肝纖維化進(jìn)程中枯否細(xì)胞對肝星狀細(xì)胞的作用

陳峰杰

摘 要：肝纖維化是各種慢性肝損傷后的修復(fù)反應(yīng)。肝星狀細(xì)胞（HSC）是肝纖維化進(jìn)程中的主要細(xì)胞，它的活化被認(rèn)為是肝纖維化進(jìn)程中的關(guān)鍵事件。肝星狀細(xì)胞受到枯否細(xì)胞（KC）在內(nèi)的多種肝內(nèi)細(xì)胞分泌的多種細(xì)胞因子的影響。KC分泌的細(xì)胞因子對HSC活化作用是近年來的研究熱點(diǎn)，各細(xì)胞因子也是抗肝纖維化的重要靶標(biāo)。

關(guān)鍵詞：肝纖維化;肝星狀細(xì)胞;枯否細(xì)胞;細(xì)胞因子

中圖分類號：R575.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）02-0199-02

各種致病因子所致的肝內(nèi)結(jié)締組織異常增生，以細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）過度沉積為特征的病理過程，稱為肝纖維化。肝纖維化是各種慢性肝病共同的特征和向肝硬化轉(zhuǎn)歸的中轉(zhuǎn)站[1]，也被認(rèn)為是對慢性肝臟損傷的一種修復(fù)反應(yīng)。

HSC是肝纖維化進(jìn)程中的主要細(xì)胞，占肝內(nèi)細(xì)胞總數(shù)的5%-8%，具有靜止和激活兩種表型。正常情況下處于靜止?fàn)顟B(tài)，在各種病因的刺激下靜止HSC釋放出Vitamin A發(fā)生形態(tài)上的改變稱為HSC活化?；罨蟮腍SC可產(chǎn)生大量ECM，這是肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié)[2]。KC是肝內(nèi)固有的巨噬細(xì)胞。在正常情況下KC能識別、吞噬、清除殺滅病原微生物與異物，有分泌、抗原提呈和參與免疫應(yīng)答等作用，是機(jī)體的一道防御屏障[3]。

1 轉(zhuǎn)化生長因子（TGF-β）

TGF-β是一類結(jié)構(gòu)相關(guān)、功能相似的活性多肽，參與多種細(xì)胞的增殖分化、免疫調(diào)節(jié)、腫瘤發(fā)生及組織損傷修復(fù)等過程。肝內(nèi)主要為TGF-β1。TGF-β1是纖維化形成中最重要的始動刺激因子，也是迄今為止已知得最強(qiáng)烈的肝纖維化促進(jìn)因子[4]。肝纖維化時，肝內(nèi)TGF-β1及其受體表達(dá)明顯增多。肝臟損傷和炎癥可使肝臟KC產(chǎn)生大量TGF-β1，TGF-β1與細(xì)胞膜受體結(jié)合，激活Smads蛋白形成復(fù)合物，轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)與各種轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。TGF-β1可作用于多種細(xì)胞，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長分化、誘導(dǎo)激活HSC、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)合成抑制其降解等多種作用。TGF-β1使HSC轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞并分泌膠原。活化后的HSCs又可以分泌大量的TGF-β1促進(jìn)肝纖維化進(jìn)程。TGF-β1促進(jìn)膠原蛋白、纖維結(jié)合蛋白、層黏連蛋白的合成并抑制其降解，抑制HSC合成膠原蛋白酶。Flisiak等[5]研究結(jié)果表明TGF-β1促使HSC對基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑的表達(dá)，抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的活性，減弱ECM的降解。因此在很大程度上，TGF-β1打破了細(xì)胞外基質(zhì)合成與降解之間的平衡關(guān)系，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)合成大于降解，誘導(dǎo)肝纖維化的發(fā)生。

2 血小板源生長因子（PDGF）

多因素如病毒、化學(xué)物質(zhì)、損傷等均可引起枯否細(xì)胞在內(nèi)的肝內(nèi)多種細(xì)胞合成并釋放PDGF。PDGF是目前發(fā)現(xiàn)的HSC最強(qiáng)的有絲分裂原，肝纖維化進(jìn)程中PDGF與其受體的表達(dá)明顯高于正常的的肝組織，PDGF表達(dá)的量與肝纖維化程度呈顯著正相關(guān)[6]。PDGF可通過與HSC細(xì)胞膜上特異性受體結(jié)合，激活細(xì)胞內(nèi)的信號分子轉(zhuǎn)導(dǎo)信號入核，促進(jìn)靶基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，進(jìn)而使HSC增殖活化并轉(zhuǎn)化為肌樣成纖維細(xì)胞，分泌大量ECM。PDGF可活化HSC內(nèi)多條信號傳導(dǎo)通路。PDGF與其受體結(jié)合后，引起受體的自動磷酸化，增多第二信使磷脂酸產(chǎn)生，使細(xì)胞外信號激酶（ERK）活化，ERK進(jìn)一步作用于DNA轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)HSC增殖活化。同時PDGF可以促進(jìn)誘導(dǎo)HSC合成TGF-β1等細(xì)胞因子，上調(diào)TIMP-1而抑制膠原酶活性，促進(jìn)膠原合成并減少ECM的降解。

3 腫瘤壞死因子（TNF-α）

KC是產(chǎn)生TNF-α的主要來源。TNF-α可以通過加強(qiáng)HSC的趨化性，促進(jìn)HSC的增殖，促進(jìn)肝纖維化的形成。TNF-α處理的HSC 24h后膠原含量可以增加3倍以上。TNF-α 還有明顯的抑制活化的HSC凋亡的作用。研究表明，TNF-α的促纖維化作用與其抑制活化的HSC凋亡有關(guān)[7]。肝纖維化過程中TNF-α可促使 TGF-β刺激細(xì)胞外基質(zhì)的合成增多。TNF-α可促進(jìn)肝內(nèi)膠原合成。TNF-α是有免疫活性的細(xì)胞因子，與IL-6、IL-1形成重要的炎癥介質(zhì)，刺激HSC細(xì)胞的增殖，促進(jìn)HSC產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)。對HSC的增殖、活化及合成細(xì)胞外基質(zhì)等方面有著重要的影響。減少TNF-α的合成或拮抗TNF-α的作用可以顯著降低肝臟損傷程度。

4 NF-κB

NF-κB主要由p50和p65兩個亞基組成。細(xì)胞在靜息狀態(tài)下，NF-κB與其抑制因子相結(jié)合形成NFκB/IκB復(fù)合體。研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB參與并調(diào)控肝纖維化過程的多個環(huán)節(jié)。在肝纖維化形成過程中，激活的NF-κB可上調(diào)對KC對炎性介質(zhì)的表達(dá)，激活未活化KC中的NF-κB，產(chǎn)生更多的炎性介質(zhì)造成肝臟損傷，促進(jìn)HSC增殖活化后形成肝纖維化。在肝纖維化損傷過程中，NF-κB既參與調(diào)控肝細(xì)胞的凋亡和增殖，又可以刺激KC產(chǎn)生各種炎性因子，同時還促進(jìn)HSC的活化[8]。NF-κB不僅參與HSC早期激活，而且對HSC的持續(xù)激活也有重要作用。NF-κB可促使HSC中的COX2、IL-6及IL-8基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)相應(yīng)的產(chǎn)物，加重肝臟炎癥，并通過自由基、TGF-β等炎性介質(zhì)，從而維持 HSC活化促成肝臟纖維化的發(fā)生。NF-κB活化又可以阻斷TNF-α介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡效應(yīng)[9]。

5 白介素

IL-1在多環(huán)節(jié)上參與了肝纖維化過程。IL-1可通過刺激HSC活化來合成ECM及多種細(xì)胞因子。分泌的細(xì)胞因子和沉積的ECM又有持續(xù)活化肝星狀細(xì)胞的作用。IL-1通過促進(jìn)組織金屬蛋白酶抑制劑的產(chǎn)生，抑制金屬蛋白酶對ECM的降解，增強(qiáng)TGF-β1致纖維化作用。IL-6可直接刺激HSC增殖及合成膠原、層粘連蛋白和蛋白多糖，抑制膠原酶活性，減少膠原蛋白降解，促進(jìn)膠原沉積加速肝纖維化進(jìn)程。IL-6又可刺激KC分泌更多的細(xì)胞因子，如TGF、PDGF等產(chǎn)生更多的ECM。IL-10為肝臟中重要的炎癥抑制因子，有減輕肝纖維化的作用。Thompson K等研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性IL-10對肝纖維化有明顯抑制作用。翁山耕等[10]表明，IL-10主要通過減少KC分泌TNF-α，阻斷KC和HSC間的協(xié)同作用，從而抑制HSC的激活。IL-10在多環(huán)節(jié)參與了肝纖維化過程。IL-10可通過多種途徑抑制肝星狀細(xì)胞的激活和增殖，抑制NF-κB的活性。IL-10能直接阻斷NF-κB與不依賴NF-κB核轉(zhuǎn)位的結(jié)構(gòu)結(jié)合，從而抑制HSCs的激活對細(xì)胞外基質(zhì)的重塑中有作用。IL-10能下調(diào)MMP-2和TIMP-1的表達(dá)，減少膠原沉積。IL-10可通過抑制細(xì)胞因子如TGF-β1、TNF-α的表達(dá)，來抑制TIMP-1的表達(dá)[11]。IL-10抗纖維化作用與抑制PDGF-BB表達(dá)與IGF-1表達(dá)的下調(diào)有關(guān)[12]。

6 干擾素（IFN）

臨床試驗和動物實驗均證實，IFN對肝纖維化有抑制作用且有良好的遠(yuǎn)期療效。干擾素減輕肝纖維化的作用機(jī)制可能與IFN-A抑制HSC增殖，通過抑制膠原的RNA表達(dá)、降低中TGF-β1水平[13]及基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子-1的水平以及抑制PDGF-BB表達(dá)[14]從而達(dá)到抗肝纖維化的作用。IFN可抑制TGF-β活性降低ECM的含量，明顯改善CCL4所致大鼠肝纖維化模型的炎癥反應(yīng)，有逆轉(zhuǎn)肝纖維化的作用。IFN有α和γ兩種類型。IFN-α可促進(jìn)肝星狀細(xì)胞凋亡，減少ECM分泌并促進(jìn)其降解，減少基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物。IFN-γ能抑制HSC增殖、活化，降低α-SMA、Ⅰ、Ⅳ膠原的表達(dá)，促進(jìn)KC生成 IL及TNFα。IFN-γ具有較強(qiáng)的抑制HSC活化與ECM的生成的作用，可促進(jìn)Ⅰ、Ⅲ型膠原降解。

7 胰島素樣生長因子（IGF）

胰島素樣生長因子可影響許多器官內(nèi)細(xì)胞的生長、分化及代謝的調(diào)節(jié)。IGF及其受體參與肝纖維化的形成。胰島素樣生長因子有IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ兩種類型，二者都具有胰島素樣活性。IGF-1可抑制HSC的活化，具有抗肝纖維化的作用，可能與提高超氧化物歧化酶及過氧化氫酶的活性，減少引起HSC活化的刺激因素有關(guān)。

8 活性氧分子（ROS）

KC能產(chǎn)生大量活性氧，通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，加重肝纖維化程度。氧化應(yīng)激是肝纖維化及HSC激活中重要的致病因素。HSC活化狀態(tài)和氧化應(yīng)激的水平相關(guān)。氧化應(yīng)激在誘導(dǎo)HSC的增殖和促進(jìn)膠原合成在肝纖維化中有著重要的作用。KC釋放的ROS通過旁分泌的方式刺激HSC，激活細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)通路，促進(jìn)HSC的膠原合成。

各種損傷因子引起肝損傷，刺激KC分泌多種細(xì)胞因子。KC連同肝細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及自身分泌分泌多種細(xì)胞因子，使靜息狀態(tài)的HSC活化并轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細(xì)胞，合成大量ECM。KC分泌的多種細(xì)胞因子還可以參與免疫調(diào)節(jié)、調(diào)控組織和基質(zhì)修復(fù)等過程，促進(jìn)了肝纖維化的形成和發(fā)展。Duffield等研究顯示，肝纖維化進(jìn)展期阻斷KC可抑制肝纖維化的發(fā)展，肝纖維化恢復(fù)期阻斷KC可抑制ECM的降解。

闡明KC分泌的細(xì)胞因子與肝纖維化進(jìn)程的關(guān)系，深人探討KC、HSC之間的相互影響，對研究肝纖維化的發(fā)病機(jī)理、防治及發(fā)現(xiàn)抗肝纖維化分子作用靶點(diǎn)有重要意義。KC有可能成為逆轉(zhuǎn)肝纖維化新的靶細(xì)胞，為肝纖維化和肝硬化的防治帶來新的突破。

參考文獻(xiàn)

[1] Friedman， S.L. 2003.Liver fibrosis-from bench to bedside. J. Hepatol.38（Suppl.1）：S38-S53.

[2] SafadiR，F(xiàn)riedman S L.Hepatic fibrosis role ofhepatic stellate cell activation[J].Med GenMed，2002，5（4）：27-30.

[3] 譚力學(xué).肝星型細(xì)胞與相關(guān)免疫細(xì)胞[J].重慶醫(yī)學(xué)，2004，33（1）：136-137.

[4] INAGAKI Y，MAMUM M ，KUNAMARU Y，et a1.Constitutive phosphorylation and nuclear localization of Smad3 are correlated with increased collagen gene tran-scription in activated hepatic stellate cells[J].J CellPhysiol，2001，187：117-123.

[5] Flisiak R，Maxwell P.P1asma tissue inhibitor of metal oproteinase-l and transforming growth factor beta1.possible non-invasive biomakers of hep-atic fibrosis in patients with chronic B and C hepatitis [J].Hepatogas-troenterology，2002，49（47）：1369-1372.

[6] ZHANG BB， CAI WM， WENG HL， et al. Diagnostic value of platelet derived growth factorOBB， transforming growth factorObeta， matrix metalloproteinaseO1， and tissue inhibitor of matrix metalloproteinaseO1 in serum and peripheral blood mononuclear cells for hepatic fibrosis[J]. World J Gastroenterol，2003，9（11）：2490-2496.

[7] Novo E，Marra F，Zamara E，et al. Overexpression of Bcl-2 by acti-vated human hepatic stellate cells：resistance to apoptosis as a mechanism of progressive hepatic fibrogenesis in humans[J].Gut，2006，55（8）：1174-82.

[8] Porcile C， Piccioli P， Stanzione S， et al. Proteasome inhibitors induce cerebellar granule cell death： inhibition of nuclear factor-kB activation[J]. Ann N Y Acad Sci，2002，973：402-413.

[9] Kang KH， Lee KH， Kim MY et al. Ras regulation of? NF -kappa B and apoptosis. Methods Enzymol 2001，333：73-87.

[10] 翁山耕，冷希圣，魏玉華.白細(xì)胞介素10抑制枯否細(xì)胞細(xì)胞誘導(dǎo)的肝星狀細(xì)胞激活的研究[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2002，82（2）：104-107.

[11] Wei- Da Zheng， Li- Juan Zhang， Mei- Na Shi， et al. Expression of matrix metalloproteinase- 2 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 in hepatic stellate cells during rat hepatic fibrosis and its intervention by IL- 10[J].World J Gastroenterol，2005，March 28;11（12）：1753.

[12] 蔣向榮，陳治新，張莉娟，等.IGF-1在肝纖維化大鼠中的表達(dá)及IL-10的干預(yù)作用[J].中西醫(yī)結(jié)合肝病雜志，2003，13（3）：154-156.

[13] 陽惠湘，易艷容.干擾素-a對CCl4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化治療作用[J].中南大學(xué)學(xué)報：醫(yī)學(xué)版，2008，33（10）：919-925.

[14] 張宇，陳煥永，朱思和，等.干擾素-A抗肝纖維化作用的臨床觀察[J].藥品評價，2007，4（4）：294-297.