慢性肝病女性患者绝经后雌激素抗肝纤维化的作用机制

徐文倩， 吴瑶麒， 张近远， 杨天闯， 李合国， 郭 敏

1 河南中医药大学 第一临床医学院， 郑州 450000；2 河南中医药大学第一附属医院 脾胃肝胆科， 郑州 450000

肝纤维化是慢性肝损伤过程中肝脏自我修复、纤维瘢痕替代原有正常肝脏组织的过程，导致正常肝脏结构被破坏，从而影响其正常的生理功能[1]。它的发病具有明显年龄与性别差异，美国一项关于肝纤维化的研究[2]表明，年龄<50岁的男性肝纤维化患者是同年龄段女性患者的1.8倍，>50岁的男性为女性的1.2倍。Yang等[3]研究表明，绝经后女性肝纤维化进展速度是绝经前女性的0.14倍。肝纤维化的严重程度与雌激素的缺乏状态成正比[4]，患有慢性肝病的女性在更年期之后，随着体内雌激素水平下降，肝纤维化的风险也在不断增加。肝纤维化发病是一个复杂的过程，课题组将从以下几方面对雌激素抗肝纤维化的机制进行综述。

1 雌激素用于肝纤维化治疗临床研究概述

雌激素属于类固醇类，主要产生于卵巢和胎盘，少量由肝、肾上腺皮质、乳房等部位分泌[5]。女性绝经以后，处于一种雌激素持续性缺乏的状态。体内雌激素水平下降而诱发一系列代谢异常从而激活肝纤维化的启动因子，导致肝星状细胞(HSC)被激活、成纤维细胞的异常积累和过度的细胞外基质(ECM)沉积，并伴有明显的炎症反应和肝组织病理性改变[6]。有研究[7]表明，<45岁的女性非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)进展为肝纤维化可能性为2.1%；年龄在45～54岁为2.2%；>54岁则为3.9%。早在1994年Robson等[8]认为慢性肝病可能会导致雌激素水平的紊乱，并在临床试验中证实使用环孢菌素A能够通过稳定雌激素水平以改善绝经前后女性的肝硬化。Rinaldi等[9]的一项临床研究表明长期给予患有慢性肝病的绝经后女性雌激素治疗能够有效维持血清转氨酶的正常水平，稳定肝功能，且该疗法具有一定的安全性。且雌激素对绝经后女性的安全性在Padua等[10]的临床研究中也得到了证实。

2 雌激素对HSC功能的直接调控作用

目前医学界普遍认为，在持续性的肝损伤中纤维瘢痕形成的过程中HSC起主要作用[11]。活化的HSC通过多路径多效应器官共同作用于肝纤维化的发生发展过程，包括影响胞质中维生素A、细胞自噬、氧化应激和胆固醇代谢、表观遗传和各种受体介导信号的释放等复杂过程[12]。维生素A是由肝细胞从循环中摄取的，但肝脏中80%以上的维生素A储存在HSC中，活化的HSC胞质中维生素A脂滴丢失，使细胞的硬度增加[13]，进而引起一系列的病理变化。缺失维生素A的HSC，转变为成纤维细胞或肌纤维细胞[14]，并合成大量胶原蛋白、蛋白酶、糖和黏合糖蛋白等细胞外基质。活化的HSC具有趋化性，迅速向肝损伤部位迁移，促进肝损伤部位纤维瘢痕的形成。在各种刺激性因素的作用下Kupffer细胞被激活[15]，活化的Kupffer细胞通过释放TNFα、TGFβ、成纤维生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、促炎症因子等致纤维化因子以加速HSC的活化和增殖。Sutti等[16]研究发现，雄激素在肝脏损伤过程中具有促进作用，而雌激素在肝损伤过程中则起到保护性作用，雌激素的这种有益作用与它抑制Kupffer细胞分泌促炎症因子IL-6的能力相关。有研究[17]表明，柴胡皂苷-d(SSd)作为柴胡的主要提取物之一，能够通过调节氧化应激中雌激素受体(ER)β减少HSC的活化，发挥雌激素样抗纤维化作用。Ge等[18]研究表明，E2能够通过生长因子受体结合蛋白2(Grb2)信号通路来阻止microRNA的翻译及降低它的稳定性来减少HSC的增殖。

在肝纤维化发展过程中ECM的生成、降解和凋亡之间的动态平衡被打破，细胞外过多堆积的ECM推动了肝纤维化的发生和发展[19]。Zhang等[20]发现，植物雌激素能够通过调节机体的基质金属蛋白酶1和基质金属蛋白酶抑制因子1水平促进ECM的降解，增加ERβ的基因表达，激活JAK-STAT信号通路，抑制CCl4诱导肝纤维化小鼠肝脏胶原蛋白的合成，在肝纤维化过程中起重要作用。

3 雌激素对肝纤维化发生关键信号途径的调控作用

雌激素对慢性肝病具有的保护作用虽然已得到证实，但又有一些临床证据表明某些肝病伴随着雌激素水平的升高[21]，这就使探索雌激素与各种慢性肝病的关系变得尤为重要。已得到研究证实的肝纤维化细胞信号通路有：JAK/STAT信号通路、NF-κB信号通路、MAPK信号通路、TGFβ1/Smad信号通路、Wnt信号通路、Hedgehog信号通路、Notch信号通路等[22]。在肝纤维化过程中由细胞因子和肝细胞等产生的TGFβ被认为是HSC的重要的激活因子，但氧化应激反应也对HSC活化起到了不可忽视的作用。肝脏长时间暴露于应激状态时，线粒体依赖性凋亡通路被激活，进一步引起肝脏细胞的损伤[23]。Kazankov等[24]发现，在肝损伤的过程中巨噬细胞与Kupffer细胞在肝纤维化进展过程中都扮演着重要的角色。巨噬细胞通过感知生长因子和趋化因子所传达的肝损伤部位信息，对肝损伤部位细胞残片进行吞噬和消化，从而起到了炎症消除的作用[25]，但在持续性伤害或者炎症未能得到解决的情况下易导致各种慢性疾病，在肝脏中修复部位形成纤维瘢痕，从而推动了肝纤维化的进展[26]。巨噬细胞所衍生的炎症细胞因子TNFα能够增强活化的HSC的存活率。体外雌激素疗法能够减少巨噬细胞所产生的H2O2和NO，并能够抑制它们的细胞毒性，减轻细胞损伤，维持细胞活性[27]。病理状态下，过量蓄积的活性氧(ROS)使细胞处于持续的氧化应激状态，引起脂质过氧化、蛋白质变性、DNA含量改变，激活核因子-κB(NF-κB)[28]、核因子E2相关因子2(Nif2)[29]等途径，诱导细胞凋亡、HSC活化转变为肌成纤维细胞，引起肝纤维化的发生发展。脂质过氧化所形成的大量的脂质过氧化物能够抑制抗氧化系统，使有氧代谢产生的ROS持续增加；ROS作用于肝实质细胞，能够使Kupffer细胞启动TNFα程序[30]，一方面损伤线粒体呼吸链，另一方面通过启动肝细胞线粒体解偶联蛋白2基因表达，抑制线粒体产生腺苷三磷酸，促使细胞坏死[31]。呼吸链被损伤，又会增加ROS，脂质过氧化又消耗抗氧化酶、谷胱甘肽(GSH)、维生素E，从而增强了ROS对线粒体的效应[32]，在肝纤维化进展中形成一个恶性循环。肝脏组织线粒体中存在大量雌激素受体[33]，雌激素和这些受体结合能够抑制ROS的产出，维持细胞生理所需腺苷三磷酸的产出，保护线粒体呼吸链，抑制线粒体解偶联蛋白2的基因表达，保护细胞正常的形态和功能，恢复受损的线粒体功能。线粒体作为雌激素的重要靶器官，雌激素结合并激活ERα和ERβ以及激活细胞膜相关雌激素受体MERα、MERβ和ER相关G偶联蛋白受体来调节核基因转录，启动逆转肝纤维化程序。雌激素通过与线粒体内和线粒体膜中的ERα和ERβ结合过程参与到线粒体的代谢过程中[34]。雌激素信号可以通过过氧化物酶体增殖物激活受体通路减轻与饮食引起的脂肪肝疾病相关的氧化损伤[35]。

注:E2，雌激素受体；ERα,α型雌二醇；ERβ,β型雌二醇；MERs，雌激素受体；GPERs,G蛋白偶联受体;UCP-2,解偶联蛋白2；ATP，三磷酸腺苷；SOD，超氧化物歧化酶；TCAcycle，三羧酸循环。

4 雌激素对纤维化发生的间接调控：免疫调控作用

在肝纤维化进展过程中存在机体免疫调节系统表达下调，有研究[36]表明，巨噬细胞(Macrophages,M∅)、肝内自然杀伤细胞(natural killer cell,NK细胞)和CD4+T淋巴细胞参与HSC的免疫学控制，而雌激素能够有效地调节免疫系统。

免疫调节系统能够影响肝纤维化进展，约占肝脏非实质细胞20%的巨噬细胞是肝脏免疫的信使，能够通过释放TNFα和IL-6等细胞因子促进肝脏细胞的再生。NK细胞是先天免疫的关键，具有抗病毒的作用，NK细胞分泌颗粒酶B和穿孔素来裂解被病毒感染的细胞并诱导其凋亡，分泌诸如TNFα和IFNγ的细胞因子来进一步促进免疫反应[37]。有研究[38]发现，NK细胞能够通过p38/PI3K/AKT途径被激活，所表达出来的细胞毒性能够杀死附近早期活化的HSC，且早期活化的HSC对NK细胞毒性较为敏感。Macek Jilkova等[39]研究表明，慢性HBV感染期间，女性肝脏中CD107+IH-NK细胞的含量高于男性，并且与女性体内高雌二醇水平相关。这种差异导致了HBV相关疾病严重程度的性别差异。IL-15及其高亲和力受体IL-15(IL-15Rα)在免疫细胞和肝驻留细胞中广泛表达[40]。IL-15及其受体可通过IL-15Rα信号传导途径减少HSC所产生的瘢痕组织，从而发挥直接抗纤维化作用。T淋巴细胞，尤其是CD4+T细胞亚群的大规模增加是肝脏炎症反应的特征性表现。核因子-κB诱导激酶(NF-κB inducing kinase,NIK)能够调节免疫组织的发育。研究[41]表明，在各种慢性肝病过程中NIK能够抑制针对肝抗原的自身反应性T淋巴细胞的发育，它的缺失加重炎症反应和纤维化程度。Cheng等[42]研究发现，CD4+T淋巴细胞的不平衡加剧各种慢性肝病向肝纤维化发展的进程。雌激素是肝脏免疫微环境的调节剂，在各种肝病的预后和转归方面发挥着重要的作用[43]。Stubelius等[44]研究表明，2-甲氧基雌二醇(2-methoxyestradiol,2me)作为17β-雌二醇(17beta-Estradiol17-acetate,17-β-E2)的代谢产物能够增加骨髓、脾脏和肝脏的NK和T淋巴细胞。较高剂量的2me会产生类似E2的作用。免疫应答反应在各种肝脏疾病发生发展过程中是极其复杂的，虽已有研究能够表明雌激素对肝脏的免疫反应具有调节作用，但目前许多机制尚未清晰，需要更多的实验去探索。

5 结语

全球老龄化问题日益严峻，各种肝病也成为威胁老年人健康的一个重要影响因素，肝纤维化作为各种肝病向肝硬化、肝癌进展的必经阶段，它的预后很大程度上也直接影响着各种肝病的预后。体内雌激素缺乏程度与绝经后女性肝纤维化进展速度成正比。Chester等[45]研究证明，对于绝经后女性雌激素缺失性疾病的治疗存在一个“机会窗口”期，在此时期应用雌激素进行治疗是最为有效的。将围绝经期到绝经后这段时间视为肝纤维化预防和治疗的最佳窗口期，在此时期补充适量的雌激素可作为患有慢性肝病女性绝经后肝纤维化的防治方向。笔者利用CNKI、万方、维普等网站检索近五年国内关于“雌激素与绝经后女性肝纤维化”文献结果较少，且尚缺失具体作用机制与信号通路的研究。总之，对于雌激素靶向治疗绝经后女性肝纤维化基础研究较少且深度不够，随机对照试验研究缺乏，需要研究者们进行更深入的研究。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：徐文倩、郭敏对研究的思路或设计有关键贡献，参与了研究数据的获取分析解释过程；吴瑶麒、张近远、杨天闯参与起草及修改文章；李合国主任对文章关键内容进行指导与修改。