曾胜澜，张荣臻，王 娜，王挺帅，吴 聪，覃小宾，毛德文

（1.广西中医药大学第一临床医学院，南宁 530000；2.广西中医药大学第一附属医院，南宁 530000）

肝纤维化是由慢性肝损伤导致的复杂的纤维化和炎症过程，是肝硬化发展的早期步骤［1］。进行性肝纤维化可能由乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒的慢性感染、酗酒、非酒精性脂肪肝疾病、非酒精性脂肪性肝炎以及其他相对罕见的疾病引起，如自身免疫性肝炎、血色病、胆管炎。肝硬化是进行性肝纤维化的末期，据统计，全球约有1%～2%的人患肝纤维化，每年超过100 万人死于肝纤维化［2，3］。目前，防治肝纤维化的有效策略仍然缺乏。

肝纤维化是通过调节细胞外基质沉积的整合信号网络发生的。肝星状细胞在此过程中被激活，被诱导为具有收缩性、增殖性和成纤维性的肌纤维母细胞样表型，导致胶原蛋白和其他细胞外基质成分的蓄积，这些物质的持续刺激和积累导致肝脏结构和肝脏神经功能的破坏，致肝功能下降［4］。最近的数据表明，纤维化过程的终止和缺陷性纤溶途径的恢复可使晚期纤维化甚至肝硬化逆转［5］。因此，了解肝纤维化的发病机制将有助于制定更好的治疗方案，肝星状细胞在该机制中发挥重要作用。本文主要介绍肝星状细胞在肝纤维化中的激活途径及以抑制其活化或诱导已活化肝星状细胞凋亡为目标的靶向治疗，为今后以星状细胞为靶点治疗肝纤维化提供参考。

1 肝星状细胞：肌成纤维细胞的前体

由于肝星状细胞中同时存在不同胚层的分子标记，因此它们的起源和身份仍不清楚。生理条件下，肝星状细胞驻留在Disse 空间，表现出休眠表型，其主要功能是将维生素A 储存在脂滴中［6］。肝星状细胞与内皮细胞密切相关，它们作为肝窦周细胞发挥作用。在肝损伤的情况下，休眠表型的肝星状细胞活化成为产Ⅰ型胶原的肌成纤维细胞。在影响肺、肾和肝等多个器官的慢性纤维增生性疾病中，成肌纤维细胞的存在是关键的共同特征，肌成纤维细胞是具有收缩特性的成纤维细胞样细胞。增殖的肌成纤维细胞是细胞外基质分子（如Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白）以及构成病理性纤维组织的其他蛋白质的主要来源［7］。CCl4处理诱导慢性损伤后，肝星状细胞衍生的肌成纤维细胞迅速增殖，并聚集在中央静脉周围，产生的小叶中心肌成纤维细胞群占肝细胞总数的14%［8］。活化的肝星状细胞分泌内皮素-1，内皮素-1 是一种有效的血管收缩剂，可促进细胞增殖，纤维生成和收缩［9］。

2 肝星状细胞激活的机制

肝星状细胞的激活与多种因素相关，如上皮细胞的损伤、细胞外基质的改变、转化生长因子β（transforming growth factor β，TGF-β）及SMAD 信号转导、肝炎病毒的慢性感染等，本文主要讲述以下几种。

2.1 TGF-β 及SMAD 信号转导

TGF-β 家族由33 个成员组成，包括TGF-βs、活化 素 和BMPs［10］。TGF-β 蛋 白 存 在 于3 种 亚 型TGF-β1、TGF-β2 和TGF-β3 中，TGF-β1 是肝纤维化中研究最广泛和最深入的亚型［11］。肝损伤的情况下，巨噬细胞可产生TGF-β 并激活肝星状细胞，激活的肝星状细胞分泌潜在的TGF-β，通过SMAD2、SMAD3 形成自分泌正反馈环驱动纤维化的形成，SMAD7 在自分泌调节反馈回路中充当负调节器［12］，例如结合TGFβRI 以抑制SMAD2 的相互作用，诱导TGFβ RI 降解以及调节Wnt/β-连环蛋白途径抑制TGF-β 诱导的细胞凋亡［13］。TGF-β1 与其受体TGFβ RI 和TGFβ R2 的连接诱导SMAD2、SMAD3 磷酸化并与SMAD4 相互作用。SMAD2、SMAD3、SMAD4 复合物可以转运到细胞核并诱导纤维化基因的表达，即Ⅰ型胶原［14］。

CD147 是在肝星状细胞膜表达的糖基化蛋白［15］，CD147 与TGF-β1 存 在 相 互 作 用。一 方 面，TGF-β1 通过SMAD2、SMAD3、SMAD4 依赖性机制增加了CD147 的表达，促进LX-2 细胞的迁移和收缩。另一方面，CD147 的过表达通过上调ERK1/2 和Sp1 触 发TGF- β1、α -SMA 和COL1α1 的表达［16］。

2.2 血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factors ，PDGF）

PDGF 是肝脏中的关键有丝分裂源，也是驱动肝星状细胞增殖和迁移的化学引诱物。PDGFβ 的表达在肝星状细胞激活启动期间被诱导，并通过ERK、AKT 和NF-κB 途径增强对化学损伤的炎症反应和纤维化反应［17］。CCl4诱导的大鼠肝损伤后，PDGFβ 和PDGFRβ 急剧上调，部分通过ERK 的下游激活，还诱导星状细胞分泌巨噬细胞集落刺激因子，因此PDGF 信号传导可能是星状细胞某些免疫调节功能的基础。PDGFRβ 的缺失抑制了肝损伤期间的纤维化反应，但星状细胞中PDGFRβ 对于部分肝切除术后的组织再生是必不可少的［18］。

2.3 肝炎病毒的慢性感染

HBV 和HCV 引起的慢性感染已成为全世界纤维化肝病的主要诱因之一。病毒基因和蛋白质可以直接或间接促进肝星状细胞活化。HBVe 抗原通过TGF-β 途径在体外直接诱导大鼠肝星状细胞的活化和增殖，病毒核心和X 蛋白通过PDGFβ 信号类似地活化人LX-2 细胞［19］。病毒核心和非结构蛋白直接诱导肝星状细胞的炎症和促纤维化途径，HCV 核心蛋白可能通过TGFβ 信号传导促进肝实质细胞的上皮-间质转化［20］。

2.4 肠功能失调与饮食结构

晚期肝脏疾病中可观察到肠道通透性增加，肠道细菌和相关代谢物可易位至肝脏，细菌分子可以通过星状细胞上的TLR 发出信号，以诱导其活化及随后的纤维炎症反应。TLR4 是细菌膜成分脂多糖的配体，可在体内促进星状细胞活化和纤维化［21］。饮食中的胆固醇会加剧肝纤维化，因为游离胆固醇会在肝星状细胞中积累，从而导致TLR4 信号增加，骨形态发生蛋白和激活素膜结合抑制剂下调。肝星状细胞对TLR4 敏感，该途径可作为抗纤维化治疗的靶点［22］。

2.5 Hedgehog 通路

Hedgehog 通路是肝纤维化过程中调控祖细胞命运的重要系统。平滑同源物通过上调Hedgehog配体释放并活化，通过促进源自肝星状细胞的肌成纤维细胞间质-上皮转化来驱动上皮再生［23］。肝星状细胞中平滑同源物的缺失显著减轻了肝损伤期间的纤维化，这暗示着Hedgehog 蛋白途径参与星状细胞的活化。肝损伤期间，在活化的肝星状细胞中阻断信号传导也可以防止肝祖细胞的积累，这可能暗示星状细胞中的信号通路参与了损伤修复过程中上皮细胞再生的调节［24］。Hedgehog 通路是纤维化治疗的潜在靶点。

在肝纤维化的发展中，肝星状细胞的激活发挥着重要的作用，激活途径涉及一系列的细胞因子和细胞信号通路之间复杂的作用机制。正因为肝星状细胞的关键性，以肝星状细胞激活机制中所涉及的信号通路为靶点的药物研究层出不穷，在临床上也得到了广泛的应用。

3 以星状细胞为靶向的治疗

肝纤维化的发展可能导致肝硬化及一系列并发症，如门静脉高压、肝性脑病等。虽然目前缺少直接靶向和逆转肝纤维化的治疗手段。但观察发现慢性肝损伤的终止将导致肝纤维化消退及活化肝星状细胞的减少，并伴随炎性组织的消退。这些结果表明，不管肝损伤的原因如何，以肝星状细胞为靶标可能是一种抗纤维化治疗策略。

3.1 Interleukin-30 (IL-30）

IL-30 可减弱肝纤维化，是肝纤维化的理想疗法。IL-30 使NKT 细胞在肝脏聚集，促进肝脏NKT细胞表面NKG2D 表达，增强其对活化肝星状细胞毒性，从而抑制肝纤维化［25］。

3.2 熊果酸

熊果酸是一种五环三萜类化合物，在各种食用水果和药用植物中都有广泛的药理活性。研究表明，熊果酸在激活的肝星状细胞中可诱导细胞调亡，在分离的肝细胞和静态肝星状细胞中则不诱导凋亡。熊果酸通过抑制NADPH 氧化酶表达和Hedgehog 通路抑制TGF-β1 诱导的静态肝星状细胞活化和转化［26］。在接受TAA 预处理6 周的大鼠中，单次注射熊果酸在48 h 内使肝纤维化显著消退。而且，熊果酸改善了长期给予TAA 和BDL 引起的肝纤维化［27］。Zhang 等［28］发现给CCl4诱导的肝纤维化大鼠使用熊果酸可减轻肝脏和肠道病理损伤，降低血清脂多糖和降钙素原水平，改善了大鼠肠道的营养不良与回肠中紧密连接蛋白Claudin1 和Occludin 的表达，抑制肠NOX 介导的氧化应激反应，对CCl4诱导的肝纤维化大鼠的肠黏膜屏障具有保护作用。

3.3 白藜芦醇

白藜芦醇主要存在于红葡萄皮中，在花生和浆果中有时也能找到。在不同肝脏脂肪变性模型中存在有益效果。白藜芦醇可激活超氧化物歧化酶，超氧化物歧化酶活性是减少氧自由基的必要条件，可保护其免于脂质过氧化，恢复氧化损伤的肝功能生物标志物的水平（MDA、SOD、蛋白质羰基）。还可抑制下调α-SMA 的氧化作用及肝星状细胞活化并限制肝纤维化的进展［18，29］。

3.4 塞来昔布衍生物OSU-03012

OSU03012 是一种潜在的抗肝纤维化药物，是非环氧合酶抑制性塞来昔布衍生物。OSU03012 以剂量依赖性方式抑制LX2 细胞的增殖并阻止纤维化因子的分泌。此外，还通过诱导G1 期的肝星状细胞细胞衰老来抑制肝纤维化［29］。

3.5 姜黄素

抗氧化剂姜黄素是存在于姜黄中的一种植物化学物质，姜黄素通过诱导HSC 衰老来抑制其活化，从而达到抑制肝纤维化的效果。姜黄素促进大鼠纤维化肝脏衰老标志物Hmga1 的表达。此外，姜黄素在体外可增加衰老相关的β-半乳糖苷酶的数量。同时，姜黄素通过提高肝星状细胞衰老标志物P16、P21 的表达诱导肝星状细胞衰老，伴随肝星状细胞活化标志物α-平滑肌肌动蛋白和α1-前胶原丰度降低。而且姜黄素可影响细胞周期和端粒酶活性［30］。

以星状细胞为靶点治疗肝纤维化的药物既包含天然植物中所提取的活性成分，也有人工合成的化合物，作用机制各不相同，但都以抑制星状细胞激活或促进已激活细胞的凋亡为目的。虽然已取得一定成果，但是研究多以CCl4诱导的肝纤维化动物模型为对象，对病毒性或其他疾病引发的肝纤维化治疗方案还有待更加深入的机理与临床研究。

4 展望

近年来肝纤维化的治疗正成为巨大的医疗负担，如果不加以干预，纤维化可发展为肝硬化，最终导致器官衰竭甚至死亡，开发靶向疗法以抑制纤维化发生十分重要。通过抑制肝星状细胞激活来抑制肝纤维化已得到广泛关注，纤维化的分子机制及其与肝星状细胞的关系对于发现新的治疗靶点至关重要。本文概述了肝星状细胞在肝纤维化中的激活机制，并介绍了抑制肝星状细胞活性的策略，为肝纤维化的潜在治疗方法提供了新见识。但星状细胞的激活机制较复杂，仍存在研究不够深入、治疗方案有许多不确定性等问题，日后需进一步对相关动物模型及临床治疗进行研究。