星状细胞的激活与凋亡对肝纤维化的影响

胡 倩梁 健邓 鑫陆飞国温映华

（1.广西中医药大学，广西 南宁 530001；2.广西中医药大学附属瑞康医院，广西 南宁 530000）

星状细胞的激活与凋亡对肝纤维化的影响

胡 倩1梁 健2邓 鑫2陆飞国1温映华1

（1.广西中医药大学，广西 南宁 530001；2.广西中医药大学附属瑞康医院，广西 南宁 530000）

肝纤维化（ Hepatic Fibrosis，HF) 是一个病理生理过程，是指由各种原因（病毒性肝炎、酒精肝、脂肪肝、自身免疫性疾病等）所致肝内结缔组织异常增生。如果病因长期不能去除，各种慢性肝病就会通过纤维化的过程向肝硬化、肝癌发展。肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）是肝脏特有的间充质细胞。研究表明肝星状细胞的激活、增殖是肝纤维化发生的中心环节，因此抑制其增值和活化与促进其凋亡是抗肝纤维化治疗的重要方向。现对目前针对肝星状细胞抗肝纤维化治疗的研究进展予以综述。

肝纤维化；星状细胞；激活；凋亡

肝纤维化(Hepatic Fibrosis，HF)是一个病理生理过程，是指由各种原因（病毒性肝炎、酒精肝、脂肪肝、自身免疫性疾病等）所致肝内结缔组织异常增生。如果病因长期不能去除，各种慢性肝病就会通过纤维化的过程向肝硬化、肝癌发展。肝纤维化具有可逆性的特点，近年来研究[1]表明，肝星状细胞(hepatic stellate cell，HSC)的激活、增殖是肝纤维化形成的中心环节，激活的肝星状细胞通过增生和分泌细胞外基质参与肝纤维化的形成和肝内结构的重建，自分泌的多种细胞因子作用于HSC表面的受体，通过细胞内信号转导，不断刺激HSC自身分裂增殖，并大量合成和分泌胶原等细胞外基质(extracellular matrixc，ECM)在肝内沉积，最终导致肝纤维化[2]。

1 星状细胞

HSC是ECM的主要来源，其位于Disse间隙内，紧贴着肝窦内皮细胞和肝细胞［3-4］。大小介于肝细胞与库普弗细胞之间，不表达平滑肌肌动蛋白，并且增殖活性较低。其形态不规则，胞体呈圆形或不规则形，常伸出数个星状胞突包绕着肝血窦。此外，HSC还伸出胞突与肝细胞、邻近的星状细胞相接触。正常情况下HSC表现为富含VitA脂滴的静止型，其功能主要有：（1）代谢和贮存 VitA；（2）储存脂肪；（3）合成和分泌胶原及糖蛋白、蛋白多糖等基质成分；（4）合成基质金属蛋白酶；（5）表达细胞因子及受体；（6）参与肝窦血流调节。星状细胞的激活与凋亡是肝纤维化的重要影响因素。

2 星状细胞的增殖和活化

HSC在HF的发生发展中起到关键作用，肝星状细胞的激活过程包括两个主要阶段：即启动阶段和持续阶段。启动阶段主要是依赖于旁分泌刺激因素。而持续阶段则与旁分泌、自分泌刺激因素均有关。正常情况下肝星状细胞处于静止状态。当肝脏受到炎症或机械刺激等损伤时, 炎性因子的释放导致HSC的活化，细胞内的脂类丢失，转变为具有增殖、迁移、收缩和分泌ECM能力的细胞，可以与周围的肝细胞、库普弗细胞、窦内皮细胞和免疫细胞相互作用，分泌各种细胞因子、趋化因子如肿瘤坏死因子(TNF-α)、转化生长因子(TGF-β)、血小板源性生长因子(PDGF)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素生长因子(IGF-1)、内皮素(ET)-1等，作用于星状细胞并使之出现肌成纤维母细胞样表型转化，最终导致肝纤维化[5]。

2.1肿瘤坏死因子( TNF-α)

TNF-α是由一种重要的促炎细胞因子，在肝损伤和炎症反应中既可促进炎症反应，又可促进间质细胞的增殖分化和细胞外基质合成，目前被认为是参与多种炎症与免疫过程的重要介质。TNF-α不但可引起巨噬细胞和中性粒细胞的活化，促进星状细胞和纤维母细胞增殖，还能刺激星状细胞的胶原合成.引起肝脏大量细胞外基质的合成与沉积，从而导致肝纤维化[6-8]。闫颖等[9]研究表明，三甲散加减方(组成：鳖甲、龟甲、穿山甲、僵蚕、蝉蜕、土鳖虫、桃仁、当归、柴胡、白芍、甘草等)通过降低肝纤维化大鼠 TGF-β、TNF-α表达水平，能逆转CCl4诱导的肝纤维化的病理损害，从而阻止HSC的活化，最终达到防治肝纤维化的目的。李风华等[10]研究证实冬虫夏草中虫草菌丝及其组份通过抑制库普弗细胞活化和细胞因子TNF-α和TGF-β的释放，能够显着改善肝脏功能，从而抑制肝星状细胞活化，从而抗肝纤维化。

2.2转化生长因子( TGF-β)

TGF-β1在肝纤维化发生、发展中起重要作用，被认为是最重要的致纤维化因子[11]。何梅英[12]研究表明丹参冻干粉针在一定的计量范围内通过抑制 TGF-β而抑制星状细胞增殖，最终达到抑制肝纤维化的目的。张希顺等[13]通过研究发现丹红软肝胶囊可以产生TGF-β1抑制活化的HSC及HSC分泌胶原，进而抑制HSC的增殖，达到抗纤维化。王清兰等[14]研究表明扶正化瘀方（组成：丹参、桃仁、五味子、绞股蓝、冬虫夏草菌丝、松花仁）可下调纤维化大鼠肝脏及HSC中的 TGF-β1/Samd 病理信号转导通路，从而达到抗纤维化的作用。

2.3血小板源性生长因子( PDGF)

血小板衍化生长因子是机体内一种主要的促分裂原与催化剂，是肝星状细胞的最强丝裂原。PDGF—BB主要由肝内库普弗细胞和HSC产生，是较强的有丝分裂原之一。HSC活化早期PDGF受体增强了HSC对这种丝裂原的反应，可促进成纤维细胞、内皮细胞和单核细胞等的增殖，参与组织的愈合及修复过程。对HSC的活化、增殖均有显著作用。PDGF 与细胞膜上相应受体结合，并使其发生磷酸化，从而激活一系列信号途径[15-16]。项荣等［17］研究发现柔肝灵颗粒可以有效降低血清MMP-2和PDGF-BB 的含量，减轻肝纤维化。刘雪梅等[18]经研究发现白花丹醌（白花丹，广西瑶医称为“三钱三”，有治疗肝炎、肝硬化和跌打扭伤的作用）其抗肝纤维化作用途径是通过抑制HSC的TNF-αmRNA和PDGF—BB mRNA表达，影响HSC活化，可延缓肝脏纤维化的发生发展进程。Cheng Qiru[19]等研究表明栀子苷通过核糖体蛋白s6激酶达到抑制PDGF诱导的HSC-T6的增殖与活化。半枝莲可明显改善肝纤维化大鼠肝功能，抑制TGF-α和PDGF的表达以及肝脏脂质过氧化物的形成，从而发挥预防肝纤维化的作用[20]。

2.4肝细胞生长因子( HGF)

肝细胞生长因子是由非实质细胞如 HSC、窦状内皮细胞产生的多效性的细胞因子，在刺激肝细胞增殖和抑制肝纤维化中起重要作用，是目前已知生物活性最广泛的生长因子之一，能刺激多种上皮和内皮细胞进行有丝分裂、运动以及促进肾小管形态发生，在组织器官损伤修复、形态发生和肿瘤转移过程中发挥重要的作用。HGF可以减少前胶原mRNA的表达水平、抑制TGF-β mRNA的表达、保护肝细胞、促进肝细胞增殖与成熟。研究表明[21]，激活的HGF能够通过Rho通路引起HSC凋亡的增加，从而减少肝纤维化的发生。研究发现[22]，HGF能通过抑制肝门肌成纤维细胞增殖，促进其凋亡这一新的机制促使肝纤维化消退。

3 星状细胞的凋亡

激活的肝星状细胞有两个去向：（1）由激活态转变回静止态。目前研究认为干扰素10（IL-10）是一种能够调控这一反应的刺激因子，可以下调炎症反应并增加组织间隙胶原酶的活性；（2）发生细胞凋亡而死亡。体外培养试验表明，静止的肝星状细胞不发生凋亡，肝星状细胞在活化的同时出现自发性凋亡。近年来，有许多专家，学者致力于肝星状细胞凋亡分子机制的研究，也得出许多专业成果，现已证明有多种基因产物与肝星状细胞凋亡过程相关。其中包括bcl-2调节蛋白家族、Fas与FasL系统死亡受体家族、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶即Caspase家族等。最近的研究表明［23］，实验性肝纤维化通过肝星状细胞凋亡而得以逆转。据推测，肝星状细胞凋亡诱导肝纤维化逆转的主要机制在于一方面引起基质生成源的减少，另一方面减少基质金属蛋白酶抑制物的表达从而促进基质的净降解增加。活化的肝星状细胞的凋亡在该细胞的清除、肝纤维化逆转的过程发挥着重要的作用［24-25］，即可以通过促进HSC的凋亡减少活化的HSC数量、减少细胞外基质的沉积，这将去除成纤维细胞,使纤维瘢痕正常降解促进纤维化的逆转。

3.1基质金属蛋白酶(TIMP-1)

基质金属蛋白酶一基质金属蛋白酶抑制剂是肝脏 ECM代谢的主要调节因素，前者促进降解，后者是对前者降解作用的抑制。TIMPs是一组低相对分子质量糖蛋白，血清TIMP-1可能是诊断早期肝纤维化的有效指标[26-27]。Zhao等[28]研究表明，粉防己碱通过抑制星状细胞的激活，减少胶原累积，通过诱导细胞凋亡蛋白酶活性促进HSC凋亡，从而达到抗纤维化。实验表明[29]，复方小柴胡汤可通过降低肝纤维化大鼠TIMP-1水平，有效减轻和抑制肝纤维化进程。

3.2bcl-2、bax调节蛋白

HSC 凋亡主要受Bcl-2家族的调控。Bcl-2是最重要的抗凋亡因子[30]。刘丰林等[31]研究表明，肝病二号合剂（组成：黄芪、党参、赤芍、柴胡、当归、丹参、川芍、黄精、山茱萸、枸杞子、龟板、鳖甲、防己、冬虫夏草、甘草、垂盆草、山豆根组成）剂可以通过使bcl-2，bcl-2a，bax蛋白表达增加诱导肝纤维化大鼠肝星状细胞凋亡。李方春等[32]研究证实丹参能够通过调节Bcl-2基因表达从而阻断CCl4诱导的肝纤维化大鼠减少肝脂肪变性，阻断肝纤维化。刘翠芸[33]等研究表明干扰素α-2a存在通过调节bcl-2、bax基因的表达，诱导活化的肝星状细胞凋亡途径，从而阻断CCl4诱导的肝纤维化。赵晓芳等［34］实验表明半枝莲可下调 Bcl-2、Bax比率，促进HSC-T6凋亡，达到治疗肝纤维化的效果。

3.3Fas/FasL系统

Fas也称Apo-1或CD95，属于肿瘤坏死因子（TNF）受体和神经生长因子（NGF）受体超家族，Fas配体(FasL)是细胞表面的两种跨膜蛋白.目前研究认为FasL是死亡因子,Fas则是它的受体。当一个细胞的FasL与另一个细胞的Fas结合时,可以导致表达Fas的细胞凋亡。程臣[35]等 发现壮肝逐瘀煎通过上调Fas/FasL蛋白和基因的表达，促进活化HSC凋亡的作用，调控Fas/FasL凋亡信号通路的传导，从而达到抗肝纤维化的作用。CHEN Yun xin[36]等认为白细胞介素-10的抗纤维化作用与其抑制HSC增殖相关，FasL表达的增强可通过与周围的HSC及自身的细胞膜上的Fas结合，介导后两者凋亡。田君湘[37]实验紫花牡荆素促进肝星状细胞凋亡的作用机制，可能是通过上调Fas/FasL基因表达，促使线粒体通透性增加，再激活Caspase3蛋白诱发细胞凋亡。

3.4NK细胞

NK细胞即自然杀伤细胞，它是人体防御体系的第一道屏障。它通常处于休眠状态，一旦被激活，它们会渗透到大多数组织中攻击肿瘤细胞和病毒感染细胞。

Melhem[38]等试验表明，在动物肝纤维化模型中NK 细胞能够通过促进活化的星状细胞凋亡，达到抗纤维化作用。adaeva等[39]发现早期激活的HSC 可以表达NK 细胞激活配体，NK细胞能够选择性的杀死早期激活的 HSC，从而抗肝纤维化。

4 小结

综上所述，活化HSC数量的增加是肝纤维化形成的中心环节，凋亡则导致其数量减少，实现肝纤维化的逆转。因此，可从抑制HSC的激活及促进HSC凋亡两方面进行抗纤维化的治疗。在临床上可对各种导致肝星状细胞增殖与活化的影响因子，如：肿瘤坏死因子，转化生长因子等进行抑制，或导对致其凋亡的影响因子，如：基质金属蛋白酶 TIMP-1 ，bcl-2、bax调节蛋白进行促进从而达到逆转肝纤维化的目的，为临床治疗慢性肝病提供了新的方法与思路。影响肝星状细胞的因素错综复杂。应用高选择性的HSC凋亡因素诱导活化的HSC凋亡将是治疗和逆转肝纤维化的新途径。因此, 我们仍需不断研究发掘。

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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

国家自然科学基金资助（81360595、81360532）。

胡倩（1989－），女， 湖南人，广西中医药大学硕士研究生，从事中西医结合防治消化系统疾病临床研究。