基質金屬蛋白酶-13及星狀細胞的研究進展

扶小華，田 猛綜述， 戴 東審校

(1.廣東醫科大學研究生學院，廣東 湛江524023；2.廣東醫科大學附屬醫院 肝膽外科，廣東 湛江 524001)

基質金屬蛋白酶-13及星狀細胞的研究進展

扶小華1，田 猛1綜述， 戴 東2審校

(1.廣東醫科大學研究生學院，廣東 湛江524023；2.廣東醫科大學附屬醫院 肝膽外科，廣東 湛江 524001)

肝纖維化是由實質性損傷引起的炎癥所導致。未經積極治療的肝纖維化最終將發展為肝硬化甚至有相當高的轉變為肝細胞癌的風險[1]。肝星狀細胞(HSC)在整個過程中起著非常重要的作用，因為活化的HSC是肝內產基質肌纖維母細胞的主要來源。當組織損傷時，這些活化的產基質肌纖維母細胞具有高度增生性、遷移及合成細胞外基質能力，包括Ⅰ型和Ⅲ型膠原，后者在肝纖維化過程中最為關鍵。上皮-間質轉化是指上皮細胞在一些病理因素的作用下，失去其原有特征，形態學發生改變，獲得了浸潤性和游走遷移能力，具備間質細胞形態和特征性的細胞。這一過程影響細胞外基質的合成，也參與纖維化的發生。肝纖維化是肝硬化過程中重要環節，目前觀點認為肝硬化是不可逆的，肝纖維化是可以逆轉的，而在整個逆轉的過程中，基質鑫屬蛋白酶-13(MMP13)及HSC發揮著重要作用。

1 MMP13在肝纖維化中的作用

肝纖維化是由于細胞外基質取代正常肝組織，這些基質包括纖維性膠原，層粘連蛋白，粘連蛋白。纖維性組織主要由受到持續性損傷刺激而轉化成肌纖維母樣細胞的活化的HSC所產生的。HSC不僅引起肝臟纖維化的進展，也能通過產生許多如基質金屬蛋白酶這樣的酶類來減輕肝纖維的進展。纖維化的嚴重性取決與MMPs與組織抑制因子(TIMP)之間的平衡[1]。在眾多的MMPs中，MMP13在肝纖維化中是主要的膠原酶及細胞外基質分解的關鍵因素。在肝組織內，MMPS在分解和抑制細胞外基質成分的有著重要的作用[2]。在生理狀態下，MMPs主要受TIMP在轉錄和翻譯水平上的調節，MMP1和MMP13是分解膠原的主要酶類，主要分解Ⅰ、Ⅱ 和Ⅲ型膠原[3]。有研究[4]表明在肝臟損傷早期， MMP13的表達是成明顯上升趨勢，但隨著后期病情的逐漸進展，MMP13的表達則出現逐漸下降隨著外源性MMP13的表達增強，MMP9，MMP2的表達也隨之增強。MMP13的表達增強引起整個MMP系統呈瀑布式反應，表明MMP13是最為關鍵的一個因素。MMP13的表達可以增強HGF的表達，引起下游信號受體c-met和TNF-α的表達增強，促進肝臟組織再生。Kim E J等[2]將外源性MMP13基因注入纖維化鼠模型后，發現血漿AST水平很快得到回復，同時I型膠原的沉積明顯減少。表明抗肝纖維化的靶向分子就是MMP13。Abe H等[1]發現通過動態注入外源性MMP13基因，其可以得到持續性的表達，對肝纖維化有著明顯的保護作用。目前眾多研究結果表明MMP13對肝纖維化的保護作用比較明確，由于靶向肝組織大多數都有乙肝、丙肝或其他炎癥性肝病，藥物治療所帶來的副損傷不可避免。這時，通過門靜脈或是動脈向肝組織內靶向注入外源性DNA并使其有效表達，實現靶向精準治療就成為一種安全有效的方法。

2 HSC與miRNA之間相互作用

miRNA是人類染色體中大約長20-23個核苷酸構成的非編碼蛋白質核算序列，人類染色體大約編碼1000種miRNA在人體各種組織器官中以特定的形式表達，每一種都有著大量的潛在靶向位點，因此其在整個基因調節過程中尤為重要。近年來研究發現不同的miRNA在肝纖維化過程中的作用也不同，肝纖維化的進展與這些基因表達的異常有一定關系。在HSC由靜止轉為活化過程中，基因表達出現異常，特定的改變并不明確[5]。

2.1 肝纖維化發生時miRNA表達規律

在肝纖維化進程中，不同的miRNA的表達水平有的增高，有的則降低或抑制。綜合眾多研究結果，在纖維化發生或HSC發生活化，增殖，遷移的變化時體內具有保護性的miRNA表達水平出現降低，而一些升高的miRNA則對肝纖維化進展起促進作用。所以探明其發生的機制就尤為重要，可以為肝纖維化的診療提供更加充分，完整的理論依據。

2.2 具有保護性miRNA及其機制

一項研究[6]發現許多丙肝患者體內及hsc活化初期階段，miRNA29迅速且顯著降低，促進其表達后，肝炎病毒數量減少。在使用TGF-β刺激后HSC miRNA29的數量顯著下調，但肝細胞中卻沒有這種結果，表明TGF-β信號通路是丙肝病毒感染下調miRNA29的一個機制。miRNA29主要是影響HSC增殖和膠原的形成，而不影響a-SMA 的表達。在Li J等[7]研究中發現，miRNA-29a的過表達可以顯著抑制多種細胞外基質基因的表達。有研究[8]發現促進miR-335表達可以減少HSC的遷移活動及a-SMA和1型膠原的形成。TNC可以促進HSC的遷移，miR-335正是通過抑制TNC的表達從而達到抑制HSC的作用。Tu X L等[9]發現促進miRNA101表達可以明顯抑制肝細胞和HSC的TGF-β信號通路。 KLF6及TGFB是miRNA101的作用靶點。miRNA101可以抑制TGF-β1，PDGF,CTGF,TIMP-1及1型膠原的表達，對HSC有去活化作用，從而發揮抑制肝纖維化的作用。有研究[10]發現miRNA 19b在肝纖維化患者體內降低大約80%。對TGF-β具有負性調節用，降低下游膠原靶基因TGFβRII的產生。增強其表達能夠對Ⅰ型膠原有明顯抑制作用，同時抑制 α-SMA的產生，對HSC分化具有調節作用。MiR-146a-5p主要作用Wnt1 和Wnt5a從而發揮作用。在HeYong等[11]發現miR-146a抑制HSC的增殖主要是促進凋亡而不是單純的對細胞周期的抑制。SMAD4是miR-146a的作用靶點， miR-146a對SMAD4的調節主要是轉錄后抑制。2.3 促進纖維化的miRNA及其機制

在肝纖維化的進程中，升高的miRNA對纖維化有促進作用。研究[12]發現miR-214-5p在肝纖維化人和鼠體內表現出上升，尤其在活化HSC中比肝細胞中顯著升高，在進展期肝硬化患者體內要比輕度肝硬化體內的水平明顯增高。miR-222的表達升高導致PPP2R2A降低繼而引起去磷酸化作用的缺失最終引起Akt信號通路的活化。Wang B C等[13]發現miR-181b可以促進HSC的生長，其促進細胞增殖主要是增加S期的細胞數量。P27作為細胞周期的一個關鍵性抑制劑，是miR-181b的一個直接靶基因，miR-181b直接抑制P27的表達。在肝硬化患者體內181b的血清水平呈現明顯增高，因此miR-181b可以作為一個診斷學標志。

3 展望

肝纖維化嚴重影響人類生存質量，藥物治療存在著許多弊端。MMP13和HSC在逆轉肝纖維化的作用已比較明確。隨著研究的進展，分子靶向治療技術越來越成熟，對肝纖維化過程中表達異常的miRNA及其作用機制的探索，越來越多的機理被探明。在未來將可以對患者實施外源性保護基因注入，促進保護性miRNA的表達，抑制促進肝纖維化發展的miRNA表達等一系列靶向治療，從而提高治療效果。

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1007-4287(2017)08-1468-02

2016-06-16)