以肝星状细胞为靶标的抗肝纤维化治疗进展

陈飞龙，赵岩，杨玉霞，陈翔，卢娟娟

甘肃省人民医院消化科，甘肃兰州 730000

肝纤维化是一种慢性肝病，指的是肝脏组织中出现纤维组织增生和沉积，导致肝脏结构和功能的持续性损害。通常是由于各种原因引起的肝细胞损伤和炎症反应，引发了肝脏纤维化的过程[1]。肝纤维化的发展过程通常包括4个阶段：肝细胞损伤、炎症反应、纤维化和肝硬化。在初始阶段，肝细胞受到损伤，炎症反应会引起免疫细胞和炎性因子的释放，以修复损伤区域。然而，长期持续的炎症反应会导致胶原蛋白的产生增加，进而转化为纤维组织。过多的纤维组织会取代正常的肝脏组织，导致肝功能减退，最终可能发展为肝硬化[2]。肝纤维化的发展速度因人而异，部分患者可在较短时间内出现严重病变，而部分患者则在数十年之后出现明显症状。患者通常表现为包括疲劳、腹部不适、食欲不振、体质量下降、黄疸、腹水等症状[3]。严重的肝纤维化还可能导致肝功能衰竭和肝癌的发展。肝星状细胞（Hepatic Stellate Cell, HSC）是肝脏中的非专门细胞，其富含维持肝脏功能和结构稳定所需的胶原和蛋白质产物。在肝脏损伤时，HSC会激活并转化为纤维母细胞，分泌胶原和其他纤维蛋白，并沉积在受伤区域，导致肝脏纤维化的进展。因此，抑制HSC的活化和转化，成为了治疗肝纤维化和肝硬化的关键策略之一[4]。本文就近年来以HSC为靶标的抗肝纤维化治疗进展作一综述。

1 抑制HSC活化和增殖

1.1 细胞因子调节剂

1.1.1 转化生长因子β 转化生长因子-β（Transforming Growth Factor-β, TGF-β）是一种多功能的细胞因子，通过多种机制调节肝细胞增殖、胶原合成和免疫反应，从而减少肝纤维化的发生和进展。TGF-β在肝纤维化过程中起到双重作用：①TGF-β通过抑制HSC的增殖和胶原合成，降低纤维组织形成的程度[5]，从而抑制肝纤维化的进展；②TGF-β可以调节免疫反应，减少炎症反应和纤维化反应之间的相互作用。炎症反应是肝纤维化发生的重要环节，炎症细胞和炎症介质的释放会促进肝纤维化的形成。TGF-β能够抑制炎症细胞的活化和炎症介质的产生[6]，从而减少炎症反应对肝纤维化产生的促进作用。TGF-β的作用机制非常复杂，主要通过下调细胞增殖相关基因的表达、上调抗纤维化因子的表达以及调节细胞外基质合成等方式发挥作用。具体而言，TGF-β可以通过抑制细胞周期蛋白的活性，阻断细胞周期的进程，抑制细胞增殖。此外，TGF-β还可以促进胶原合成抑制物的产生，如抑制基质金属蛋白酶的合成和活性，减少胶原降解和纤维化区域的扩散。同时，TGF-β能够调节细胞外基质的合成和降解，影响细胞外基质的稳定性[7]。

除此之外，TGF-β还与其他生长因子和细胞因子之间存在复杂的调节关系。它可以与肝细胞生长因子（Hepatocyte Growth Factor, HGF）相互作用，通过调节HGF信号通路的活性来调控肝纤维化的发生；可以与转化生长因子-α（Transforming Growth Factor-α, TGF-α）进一步调节细胞增殖和胶原合成的过程。

1.1.2 血小板源性生长因子 血小板源性生长因子（Platelet-derived Growth Factor, PDGF）是一种由血小板释放的生长因子，具有促进细胞增殖和促进纤维组织形成的作用。在肝纤维化过程中，肝细胞遭受损伤后释放出PDGF，PDGF进入损伤区域与其受体结合，从而激活HSC[8]，HSC被激活后会转变为成纤维细胞，这些细胞会产生胶原蛋白等结缔组织的成分，导致肝纤维化的进一步发展。然而，PDGF的过度表达则会导致肝纤维化的加重[9]。因此，通过抑制PDGF的表达和活性，可以有效抑制肝纤维化的进程。

谭悦浩等[10]的研究发现，抗PDGF的抗体可以与PDGF结合，阻断PDGF与其受体的结合，从而减少HSC的激活并抑制其转变为成纤维细胞的过程，从而抑制肝纤维化的进程。除了抗体的中和作用外，还可以通过使用PDGF受体激酶抑制剂，可以抑制PDGF受体的活化，从而降低PDGF信号通路的活性，减少HSC的激活和成纤维细胞的增殖。此外，研究还发现一些天然药物和化合物，如中药黄芪和青蒿素[11-12]，也具有抑制PDGF信号通路的作用，可以用于治疗肝纤维化。

1.1.3 白介素-10 白介素-10（Interleukin-10，IL-10）作为一种免疫调节因子，具有抗炎作用，并可以调节免疫细胞的功能。在肝纤维化过程中，IL-10通过多种机制发挥作用来抑制纤维化的发展。①IL-10可以抑制炎症反应。炎症过程是肝纤维化的关键环节，激活的免疫细胞会释放炎症因子，如肿瘤坏死因子（Tumor Necrosis Factor, TNF）和白细胞介素-6（Interleukin-6, IL-6）[13]，导致炎症反应的发生。IL-10能够抑制这些炎症因子的产生和释放，减轻临床症状和炎症反应，从而降低了肝纤维化的风险。②IL-10能够减少纤维细胞的增殖。纤维细胞是肝纤维化过程中的主要细胞类型，它们可以合成和分泌胶原等纤维蛋白，导致纤维组织的形成。IL-10通过直接作用于纤维细胞，抑制其增殖和胶原的合成，从而减少纤维组织的积累，进一步抑制肝纤维化的发展[14-15]。③IL-10还可以调节免疫细胞的功能。肝纤维化过程中，免疫细胞的异常活化和功能紊乱是导致纤维化进展的重要原因之一。IL-10能够调节免疫细胞的活化状态，抑制过度的炎症反应和免疫反应，保持免疫系统的平衡，从而减少了肝纤维化的风险。

1.1.4 干扰素-γ 干扰素-γ（Interferon-γ, IFN-γ）可以抑制HSC的活化，从而减少纤维细胞的产生。HSC是肝纤维化的关键调节细胞，在肝损伤后会被激活并转变为纤维母细胞，释放细胞外基质蛋白，导致纤维组织的增加。①IFN-γ通过降低特定细胞因子的产生，抑制HSC的活化，并减少纤维形成。②在肝纤维化过程中，炎性细胞的聚集和细胞因子的释放会进一步加剧纤维化过程，IFN-γ可以通过抑制趋化因子的产生，减少炎性细胞的浸润，从而减少纤维化的发生。③IFN-γ还可以调节基质金属蛋白酶的活性[16]。基质金属蛋白酶是一类参与基质降解的酶，对于纤维组织的降解具有重要作用。

1.2 血管活性物质调节剂

1.2.1 血管紧张素转换酶抑制剂 血管紧张素转换酶抑制剂（Angiotensin Converting Enzyme Inhibitor, ACEI）是通过抑制血管紧张素转换酶（Angiotensinconverting Enzyme, ACE）的活性。ACE是一种肽酶，在体内起到催化血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ的作用。血管紧张素Ⅱ是一种强烈的血管收缩物质，能够收缩肝脏内的血管，导致肝脏缺血和缺氧，从而促进纤维化的发生。因此，通过抑制ACE酶的活性，ACEI药物能够降低血管紧张素Ⅱ的合成，减少血管收缩，改善肝脏的血液供应，从而抑制肝纤维化的发展[17]。此外，ACEI还能调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统（Renin-Angiotensin-Aldosterone System, RAAS），抑制血管紧张素Ⅱ对血管内皮细胞的增殖和纤维细胞的活化，从而减轻肝脏纤维化的程度。

1.2.2 血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂 血管紧张素Ⅱ是一种在机体内广泛分布和活跃的多肽激素，通过与血管紧张素Ⅰ受体结合，参与调节血压和维持内脏器官功能等生理过程。然而，在某些病理条件下，血管紧张素Ⅱ的过度活跃可能引起血管收缩、细胞增殖和炎症反应，促进肝纤维化的发生和发展[18]。具体而言，血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂通过降低血管紧张素Ⅱ的生物活性，减少肝脏内炎症因子的释放和细胞增殖，抑制HSC的活化和胶原合成，减少胶原沉积，阻断纤维化进展。

1.3 抗氧化剂

1.3.1 清除自由基、抑制炎症反应 在肝纤维化过程中，肝细胞受到损害会释放大量自由基，这些自由基会进一步损伤肝脏细胞并促进纤维化的发展。抗氧化剂可以通过捕捉自由基，减少其对细胞的伤害，从而减缓纤维化的进程。此外，抗氧化剂可以抑制炎症介质的释放，阻断炎症信号通路的激活，从而减轻肝组织的炎症反应，并抑制纤维化的进程。

1.3.2 调节基质金属蛋白酶活性 肝纤维化过程中，基质金属蛋白酶在调节细胞外基质的合成和降解中起到重要作用。抗氧化剂可以调节基质金属蛋白酶的活性，减少基质的合成，并促进其降解，从而减轻纤维化的进程。

1.3.3 抑制HSC活化 HSC是肝纤维化过程中的关键细胞类型，其活化是纤维化的主要驱动力。抗氧化剂可以抑制HSC的活化，并减少其产生纤维蛋白的能力，从而减缓纤维化的进程。

2 HSC凋亡

2.1 HSC凋亡过程

2.1.1 触发信号 HSC凋亡的触发信号通常包括细胞内和细胞外两个方面。外部信号可能是炎症介质、损伤信号或细胞因子，而内部信号可以是细胞DNA损伤或细胞周期异常。

2.1.2 线粒体损伤 在触发信号作用下，线粒体发生功能异常和损伤。一些细胞内的信号分子会导致线粒体外膜通透性增加，使线粒体细小肿胀，并释放出包括细胞色素C、凋亡诱导因子（Apoptosisinducing Factor, AIF）等的激活因子。

2.1.3 含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶激活 激活因子的释放导致含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（Cysteinyl Aspartate Specific Proteinase, caspase）的激活。caspase-9被线粒体释放的细胞色素c激活，形成caspase-9酶活体，进而激活caspase，引发一系列的细胞凋亡反应[19]。

2.1.4 细胞核DNA断裂 caspase激活后，会导致DNA酶和多聚腺苷酸核糖合酶（Polyadenylate Ribose Synthase, PARP）的降解，引发细胞核DNA的断裂和降解。

2.1.5 核病变 细胞核DNA的断裂和降解导致细胞核的病变，核内的DNA变得断续、不规则，常出现核团、核道和核小体消失等改变。

细胞核DNA断裂后，细胞膜上有相关蛋白磷酸化，导致细胞膜上形成漏洞，可被相邻的巨噬细胞识别并与其融合，从而将凋亡细胞完全吞噬。与坏死细胞不同，凋亡细胞清除时不会引发炎症反应，无需产生修复性过程。

2.2 相关载体

死亡受体（Fas）是一种细胞膜上的蛋白质受体，其在细胞外结构域含有Fas配体识别位点。FasL是Fas的可溶性配体，可以与Fas结合并触发细胞凋亡信号。当FasL与Fas结合时，Fas内部的细胞死亡域（Death Domain, DD）将被激活，进而激活caspase家族，启动细胞凋亡的级联反应。

在HSC凋亡中，Fas/FasL系统起着双重作用。首先，通过FasL介导的细胞间信号传导，邻近的细胞可以释放FasL，将凋亡信号传递给HSC。这种细胞间的信号传导可以是通过细胞接触或是通过可溶性Fas的释放。一旦Fas与HSC表面的Fas结合，Fas内部死亡域中的结合蛋白将被激活，进而激活caspase相关蛋白，导致HSC进入凋亡状态。

3 HSC的靶向治疗研究

现阶段HSC的靶向性已经成为研究重点。目前靶向性研究的载体主要有以下几种。

3.1 脂质体

脂质体是一种胶束结构的人工制剂，主要由磷脂、胆固醇等脂质构成。研究表明，通过将靶向HSC的抗体或特异性配体包裹在脂质体内，可以增强药物或基因的靶向性，提高疗效，并减少不良反应。

3.2 病毒载体

病毒载体可以利用病毒的感染特性将基因或药物导入HSC内。例如，腺相关病毒（Adenoassociated Virus, AAV）和腺病毒（Adenovirus, AD）等病毒可以被改造成选择性感染HSC的载体，将具有治疗效应的基因或药物导入到细胞内，实现精准治疗。

3.3 纳米颗粒

纳米颗粒是一种具有纳米级大小的微粒，可以包裹药物或基因，并具有良好的稳定性和生物相容性。研究者可以通过调整纳米颗粒的表面性质和承载物质，使其靶向性地富集于HSC，并释放药物或基因。

3.4 重组蛋白

重组蛋白是通过基因工程技术产生的具有特定功能的蛋白质。通过设计和合成特异性与HSC相互作用的重组蛋白，可以实现对HSC的高效靶向。

4 展望

目前有研究显示，从临床病例中上发现MBOAT7 rs641738 基因多态性与肝纤维化及炎症有关，不同的基因型的肝纤维化级别有显著差异，这揭示该基因多态性与肝纤维化有关[20]。MBOAT7 rs641738 基因多态性对人肝星状细胞系LX-2增殖、活化、凋亡和迁移等生物学功能的有影响，是肝纤维化的潜在分子机制[21-22]。在日后的治疗中，可以从这一角度入手，展开更深入的分析。

5 结束语

近年来，针对肝星状细胞的靶向治疗研究取得了一些重要进展。首要治疗方法是通过药物抑制HSC的激活和转化，通过干扰HSC的信号传导通路，抑制其活化和转化，从而减缓肝脏纤维化的进程。最有前景的治疗药物包括细胞因子调节剂、抗氧化剂、血管收缩拮抗剂等，较为理想的抗肝纤维治疗应该具备：药物活性局限于肝脏，且没有明显的毒副作用，对过度沉积的胶原有效但不会影响正常细胞外基质合成。

综上所述，肝星状细胞的靶向治疗研究为肝脏纤维化和肝硬化等疾病的治疗提供了新的思路和方法。药物抑制、基因或细胞治疗以及免疫疗法等策略在治疗肝星状细胞相关疾病方面都取得了一定的进展。未来，将继续深入研究肝星状细胞的功能与调控机制，以期开发更为有效的靶向治疗方法，为患者提供更好的治疗选择。