解強(qiáng)綜述,付文廣,雷正明審校
(西南醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科,四川瀘州646000)
肝星狀細(xì)胞對(duì)肝再生的調(diào)控作用*
解強(qiáng)綜述,付文廣,雷正明△審校
(西南醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科,四川瀘州646000)
肝再生;肝硬化;肝星狀細(xì)胞;細(xì)胞因子;綜述
肝星狀細(xì)胞(HSC)屬于肝臟的非實(shí)質(zhì)細(xì)胞之一,在正常情況下處于靜息狀態(tài),但在炎癥或機(jī)械性損傷時(shí)HSC被激活,對(duì)肝損傷的愈合起到一定促進(jìn)作用。近年來(lái),HSC促進(jìn)肝損傷愈合的研究日漸增多,其促進(jìn)機(jī)制也逐步得以證實(shí),但已有研究證實(shí)HSC促進(jìn)肝損傷愈合的機(jī)制具有多種途徑。
正常情況下肝臟中HSC的數(shù)目很少,于Disse間隙內(nèi),并處于靜止?fàn)顟B(tài),且具有多種功能:(1)脂肪和維生素A貯存;(2)基底膜基質(zhì)形成;(3)合成少量金屬蛋白酶及其抑制劑;(4)內(nèi)皮細(xì)胞支撐作用。當(dāng)肝損傷激活HSC后,HSC分泌產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,并參與肝細(xì)胞的再生及修復(fù)過程,現(xiàn)從以下主要幾種相關(guān)因子進(jìn)行綜述。
肝臟儲(chǔ)存了人體約90%以上的維生素A,在急、慢性肝損傷后原本靜止的HSC變?yōu)榧せ顮顟B(tài),失去了對(duì)維生素A的儲(chǔ)存作用,形成一種可收縮的類肌成纖維樣細(xì)胞;其產(chǎn)生的基質(zhì)分子能促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的重建,基質(zhì)的重建使得一個(gè)獨(dú)特的微環(huán)境建立,這將有助于再生區(qū)域細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,而病理狀態(tài)下,HSC可使細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)過度沉積,這也是導(dǎo)致肝纖維化肝硬化的主要原因[1]。有研究表明,維生素A可改善肝臟內(nèi)炎性反應(yīng)和抑制HSC激活,減少膠原纖維的產(chǎn)生[2]。維生素A可以調(diào)控細(xì)胞周期素依賴激酶抑制物基因的表達(dá),進(jìn)而調(diào)控HSC的增殖和分化防止肝纖維化的發(fā)生,維生素A可結(jié)合視黃酸受體/視黃酸X受體與轉(zhuǎn)錄因子c-Jun,蛋白基因c-Fos競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合于DNA的活化激活蛋白-1結(jié)合位點(diǎn),抑制引起肝損傷靶基因的表達(dá)而發(fā)揮生物學(xué)功能[3]。維生素A抑制貯脂細(xì)胞、減少ECM的產(chǎn)生機(jī)制也與其抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)的產(chǎn)生有關(guān)。因此,研究人員可以通過干預(yù)維生素A與HSC之間的相關(guān)信號(hào)通路為臨床防治肝臟疾病及肝纖維化肝硬化、促進(jìn)肝再生開辟一個(gè)新的研究方向。
HSC激活后產(chǎn)生大量的HGF,HSC活性的減弱可以降低HGF等其他的可溶性因子如表皮生長(zhǎng)因子EGF等與抵抗肝細(xì)胞死亡的保護(hù)作用相關(guān)的一些因子的表達(dá)水平,而其中最為重要的是HGF。HGF作為強(qiáng)效的促有絲分裂劑,主要維持肝細(xì)胞的生長(zhǎng)和功能,是促進(jìn)肝細(xì)胞再生最重要的物質(zhì),其促增殖作用甚至強(qiáng)于EGF或TGF-α 5~10倍[4]。HGF之所以作為最強(qiáng)有力的致分裂增殖子,這主要是基于以下實(shí)驗(yàn)支持:(1)在2/3肝部分切除術(shù)后1~2 h血循環(huán)中的HGF水平明顯升高,達(dá)15~17倍,術(shù)后24 h內(nèi)下降到較低水平;(2)在四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)的急性肝損傷模型上,也可見到相似實(shí)驗(yàn)結(jié)果,HGF在損傷后24~36 h明顯上升;(3)用HGF直接門靜脈灌注可導(dǎo)致狗肝的DNA合成增加。Lindroos等[5]提出HGF水平早期明顯升高可促進(jìn)肝部分切除術(shù)后肝細(xì)胞的有絲分裂,從而啟動(dòng)肝細(xì)胞再生。在大鼠減體積肝移植術(shù)后給予外源性HGF后,殘肝質(zhì)量/減體積前全肝質(zhì)量及反映肝細(xì)胞再生的M1、PCNA L1及BrdU L1均比對(duì)照組顯著升高,這表明在大鼠減體積肝移植術(shù)后,HGF對(duì)移植肝的再生具有明顯的促進(jìn)作用[6]。在各種原因引起的肝損傷過程中,HGF作為肝再生的“啟動(dòng)因子”,其生物學(xué)活性是由一個(gè)原癌基因c-Met編碼的跨膜酪氨酸激酶受體的磷酸化實(shí)現(xiàn)的。其作用分子機(jī)制是與受體c-Met結(jié)合并激活該受體的酪氨酸激酶活性,使得c-Met受體的酪氨酸殘基磷酸化,促進(jìn)肝細(xì)胞等多種細(xì)胞的生長(zhǎng)、遷移、形態(tài)變化和對(duì)抗肝細(xì)胞凋亡,促進(jìn)肝臟等組織器官損傷后修復(fù)[7]。且HGF可以通過抑制星狀細(xì)胞活化,減少ECM的過度產(chǎn)生及通過增加基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的表達(dá)和減少組織金屬蛋白酶抑制因子-2(TIMP-2)、纖溶酶原激活物抑制物1(PAl1)的表達(dá),加速ECM降解來(lái)減輕肝纖維化。因此,HGF在促進(jìn)肝細(xì)胞再生和保護(hù)肝臟方面起著重要作用。
HSC分泌的另一個(gè)與肝再生相關(guān)的重要細(xì)胞因子是TGF-α,TGF-α是一種由50個(gè)氨基酸殘基組成的單鏈多肽類因子,屬于TGF家族成員。TGF-α作為肝細(xì)胞增殖分化過程中必不可少的有絲分裂原,主要由肝細(xì)胞和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生并以自身分泌、自身調(diào)節(jié)的方式刺激肝細(xì)胞分裂[8]。肝再生主要分為3個(gè)階段,即啟動(dòng)階段、增殖階段及終止階段,TGF-α主要在肝再生的增殖階段發(fā)揮其作用,使肝細(xì)胞不可逆地進(jìn)入S期繼而繼續(xù)增殖。有研究表明,TGF-α、EGF、HGF均是參與肝細(xì)胞增殖調(diào)控的生長(zhǎng)因子,這些因子可促進(jìn)肝細(xì)胞DNA合成及分裂增殖作用,促使肝細(xì)胞由感受態(tài)進(jìn)入到進(jìn)展態(tài),完成從G1期到S期的過程[9]。如果這些特定生長(zhǎng)因子缺乏,肝細(xì)胞不僅不能增殖,而且將返回G0期,甚至進(jìn)入細(xì)胞程序性死亡。在活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,TGF-α作用于已獲得增殖活性的肝細(xì)胞,促進(jìn)其增殖分裂和細(xì)胞周期的循環(huán)。在體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,TGF-α可直接刺激肝細(xì)胞DNA復(fù)制及細(xì)胞增殖。如果抑制TGF-α的作用,肝細(xì)胞的增殖也會(huì)被削弱,這些都表明TGF-α對(duì)肝再生具有促進(jìn)作用。TGF-α作為強(qiáng)有力的有絲分裂原,能通過提高Ras/MAPK的活性和上調(diào)細(xì)胞周期素D1(cyclinD1)的表達(dá)對(duì)促進(jìn)肝細(xì)胞再生產(chǎn)生相加效應(yīng)[10]。TGF-α與EGF雖然具有高度同源性,但與EGF參與肝再生的早期過程相反,TGF-α表現(xiàn)出在較晚的時(shí)間發(fā)揮作用,通過同一受體結(jié)合并激活EGF受體(EGFR)的酪氨酸激酶自身和蛋白質(zhì)底物磷酸化,進(jìn)而激活蛋白激酶和依賴的蛋白酶,引起細(xì)胞的分裂增殖,促進(jìn)肝臟再生[11]。而且Tomiya等[11]研究表明TGF-α與肝細(xì)胞再生之間的相互作用強(qiáng)于HGF。肝細(xì)胞原代培養(yǎng)研究表明,肝細(xì)胞中的TGF-α可能輔助HGF發(fā)揮其部分生理功能,用TGF-α的反義mRNA阻斷TGF-α合成,發(fā)現(xiàn)HGF的促肝細(xì)胞增殖的效應(yīng)明顯降低,研究人員利用TGF-α受體抑制劑后進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)也可以產(chǎn)生降低肝細(xì)胞增殖的相似作用。以上研究證明,在肝再生過程中,TGF-α不僅起著促進(jìn)肝細(xì)胞增殖的關(guān)鍵作用,還可以協(xié)助HGF發(fā)揮其促肝再生效應(yīng)。在肝大部切除術(shù)后2~3 h內(nèi)開始表達(dá),在12~24 h內(nèi)TGF-α mRNA達(dá)到高峰,然后逐漸下降,至72 h出現(xiàn)第2次高峰,促進(jìn)細(xì)胞從G1到S期過渡,而在這2個(gè)高峰點(diǎn),肝細(xì)胞DNA的合成也正好達(dá)到高峰,這就表明TGF-α在肝再生過程中起著關(guān)鍵作用。而且將TGF-α直接注入肝臟也能引起正常大鼠肝細(xì)胞合成。因此,TGF-α作為一種促肝細(xì)胞增殖的細(xì)胞因子,在肝再生的細(xì)胞增殖階段起著不可忽視的作用,TGF-α與肝再生作用之間可能呈非依賴型。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),作者將TGF-α基因純合缺陷的小鼠行部分肝切除,結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝再生和肝臟發(fā)育仍然可以正常進(jìn)行,這種現(xiàn)象可能是其他GFR配體代償性增加所致。近年來(lái),隨著肝硬化和肝癌發(fā)病率的升高,進(jìn)一步研究TGF-α的性質(zhì)和生物學(xué)功能與肝再生之間的關(guān)系具有非常重要的臨床意義。
ILK是調(diào)控肝再生的另一重要細(xì)胞因子,是整合素信號(hào)傳導(dǎo)通路的主要遞質(zhì),是細(xì)胞與ECM黏附的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,ILK可對(duì)細(xì)胞存活、分化、增殖、遷移及血管生成等不同分化進(jìn)程發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。ILK是一種與生長(zhǎng)因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)密切相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,在HSC表型轉(zhuǎn)化中起著關(guān)鍵作用[13-14]。這種向肌成纖維細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化是肝纖維化形成的關(guān)鍵事件,對(duì)肝纖維化結(jié)局具有決定性影響,我們可以利用這一轉(zhuǎn)化來(lái)干預(yù)肝纖維化進(jìn)展。結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)表達(dá)上調(diào)被認(rèn)為是HSC表型轉(zhuǎn)化的中心通路[15-16],rCTGF可顯著上調(diào)大鼠HSC ILK蛋白表達(dá),也就是說ILK可能是CTGF下游的一個(gè)信號(hào)分子,通過ILK沉默可明顯地阻斷γCTGF誘導(dǎo)大鼠HSCⅠ型膠原基因表達(dá),因此,ILK在γCTGF誘導(dǎo)大鼠HSC表型轉(zhuǎn)化中起關(guān)鍵作用,可以利用CTGF-ILK通路干預(yù)肝纖維化的發(fā)生與進(jìn)展,達(dá)到保護(hù)肝臟及促進(jìn)其再生作用。
TGF-β1是TGF-β亞型之一,在肝再生過程中主要由HSC產(chǎn)生,并隨時(shí)間變化而變化。大鼠經(jīng)部分肝切除后2~3 h即可發(fā)現(xiàn)TGF-β1 mRNA的表達(dá)增加,于48~72 h達(dá)高峰。TGF-β1能激活HSC,促進(jìn)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ膠原和連接蛋白、蛋白多糖等ECM的合成,同時(shí)增加金屬蛋白酶組織抑制因子的表達(dá),減少膠原降解,導(dǎo)致ECM大量沉積,加重肝纖維化。TGF-β1能在轉(zhuǎn)錄水平上負(fù)性調(diào)節(jié)端粒酶的活性,這一途徑可促進(jìn)HSC的轉(zhuǎn)化,從而促進(jìn)肝纖維化的發(fā)展[17],端粒酶的活性與細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的調(diào)節(jié)相關(guān),端粒酶的抑制能夠顯著增加α-SMA的基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)水平,從而證實(shí)了端粒酶的抑制能促進(jìn)HSC向成肌纖維細(xì)胞的分化。TGF-β1的這種促肝纖維化作用與典型的Smad信號(hào)通路有關(guān),而Smad信號(hào)通路通過TGF-β1Ⅰ型和TGF-β1Ⅱ型受體傳導(dǎo),TGF-β1首先通過與其Ⅱ型受體結(jié)合使之激活,活化的Ⅱ型受體蛋白激酶使Ⅰ型受體磷酸化,后者再作用于Smad2、Smad3,并與Smad2、Smad3和Smad4形成異源寡聚體復(fù)合物,由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)入核內(nèi),通過與特定的序列結(jié)合,啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄。因此,TGF-β1可通過Smad3的磷酸化和核轉(zhuǎn)位抑制端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶mRNA的表達(dá),促進(jìn)HSC分化形成成肌纖維細(xì)胞,進(jìn)而促進(jìn)肝纖維化的發(fā)展[18]。且在HSC中,TGF-β1對(duì)端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶的抑制作用與時(shí)間及劑量呈順應(yīng)性關(guān)系[17]。Zhong等[19]也通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),TGF-β可以誘導(dǎo)Smad2/3的激活從而抑制肝臟的再生,Smad7可以阻斷TGF-β/Smad2/3這條信號(hào)通路,抑制TGF-β1對(duì)α1(Ⅲ)前膠原基因表達(dá)的促進(jìn)作用而抵消這種負(fù)性效應(yīng),達(dá)到促進(jìn)肝再生和肝功能恢復(fù)的目的。因此可以應(yīng)用這一點(diǎn),截?cái)嗷蛞种芓GF-β1這一信號(hào)通路減輕肝纖維化的發(fā)展,促進(jìn)肝臟的修復(fù)和肝細(xì)胞的再生。有文獻(xiàn)報(bào)道,TGF-β1與肝再生的正性觀點(diǎn),在TGF-β1刺激HSC發(fā)生上皮性轉(zhuǎn)化的同時(shí)也表達(dá)肝細(xì)胞特征性的清蛋白,這提示HSC趨向于向肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化,說明HSC可能是肝細(xì)胞的一種儲(chǔ)備細(xì)胞,是肝細(xì)胞嚴(yán)重受損時(shí)的一種其他細(xì)胞來(lái)源[20]。但這一觀點(diǎn)目前還沒有進(jìn)一步的探究證實(shí),在以后的研究中TGF-β1仍然是肝再生的一大重點(diǎn)。
肝再生過程需要多種細(xì)胞因子的調(diào)控,其中,HSC分泌產(chǎn)生的EGF在此過程中發(fā)揮著重要作用,EGF及其受體能促進(jìn)肝細(xì)胞生長(zhǎng)、再生及肝臟膠原纖維的合成。在肝再生的調(diào)控過程中,任何時(shí)期、階段相關(guān)細(xì)胞因子的缺乏,都可能會(huì)對(duì)肝再生進(jìn)程產(chǎn)生影響。EGF作為生長(zhǎng)因子家族成員,是肝再生增殖階段的啟動(dòng)因子和促進(jìn)因子[21],在肝細(xì)胞增殖啟動(dòng)階段的G0~G1的早期促使G0期肝細(xì)胞轉(zhuǎn)向具有活性的G0期狀態(tài),在細(xì)胞增殖過程中起啟動(dòng)和推進(jìn)作用,其與EGFR結(jié)合可促進(jìn)肝細(xì)胞DNA的合成,增強(qiáng)肝細(xì)胞分裂增殖能力。EGF與其受體結(jié)合后激活受體特異性酪氨酸激酶引起受體自身和蛋白底物磷化,進(jìn)而激活蛋白酶C和磷脂酶C,然后進(jìn)一步激活MAP級(jí)聯(lián)通路,通過這一通路激活肝細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的轉(zhuǎn)錄因子,從而引起細(xì)胞的分裂增殖、促進(jìn)肝細(xì)胞DNA的合成[22]。EGF與其受體結(jié)合后通過以下幾個(gè)信號(hào)通路影響cyclinD1的表達(dá)(cyclinD1是細(xì)胞周期G期的必需蛋白)即STAT3介導(dǎo)通路、MAPK介導(dǎo)通路及直接結(jié)合并激活cyclinD1啟動(dòng)子,促進(jìn)cyclinD1與Cdk4/Cdk6結(jié)合形成具有激酶活性的復(fù)合物,使抑癌基因Rb產(chǎn)物pRb磷酸化,釋放被結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子E2F,使其與S期啟動(dòng)有關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)細(xì)胞通過R點(diǎn)(細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)之一),并從G1期向S期轉(zhuǎn)移,促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入分裂增殖期[23]。而且EGF作為肝細(xì)胞增殖的主要因子,不僅可以促進(jìn)成熟肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞、非實(shí)質(zhì)細(xì)胞的膠原合成,還能促進(jìn)肝細(xì)胞DNA合成作用。EGF作用于肝細(xì)胞后還能一定程度地使EGF受體酪氨酸激酶、Ras、Raf-1和ERK相繼激活,活化的ERK磷酸化和激活下游的細(xì)胞溶質(zhì)與細(xì)胞核中的靶目標(biāo),包括磷脂酶A2、轉(zhuǎn)錄因子ELK-1、c-myc及c/EBPB。它們能引導(dǎo)多種肝細(xì)胞增殖所必需的基因表達(dá)[8]。另外,作為EGF家族成員之一的HB-EGF也具有極強(qiáng)的促成熟肝細(xì)胞分裂作用,HB-EGF與細(xì)胞膜表面的EGF受體結(jié)合形成復(fù)合物,通過金屬蛋白酶激酶途徑傳導(dǎo)信號(hào),誘導(dǎo)肝細(xì)胞的DNA合成。另外,還有些學(xué)者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在大鼠部分肝切除后肝再生的早期階段,HB-EGF對(duì)促進(jìn)剩余肝細(xì)胞的再生起著關(guān)鍵作用,并能促進(jìn)蛋白的合成[24]。EGF在以后肝再生治療方面有著巨大的開發(fā)潛力和臨床應(yīng)用價(jià)值。
激活素屬于TGF-β超家族,其中以ACTA最為重要,可通過刺激HSC增殖和分泌膠原參與肝纖維化的形成。在肝損傷過程中,HSC被激活經(jīng)表型轉(zhuǎn)化而成肌成纖維細(xì)胞,產(chǎn)生大量ECM,ECM過度成積是肝纖維化形成中關(guān)鍵的一步。肝纖維化時(shí),HSC膠原mRNA表達(dá)增加,特別是Ⅰ、Ⅲ型膠原,在HSC表面存在ACTA受體,其結(jié)構(gòu)與TGF-β受體相似,同屬絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,有3種形式,即Ⅰ型受體(RⅠ)、Ⅱ型受體(RⅡ)和Ⅲ型受體(RⅢ)。在信號(hào)傳導(dǎo)時(shí),ACTA、TGF-β1分別與各自的RⅡ結(jié)合,然后激活各自的RⅠ,由RⅠ向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)生物學(xué)信息變化刺激HSC分泌膠原參與肝纖維化[25-27]。以體外培養(yǎng)的HSC作為研究細(xì)胞,通過檢測(cè)細(xì)胞上清液中PⅢ、CⅣ水平及細(xì)胞Ⅲ型膠原mRNA表達(dá),證實(shí)增加ACTA濃度后,HSC促進(jìn)ECM分泌的能力增加,在10 μg/L ACTA對(duì)HSC表達(dá)Ⅲ型膠原mRNA無(wú)明顯影響,但在加入10 μg/L TGF-β1后HSC表達(dá)Ⅲ型膠原mRNA明顯增加,且較二者的理論相加值大。說明ACT A與TGF-β1具有協(xié)同作用,且ACTA對(duì)與人HSC系LX-2細(xì)胞的增殖存在一定關(guān)系。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,濃度在25~300 pg/L時(shí),ACTA刺激LX-2細(xì)胞增殖作用呈時(shí)間劑量依賴性,由此可見,ACTA可以通過刺激HSC增殖參與肝纖維化的形成。ARIP2作為激活素信號(hào)傳導(dǎo)抑制蛋白,在LX-2中的表達(dá)受ACTA影響,并可能與ActRⅡA有關(guān),根據(jù)這一結(jié)論,作者可以設(shè)想通過阻斷ActRⅡA-ARIP2受體信號(hào)傳導(dǎo)途徑來(lái)達(dá)到抗肝纖維化的效果[27-28]。
此前已有研究證實(shí),HSC能抑制T細(xì)胞對(duì)同種異體移植的攻擊,從而延長(zhǎng)移植物的壽命[29]。近年來(lái),調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、HSC與肝損傷修復(fù)之間的關(guān)系也逐漸被揭開,而且有研究發(fā)現(xiàn),活化的HSCs對(duì)T細(xì)胞具有免疫抑制作用[30-32]?;罨腍SCs對(duì)T細(xì)胞增殖的抑制作用在一定范圍內(nèi)呈劑量依賴性,即隨著HSCs/T比值的增大,活化HSCs對(duì)T細(xì)胞增殖的抑制作用越強(qiáng),在達(dá)到一定水平時(shí),便進(jìn)入平臺(tái)期,抑制作用不再隨著HSCs數(shù)量的增加增強(qiáng),正是這種對(duì)T細(xì)胞的抑制作用,能夠促進(jìn)移植肝的免疫排斥和肝細(xì)胞的再生。近年來(lái),有文獻(xiàn)報(bào)道,植入體內(nèi)的HSC能一定程度上減輕藥物誘導(dǎo)引起的肝損傷,而這一機(jī)制主要是通過Treg細(xì)胞及輔助性T細(xì)胞17(Th17)細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的[32]。而活化的HSCs對(duì)Treg的表達(dá)具有上調(diào)作用,Treg在外周免疫耐受中具有舉足輕重的作用。在體外,Treg可以通過細(xì)胞接觸抑制和感染性耐受來(lái)抑制T細(xì)胞的免疫應(yīng)答[33];而在體內(nèi),Treg可以通過調(diào)節(jié)IL-10或TGF-β的分泌,影響效應(yīng)性T細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)免疫耐受[34]。維生素A和TGF-β可以誘導(dǎo)Treg細(xì)胞的產(chǎn)生[35],而HSCs也能儲(chǔ)存維生素A和分泌TGF-β,那么HSCs與Treg之間有些什么樣的聯(lián)系呢,有文獻(xiàn)報(bào)道,涉及2個(gè)重要細(xì)胞因子,即TGF-β和RA,經(jīng)證實(shí)HSC減輕肝損傷經(jīng)TGF-β和RA途徑實(shí)現(xiàn)[31]。作者首先通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)得出調(diào)節(jié)性T細(xì)胞能促進(jìn)肝損傷的修復(fù),再用IL-1α將HSC激活后發(fā)現(xiàn)標(biāo)本內(nèi)TGF-β水平及密度明顯增加,硫代乙酰胺誘導(dǎo)產(chǎn)生肝損傷小鼠模型后,將HSC植入小鼠體內(nèi),ALT檢測(cè)值明顯下降,而在加入了TGF-β抑制劑ALK5后發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞明顯減少。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),HSC激活后將產(chǎn)生大量TGF-β,而正是通過這一細(xì)胞因子誘導(dǎo)Treg細(xì)胞表達(dá)的上調(diào),作者以同樣的實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)激活的HSC能產(chǎn)生一種叫RA的物質(zhì),而這種物質(zhì)能夠抑制自然狀態(tài)下的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞向Th17細(xì)胞轉(zhuǎn)化,而從另一途徑促進(jìn)肝損傷的愈合。也就是說,激活的HSC能通過產(chǎn)生TGF-β和RA分別從促進(jìn)Treg細(xì)胞表達(dá)的上調(diào)和抑制Th17細(xì)胞的分化產(chǎn)生而促進(jìn)肝損傷的愈合。
綜上所述,在各種原因所致的肝損傷后,HSC被激活后分泌一系列細(xì)胞因子,通過各自的信號(hào)傳導(dǎo)途徑直徑或間接地影響肝損傷的修復(fù)。肝臟疾病作為人類健康的一大威脅,肝再生的研究已成為目前研究的重點(diǎn)熱題,其機(jī)制也逐漸揭開,但肝再生的相關(guān)研究仍是一個(gè)艱巨而漫長(zhǎng)的過程。隨著細(xì)胞學(xué)及基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展,作者將對(duì)HSC在肝再生中的作用機(jī)制進(jìn)行更加深入研究,為急慢性肝損傷后肝再生的治療提供更有力的理論依據(jù)和新的治療思路。
[1]Friedman SL.Mechanisms of hepatic fibrogenesis[J].Gastroenterology,2008,134(6):1655-1669.
[2]姚惠香,陳瑋,陳維雄,等.川芎嗪聯(lián)合維生素A對(duì)實(shí)驗(yàn)性肝纖維化大鼠TNF-A的影響[J].肝臟,2008,13(5):400-401.
[3]Sauvant P,CansellM,Atgié C.Vitamin A and lipid metabolism:relationship between hepatic stellate cells(HSCs)and adipocytes[J].J Physiol Biochem,2011,67(3):487-496.
[4]Michalopoulos GK,Zarnegav R.Hepatocyte growth factor[J].Hepatology,1992,15(1):149-155.
[5]Lindroos PM,Zamegar R,Michalopoulos GK.Hepatocyte growth factor(hepatopoietin A)rapidly increases in plasma before DNA synthesis and liver regeneration stimulated by partial hepatectomy and carbon tetrachloride administration[J].Hepatology,1991,13(4):743-750.
[6]Schnur J,Ola′h J,Szepesi A,et al.Thioacetamide-induced hepatic cirrhosis in transforming growth factor beta-l transgenic mice[J].Eur J Gastroenterol Hepatol,2004,16(2):127-133.
[7]安永,別平.細(xì)胞因子與肝再生[J].世界華人消化雜志,2001,9(5):575-578.
[8]呂憬.肝再生相關(guān)細(xì)胞因子的探究[J].解剖科學(xué)進(jìn)展,2005,11(2):174-179.
[9]郄春花,秦波.細(xì)胞因子在重型肝炎發(fā)病機(jī)制中的作用[J].中國(guó)血液凈化,2004,3(3):164-166.
[10]Gabriele S,Sonja H,And rea A,et al.Cytokine expression in threemouse models of experimental hepatitis[J].Cytokine,2002(3):115-120.
[11]Tomiya T,Ogata I,F(xiàn)ujiwara K.Transforming growth fator alpha levels in liver and blood correlate better than hepatocyte growth factor with hepatocyte proliferation during liver regeneration[J].Am J Pathol,1998,153(3):955-961.
[12]鄧新宇,李文瑞,孫言偉,等.肝再生[J].世界科技研究與發(fā)展,2006,28(6):1-8.
[13]Zhang Y,lkegami T,Honda A,et al.Involvement of integrin-linkedkinase in carbon tetrachloride-induced hepatic fibrosis in rats[J].Hepatology,2006,44(3):612-622.
[14]Huang G,Brigstock DR.Integrin expression and function in the response of primary culture hepatic stellate cells to connective tissue growth factor(CCN2)[J].J Cell Mol Med,2011,15(5):1087-1095.
[15]Lipson KE,Wong C,Teng Y,et al.CTGF is a central mediator of tissue remodelingand fibrosis and its inhibition can reverse the process of fibrosis[J]. Fibrogenesis Tissue Repair,2012,5(Suppl 1):S24.
[16]Huang G,Brigstock DR.Regulation of hepatic stellate cells by connective tissue growth factor[J].Front Biosci,2012,17:2495-2507.
[17]Yuan H,Zhou Y,Liu S,et al.Transforming growth factor-β1 regulates the telomerase reverse transcriptase in rat hepatic stellate cells[J].Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban,2014,39(5):442-451.
[18]Liu C,Gaca MD,Swenson ESJ,et al.Smads 2 and 3 are differentially activated by transforming growth factor-beta(TGF-beta)in quiescent and activated hepatic stellate cells.Constitutive nuclear localization of Smads in activated ceHs is TGF-beta-independent[J].J Biol Chem,2003,278(13):11721-11728.
[19]Zhong Z,Tsukada S,Rehman H,et al.Inhibition of transforming growth factor-beta/Smad signaling improves regeneration of small-for-size rat liver grafts[J].Liver Transpl.2010,16(2):181-190.
[20]李俊,郭瑜,彭滔,等.轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化研究[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2011,28(9):1478-1480.
[21]饒蓋平.表皮生長(zhǎng)因子及其受體與肝再生[J].國(guó)外醫(yī)學(xué):生理病理科學(xué)與臨床分冊(cè),1991,11(3):132-135.
[22]唐望先,杜荔菁,張文英,等.部分肝切除后表皮生長(zhǎng)因子受體及Ki-67的研究[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,1998,15(3):259-260.
[23]Vacková I,Engelová M,Marinov I,et al.Cell cycle synchronization of porcine granulosa cells in G1 stage with mimosine[J].Anim Reprod Sci,2003,77(3/4):235-245.
[24]楊焱李相成,王學(xué)浩,等.肝素結(jié)合的類表皮生長(zhǎng)因子促進(jìn)大鼠減體積肝移植術(shù)后移植肝細(xì)胞的再生[J].中國(guó)普外基礎(chǔ)與臨床雜志,2008,15(3):155-158.
[25]Wells RG,F(xiàn)ibrogenesis V.TGF-beta signaling pathways[J].AmJ Physiol Gastmintest Liver Physiol,2000,279(5):G845-850.
[26]Dooley S,Delvoux B,Streekea M,et al.Transforming growth factor beta signal transduction in hepatic stellate cells via Smad2/3 phosphorylation,a pathway that is abrogated during in vitro progression to myofibroblasts. TGFbeta signal transduction during transdifferentiation of hepatic stellate cells[J].FEBS Lett,2001,502(1/2):4-10.
[27]ChenW,Woodruff TK,Mayo KE.Activin A-induced HepG2 liver cell apoptosis:involvement of activin receptors and smad proteins[J].Endocrinology,2000,141(3):1263-1272.
[28]方勝英,王華,曾令蘭,等.激活素A對(duì)人肝星狀細(xì)胞系LX-2細(xì)胞增殖的影響[J].臨床消化病雜志,2012,24(2):88-90.
[29]Chen CH,Shu KH,Su YH,et al.Cotransplantation of hepatic stellate cellsattenuatestheseverityofgraft-versus-hostdisease[J].TransplantProc,2010,42(3):971-975.
[30]Chen CH,Kuo LM,Chang Y,et al.In vivo immune modulatory activity of hepatic stetlate cells in mice[J].Hepatology,2006,44(5):1171-1181.
[31]Zhao W,Zhang L,Yin Z,et al.Activated hepatic stellate cells promote hepatocellular carcinoma development in immunocompetent mice[J].Int J Cancer,2011,129(11):2651-2661.
[32]Feng M,Wang Q,Jiang Z,et al.Adoptive transferred hepatic stellate cells attenuated drug-induced liver injury by modulating the rate of regulatory T cells/T helper 17 cells[J].Clin Immunol,2016,165:12-18.
[33]沈順利,梁力建.調(diào)節(jié)性T細(xì)胞與原發(fā)性肝癌的免疫治療[J].中華肝膽外科雜志,2010,16(4):314-316.
[34]Tlegs G,Lohse AW.Immune tolerance:what is unique about the liver[J].J Autoimmun,2010,34(1):1-6.
[35]Stroher W.Vitamin A rewrites the ABCs of oral tolerance[J].Mucosal Immunol,2008,1(2):92-95.
10.3969/j.issn.1009-5519.2016.19.018
A
1009-5519(2016)19-2990-04
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(H0318)?!?/p>
,E-mail:leizhm@medmail.com.cn。
(2016-05-24)