鄧羊羊， 葛善飛， 余燕青， 熊 英

南昌大學第一附屬醫(yī)院 a.感染性疾病科； b.病理科， 南昌 330006

目前普遍認為，肝纖維化是各種病因所致慢性肝損傷而出現(xiàn)的一種進展性病理過程，表現(xiàn)為肝組織內(nèi)細胞外基質(zhì)(ECM)的生成與降解失衡，大量ECM沉積在肝組織?；罨母涡菭罴毎?HSC)是產(chǎn)生ECM的主要細胞，HSC的激活是肝纖維化的中心環(huán)節(jié)[1]。此外，炎癥作為肝纖維化的始動因素之一，通過炎癥細胞、細胞因子及相關信號通路的溝通和相互作用而發(fā)揮致纖維化主導作用[2]。同時肝纖維化是一個由多種細胞信號轉導通路共同調(diào)控的復雜病變，具有修復和損傷雙重性，并最終可能導致肝硬化、肝衰竭，甚至肝細胞癌(HCC)。目前，臨床上并沒有針對肝纖維化有效的治療方法，理清肝纖維化發(fā)生相關的細胞信號轉導通路，尋求潛在的治療策略，對阻斷及逆轉肝纖維化進展具有重要意義。近些年來，肝纖維化相關細胞信號轉導通路的基礎研究進展迅速，治療策略相關研究也取得一定進展。本文就肝纖維化發(fā)生相關的細胞信號轉導通路及其潛在治療策略的研究進展作一綜述。

1 肝纖維化相關細胞信號轉導通路

1.1 酪氨酸蛋白激酶/信號轉導和轉錄激活子(JAK/STAT)信號通路 JAK/STAT信號轉導通路是一條由多種細胞因子和生長因子介導的重要信號轉導通路，能參與細胞的增殖、分化、炎癥及凋亡等病理生理過程[3]。血小板衍生生長因子、瘦素、干擾素、白細胞介素等細胞外因子均可激活該通路。細胞外刺激因子與相應受體結合后聚集胞質(zhì)內(nèi)JAK，使其磷酸化而活化。目前已證實，JAK/STAT信號轉導通路在肝纖維化的形成過程中具有重要的調(diào)控作用。王衛(wèi)真等[4]研究發(fā)現(xiàn)，在應用CCl4誘導的大鼠肝纖維化模型中，檢測到JAK1和STAT3表達明顯上調(diào)，提示JAK1和STAT3信號通路的活化。另有研究[5]發(fā)現(xiàn)，在利用刀豆蛋白A誘導的小鼠肝纖維化模型中，JAK2、STAT3的表達水平明顯升高。上述研究均表明JAK/STAT信號通路參與了調(diào)控肝纖維化的形成過程。

1.2 核因子-κB(NF-κB)信號通路 NF-κB是一類機體內(nèi)參與免疫、炎癥反應，維持細胞功能的基因轉錄調(diào)控因子，廣泛存在于各種類型細胞漿中。NF-κB可調(diào)節(jié)細胞因子、趨化因子、生長因子、轉錄因子等多種物質(zhì)的表達，與免疫應激、細胞增殖、生長分化、細胞周期及凋亡有密切聯(lián)系，可以阻止HSC凋亡和促進HSC存活與增殖。多種細胞因子、脂多糖、氧自由基及紫外線等均可激活NF-κB通路。李偉偉等[6]研究發(fā)現(xiàn)，慢性乙型肝炎(CHB)患者肝組織中NF-κB p65的表達與肝纖維化分期及Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白表達呈明顯正相關，表明NF-κB p65的表達增加與肝纖維化的發(fā)生發(fā)展密切相關，其機制可能與促進Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白等ECM分泌有關。趙宗豪等[7]利用CCl4誘導的大鼠肝纖維化模型研究結果表明，NF-κB參與大鼠肝纖維化過程中Kupffer細胞和HSC的激活，進而促進肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。

1.3 絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路 MAPK是一類絲氨酸蛋白激酶，主要存在于哺乳動物中，按其結構和功能分為三大類：細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)、p38 MAPK和c-Jun nh2末端激酶(JNK)，是介導信號轉導的高度保守調(diào)節(jié)因子，在各種生理過程中發(fā)揮重要作用。MAPK信號通路能夠通過HSC活化、增殖、凋亡以及細胞周期參與肝纖維化的形成與逆轉。吳文娟等[8]采用RT-PCR技術及免疫組化方法檢測實驗性大鼠肝纖維化模型肝組織中p38 MAPK mRNA和蛋白表達量變化，結果表明p38 MAPK在肝纖維化的形成中持續(xù)上調(diào)，參與肝纖維化形成的病理過程，p38 MAPK信號通路活化可能促進CCl4誘導的肝纖維化形成。李政通等[9]通過檢測CCl4誘導肝纖維化大鼠逆轉恢復各時期MAPK信號通路蛋白動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)p-ERK1/2、p-JNK1/2在模型組表達明顯降低，恢復期逐漸升高，而p-p38在模型組表達明顯升高，恢復期逐漸降低，這表明MAPK信號通路中的ERK、JNK和p38信號通路在肝纖維化逆轉中發(fā)揮重要作用。

1.4 TGFβ1/Smad信號通路 TGFβ是一個龐大的家族，迄今已發(fā)現(xiàn)6種不同的亞型(TGFβ1～TGFβ6)，而在哺乳動物中只表達TGFβ1～TGFβ3亞型，其中TGFβ1在肝臟中含量最高且具有生物活性。TGFβ1是TGFβ家族中的關鍵成員，在肝纖維化的發(fā)展過程中起著至關重要的作用[10]。肝纖維化的發(fā)生過程是一個復雜的級聯(lián)反應，多種致纖維因子通過相應的信號通路作用于靶細胞，使之產(chǎn)生致纖維化的各種生物學應答，TGFβ1是其中最重要的致纖維化細胞因子，Smad蛋白家族是TGFβ1信號傳至核內(nèi)關鍵的下游信號分子，TGFβ1/Smad信號通路在肝纖維化中發(fā)揮主要作用。TGFβ1及其下游信號因子Smad家族蛋白既可促進HSC活化，又可調(diào)節(jié)ECM合成與降解，從而控制肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。徐靖宇等[11]研究CCl4誘導的小鼠肝纖維化模型肝組織中TGFβ1表達變化，發(fā)現(xiàn)TGFβ1在肝纖維化組織中mRNA和蛋白表達明顯增強，與肝纖維化程度呈正相關，表明TGFβ1參與了模型小鼠肝纖維化的形成。徐愛靜等[12]通過對CHB患者血清TGFβ1水平檢測，發(fā)現(xiàn)CHB患者TGFβ1異常高表達，與肝纖維化程度呈正相關，提示TGFβ1在CHB肝纖維化形成過程中具有重要作用。

1.5 Wnt信號通路 Wnt信號通路是指由Wnt蛋白家族成員作為信號分子的信號轉導過程，該過程極其保守，參與多種生命活動的調(diào)節(jié)，包括細胞的增殖、分化、極化、凋亡等。Wnt 信號通路包括依賴β連環(huán)蛋白參與的經(jīng)典信號通路和無β連環(huán)蛋白參與的非經(jīng)典信號通路，這兩種方式信號通路均參與肝纖維化活動的調(diào)控[13]。Wnt/β連環(huán)蛋白信號通路廣泛參與細胞的各項生理病理活動，異常激活的Wnt/β連環(huán)蛋白信號通路與肝纖維化的發(fā)生發(fā)展過程聯(lián)系密切[14]。近年研究表明，Wnt信號通路在肝纖維化發(fā)展過程中起了重要的調(diào)控作用，涉及HSC活化、上皮細胞間質(zhì)轉化(epithelial mesenchymal transition，EMT)、基質(zhì)合成以及多種生長因子表達上調(diào)等方面。有研究[15]表明，β連環(huán)蛋白siRNA分子被成功轉染到HSC中沉默β連環(huán)蛋白的表達，表現(xiàn)出HSC的增殖受抑制和凋亡，伴膠原纖維合成減少，表明β連環(huán)蛋白在肝纖維化發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，下調(diào)Wnt/β連環(huán)蛋白信號通路能抑制HSC活化和減輕肝纖維化。

1.6 Hedgehog信號通路 Hedgehog信號通路最早在果蠅中發(fā)現(xiàn)并被闡明，主要由Hedgehog配體、膜蛋白受體復合物、核轉錄因子和下游靶基因4部分組成，是在胚胎發(fā)育和成體發(fā)育過程中起多種作用的標志性信號系統(tǒng)之一，異常的Hedgehog信號可導致出生缺陷和癌癥[16]。研究[17]表明，Hedgehog信號通路在胚胎發(fā)育和組織再生過程中起著關鍵作用，過度激活Hedgehog信號通路會導致多種組織的纖維形成，Hedgehog信號的激活參與了EMT和過度的ECM沉積，這在肝纖維化的形成中有所體現(xiàn)。Hedgehog信號通路在許多類型的急性和慢性肝損傷中重新激活，是肝臟再生所必需的，其激活的信號通路具有調(diào)節(jié)毛細血管化、活化HSC、促進肝纖維化和HCC發(fā)展的作用[18]。Hedgehog信號通路在肝纖維化的發(fā)生、發(fā)展中具有極其重要的作用，已證實該信號通路涉及肝纖維化過程中如HSC增殖與凋亡、EMT及與其他通路的交互作用等方面。Verdelho Machado等[19]指出，過度激活的Hedgehog信號通路促進了非酒精性脂肪性肝纖維化的發(fā)展，進而導致肝硬化，甚至HCC。近期有研究[20]證實，使用特異性抑制劑干擾Hedgehog信號通路，使肝纖維化小鼠模型的肝纖維化程度得到了明顯減輕，表明Hedgehog信號通路的激活能促進肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。

1.7 Notch信號通路 Notch基因最早于1917年由Thornas Hunt Morgan在果蠅中發(fā)現(xiàn)，因該基因功能的部分缺失會在果蠅翅膀上形成缺刻而命名。Notch信號通路由受體、配體和DNA結合蛋白組成，其決定機體細胞的增殖、分化和凋亡。Notch信號通路的異常激活促進了HSC的增殖和活化，在肝纖維化發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用，阻斷或激活該信號通路可以影響肝纖維化的進展[21]。慕永平等[22]采取總膽管結扎制備大鼠膽汁淤積性肝纖維化模型，RT-PCR檢測結果表明Notch信號通路明顯活化，DAPT(Notch信號通路阻斷劑)抑制Notch信號通路后，膽管上皮細胞增生及肝纖維化程度均顯著減輕，表明Notch信號通路的活化對膽汁性肝纖維化形成發(fā)揮了關鍵作用。Chen等[23]在CCl4誘導的肝纖維化大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，Jagged1、Notch3和Hes1表達明顯增加，證實Notch信號被高度激活，參與了HSC的活化，促進肝纖維化發(fā)生發(fā)展。

2 肝纖維化的潛在治療策略

早期肝纖維化是一種可逆性的病變，在人類研究和動物模型中的發(fā)現(xiàn)均很好地強調(diào)了肝纖維化是一個可以通過阻止進展來調(diào)節(jié)的動態(tài)過程[24]。然而，迄今為止，臨床上并無特異有效的肝纖維化治療方法，如何有效地治療進而阻斷、逆轉肝纖維化是當前臨床上的研究熱點。當前肝纖維化治療主要是通過治療引起肝損傷的基礎疾病來緩解肝損傷和炎癥，并對肝纖維化進行防治，目前尚無有效和公認的抗肝纖維化化學藥物或生物制劑，肝細胞保護、抗炎、抗氧化及利膽類藥可能有一定的治療作用[25]。近年來，有關肝纖維化的治療方法研究進展迅速，以下就相關肝纖維化的潛在治療策略研究狀況作一介紹。

2.1 肝細胞核因子(hepatocyte nuclear factor，HNF)1α HNF1α是HNF家族的主要成員之一，主要在肝臟中表達，是許多肝臟基因的重要轉錄激活因子，對促進肝細胞發(fā)育和維護肝細胞生物學功能至關重要。既往有研究[26]發(fā)現(xiàn)，通過特異性敲除HNF1α基因的小鼠模型，伴隨著脂肪酸合成增加及肝纖維化程度加重，最終導致HCC發(fā)生，說明肝細胞HNF1α表達受抑制促進了肝纖維化的發(fā)生。姚荔嘉等[27]發(fā)現(xiàn)，在構建的小鼠肝纖維化模型中，HNF1α表達水平下降，而特異性上調(diào)肝細胞的HNF1α表達可顯著抑制HSC活化，降低小鼠纖維化肝臟中的Ⅰ型膠原蛋白及α-平滑肌肌動蛋白水平。相反地，通過靶向抑制肝細胞中HNF1α的表達，可激活p65、NF-κB和JAK/STAT炎癥信號通路，并加重了正常肝細胞的損傷及纖維化程度[28]，證實了HNF1α在肝臟中的抗炎及抗纖維化效應。葛善飛等[29]研究發(fā)現(xiàn)，在CCl4誘導的肝纖維化大鼠模型中，HNF1α mRNA及蛋白表達水平隨肝纖維化水平的加重而逐步下降。以上研究均表明HNF1α是肝纖維化的抑制因子，能改善肝纖維化，特異性上調(diào)肝細胞的HNF1α表達可能是肝纖維化的潛在治療策略，但當前研究僅在動物實驗層面，尚需進一步的臨床試驗加以驗證。

2.2 細胞外囊泡(extracellular vesicle，EV) EV是一類幾乎由所有細胞分泌的納米級雙層脂質(zhì)包膜囊泡。其在肝臟病理研究中具有重要的意義，因為EV可以通過水平轉運的方式調(diào)節(jié)細胞間通訊和細胞微環(huán)境。EV攜帶有生物活性物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和RNA分子，未來其可能作為一種特定生物活性物質(zhì)載體，靶向鎖定目標組織提供抗纖維化的治療效果。在肝纖維化的治療方面，研究[30]發(fā)現(xiàn) EV有較好的治療潛力，利用胚胎干細胞來源間充質(zhì)干細胞(embryonic stem cells-derived mesenchymal stem cell，ES-MSC)的EV對肝纖維化小鼠或大鼠模型治療發(fā)揮了與干細胞治療相似的作用，EV擁有與其來源細胞相似的功能，ES-MSC的EV能夠對纖維化的肝臟起到修復作用，利用特異性的EV標志物設計出靶向藥物，有望實現(xiàn)對肝纖維化更加精準化的治療與預防。有研究[31]發(fā)現(xiàn)，小鼠肝纖維化模型被正常小鼠血清EV抑制，正常小鼠血清EV中的microRNA-34c、microRNA-151-3p、microRNA-483-5p、microRNA-532-5p和microRNA-687高表達，這些microRNA分別抑制了活化HSC中纖維化基因的表達。同樣，健康人血清EV可減弱人LX-2星狀細胞的活化表型，其microRNA-34c、microRNA-151-3p、microRNA-483-5p或microRNA-532-5p均高于肝纖維化患者血清EV，表明正常個體血清EV具有天然的抗纖維化作用，并且含有對活化的星狀細胞或損傷的肝細胞有治療作用的microRNA。最新研究[32]發(fā)現(xiàn)，在肝纖維化小鼠模型中，靜脈注射從誘導多能干細胞(iPSC)中分離出的EV，小鼠肝臟炎癥及纖維化程度明顯減輕，表明iPSC-EV具有抗纖維化作用，推測其是一種潛在的新型抗肝纖維化方法。有關EV在肝臟病理生理中的作用是當前研究的熱點，以上研究均證實EV具有改善肝纖維化的作用，因此，利用EV靶向作用于肝臟可能是一種潛在的肝纖維化治療新策略。

2.3 間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cell，MSC) 干細胞是機體內(nèi)一類具有高度增殖能力，可以分化為一種或多種功能細胞的原始細胞，其中，MSC具有向肝細胞分化的潛力，同時發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)、分泌營養(yǎng)因子、抑制炎癥反應、減少肝細胞凋亡、增加肝細胞再生的作用，被認為是治療肝纖維化最理想的細胞[33]。治療過程中，干細胞遷移至肝損傷部位，通過旁分泌途徑改善纖維化瘢痕區(qū)域的微環(huán)境，延緩纖維化進程[34]。諸多研究表明，干細胞療法是一種非常具有潛力的肝纖維化治療方法。有研究[35]報道，將骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSC)或轉染了基質(zhì)金屬蛋白酶1的BMSC直接經(jīng)尾靜脈注入纖維化大鼠體內(nèi)，觀察到BMSC移植后肝組織纖維化程度明顯減輕，說明BMSC可以有效改善肝纖維化。Mehrabani等[36]測定BMSC對硫乙酰胺誘導大鼠肝纖維化的再生作用時發(fā)現(xiàn)，BMSC移植后模型鼠的轉氨酶水平明顯下降，組織病理學檢查提示肝纖維化程度明顯減輕，表明BMSC移植可能是一種新的肝纖維化治療途徑。以上研究均表明MSC能改善肝纖維化，干細胞療法是一種潛在的肝纖維化治療策略，然而，該療法仍有不足之處，如可能導致腫瘤發(fā)生，尚需進一步的研究加以解決。

3 總結與展望

肝纖維化是所有慢性肝病的共同病理基礎，是慢性肝病向肝硬化發(fā)展的必經(jīng)階段。肝臟內(nèi)多種細胞信號轉導通路構成復雜的細胞間溝通網(wǎng)絡，共同參與了肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展。祛除引起肝損傷的病因是肝纖維化治療的基礎，然而，僅僅祛除病因往往并不能有效阻斷肝纖維化的進展，當前肝纖維化的治療現(xiàn)狀并不理想。因此，進一步明確肝纖維化發(fā)生相關的細胞信號轉導通路及其作用機制，同時，隨著肝纖維化治療新策略的不斷涌現(xiàn)，也許能為臨床上有效阻斷及逆轉肝纖維化帶來曙光。