中医药对治疗肝纤维化相关信号通路的研究进展

张先姚，李梦梦，王 姣，吴 欣，张国梁

（1.安徽中医药大学研究生院，安徽 合肥230012； 2.安徽中医药大学第一附属医院，安徽 合肥230031）

肝纤维化（Hepatic fibrosis，HF）的定义从分子生物学方面来讲是由于各种细胞因子所导致的基因表达调节异常，即ECM 基因表达增强，降解ECM 的酶类基因表达下降。肝纤维化是慢性肝病到肝硬化的一个中间环节，临床上很难将其分开。近年来的研究表明，如果能通过一定的治疗或直接抑制ECM 的形成并（或）促其降解，那么已经形成的肝纤维化甚至早期肝硬化是可以逆转的。近年来，由于分子技术的不断发展，对肝纤维化的发生机制有了新的认识和进一步的探讨。然而，目前西医对于抗纤维化疗效尚不确切，还有毒副作用，因此，为了解决这一问题，很多学者开始研究并发现中医药在抗肝纤维化治疗中有着明显的优势，展示了抗肝纤维化的良好前景。本文主要从与肝纤维化发生发展的相关信号通路及中医药治疗来综述其研究进展。

1 HF 的发生机制

HF 是一个复杂的过程，在全球范围内，HF 的最常见病因是病毒感染（慢性乙型肝炎和慢性丙型肝炎）及酒精性肝损伤［1］；其他还有药物与毒物、血吸虫、代谢和遗传、胆汁淤积、自身免疫性肝病等原因。其形成机制主要由于各种损伤因素长期刺激肝脏，持续激活了肝窦内肝星状细胞，从而使得胶原等ECM 成分代谢失衡，降解小于生成，促使肝脏ECM 沉积与组织结构重构，进而形成肝纤维化［2］。

1.1 与HF 发展有关的细胞-肝星状细胞（HSCs）

目前，临床及动物实验研究主要围绕HSC 的激活来进行，认为HSC 的持续激活是HF 发生、发展的主要原因，肝星状细胞激活以后，再分化成肌成纤维细胞促进了HF 发展。HSC 的激活主要有两种方式-自分泌和旁分泌。在正常肝脏中，星状细胞参与了视网膜的存储，通过内皮细胞的相互作用、细胞外基质的稳态、药物的解毒、免疫反应，以及通过包括肝细胞生长因子的分裂素的分泌来保存肝细胞［3］。在肝损伤过程中，来自受损上皮细胞、纤维化组织微环境、免疫和系统代谢失调、肠道菌群失调和肝炎病毒的旁分泌信号可以直接或间接诱导星状细胞活化，由邻近的细胞如巨噬细胞和受损的肝细胞产生各种介质，从而引起星状细胞活化为α-平滑肌细胞，表达收缩肌纤维母细胞，导致血管扭曲，增加血管阻力，从而促进门脉高压。星状细胞活化的其他特征包括有丝分裂介导的增殖、由结缔组织生长因子驱动的纤维生成增加、转化生长因子beta 1 扩增炎症和免疫调节、改变基质降解。而活化的HSCs 继续接受刺激，并采取必要的动作，包括趋化、增殖、ECM合成和收缩。在修复过程完成后，再将活化的HSCs 恢复到其静止状态或细胞凋亡。然而，慢性肝损伤时，HSCs 不断被激活，导致大量的瘢痕形成，最终导致肝功能衰竭［4-5］。

1.2 与HF 发展有关的信号通路

1.2.1 转化生长因子-β（TGF-β）/Smad 信号转导通路 TGF-β 信号通路主要作用是通过细胞生长、增殖、分化、迁移等过程在机体中表达。HF 是肝细胞外空间内的I 型胶原沉积增加的结果，是所有形式的肝损伤的共同重要标志，在HF 的发病机制中TGF-β1扮演着重要角色。研究表明，TGF-β 信号诱导的Smads 蛋白家族参与纤维化的发病过程，SMAD 蛋白质已经被广泛的研究作为TGF-β1的关键细胞内感受器和转录因子。在HF 的过程中，SMAD3 和SMAD4 是亲纤维化的，而SMAD2 和SMAD7 是保护性的。SMAD3 的缺失抑制I 型胶原蛋白的表达，阻断上皮-肌成纤维细胞的转化。相反，SMAD2 上调I 型胶原蛋白的表达。SMAD4 通过增强SMAD3 应答启动子活性，在纤维化疾病中起着至关重要的作用，而SMAD7则对SMAD3 诱导的纤维化产生反作用。有研究表明，肝星状细胞中SMAD2 和SMAD3 的磷酸化均可在肝纤维化组织和细胞中检测，结果SMAD2抑制了SMAD3 的磷酸化和核易位，可以保护SMAD3 介导的纤维化反应［6-7］。越来越多的证据表明，TGF-β/SMAD 信号通路参与了HF 的发生和发展。Park JH 等［8］通过实验研究表明，京尼平苷显著抑制TGF-β1-induced mRNA 和蛋白表达的I 型胶原蛋白，从而得出京尼平苷可能抑制TGF-β1-induced EMT 从 而 抑 制TGF-β/Smad 和ERKmitogen-activated 蛋白激酶（MAPK）信号通路。

1.2.2 JAKs-STAT 信号转导通路 Janus 激酶（JAKs）/信号传感器和转录激活（STAT）信号通路是一个重要的信号转导通路，激活多种细胞因子和生长因子，介导多种细胞过程参与肝纤维化，包括增殖、分化、凋亡和炎症。有研究报道JAK1 是一种本构TGF0205RI 结合蛋白，在TGF-0205 刺激的几分钟内，绝对需要以SMAD-独立的方式磷酸化状态。随着SMADs 的激活，tgf-0205 也诱导了需要SMAD、de novo 蛋白合成和JAK1 的贡献的STAT 磷酸化的第2 阶段，因此JAK1-STAT3和SMAD 通路之间的合作对TGF-0205 在HF 中的作用至关重要［9］。Wang W 等［10］实验研究表明，通过阻断肝星状细胞的JAKs/STAT 通路，从而抑制肝星状细胞的激活。

1.2.3 MAPK 信号转导通路 MAPK 信号通路家族主要包括细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）、P38、JNK（c-Jun 氨基末端激酶）和大丝裂原激活蛋白激酶ERK5/BMK1 亚族，其中前3 个亚族研究较多。Kostadinova R 等［11］实验研究结果显示，GW501516 通过磷酸肌蛋白-3 激酶/蛋白激酶-c/蛋白激酶-3 途径增加了P38 和c-Jun n-末端激酶的磷酸化，刺激了HSC 的增殖，从而增强了纤维化和炎症反应。从而得出P38 和JNK MAPK 通路刺激HSCs 增殖，阐明了GW501516 依赖促进肝修复的机制。Fan HN 等［12］探讨硫化氢（H2S）对活化肝星状细胞（HSCs）和四氯化碳（CCl4）诱导的肝纤维化大鼠的体外和体内效应，研究H2S 对磷酸-P38、磷-AKt 和nf-kb 的体外和体内表达。结果表明外源H2S 抑制活化的hsc-t6 细胞，诱导细胞周期阻滞和凋亡。减少磷-P38 和增加磷-akt 表达可通过外源H2S 介导抗纤维化作用。另外有研究指出，氧化酪氨酸（o-tyr）可通过MAPK/TGF 诱导氧化损伤和肝纤维化［13］。

1.2.4 PI-3K-AKt/PKB 信号转导通路 PI-3K 的产物PIP3 能调节一系列蛋白激酶的活性，对AKt/PKB 的活化作用通过自身磷酸化和PDK1 的催化作用实现，而活化的AKt/PKB 通过磷酸化下游的许多靶蛋白而介导生物学活性和调节基因的表达，同时还能抑制凋亡和调节细胞周期。脂肪细胞因子-瘦素促进肝星状细胞（HSC）激活（肝纤维化的关键步骤）和肝纤维化。microrna-122（mir-122）是最丰富的肝特异性miRNA，并被证实可以抑制肝纤维化并降低HSC 增殖。有实验研究表明，瘦素抑制mir-122 启动子活性。Forkhead box 蛋白O1（FoxO1）在56 左右的位点与mir-122 启动子结合，从而促进mir-122 启动子活性，可以通过serine 256 的瘦素诱导的FoxO1 磷酸化来抑制，表明瘦素在HSCs 中抑制了PI3K/Akt/foxO1 轴的microrna-122 表达［14］。Peng R 等［15］研究表明，丹参醇能通过靶向多机制与PI3K/AKT/mTOR/p70S6K1信号通路相关的多种机制发挥抗纤维化作用。Wu L 等［16］研究槲皮素的肝损伤通过抑制TGFβ1/Smads 信号通路和激活PI3K/Akt 信号通路抑制自噬在胆管结扎（BDL）或CCl4诱导肝纤维化。

2 HF 的中医药治疗

抗HF 的治疗主要是通过改善患者肝脏功能，从而延缓HF 进一步向肝硬化、肝癌发展，同时逆转（或治愈）HF。目前，导致HF 的原因很多，靶点尚未明确，单一靶点的药物治疗疗效也不明显，而中医药的快速发展，已成为国内外学者研究HF 防治的热点，且显示出明显的优势和特色。

2.1 中医药单体治疗

黄进等［17］研究发现，与模型组比较，黄芪多糖（APS）各剂量组对CCl4诱导的HF 大鼠有着一定的干预作用，主要表现为血清肝功水平、HF 程度明显降低，肝组织TGF-β1、Smad3、Smad4 表达量显著降低，Smad7 表达量显著增高，其作用机制可能与调节TGF-β1/Smads 信号通路有关。刘绍能等［18］研究表明，芪术颗粒可能通过调控PI3K/Akt 信号传导通路的激活，从而达到抑制HF 的作用。

2.2 中医药复方治疗

李洁［19］实验研究认为，加味茵陈四逆汤的抗HF 作用可能是通过抑制TGF-β1/Smads 信号通路的TβRI、Smad3 的表达。徐文洋［20］研究认为加味茵芍散主要是通过下调TGFβ1、Smad3 的表达、阻断T GF-β1/Smad 信号传导通路来抑制HSC 的增殖，从而达到抗HF 的效果。娄莹莹等［21］发现，肝复健方可能通过抑制Leptin、OB-Rb 表达，进而抑制JAK2/STAT3 信号通路，从而达到抗HF 的目的。孙润雪［22］研究认为，化浊解毒方改善HF 的机制可能是通过抑制MMP13 表达，促进ECM 降解，进而改善ECM 的沉积；同时通过降低HSC 中p-ERK、PI3K、p-Akt 蛋白的表达，进而阻断ERK 及PI3K/Akt信号转导通路，从而减轻HSC 活化程度。张国梁等［23］研究发现鳖甲软肝饮能使CCL4诱导的大鼠肝纤维化模型肝组织细胞中的P38MAKP 蛋白和mRNA 表达含量显著降低，可能是通过抑制P38MAKP 信号通路的表达有关，进而达到抗HF效果。

2.3 中西医联合治疗

高衍义等［24］发现虎芪益肾健脾调肝颗粒合阿德福韦酯治疗慢性乙肝肝纤维化可以降低患者血清IL－6、IL－1 及IL－13 水平、HA、PC－Ⅲ、Ⅳ－C 和LN、TNF－α 含量，抑制TNF－α、TGF－β1、TIMP－1、PDGF 的过度表达，升高血清IL－2 水平，从而发挥抗HF 的作用。郭德洪［25］发现，与常规西医处理HF 患者相比，恩替卡韦及肝苏软胶囊联合治疗对AST、ALT 等肝功能指标以及肝纤维化血清指标的改善幅度较为明显。

2.4 其他疗法

孙洁［26］认为电针结合人胚胎间充质干细胞（hEMSCs）移植对酒精性肝纤维化模型大鼠的干预具有明显的抗HF 作用，可能是通过降低酒精性肝纤维化模型大鼠血清中升高的IGF-Ⅰ、Ⅳ型胶原、MMP-2、TIMP-1 含量，改善HF 导致的肝细胞变性、坏死程度，抑制胶原纤维增生及病变肝组织中TGF-β1、TNF-α 的高表达。孔德松等［27］研究表明针刺通过抑制CCl4致肝纤维化大鼠的PDGF信号通路，减少ECM 的沉积，促进细胞外基质的降解，从而起到抗HF 的疗效。关鑫［28］研究认为电针抗HF 的作用机制可能通过保护肝细胞，抑制PDGF-BB 及其受体的表达，下调ERK 蛋白的磷酸化，抑制MAPK/ERK 信号转导通路，进而抑制细胞外基质的合成，减少胶原沉积，从而起到治疗HF的疗效。

3 展 望

综上所述，中医药治疗HF 的研究取得了显著的进展，中西医联合治疗也在不断研究中，为治疗HF 提供了多种选择。但这一研究仍有亟须解决的问题：辨证论治是中医的精髓所在，而当前中医对肝纤维化的辨证分型尚未统一标准，因此规范肝纤维化的中医辨证分型是我们下一步研究的重点；实验研究大多使用动物模型，由于个体化差异，使得实验研究有效的药物应用于临床未必有效；形成肝纤维化的原因和机制很多，值得进一步探讨研究，从而选取有效的治疗方案；中西医结合治疗，并不是简单的重复叠加，如何实现治疗效果的最大化值得进一步探究。