邓羊羊， 葛善飞， 余燕青， 熊 英

南昌大学第一附属医院 a.感染性疾病科； b.病理科， 南昌 330006

目前普遍认为，肝纤维化是各种病因所致慢性肝损伤而出现的一种进展性病理过程，表现为肝组织内细胞外基质(ECM)的生成与降解失衡，大量ECM沉积在肝组织。活化的肝星状细胞(HSC)是产生ECM的主要细胞，HSC的激活是肝纤维化的中心环节[1]。此外，炎症作为肝纤维化的始动因素之一，通过炎症细胞、细胞因子及相关信号通路的沟通和相互作用而发挥致纤维化主导作用[2]。同时肝纤维化是一个由多种细胞信号转导通路共同调控的复杂病变，具有修复和损伤双重性，并最终可能导致肝硬化、肝衰竭，甚至肝细胞癌(HCC)。目前，临床上并没有针对肝纤维化有效的治疗方法，理清肝纤维化发生相关的细胞信号转导通路，寻求潜在的治疗策略，对阻断及逆转肝纤维化进展具有重要意义。近些年来，肝纤维化相关细胞信号转导通路的基础研究进展迅速，治疗策略相关研究也取得一定进展。本文就肝纤维化发生相关的细胞信号转导通路及其潜在治疗策略的研究进展作一综述。

1 肝纤维化相关细胞信号转导通路

1.1 酪氨酸蛋白激酶/信号转导和转录激活子(JAK/STAT)信号通路 JAK/STAT信号转导通路是一条由多种细胞因子和生长因子介导的重要信号转导通路，能参与细胞的增殖、分化、炎症及凋亡等病理生理过程[3]。血小板衍生生长因子、瘦素、干扰素、白细胞介素等细胞外因子均可激活该通路。细胞外刺激因子与相应受体结合后聚集胞质内JAK，使其磷酸化而活化。目前已证实，JAK/STAT信号转导通路在肝纤维化的形成过程中具有重要的调控作用。王卫真等[4]研究发现，在应用CCl4诱导的大鼠肝纤维化模型中，检测到JAK1和STAT3表达明显上调，提示JAK1和STAT3信号通路的活化。另有研究[5]发现，在利用刀豆蛋白A诱导的小鼠肝纤维化模型中，JAK2、STAT3的表达水平明显升高。上述研究均表明JAK/STAT信号通路参与了调控肝纤维化的形成过程。

1.2 核因子-κB(NF-κB)信号通路 NF-κB是一类机体内参与免疫、炎症反应，维持细胞功能的基因转录调控因子，广泛存在于各种类型细胞浆中。NF-κB可调节细胞因子、趋化因子、生长因子、转录因子等多种物质的表达，与免疫应激、细胞增殖、生长分化、细胞周期及凋亡有密切联系，可以阻止HSC凋亡和促进HSC存活与增殖。多种细胞因子、脂多糖、氧自由基及紫外线等均可激活NF-κB通路。李伟伟等[6]研究发现，慢性乙型肝炎(CHB)患者肝组织中NF-κB p65的表达与肝纤维化分期及Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达呈明显正相关，表明NF-κB p65的表达增加与肝纤维化的发生发展密切相关，其机制可能与促进Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白等ECM分泌有关。赵宗豪等[7]利用CCl4诱导的大鼠肝纤维化模型研究结果表明，NF-κB参与大鼠肝纤维化过程中Kupffer细胞和HSC的激活，进而促进肝纤维化的发生发展。

1.3 丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路 MAPK是一类丝氨酸蛋白激酶，主要存在于哺乳动物中，按其结构和功能分为三大类：细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、p38 MAPK和c-Jun nh2末端激酶(JNK)，是介导信号转导的高度保守调节因子，在各种生理过程中发挥重要作用。MAPK信号通路能够通过HSC活化、增殖、凋亡以及细胞周期参与肝纤维化的形成与逆转。吴文娟等[8]采用RT-PCR技术及免疫组化方法检测实验性大鼠肝纤维化模型肝组织中p38 MAPK mRNA和蛋白表达量变化，结果表明p38 MAPK在肝纤维化的形成中持续上调，参与肝纤维化形成的病理过程，p38 MAPK信号通路活化可能促进CCl4诱导的肝纤维化形成。李政通等[9]通过检测CCl4诱导肝纤维化大鼠逆转恢复各时期MAPK信号通路蛋白动态变化，发现p-ERK1/2、p-JNK1/2在模型组表达明显降低，恢复期逐渐升高，而p-p38在模型组表达明显升高，恢复期逐渐降低，这表明MAPK信号通路中的ERK、JNK和p38信号通路在肝纤维化逆转中发挥重要作用。

1.4 TGFβ1/Smad信号通路 TGFβ是一个庞大的家族，迄今已发现6种不同的亚型(TGFβ1～TGFβ6)，而在哺乳动物中只表达TGFβ1～TGFβ3亚型，其中TGFβ1在肝脏中含量最高且具有生物活性。TGFβ1是TGFβ家族中的关键成员，在肝纤维化的发展过程中起着至关重要的作用[10]。肝纤维化的发生过程是一个复杂的级联反应，多种致纤维因子通过相应的信号通路作用于靶细胞，使之产生致纤维化的各种生物学应答，TGFβ1是其中最重要的致纤维化细胞因子，Smad蛋白家族是TGFβ1信号传至核内关键的下游信号分子，TGFβ1/Smad信号通路在肝纤维化中发挥主要作用。TGFβ1及其下游信号因子Smad家族蛋白既可促进HSC活化，又可调节ECM合成与降解，从而控制肝纤维化的发生发展。徐靖宇等[11]研究CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型肝组织中TGFβ1表达变化，发现TGFβ1在肝纤维化组织中mRNA和蛋白表达明显增强，与肝纤维化程度呈正相关，表明TGFβ1参与了模型小鼠肝纤维化的形成。徐爱静等[12]通过对CHB患者血清TGFβ1水平检测，发现CHB患者TGFβ1异常高表达，与肝纤维化程度呈正相关，提示TGFβ1在CHB肝纤维化形成过程中具有重要作用。

1.5 Wnt信号通路 Wnt信号通路是指由Wnt蛋白家族成员作为信号分子的信号转导过程，该过程极其保守，参与多种生命活动的调节，包括细胞的增殖、分化、极化、凋亡等。Wnt 信号通路包括依赖β连环蛋白参与的经典信号通路和无β连环蛋白参与的非经典信号通路，这两种方式信号通路均参与肝纤维化活动的调控[13]。Wnt/β连环蛋白信号通路广泛参与细胞的各项生理病理活动，异常激活的Wnt/β连环蛋白信号通路与肝纤维化的发生发展过程联系密切[14]。近年研究表明，Wnt信号通路在肝纤维化发展过程中起了重要的调控作用，涉及HSC活化、上皮细胞间质转化(epithelial mesenchymal transition，EMT)、基质合成以及多种生长因子表达上调等方面。有研究[15]表明，β连环蛋白siRNA分子被成功转染到HSC中沉默β连环蛋白的表达，表现出HSC的增殖受抑制和凋亡，伴胶原纤维合成减少，表明β连环蛋白在肝纤维化发展过程中发挥重要作用，下调Wnt/β连环蛋白信号通路能抑制HSC活化和减轻肝纤维化。

1.6 Hedgehog信号通路 Hedgehog信号通路最早在果蝇中发现并被阐明，主要由Hedgehog配体、膜蛋白受体复合物、核转录因子和下游靶基因4部分组成，是在胚胎发育和成体发育过程中起多种作用的标志性信号系统之一，异常的Hedgehog信号可导致出生缺陷和癌症[16]。研究[17]表明，Hedgehog信号通路在胚胎发育和组织再生过程中起着关键作用，过度激活Hedgehog信号通路会导致多种组织的纤维形成，Hedgehog信号的激活参与了EMT和过度的ECM沉积，这在肝纤维化的形成中有所体现。Hedgehog信号通路在许多类型的急性和慢性肝损伤中重新激活，是肝脏再生所必需的，其激活的信号通路具有调节毛细血管化、活化HSC、促进肝纤维化和HCC发展的作用[18]。Hedgehog信号通路在肝纤维化的发生、发展中具有极其重要的作用，已证实该信号通路涉及肝纤维化过程中如HSC增殖与凋亡、EMT及与其他通路的交互作用等方面。Verdelho Machado等[19]指出，过度激活的Hedgehog信号通路促进了非酒精性脂肪性肝纤维化的发展，进而导致肝硬化，甚至HCC。近期有研究[20]证实，使用特异性抑制剂干扰Hedgehog信号通路，使肝纤维化小鼠模型的肝纤维化程度得到了明显减轻，表明Hedgehog信号通路的激活能促进肝纤维化的发生发展。

1.7 Notch信号通路 Notch基因最早于1917年由Thornas Hunt Morgan在果蝇中发现，因该基因功能的部分缺失会在果蝇翅膀上形成缺刻而命名。Notch信号通路由受体、配体和DNA结合蛋白组成，其决定机体细胞的增殖、分化和凋亡。Notch信号通路的异常激活促进了HSC的增殖和活化，在肝纤维化发生发展过程中起重要作用，阻断或激活该信号通路可以影响肝纤维化的进展[21]。慕永平等[22]采取总胆管结扎制备大鼠胆汁淤积性肝纤维化模型，RT-PCR检测结果表明Notch信号通路明显活化，DAPT(Notch信号通路阻断剂)抑制Notch信号通路后，胆管上皮细胞增生及肝纤维化程度均显著减轻，表明Notch信号通路的活化对胆汁性肝纤维化形成发挥了关键作用。Chen等[23]在CCl4诱导的肝纤维化大鼠模型中发现，Jagged1、Notch3和Hes1表达明显增加，证实Notch信号被高度激活，参与了HSC的活化，促进肝纤维化发生发展。

2 肝纤维化的潜在治疗策略

早期肝纤维化是一种可逆性的病变，在人类研究和动物模型中的发现均很好地强调了肝纤维化是一个可以通过阻止进展来调节的动态过程[24]。然而，迄今为止，临床上并无特异有效的肝纤维化治疗方法，如何有效地治疗进而阻断、逆转肝纤维化是当前临床上的研究热点。当前肝纤维化治疗主要是通过治疗引起肝损伤的基础疾病来缓解肝损伤和炎症，并对肝纤维化进行防治，目前尚无有效和公认的抗肝纤维化化学药物或生物制剂，肝细胞保护、抗炎、抗氧化及利胆类药可能有一定的治疗作用[25]。近年来，有关肝纤维化的治疗方法研究进展迅速，以下就相关肝纤维化的潜在治疗策略研究状况作一介绍。

2.1 肝细胞核因子(hepatocyte nuclear factor，HNF)1α HNF1α是HNF家族的主要成员之一，主要在肝脏中表达，是许多肝脏基因的重要转录激活因子，对促进肝细胞发育和维护肝细胞生物学功能至关重要。既往有研究[26]发现，通过特异性敲除HNF1α基因的小鼠模型，伴随着脂肪酸合成增加及肝纤维化程度加重，最终导致HCC发生，说明肝细胞HNF1α表达受抑制促进了肝纤维化的发生。姚荔嘉等[27]发现，在构建的小鼠肝纤维化模型中，HNF1α表达水平下降，而特异性上调肝细胞的HNF1α表达可显著抑制HSC活化，降低小鼠纤维化肝脏中的Ⅰ型胶原蛋白及α-平滑肌肌动蛋白水平。相反地，通过靶向抑制肝细胞中HNF1α的表达，可激活p65、NF-κB和JAK/STAT炎症信号通路，并加重了正常肝细胞的损伤及纤维化程度[28]，证实了HNF1α在肝脏中的抗炎及抗纤维化效应。葛善飞等[29]研究发现，在CCl4诱导的肝纤维化大鼠模型中，HNF1α mRNA及蛋白表达水平随肝纤维化水平的加重而逐步下降。以上研究均表明HNF1α是肝纤维化的抑制因子，能改善肝纤维化，特异性上调肝细胞的HNF1α表达可能是肝纤维化的潜在治疗策略，但当前研究仅在动物实验层面，尚需进一步的临床试验加以验证。

2.2 细胞外囊泡(extracellular vesicle，EV) EV是一类几乎由所有细胞分泌的纳米级双层脂质包膜囊泡。其在肝脏病理研究中具有重要的意义，因为EV可以通过水平转运的方式调节细胞间通讯和细胞微环境。EV携带有生物活性物质，包括蛋白质、脂质和RNA分子，未来其可能作为一种特定生物活性物质载体，靶向锁定目标组织提供抗纤维化的治疗效果。在肝纤维化的治疗方面，研究[30]发现 EV有较好的治疗潜力，利用胚胎干细胞来源间充质干细胞(embryonic stem cells-derived mesenchymal stem cell，ES-MSC)的EV对肝纤维化小鼠或大鼠模型治疗发挥了与干细胞治疗相似的作用，EV拥有与其来源细胞相似的功能，ES-MSC的EV能够对纤维化的肝脏起到修复作用，利用特异性的EV标志物设计出靶向药物，有望实现对肝纤维化更加精准化的治疗与预防。有研究[31]发现，小鼠肝纤维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高表达，这些microRNA分别抑制了活化HSC中纤维化基因的表达。同样，健康人血清EV可减弱人LX-2星状细胞的活化表型，其microRNA-34c、microRNA-151-3p、microRNA-483-5p或microRNA-532-5p均高于肝纤维化患者血清EV，表明正常个体血清EV具有天然的抗纤维化作用，并且含有对活化的星状细胞或损伤的肝细胞有治疗作用的microRNA。最新研究[32]发现，在肝纤维化小鼠模型中，静脉注射从诱导多能干细胞(iPSC)中分离出的EV，小鼠肝脏炎症及纤维化程度明显减轻，表明iPSC-EV具有抗纤维化作用，推测其是一种潜在的新型抗肝纤维化方法。有关EV在肝脏病理生理中的作用是当前研究的热点，以上研究均证实EV具有改善肝纤维化的作用，因此，利用EV靶向作用于肝脏可能是一种潜在的肝纤维化治疗新策略。

2.3 间充质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC) 干细胞是机体内一类具有高度增殖能力，可以分化为一种或多种功能细胞的原始细胞，其中，MSC具有向肝细胞分化的潜力，同时发挥免疫调节、分泌营养因子、抑制炎症反应、减少肝细胞凋亡、增加肝细胞再生的作用，被认为是治疗肝纤维化最理想的细胞[33]。治疗过程中，干细胞迁移至肝损伤部位，通过旁分泌途径改善纤维化瘢痕区域的微环境，延缓纤维化进程[34]。诸多研究表明，干细胞疗法是一种非常具有潜力的肝纤维化治疗方法。有研究[35]报道，将骨髓间充质干细胞(BMSC)或转染了基质金属蛋白酶1的BMSC直接经尾静脉注入纤维化大鼠体内，观察到BMSC移植后肝组织纤维化程度明显减轻，说明BMSC可以有效改善肝纤维化。Mehrabani等[36]测定BMSC对硫乙酰胺诱导大鼠肝纤维化的再生作用时发现，BMSC移植后模型鼠的转氨酶水平明显下降，组织病理学检查提示肝纤维化程度明显减轻，表明BMSC移植可能是一种新的肝纤维化治疗途径。以上研究均表明MSC能改善肝纤维化，干细胞疗法是一种潜在的肝纤维化治疗策略，然而，该疗法仍有不足之处，如可能导致肿瘤发生，尚需进一步的研究加以解决。

3 总结与展望

肝纤维化是所有慢性肝病的共同病理基础，是慢性肝病向肝硬化发展的必经阶段。肝脏内多种细胞信号转导通路构成复杂的细胞间沟通网络，共同参与了肝纤维化的发生和发展。祛除引起肝损伤的病因是肝纤维化治疗的基础，然而，仅仅祛除病因往往并不能有效阻断肝纤维化的进展，当前肝纤维化的治疗现状并不理想。因此，进一步明确肝纤维化发生相关的细胞信号转导通路及其作用机制，同时，随着肝纤维化治疗新策略的不断涌现，也许能为临床上有效阻断及逆转肝纤维化带来曙光。