肝星状细胞储存的视黄醇对慢性肝病的影响

郭悦承 陆伦根

肝星状细胞(HSC)存在于Disse腔中，含有多个富含视黄醇的脂滴，对于慢性肝病的发生、发展具有重要意义。来自受损上皮细胞、肠道菌群失调、组织微环境失衡、免疫和全身代谢失调以及肝炎病毒产物的旁分泌信号促使HSC活化，使其成为分泌基质蛋白的肌成纤维细胞，参与肝脏炎性反应及再生的进程[1]，促进肝纤维化、肝细胞癌(HCC)、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发生、发展。

视黄醇可调节体内多种细胞活动，如细胞的增殖、分化及肿瘤的发生等[2]。视黄醇代谢与肝脏密切相关，肝脏不仅控制着视黄醇的储存和代谢，也是许多类视黄醇作用的重要靶点[3]。视黄醇及其代谢产物视黄醛、视黄酸(RA)也与肝脏疾病的发生、发展密切相关。参与视黄醇代谢的细胞主要是肝细胞和HSC，前者通过视黄醇结合蛋白(RBP)的合成和分泌参与视黄醇的摄取和转化，后者储存了人体50%～80%的视黄醇。然而，视黄醇在HSC活化中的作用以及对慢性肝病发生、发展的影响尚不明确。本文主要就视黄醇代谢对HSC活化和肝脏的纤维化、脂肪变性、炎性反应、再生及HCC的影响作一综述。

1 视黄醇代谢对HSC活化及肝纤维化的影响

视黄醇和RA可预防肝纤维化的进展。视黄醇通过激活JAK2/STAT5信号通路并上调固醇调节元件结合蛋白-1(SREBP-1)的表达来抑制肌成纤维细胞标志物的产生，这对维持HSC的静止状态有重要作用[4]。研究显示利用视黄醇偶联的脂质体向HSC递送特异性siRNA可抑制HSC中胶原蛋白的分泌[5]。肝纤维化早期的细菌移位和脂多糖渗漏可导致HSC中自噬体形成和自噬流增加。受自噬影响，当细胞内RA以及相关靶基因减少时，转化生长因子-β(TGF-β)伪受体BAMBI表达下调，HSC对TGF-β的敏感度升高，肝纤维化加重[6]。受RA相关基因调控，硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)可抑制硫氧还蛋白(TRX)的抗氧化活性，而降低TXNIP水平可抑制氧化应激，从而抑制HSC活化[7]。此外，RA通过降低天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)水平和抑制p38/MAPK通路活化来阻止超氧化物介导的活化HSC的凋亡[8]。

然而，有学者指出视黄醇代谢可促进HSC的活化并导致肝纤维化进展。在四氯化碳(CCl4)和硫代乙酰胺诱导的大鼠肝纤维化早期阶段，肝脏中视黄醇、视黄醛水平下降，视黄醛氧化酶、视黄醛脱氢酶、视黄醛还原酶的活性降低而RA水平升高，但在血清中则呈相反趋势，表明视黄醇代谢为RA的过程可能与HSC活化相关[9]。此外，RA可在HSC活化期间增强视黄酸受体α(RARα)/RARβ信号转导，并通过合成纤溶酶原激活物导致TGF-β活化，随后诱导肝纤维化[10]。也有研究表明HSC对视黄醇敏感度的多样性与其活化状态有关，如新鲜分离的大鼠HSC对视黄醇处理敏感，α-平滑肌肌动蛋白表达被抑制，而慢性培养的HSC则无此反应[11]。

视黄醇代谢酶可促进HSC活化并促进肝纤维化。在几种视黄醇代谢酶中，视黄醇脱氢酶3(ADH3)可促进HSC活化并抑制自然杀伤(NK)细胞活性；体内和体外研究均证实了抑制ADH3基因可改善肝纤维化，使凋亡的HSC增多，NK细胞活化增强，胶原蛋白和TGF-β表达下调[12]。

2 视黄醇代谢对HCC的影响

视黄醇对HCC进展有一定的影响。外源性类视黄醇如非环状类视黄醇可通过下调成纤维细胞生长因子(FGF)受体表达和FGF介导的信号转导来抑制肿瘤细胞的生长[3]。有学者提出，非环状类视黄醇与血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂(ARB)联用可抑制HCC细胞增殖，并可抑制肝内血管形成、脂质过氧化和炎性反应[13]。此外，肿瘤内Th17细胞的高度浸润与人和小鼠HCC的进展相关[14]，活化的HSC可能通过RA抑制Th17细胞分化从而抑制HCC的进展[15]。

视黄醇酰基转移酶(LRAT)对于HSC的活化以及HCC进展具有重要意义。LRAT可将视黄醇转化为视黄酯。HSC通过表达LRAT和细胞视黄醇结合蛋白-1(CRBP-1)来维持储存视黄醇的能力[16]。LRAT缺乏虽然对肝纤维化的发生无明显作用，但其可降低二乙基亚硝胺(DEN)诱导的肝损伤和肿瘤负荷，这表明LRAT缺陷可能通过促进类视黄醇信号转导从而抑制HCC的进展[17]。

3 视黄醇及RA对肝脏脂代谢的影响

HSC中的视黄醇可促进肝脏脂肪沉积。当视黄醇不足时，机体通过三酰甘油脂肪酶(ATGL)动员储存的视黄醇以满足代谢需要[18]。视黄醇通过脂肪分化相关蛋白(ADRP)抑制HSC的活化，而ADRP与肝脂肪变性显著相关[19]。此外，体外实验也证实了应用视黄醇干预HSC细胞系(HSC-T6)可促进脂滴内的脂质合成和沉积[18]。肝细胞中的RA及 RARγ介导的大麻素1受体(CB1R)活化可促进脂肪生成并抑制肝脏中的脂肪酸氧化，从而加重肝脂肪变性[20]。

然而有趣的是，RA可改善脂代谢紊乱。RA可通过上调过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)以及类视黄酸受体α(RXRα)促进脂肪酸氧化，并通过SREBP-1c和脂肪酸合成酶(FAS)抑制脂肪酸合成[2,21]。鸢尾素具有治疗肥胖和2型糖尿病的潜力，而RA可通过激活5-磷酸腺苷(5-AMP)依赖的蛋白激酶(AMPK)来促进肝脏中鸢尾素的释放，并促进其在棕色脂肪和白色脂肪中累积[21]。

4 视黄醇对肝脏炎性反应及再生的影响

HSC调控肝脏炎性反应的过程与视黄醇代谢有关。HSC参与了调节性T细胞(Treg细胞)的诱导[15]，可发挥抗原递呈的作用，激活T细胞并引起T细胞反应。HSC通过表达CD1d以及主要组织相容性复合体-Ⅰ(MHC-Ⅰ)、MHC-Ⅱ，激活CD8+、CD4+T细胞和NKT细胞[22]。RA在HSC与NK细胞的相互作用中扮演了重要角色。RA促进活化的HSC表达NK细胞表面活化受体NKG2D的配体RAE-1，抑制TGF-β/Smad3信号，从而增强NK细胞的杀伤能力[23]。在病毒性肝炎小鼠模型中，RA可通过mTORC1促进肝脏γδ T细胞产生白细胞介素-22(IL-22)；此外，RA还下调了树突状细胞(DC)中S100家族蛋白的表达，抑制了核因子-κB(NF-κB)通路和细胞外调节蛋白激酶(ERK)通路的激活，降低了DC的趋化作用，并减弱了它们启动T细胞的能力[24]。上述研究结果表明RA在肝炎病毒感染中起着免疫调节作用。

HSC中的视黄醇可促进肝脏再生。有研究指出，HSC活化后，视黄醇脂滴短期内逐渐减少，并在肝部分切除术后逐渐恢复，但视黄醇稳态的恢复比肝脏体积的恢复需要更长的时间[1]，且肝部分切除术后的肝脏再生过程需要增强的ADH活性[25]。这提示HSC的内源性视黄醇可能作为肝细胞中的ADH底物从而促进肝脏再生。有研究在小鼠口服强饲模型中发现，RA可促进肝细胞周期基因(Cdk1、Cdk2、Cyclin B、Cyclin E、Cdc25a)与RXRα、RARβ的结合，从而促进肝脏再生[26]。此外，肝脏再生也与肠道菌群和胆汁酸池的组成有关，RA处理在降低厚壁菌门与拟杆菌门比率的同时，还提高了肝脏中亲水性与疏水性胆汁酸(BA)的比率，并通过激活FGF及其下游靶标AMPK和ERK1/2促进肝脏再生[27]。

5 视黄醇代谢与慢性肝病易感性

视黄醇代谢与慢性肝病的易感性有潜在联系。包含PNPLA3基因的Patatin样磷脂酶结构域中的单核苷酸多态性(SNP)导致Ile148Met突变，与NAFLD患者的组织学病变严重程度、纤维化以及HCC进展相关[28]。PNPLA3在人类HSC中高度表达，受视黄醇和胰岛素的调节，可将棕榈酸视黄酯水解成视黄醇和棕榈酸[29]，而突变型PNPLA3(Ile148Met)可显著降低酶活性。

6 结语

肝纤维化的发生、发展机制、诊断和治疗研究方面已取得了巨大进展。目前普遍认为HSC是驱动肝纤维化发生、发展的主要细胞，其增殖、促炎以及趋化等作用与细胞外基质的产生密切相关。诸多慢性肝病如HCC、NAFLD等也与HSC活化以及视黄醇丢失有关。HSC来源的视黄醇及其代谢衍生物可参与肝脏的脂代谢、炎性反应、再生的调控并影响HCC的进展。然而在肝纤维化中，视黄醇及RA的作用仍存在争议[10,30]。视黄醇相关信号通路活化HSC的机制及其对各种肝脏疾病发生、发展的作用还需要进一步的研究证实。