細胞自噬、肝星狀細胞活化與肝纖維化的關系

左雁，陳文玲，胡嚴勻，石安華，王憲東，陳文慧

（云南中醫學院，云南昆明650031）

細胞自噬、肝星狀細胞活化與肝纖維化的關系

Autophagy，hepatic stellate cell activation and liver fibrosis

左雁，陳文玲，胡嚴勻，石安華，王憲東，陳文慧

（云南中醫學院，云南昆明650031）

●“太陽每天都是新的”。河流的不斷流動使誰都無法“兩次踏進同一條河流”。習慣于豎著切蘋果的人永遠也不會發現蘋果內的五角星圖案。固有的學科知識有時會成為你難以脫掉的有色眼鏡，請想一想它的局限，再看一看其他學科的發展，創意和靈感就產生了。

肝纖維化；HSC活化；細胞自噬

肝纖維化是各種致病因子引起肝臟慢性炎癥刺激的損傷后修復反應，其特點是肝內結締組織異常增生引起細胞外基質在肝內過度沉積。肝纖維化的發生通常是由慢性肝病引起，近年來隨著醫學分子生物學對肝纖維化發生發展的研究，認為肝纖維化是可逆的［1］。

肝纖維化的發病機制有細胞外基質合成、降解失衡，導致細胞外基質在肝臟中過度堆積；肝星狀細胞活化，分化為成纖維母細胞，產生細胞外基質（ECM），導致纖維化的發生；免疫細胞分泌的多種細胞因子在肝纖維化的發展過程中起促進作用，但并非所有的免疫細胞都發揮作用。近年來研究顯示，細胞自噬也是肝纖維化發生的一個重要的因素［2］。

1 肝星狀細胞與肝纖維化

目前大部分研究表明肝星狀細胞（HSC）活化是肝纖維化發生的重要原因，活化的HSC分化為成纖維母細胞，產生大量的細胞外基質，導致細胞外基質過度沉積，從而發生肝纖維化［3］。肝星狀細胞的活化主要有2個階段，初始階段和擴展階段［4］，HSC內維生素A丟失是HSC活化的一個很顯著的特征，但是目前沒有證據表明丟失維生素A脂滴是啟動HSC活化的必要過程［5］。起始階段，當肝實質受損傷時，細胞釋放的細胞因子作用于HSC，通過相應的細胞內信號通路活化一系列的核轉錄因子，從而激活肝星狀細胞［6］；間質損傷時會破壞血竇內皮下的功能性基底膜，同時產生大量的Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ型膠原沉積在Disse間隙形成基底膜，從而致其毛細血管化，促進HSC激活［7］。擴展階段HSC獲得一系列新的表型：增值型、收縮型、趨化型，纖維增生及降解失衡。HSC能表達大量ECM降解需要的成分，HSC活化后使得ECM降解平衡失常，對ECM的降解相對或絕對不足，最終導致肝纖維化［8］。

2 細胞自噬與肝纖維化

細胞自噬是1962年Ashuford、Porten在人肝細胞中觀察到的初級溶酶體處理內源性底物的過程，細胞自噬是指真核細胞內溶酶體參與長壽蛋白和受損細胞器以及入侵微生物的降解來維持細胞內的穩定狀態［9］，是細胞內穩定的一條必不可少的代謝途徑。當溶酶體途徑激活以后，細胞開始消耗自身成分，這一途徑可使細胞在營養不足時產生營養，提供能夠維持自身功能的能量，同時也可消滅過剩或損傷的細胞器、侵襲性微生物以及錯誤折疊的蛋白質，是一種自我保護機制［10］。

細胞自噬的基本過程包括自噬小體的形成，然后自噬小體與溶酶體結合形成自噬溶酶體，自噬溶酶體可以降解其包裹的內容物，部分物質被重新利用，提供能量，實現細胞的自我保護［11］。自噬小體形成分為3個階段：啟動，自噬小泡成核，隔離膜延伸及封閉。啟動階段主要是Unc-51樣激酶（UIL-1）復合體與雷帕霉素靶蛋白復合物1（mTORC1）結合，當營養不良時，兩者分離，ULK-1去磷酸化，隨后啟動了自噬小體的形成，磷酸酰肌醇3激酶復合物（PI3KC3）介導了自噬小泡成核階段［12］。延伸階段主要是微管相關蛋白1輕鏈3（LC3）及Atg16-Atg5-Atg12復合體的相關作用。Atg16-Atg5-Atg12復合體與外膜結合，促進LC3向自噬泡募集。LC3與磷脂酰乙醇胺結合形成膜結合形式LC3-Ⅱ，實現自噬小泡的延伸與閉合［13］。LC3-Ⅱ存在于自噬小體內膜上，是自噬小體的標志物。

很多研究顯示，自噬功能紊亂會導致肝纖維化的發生。在四氯化碳（CCl4）誘導小鼠肝纖維化模型中，檢測到肝組織中的LC3-Ⅱ表達明顯增加，說明自噬水平在肝纖維化中明顯增加［14］。在TAA誘導肝纖維化過程中分離活化的HSC后明顯觀察到細胞自噬流量水平增加，同時自噬小體也增加［15-16］。Zhu J等［17］發現細胞自噬抑制劑雷帕霉素治療CCl4誘導的大鼠肝纖維化，能夠降低膠原沉積，達到降低肝纖維化的作用。雷帕霉素通過抑制HSC和膽管上皮細胞的增殖，使促纖維化細胞因子的分泌減少，減輕膽汁性肝纖維化程度及膽管增生，降低門靜脈壓力，達到抗肝纖維化的作用［18］。從HBV患者肝臟中分離出的HSC自噬水平較高，敲除自噬必須基因Atg7時，能夠抑制自噬從而降低肝纖維化的發生。

3 細胞自噬、HSC活化與肝纖維化

細胞自噬能夠增加肝纖維化的程度，主要途徑是HSC的活化。發生細胞自噬時產生細胞因子，這些因子可以促進HSC活化。實驗研究表明在HSC活化過程中，檢測到LC3-Ⅱ表達增加，自噬流量增加，在體外給予細胞自噬抑制劑刺激，發現細胞活化標志物降低，當阻斷抑制劑時，活化顯著恢復［19］。

Bcl-2可與Bcl-1的BH3結合，促進HSC凋亡，抑制細胞自噬，從而降低肝纖維化發生，下調Bcl-2可以促進HSC活化與細胞自噬［20］。mTOR信號通路對細胞自噬的形成與成熟有關鍵的調節作用，同時HSC活化與凋亡也可以通過mTOR通路來進行調節，從而調節肝纖維化的發生發展［21］。

Thoen Lien F R等［15］研究發現細胞自噬有助于脂滴代謝，HSC活化增加時，脂滴減少，但是沒有明確的證據證明HSC脂滴減少能促進HSC活化。細胞自噬能促進HSC向肌成纖維細胞轉化并分泌細胞外基質，促進HSC活化，發生肝纖維化。

4 問題與展望

HSC活化是肝纖維化發生的重要而關鍵的環節。細胞自噬是肝臟的自我保護機制，通過提高肝細胞的自噬維持細胞穩態，保護肝細胞；同時促進HSC活化，增加肝纖維化的發生。

細胞自噬對不同病因引起的肝纖維化有不同的作用，細胞自噬對于脂肪性肝纖維化早期，能促進脂滴的代謝，有抑制肝纖維化的作用；對于HBV、HCV引起的肝纖維化，HBV、HCV能夠利用自噬增強復制，促進肝纖維化的發生。因此針對不同病因引起的肝纖維化，細胞自噬提供了不同的作用靶點，有助于研發具有不同靶向作用的細胞類型自噬功能的藥物，為肝纖維化的治療提供有效的路徑與方向。

將帶有靶向作用的藥物運用于臨床，實現肝纖維化的有效治療將是治療肝纖維化的一個重要的方向。但是目前大部分細胞自噬的研究僅限于動物實驗及細胞水平，未在大量人體內進行。自噬對于HSC活化有促進作用，但是沒有明確的實驗證明抑制自噬能夠促進HSC凋亡，對于自噬與凋亡的關系，需要進一步的研究。同時對于自噬與相關中藥的研究也相對較少，中醫藥對于肝纖維化的治療有很好的臨床效果，讓中藥成為自噬靶向藥物，將會提高肝纖維化的治療效果。

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（編輯：梁葆朱）

R575.2

A

1671-0258（2016）06-0068-03

云南省應用基礎研究面上項目（2013FZ091）

左雁，研究生，E-mai：450070915@qq.com

陳文慧，教授，研究生導師，E-mai：cwh6581908@126.com