星狀細胞的激活與凋亡對肝纖維化的影響

胡 倩梁 健鄧 鑫陸飛國溫映華

（1.廣西中醫(yī)藥大學，廣西 南寧 530001；2.廣西中醫(yī)藥大學附屬瑞康醫(yī)院，廣西 南寧 530000）

星狀細胞的激活與凋亡對肝纖維化的影響

胡 倩1梁 健2鄧 鑫2陸飛國1溫映華1

（1.廣西中醫(yī)藥大學，廣西 南寧 530001；2.廣西中醫(yī)藥大學附屬瑞康醫(yī)院，廣西 南寧 530000）

肝纖維化（ Hepatic Fibrosis，HF) 是一個病理生理過程，是指由各種原因（病毒性肝炎、酒精肝、脂肪肝、自身免疫性疾病等）所致肝內結締組織異常增生。如果病因長期不能去除，各種慢性肝病就會通過纖維化的過程向肝硬化、肝癌發(fā)展。肝星狀細胞（hepatic stellate cell，HSC）是肝臟特有的間充質細胞。研究表明肝星狀細胞的激活、增殖是肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié)，因此抑制其增值和活化與促進其凋亡是抗肝纖維化治療的重要方向?，F(xiàn)對目前針對肝星狀細胞抗肝纖維化治療的研究進展予以綜述。

肝纖維化；星狀細胞；激活；凋亡

肝纖維化(Hepatic Fibrosis，HF)是一個病理生理過程，是指由各種原因（病毒性肝炎、酒精肝、脂肪肝、自身免疫性疾病等）所致肝內結締組織異常增生。如果病因長期不能去除，各種慢性肝病就會通過纖維化的過程向肝硬化、肝癌發(fā)展。肝纖維化具有可逆性的特點，近年來研究[1]表明，肝星狀細胞(hepatic stellate cell，HSC)的激活、增殖是肝纖維化形成的中心環(huán)節(jié)，激活的肝星狀細胞通過增生和分泌細胞外基質參與肝纖維化的形成和肝內結構的重建，自分泌的多種細胞因子作用于HSC表面的受體，通過細胞內信號轉導，不斷刺激HSC自身分裂增殖，并大量合成和分泌膠原等細胞外基質(extracellular matrixc，ECM)在肝內沉積，最終導致肝纖維化[2]。

1 星狀細胞

HSC是ECM的主要來源，其位于Disse間隙內，緊貼著肝竇內皮細胞和肝細胞［3-4］。大小介于肝細胞與庫普弗細胞之間，不表達平滑肌肌動蛋白，并且增殖活性較低。其形態(tài)不規(guī)則，胞體呈圓形或不規(guī)則形，常伸出數(shù)個星狀胞突包繞著肝血竇。此外，HSC還伸出胞突與肝細胞、鄰近的星狀細胞相接觸。正常情況下HSC表現(xiàn)為富含VitA脂滴的靜止型，其功能主要有：（1）代謝和貯存 VitA；（2）儲存脂肪；（3）合成和分泌膠原及糖蛋白、蛋白多糖等基質成分；（4）合成基質金屬蛋白酶；（5）表達細胞因子及受體；（6）參與肝竇血流調節(jié)。星狀細胞的激活與凋亡是肝纖維化的重要影響因素。

2 星狀細胞的增殖和活化

HSC在HF的發(fā)生發(fā)展中起到關鍵作用，肝星狀細胞的激活過程包括兩個主要階段：即啟動階段和持續(xù)階段。啟動階段主要是依賴于旁分泌刺激因素。而持續(xù)階段則與旁分泌、自分泌刺激因素均有關。正常情況下肝星狀細胞處于靜止狀態(tài)。當肝臟受到炎癥或機械刺激等損傷時, 炎性因子的釋放導致HSC的活化，細胞內的脂類丟失，轉變?yōu)榫哂性鲋?、遷移、收縮和分泌ECM能力的細胞，可以與周圍的肝細胞、庫普弗細胞、竇內皮細胞和免疫細胞相互作用，分泌各種細胞因子、趨化因子如腫瘤壞死因子(TNF-α)、轉化生長因子(TGF-β)、血小板源性生長因子(PDGF)、肝細胞生長因子(HGF)、胰島素生長因子(IGF-1)、內皮素(ET)-1等，作用于星狀細胞并使之出現(xiàn)肌成纖維母細胞樣表型轉化，最終導致肝纖維化[5]。

2.1腫瘤壞死因子( TNF-α)

TNF-α是由一種重要的促炎細胞因子，在肝損傷和炎癥反應中既可促進炎癥反應，又可促進間質細胞的增殖分化和細胞外基質合成，目前被認為是參與多種炎癥與免疫過程的重要介質。TNF-α不但可引起巨噬細胞和中性粒細胞的活化，促進星狀細胞和纖維母細胞增殖，還能刺激星狀細胞的膠原合成.引起肝臟大量細胞外基質的合成與沉積，從而導致肝纖維化[6-8]。閆穎等[9]研究表明，三甲散加減方(組成：鱉甲、龜甲、穿山甲、僵蠶、蟬蛻、土鱉蟲、桃仁、當歸、柴胡、白芍、甘草等)通過降低肝纖維化大鼠 TGF-β、TNF-α表達水平，能逆轉CCl4誘導的肝纖維化的病理損害，從而阻止HSC的活化，最終達到防治肝纖維化的目的。李風華等[10]研究證實冬蟲夏草中蟲草菌絲及其組份通過抑制庫普弗細胞活化和細胞因子TNF-α和TGF-β的釋放，能夠顯著改善肝臟功能，從而抑制肝星狀細胞活化，從而抗肝纖維化。

2.2轉化生長因子( TGF-β)

TGF-β1在肝纖維化發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，被認為是最重要的致纖維化因子[11]。何梅英[12]研究表明丹參凍干粉針在一定的計量范圍內通過抑制 TGF-β而抑制星狀細胞增殖，最終達到抑制肝纖維化的目的。張希順等[13]通過研究發(fā)現(xiàn)丹紅軟肝膠囊可以產(chǎn)生TGF-β1抑制活化的HSC及HSC分泌膠原，進而抑制HSC的增殖，達到抗纖維化。王清蘭等[14]研究表明扶正化瘀方（組成：丹參、桃仁、五味子、絞股藍、冬蟲夏草菌絲、松花仁）可下調纖維化大鼠肝臟及HSC中的 TGF-β1/Samd 病理信號轉導通路，從而達到抗纖維化的作用。

2.3血小板源性生長因子( PDGF)

血小板衍化生長因子是機體內一種主要的促分裂原與催化劑，是肝星狀細胞的最強絲裂原。PDGF—BB主要由肝內庫普弗細胞和HSC產(chǎn)生，是較強的有絲分裂原之一。HSC活化早期PDGF受體增強了HSC對這種絲裂原的反應，可促進成纖維細胞、內皮細胞和單核細胞等的增殖，參與組織的愈合及修復過程。對HSC的活化、增殖均有顯著作用。PDGF 與細胞膜上相應受體結合，并使其發(fā)生磷酸化，從而激活一系列信號途徑[15-16]。項榮等［17］研究發(fā)現(xiàn)柔肝靈顆粒可以有效降低血清MMP-2和PDGF-BB 的含量，減輕肝纖維化。劉雪梅等[18]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)白花丹醌（白花丹，廣西瑤醫(yī)稱為“三錢三”，有治療肝炎、肝硬化和跌打扭傷的作用）其抗肝纖維化作用途徑是通過抑制HSC的TNF-αmRNA和PDGF—BB mRNA表達，影響HSC活化，可延緩肝臟纖維化的發(fā)生發(fā)展進程。Cheng Qiru[19]等研究表明梔子苷通過核糖體蛋白s6激酶達到抑制PDGF誘導的HSC-T6的增殖與活化。半枝蓮可明顯改善肝纖維化大鼠肝功能，抑制TGF-α和PDGF的表達以及肝臟脂質過氧化物的形成，從而發(fā)揮預防肝纖維化的作用[20]。

2.4肝細胞生長因子( HGF)

肝細胞生長因子是由非實質細胞如 HSC、竇狀內皮細胞產(chǎn)生的多效性的細胞因子，在刺激肝細胞增殖和抑制肝纖維化中起重要作用，是目前已知生物活性最廣泛的生長因子之一，能刺激多種上皮和內皮細胞進行有絲分裂、運動以及促進腎小管形態(tài)發(fā)生，在組織器官損傷修復、形態(tài)發(fā)生和腫瘤轉移過程中發(fā)揮重要的作用。HGF可以減少前膠原mRNA的表達水平、抑制TGF-β mRNA的表達、保護肝細胞、促進肝細胞增殖與成熟。研究表明[21]，激活的HGF能夠通過Rho通路引起HSC凋亡的增加，從而減少肝纖維化的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)[22]，HGF能通過抑制肝門肌成纖維細胞增殖，促進其凋亡這一新的機制促使肝纖維化消退。

3 星狀細胞的凋亡

激活的肝星狀細胞有兩個去向：（1）由激活態(tài)轉變回靜止態(tài)。目前研究認為干擾素10（IL-10）是一種能夠調控這一反應的刺激因子，可以下調炎癥反應并增加組織間隙膠原酶的活性；（2）發(fā)生細胞凋亡而死亡。體外培養(yǎng)試驗表明，靜止的肝星狀細胞不發(fā)生凋亡，肝星狀細胞在活化的同時出現(xiàn)自發(fā)性凋亡。近年來，有許多專家，學者致力于肝星狀細胞凋亡分子機制的研究，也得出許多專業(yè)成果，現(xiàn)已證明有多種基因產(chǎn)物與肝星狀細胞凋亡過程相關。其中包括bcl-2調節(jié)蛋白家族、Fas與FasL系統(tǒng)死亡受體家族、天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶即Caspase家族等。最近的研究表明［23］，實驗性肝纖維化通過肝星狀細胞凋亡而得以逆轉。據(jù)推測，肝星狀細胞凋亡誘導肝纖維化逆轉的主要機制在于一方面引起基質生成源的減少，另一方面減少基質金屬蛋白酶抑制物的表達從而促進基質的凈降解增加?；罨母涡菭罴毎牡蛲鲈谠摷毎那宄?、肝纖維化逆轉的過程發(fā)揮著重要的作用［24-25］，即可以通過促進HSC的凋亡減少活化的HSC數(shù)量、減少細胞外基質的沉積，這將去除成纖維細胞,使纖維瘢痕正常降解促進纖維化的逆轉。

3.1基質金屬蛋白酶(TIMP-1)

基質金屬蛋白酶一基質金屬蛋白酶抑制劑是肝臟 ECM代謝的主要調節(jié)因素，前者促進降解，后者是對前者降解作用的抑制。TIMPs是一組低相對分子質量糖蛋白，血清TIMP-1可能是診斷早期肝纖維化的有效指標[26-27]。Zhao等[28]研究表明，粉防己堿通過抑制星狀細胞的激活，減少膠原累積，通過誘導細胞凋亡蛋白酶活性促進HSC凋亡，從而達到抗纖維化。實驗表明[29]，復方小柴胡湯可通過降低肝纖維化大鼠TIMP-1水平，有效減輕和抑制肝纖維化進程。

3.2bcl-2、bax調節(jié)蛋白

HSC 凋亡主要受Bcl-2家族的調控。Bcl-2是最重要的抗凋亡因子[30]。劉豐林等[31]研究表明，肝病二號合劑（組成：黃芪、黨參、赤芍、柴胡、當歸、丹參、川芍、黃精、山茱萸、枸杞子、龜板、鱉甲、防己、冬蟲夏草、甘草、垂盆草、山豆根組成）劑可以通過使bcl-2，bcl-2a，bax蛋白表達增加誘導肝纖維化大鼠肝星狀細胞凋亡。李方春等[32]研究證實丹參能夠通過調節(jié)Bcl-2基因表達從而阻斷CCl4誘導的肝纖維化大鼠減少肝脂肪變性，阻斷肝纖維化。劉翠蕓[33]等研究表明干擾素α-2a存在通過調節(jié)bcl-2、bax基因的表達，誘導活化的肝星狀細胞凋亡途徑，從而阻斷CCl4誘導的肝纖維化。趙曉芳等［34］實驗表明半枝蓮可下調 Bcl-2、Bax比率，促進HSC-T6凋亡，達到治療肝纖維化的效果。

3.3Fas/FasL系統(tǒng)

Fas也稱Apo-1或CD95，屬于腫瘤壞死因子（TNF）受體和神經(jīng)生長因子（NGF）受體超家族，F(xiàn)as配體(FasL)是細胞表面的兩種跨膜蛋白.目前研究認為FasL是死亡因子,Fas則是它的受體。當一個細胞的FasL與另一個細胞的Fas結合時,可以導致表達Fas的細胞凋亡。程臣[35]等 發(fā)現(xiàn)壯肝逐瘀煎通過上調Fas/FasL蛋白和基因的表達，促進活化HSC凋亡的作用，調控Fas/FasL凋亡信號通路的傳導，從而達到抗肝纖維化的作用。CHEN Yun xin[36]等認為白細胞介素-10的抗纖維化作用與其抑制HSC增殖相關，F(xiàn)asL表達的增強可通過與周圍的HSC及自身的細胞膜上的Fas結合，介導后兩者凋亡。田君湘[37]實驗紫花牡荊素促進肝星狀細胞凋亡的作用機制，可能是通過上調Fas/FasL基因表達，促使線粒體通透性增加，再激活Caspase3蛋白誘發(fā)細胞凋亡。

3.4NK細胞

NK細胞即自然殺傷細胞，它是人體防御體系的第一道屏障。它通常處于休眠狀態(tài)，一旦被激活，它們會滲透到大多數(shù)組織中攻擊腫瘤細胞和病毒感染細胞。

Melhem[38]等試驗表明，在動物肝纖維化模型中NK 細胞能夠通過促進活化的星狀細胞凋亡，達到抗纖維化作用。adaeva等[39]發(fā)現(xiàn)早期激活的HSC 可以表達NK 細胞激活配體，NK細胞能夠選擇性的殺死早期激活的 HSC，從而抗肝纖維化。

4 小結

綜上所述，活化HSC數(shù)量的增加是肝纖維化形成的中心環(huán)節(jié)，凋亡則導致其數(shù)量減少，實現(xiàn)肝纖維化的逆轉。因此，可從抑制HSC的激活及促進HSC凋亡兩方面進行抗纖維化的治療。在臨床上可對各種導致肝星狀細胞增殖與活化的影響因子，如：腫瘤壞死因子，轉化生長因子等進行抑制，或導對致其凋亡的影響因子，如：基質金屬蛋白酶 TIMP-1 ，bcl-2、bax調節(jié)蛋白進行促進從而達到逆轉肝纖維化的目的，為臨床治療慢性肝病提供了新的方法與思路。影響肝星狀細胞的因素錯綜復雜。應用高選擇性的HSC凋亡因素誘導活化的HSC凋亡將是治療和逆轉肝纖維化的新途徑。因此, 我們仍需不斷研究發(fā)掘。

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Effect of stellate cell activation and apoptosis of liver fibrosis

Liver fibrosis (Hepatic Fibrosis, HF) is a pathophysiological process is defined by a variety of reasons (viral hepatitis, alcoholic liver disease, fatty liver, autoimmune diseases, etc.) caused by intrahepatic connective tissue dysplasia. If you can not remove the cause of the long-term, chronic liver disease will be through a process of fibrosis to cirrhosis, liver cancer development. Hepatic stellate cells (hepatic stellate cell, HSC) is a liver-specific mesenchymal cells. Studies have shown that activation of hepatic stellate cells, proliferation is the central link of liver fibrosis, and therefore inhibits their proliferation and induce apoptosis is activation of hepatic fibrosis important direction. Now research progress against hepatic stellate cells of hepatic fibrosis treatment to be reviewed.

Hepatic fibrosis; stellate cells; activation; apoptosis

R575

A

1008-1151(2015)11-0078-04

2015-10-13

國家自然科學基金資助（81360595、81360532）。

胡倩（1989－），女， 湖南人，廣西中醫(yī)藥大學碩士研究生，從事中西醫(yī)結合防治消化系統(tǒng)疾病臨床研究。