激活的HSC 存活，從而增加肝臟內(nèi)HSC 的數(shù)量。巨噬細胞能分泌CC- 趨化因子配體2（C-C motif chemokines ligand2，CCL2）、CC-趨化因子配體3（C-C motif chemokines ligand3，CCL3）、CC-趨化因子配體4（C-C motif chemokines ligand4，CCL4）、CC-趨化因子配體5（C-C motif chemokines ligand5，CCL5）、CC-趨化因子配體7（C-C motif chemokines ligand7，CCL7） 及CC- 趨 化 因 子 配 體8（C-C motif chemokines ligand8，CCL8），從而促進HSC 遷移。在肝臟纖維瘢痕附近?？砂l(fā)現(xiàn)巨噬細胞[7]。相關(guān)的研究結(jié)果顯示，內(nèi)皮細胞在激活HSC 及肝纖維化發(fā)生的過程中起著重要的作用[1]。在大多數(shù)器官中，內(nèi)皮細胞從血管遷移到組織內(nèi)不僅需要白細胞的配合，還會與周細胞形成功能性單位。HSC 是肝臟內(nèi)特殊的周細胞。內(nèi)皮細胞合成、分泌的部分細胞因子會激活HSC[8]。自然殺傷細胞（natural killer cell，NK）是人體內(nèi)抵抗病毒感染的免疫細胞之一。NK 可殺傷激活的HSC，從而起到抑制LF 的作用[9-10]。但發(fā)生乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染等會導(dǎo)致患者體內(nèi)的NK 減少，從而使NK 無法起到有效抑制LF 的作用。不同淋巴細胞亞型在HSC 的激活和LF 的發(fā)展中也起到一定的作用。相關(guān)的研究結(jié)果顯示，慢性肝損傷患者肝臟內(nèi)淋巴細胞和HSC 的位置相近[11]。這說明，淋巴細胞和HSC 在功能上有交聯(lián)。2 型固有淋巴細胞（innate lymphoid cells2，ILC2）是固有淋巴細胞的一個亞群。LFU 患者肝臟內(nèi)的ILC2可 分 泌IL-13 等 輔 助 型T 細 胞（T helper cell，TH） 因子，激活信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子6（signal transducer and activator of transcription6，STAT6），從而激活HSC[12]。

在過去的幾十年中，有大量的文獻闡述了炎癥反應(yīng)、活性氧（reactive oxygen species，ROS）與LF 之間的關(guān)系。HSC 的活化受炎癥細胞和炎癥因子的影響。在肝臟受到損傷時，肝巨噬細胞被激活，釋放大量的炎癥介質(zhì)及趨化因子，將其他炎癥細胞聚集于損傷的部位，促使轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）、血小板源性生長因子（platelet derived growth factor，PDGF）、成纖維細胞生長因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）及白細胞介素-6（interleukin6，IL-6）等細胞因子的水平升高，進而導(dǎo)致HSC 活化[13]。此外，肝巨噬細胞釋放的ROS 可直接刺激HSC 活化、增殖。

HSC 具 有 完 整 的Toll 樣 受 體4（toll-like receptor 4，TLR4）信號通路。TLR4 信號的活化可上調(diào)炎癥因子和趨化因子的水平，使炎癥細胞聚集到肝臟中，從而使HSC 被激活。HSC 可通過TLR4 信號途徑下調(diào)骨形態(tài)發(fā)生蛋白激活素膜結(jié)合抑制劑（bone morphogenetic protein and activin membrane-bound inhibitor，BAMBI） 的 表 達，使HSC 對TGF-β 介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)途徑更加敏感，增強TGF-β 激活HSC 的作用[12]。由巨噬細胞產(chǎn)生的白細胞介素1β（interleukin1β，IL-1β）是一種炎癥細胞因子。IL-1β 能參與毒性、酒精性、非酒精性誘導(dǎo)的LF。IL-1β能間接上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑1（tissue inhibitor of metalloproteinase1，TIMP1）的水平，下調(diào)BAMBI 的水平，從而激活HSC[14]。IL-1β 還能延長HSC 存活的時間。

氧化應(yīng)激反應(yīng)可誘導(dǎo)HSC 活化。核因子-E2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）是 細胞防御氧化應(yīng)激的重要轉(zhuǎn)錄因子，是維持細胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的中樞調(diào)節(jié)因子。Nrf2 能與抗氧化反應(yīng)元件相結(jié)合，增加細胞的抗氧化能力，在細胞抵御外源性和內(nèi)源性氧化應(yīng)激反應(yīng)時起到重要的作用。在氧化應(yīng)激條件下，HSC 內(nèi)的Nrf2 會發(fā)生核轉(zhuǎn)位，發(fā)揮其抗氧化的作用。LF 患者肝臟內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)失衡，無法通過上調(diào)Nrf2 的水平起到抗氧化的作用，從而無法抑制HSC 的活化?；罨木奘杉毎僧a(chǎn)生大量的ROS。ROS 是激活核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear transcription factor-κB，NF-κB）的主要介質(zhì)，是調(diào)控炎癥和細胞死亡的關(guān)鍵因子。NF-κB 活化會加重四氯化碳誘導(dǎo)的HSC 活化[15]。高遷移率族蛋白（high mobility group protein，HMGB1）是Johns 在20 世紀(jì)60 年代發(fā)現(xiàn)的一種蛋白，因其在聚丙烯酰胺凝膠電泳中游動較快而得名。HMGB1 可通過主動和被動兩種方式釋放到細胞外。巨噬細胞和內(nèi)皮細胞在受到脂多糖（Lipopoly saccharide，LPS）、白細胞介素1（interleukin，IL-1）及腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor,TNF）等致炎癥細胞因子刺激后，可主動釋放HMGB1[14]。HMGB1 是一種炎癥介質(zhì)，可作用于炎癥細胞，使炎癥細胞分泌相關(guān)因子，導(dǎo)致HSC 活化。HMGB1可直接提高肝臟內(nèi)肌動蛋白的水平，抑制基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metallopeptidase 2，MMP2）的活性[15]。相關(guān)的研究結(jié)果顯示，原位肝移植患者在排斥移植物時，其體內(nèi)的HMGB1 會顯著增加HSC 的數(shù)量和細胞外基質(zhì)沉積，并可將HSC 轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞，促使LF 的發(fā)生。

3 小結(jié)

LF 在發(fā)生和發(fā)展的過程中有多種細胞和因子的參與。這些細胞和因子使LF 的發(fā)生和發(fā)展變得非常復(fù)雜。了解導(dǎo)致LF 發(fā)生的分子機制有利于相關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)LF 的方法，從而為臨床治療肝硬化、肝癌及肝衰竭提供參考。