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肝纤维化治疗的研究进展**

2015-02-24刘俊平,秦燕

医学理论与实践 2015年21期
关键词:证实肝细胞靶点



肝纤维化治疗的研究进展**

刘俊平秦燕

云南省大理大学基础医学院生理学与病理生理学教研室,云南省大理州671000

摘要肝纤维化是多数慢性肝病共同的病理特征,其进一步发展可形成肝硬化或肝癌。肝纤维化是可以逆转的,因此抗肝纤维化治疗一直是肝纤维化研究的热点和重点。本文就近年来有关肝纤维化的治疗进展作一综述,以期为肝纤维化的研究提供帮助。

关键词肝纤维化抗纤维化治疗进展

肝纤维化(Hepatic fibrosis, HF)是由各种慢性炎症性疾病所引起的可逆性创伤修复反应,其主要特征是细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)的异常沉积,其中肝星状细胞(Hepatic stellate cells,HSC)活化是关键,因肝脏受损后HSC活化是ECM的主要来源。且随着肝组织的持续损伤,导致疤痕组织逐步取代肝实质,进而演变成肝硬化,其在全球呈现高发病率、高死亡率[1]。因此探索有效的抗HF治疗方法,改善肝病患者预后及提高生存率,一直是HF研究的重要方向。

1目前主要抗HF治疗

1.1去除致病因素迄今为止,针对原发病去除致病因素仍然是最为有效的抗HF治疗方案。其可抑制HF进展,甚至可促使HF的逆转。如清除或抑制肝炎病毒、针对酒精性肝病戒酒、清除血吸虫肝病中的病原体、去除血色病或肝豆状核中过量的铜或铁、解除机械性胆管梗阻压力等。

1.2针对HF本身的治疗目前主要着眼于特定靶位的针对性治疗及多靶点联合阻断,这样可以提高抗HF的疗效,现已取得不同程度的进展。

1.2.1抑制HSC激活和增殖,促进HSC凋亡:HSC在HF中起关键作用,目前以HSC为靶标的治疗措施逐渐成为抗HF治疗的重要方法。主要通过抑制HSC活化和增殖能力、刺激活化的HSC凋亡等途径治疗肝纤维化。HSC活化与过氧化物酶增殖体激活受体-γ(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPAR-γ)低表达有关系。PPAR-γ可维持HSC的静息表型,上调PPAR-γ表达或增加PPAR-γ配体可逆转HSC活化的生物学及形态学改变,PPAR-γ可能成为抗HF的一个潜在靶点。诸多研究证实PPAR-γ激动剂可以抑制HSC的活化、增殖和胶原蛋白表达。且有报道称将PPAR-γ的特异性激活剂加入到激活的HSC细胞培养液中,能抑制胶原的合成,拮抗血小板衍生生长因子(Platelet-derived growth factor ,PDGF)诱导的HSC增殖趋化和迁移,从而起到抗纤维化作用。HSC的活化增殖还与其凋亡受到抑制有关,而核因子-κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)能抑制多种类型的细胞凋亡,在静息HSC中并无活性,但在活化的HSC中却持续存在,因此NF-κB可能通过抑制HSC凋亡而使活化的HSC维持相当数量,最终致HF,因此抑制NF-κB可能对治疗HF具有潜在价值。Wang等[2]证实NF-κB抑制剂可减弱HSC的活化,并可有效减缓HF。Liu等人[3]也证实含乳香酸提取物能够通过抑制NF-κB信号通路减缓日本血吸虫卵诱导的HF。

1.2.2抗氧化措施:氧化应激(Oxidative Stress,OS)在HF发生发展中起着重要作用[4]。OS会使机体或细胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)过度产生, 内源性抗氧化防御功能减弱, 引起组织或细胞损伤。ROS能够活化HSC并刺激HF发生。由于ROS拥有广泛的、多样的生化特性,因此,将抗氧化应激作为治疗靶点尚在研究中[4,1]。Yong[4]报道NADPH氧化酶4(NADPH oxidase4,NOX4)在ROS生成及HSC活化过程中起着重要作用,因此抑制NOX对于抗HF很有前景。目前,在肝病中最具临床效力的成功抗氧化治疗就是维生素E(Vitamin E,VE)用于非酒精性脂肪型肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH)[5]。Hoofnagle[6]等证实在NASH的大鼠模型中维生素E可抑制HBV复制及转化生长因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)基因的表达。进一步研究显示[7],VE对非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的治疗也发挥作用。因此,从抗氧化的角度有望发现高效抗HF的新药。

1.2.3抑制肝脏炎症:肝细胞损伤和炎症反应是HF的始动环节。肝脏受损时,释放大量的细胞因子诱发炎症反应促使HSC活化[8]。肝细胞损伤坏死产生的凋亡小体亦能够活化HSC及枯否细胞(Kupffer,KC),活化的细胞群转而可促进炎症和纤维化效应。而慢性肝脏炎症可逐渐发展为HF,因此抗炎治疗对于后续的抗HF有积极的作用[9]。白细胞介素(Interleukins IL-10)和肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor,HGF) 是天然的抗纤维化的因子。IL-10是一种重要的负性调控因子,对炎症反应与HF进程具有保护作用 。有研究表明大鼠KC中脂联素通过影响IL-10诱导基血红素氧化酶-1(Heme oxygenase,HO-1)发挥其抗炎作用,故IL-10被认为是很有希望的抗HF因子。HGF可刺激肝细胞DNA合成,促进肝细胞增殖,减少肝细胞的坏死与损伤,减轻炎症刺激,可以在肝损伤的时候保护肝细胞,并通过许多机制参与抑制或改善HF。已有研究报道HGF作为一种肝保护剂,将其用于基因治疗或作为重组蛋白对于实验性HF的发展有抑制效果。另环氧化酶(Cyclooxygenase,COX有COX-1、COX-2两种亚型)是前列腺素H2合成的关键限速酶,而以前列腺素H2作为前体化合物的多种活性因子如前列腺素、血栓素等在炎症反应中起重要作用。正常肝细胞中,COX-2表达量极低,但COX-2可迅速被多种因子诱导表达,COX-2的过度表达会导致肝脏炎症反应加剧,进一步加重HF[10]。因此,抑制COX-2对HF进程中炎症反应具有较好的抑制作用。诸多研究证实,COX抑制剂可以减轻NASH实验大鼠的脂肪变和炎症。

1.2.4抑制ECM合成,促进ECM降解:HF是继发于肝脏炎症或损伤后组织修复过程中的代偿反应, 以ECM过度沉积为主要病理特征,而HF发生这一过程的原因既是ECM合成过多, 更大程度上是后期ECM降解减少引起。基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinases,MMPs)主要功能是降解ECM成分, 而基质金属蛋白酶组织抑制剂(Tissue inhibitor of metalloproteinases,TIMP-1)是组织中MMPs的主要内源性抑制因子,二者在肝脏中维持动态平衡状态。当有过量的ECM产生时,会被MMPs降解,同时TIMPs又适当抑制着MMPs的活性, 不至于损伤正常肝脏组织,以保持肝脏正常功能。因此,增强MMPs活性或抑制TIMPs可减少ECM沉积, 将成为抗纤维化治疗的重要攻克方向。有报道称在HF、肺纤维化、肾纤维化等脏器病变中,MMPs均表现出强大的基质降解作用。李建民[11]等证实逍遥散通过抑制HSC增殖,降低上清液中羟脯氨酸和TIMP-1的含量起到抗纤维化的作用。另外,主要通过Smads信号途径来激活HSC的TGF-β1,一方面能抑制间质金属蛋白酶的产生,并通过增加HSC分泌TIMP来降低ECM的分解;另一方面能够促使HSC合成ECM, 因此,通过阻断或抑制TGF-β/Smads信号通路来达到抑制ECM合成、增加ECM降解是抗HF的重要靶位。ECM成分主包括Ⅰ、Ⅲ型胶原(collagen-Ⅰ、Ⅲ),层粘连蛋白和透明质酸。张莹[12]等证实shRNA 重组慢病毒沉默Smad3能显著降低COL-Ⅰ、Ⅲ分泌。P38丝裂原蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)的活化也与HF密切关系,杨新疆[13]等证实SB203580抑制P38MAPK通路能够减少肝内COL-Ⅰ、Ⅲ表达, 延缓HF的进程。

1.2.5改善肝脏微循环:肝脏微循环障碍在HF进展中起着不可忽视的作用。肝脏受损时,HSC活化,产生大量ECM,而Disse间隙中ECM的沉积会导致正常内皮细胞窗孔丧失,阻碍门静脉血流与肝细胞之间的正常代谢交换,即肝窦毛细血管化。且在HSC活化过程中,具有收缩特性的细胞,主为α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)表达增加,导致肝窦收缩,微循环障碍增加,门静脉血流阻力增加,引起门静脉压升高,减少肝细胞血供,加重其损伤,加快其纤维化的进程。此外,肝损伤后HSC活化分泌内皮素-1(Endothelin,ET-1),ETR表达上调,会增强HSC收缩,进而增加肝窦收缩性与肝内血流阻力。许多扩血管物质均可逆转ET-1的促收缩效应。多数研究证实,一氧化氮(Nitric oxide,NO)可去除ET-1的收缩效应。肾素-血管紧张素系统(Renin-angiotensin system,RAS)是一种内分泌系统,能够调节肝内血管阻力。目前认为血管紧张素转换酶-血管紧张素1-血管紧张素1型受体(Angiotensin-converting enzyme,Angiotensin 1,Angiotensin type 1 receptor,ACE-Ang1-AT1R)轴是RAS中主要作用轴,主执行血管收缩、促增殖和促纤维化功能,进而形成肝硬化、门脉高压。而另外一条轴ACE2-Ang-(l-7)-Mas轴,恰恰起着相反作用,Ang-(l-7) 通过Mas 受体拮抗ACE-Ang1-AT1R的作用。因此,阻断ACE-Ang1-AT1R轴,激活ACE2-Ang-(l-7)-Mas 轴是通过抑制RAS进而抑制HF的重要靶点。诸多研究指出血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂对RAS引起的HF有治疗作用。另抑制病理性血管的生成也可作为慢性肝病的潜在治疗靶点。已有研究证实Ang(1-7)可抑制胆管结扎诱导HF大鼠肝窦血管生成,从而改善肝脏微循环。Liu[14]等证实HGF具有促新生血管生成作用,从而改善机体局部微循环,促进肝功能恢复。

1.2.6基因治疗:近年来随着HF的分子机制逐渐阐明,从而使HF的基因治疗成为可能,且深入基因层面对于未来攻克HF更具针对性和靶向性。有报道[15]称HSC可表达许多核受体如视黄醇X受体(Retinoid X receptor,RXR)和视黄酸受体,法尼醇X受体(Farnesoid X receptor,FXR), 孕烷X受体和PPARγ,其中RXR和FXR可抑制胶原的产生,且PPARγ也可以下调HSC活化、减少胶原生成。Lakner[16]等报道mi-R29可抑制ECM,mi-R19b可抑制TGF-β且mi-R19b在HSC中的高表达可抑制HSC活化。有研究证实rIL-10 基因在肝组织中高表达可能通过直接或间接抑制或下调肝组织内肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、PDGF-β和COX-2的表达而抑制HSC的活化,起到抗纤维化作用。Huang[17]等证实转染rIL-10可减轻大鼠HF。这为外源性IL-10 基因干预治疗HF提供了一定的理论基础。

1.2.7中药治疗:中医药治疗HF是我国的特色和优势,诸多中药皆具有一定的清除氧自由基及抗氧化、促进肝细胞再生,增加肝血流量,改善肝脏微循环,改善肝组织缺血、缺氧的作用,对改善和减轻肝损伤具有重要意义。中医药主要是通过抑制HSC活化、抑制胶原纤维生成及促进已形成的胶原纤维降解和吸收、阻断特定信号通路等途径发挥抗HF作用。近些年主要研究单味中药、单味中药提取物及中药复方制剂对HF的影响,尤以复方制剂效果更为可观。目前对中药复方制剂抗HF机制的研究多集中在通过各种途径抑制HSC增殖和活化、减少ECM的合成等方面。武搏荣[18]证实扶正化瘀方可通过阻断胰岛素样生长因子-1、磷脂酰肌醇3-激酶信号通路及减少HSC活化等作用发挥抗HF功效。段妍君[19]等证实参杖颗粒对HSC的α-SMA的表达有明显抑制作用, 并明显阻止HSC的迁移和增殖。复方制剂具有多成分、多环节、多层次、多靶点的药理作用,毒副作用少,具有明显优势和发展前景。

2展望

HF的形成机制非常复杂,而HSC的活化与增殖作为HF的中心环节已得到公认。目前将HSC作为抗HF治疗的靶点已看到可观的前景,但绝大部分研究仍处于动物实验阶段,动物模型的致病因素并不能完全效仿人类肝病致病因素,在动物实验中有效的方案是否在人体具有同效,用在患者身上多少剂量有效,会有什么不良反应,预后如何等等一系列问题亟待解决。HF的治疗虽已取得较大进展,但由于作用靶位单一或不具有靶向性,往往导致抗HF的疗效并不理想。因此,进一步完善HF的分子机制,探索有效的抗HF治疗方案仍然是HF研究的重点。

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(编辑杨阳)

收稿日期2015-05-12

中图分类号:R575.2

文献标识码:A

文章编号:1001-7585(2015)21-2901-03

基金项目:云南省自然科学基金(编号:2011FZ164)。通讯作者:秦燕

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