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肝星状细胞在逆转肝纤维化中的作用徐天华;陈金铃;朱丹丹;吕蕾;段义农【摘要】肝纤维化是一种能够导致门静脉高压、肝硬化、肝衰竭的严重疾病.已经发现肝星状细胞的活化是引起肝纤维化的中心环节,因此抑制肝星状细胞的活化、加速肝星状细胞的清除有望逆转肝纤维化.本文将对活化的肝星状细胞的凋亡、衰老以及清除的研究进展作综述,阐明肝星状细胞在肝纤维化过程中所起的作用及相关机制.【期刊名称】《中国人兽共患病学报》【年(卷),期】2015(031)011【总页数】5页(P1065-1068,1074)【关键词】肝纤维化逆转;肝星状细胞;凋亡;衰老【作者】徐天华;陈金铃;朱丹丹;吕蕾;段义农【作者单位】南通大学医学院病原生物学系,南通226001;南通大学医学院病原生物学系,南通226001;南通大学医学院病原生物学系,南通226001;南通大学医学院病原生物学系,南通226001;南通大学医学院病原生物学系,南通226001【正文语种】中文【中图分类】R372肝脏受到各种致病因子侵袭后会引起肝损害和炎症反应，机体会对慢性肝损伤进行修复。
若这种修复过程过度或失控就会引起肝内细胞外基质过度沉积，导致肝脏结构、肝功能发生异常，最终形成肝纤维化。
肝纤维化是最严重的肝脏疾病之一，可由肝炎病毒、过量饮酒、非酒精性脂肪肝炎所诱导，最终导致门静脉高压、肝硬化、肝衰竭以及增加患肝癌的机率[1]。
因此，对于寻找逆转肝纤维化的途径非常必要。
纤维化过程中，间叶样成纤维细胞会迁移到伤口区域合成基质蛋白，导致细胞外基质过度增生、异常沉积。
肝纤维化中的间叶样细胞即肝星状细胞(hepatic stellate cells, HSCs)，是肝纤维化过程中主要的效应细胞和细胞外基质的主要来源。
HSCs，又称伊东细胞或贮脂细胞，位于Disse间隙内，紧贴着肝细胞和肝窦内皮细胞。
HSCs可通过自身突触与相邻近的肝细胞、肝窦内皮细胞及神经末梢细胞相互接触。
肝纤维化胶原沉积机制肝纤维化是⼀种复杂的病理过程，其中胶原沉积是关键环节之⼀。
胶原是肝脏中主要的结构蛋⽩，对维持肝脏的正常结构和功能起着重要作⽤。
然⽽，在肝纤维化过程中，胶原的合成和降解平衡被打破，导致胶原在肝脏中过度沉积，进⽽形成纤维化的病理改变。
本⽂将从肝纤维化的定义、胶原沉积的机制以及影响因素等⽅⾯，对肝纤维化胶原沉积机制进⾏详细的阐述。
⼀、肝纤维化的定义肝纤维化是指肝脏在各种致病因素的作⽤下，肝细胞发⽣坏死或凋亡，进⽽激活肝脏内的纤维⽣成细胞，如星状细胞（hepatic stellate cells,HSCs）。
这些细胞在受到刺激后，会转化为肌成纤维细胞（myofibroblasts），并⼤量分泌胶原纤维和其他细胞外基质（extracellular matrix,ECM）成分。
随着胶原纤维在肝脏中的不断沉积，肝脏的正常结构和功能受到破坏，最终导致肝硬化的发⽣。
⼆、胶原沉积的机制1.胶原合成的增加在肝纤维化过程中，星状细胞在受到致病因素刺激后，会转化为肌成纤维细胞。
这些细胞具有⾼度的胶原合成能⼒，能够合成⼤量的胶原纤维。
此外，转化⽣⻓因⼦β（TGF-β）等细胞因⼦在肝纤维化过程中也起着重要作⽤。
它们能够刺激星状细胞转化为肌成纤维细胞，并促进胶原的合成。
2.胶原降解的减少除了胶原合成增加外，胶原降解的减少也是导致胶原沉积的重要原因。
在肝纤维化过程中，基质⾦属蛋⽩酶（MMPs）等胶原降解酶的活性受到抑制，导致胶原降解减少。
同时，组织⾦属蛋⽩酶抑制剂（TIMPs）等抑制胶原降解的因⼦表达增加，进⼀步加剧了胶原沉积。
三、影响因素1.致病因素多种致病因素可导致肝纤维化的发⽣，如病毒性肝炎、酒精性肝病、⾮酒精性脂肪性肝病等。
这些致病因素通过不同的机制激活星状细胞，促进胶原的合成和沉积。
2.遗传因素遗传因素在肝纤维化的发展过程中也起着重要作⽤。
⼀些基因变异可影响胶原的合成、降解以及细胞凋亡等过程，从⽽增加个体发⽣肝纤维化的⻛险。
肝星状细胞激活的分子机制与抗肝纤维化治疗第28卷第2期2007年3月武汉大学(医学版)MedicalJournalofWuhanUniversityV0I.28NO.2Mar,2007肝星状细胞激活的分子机制与抗肝纤维化治疗李婧婷汪晖廖长秀平洁武汉大学医学院药理学系湖北武汉430071摘要肝星状细胞(HSC)激活是肝纤维化发生的中心环节,其激活过程可分为始动阶段(旁分泌刺激和转录调控因素启动级联瀑布式的细胞反应)和持续阶段(旁分泌或自分泌刺激和细胞外基质重建共同维持HSC活化的表型反应).肝脏中多种细胞和细胞因子参与调节了HSC的激活过程.活化型HSC的表型变化主要包括细胞增殖,收缩和纤维形成等.抗肝纤维化治疗策略主要包括调控HSC活化增殖或促其凋亡,抑制胶原合成或促其降解,细胞因子治疗和问充质干细胞治疗等.关键词肝纤维化;肝星状细胞;激活;分子机制中图分类号R657.31文献标识码A文章编号1671-8852(2007)02—0256—06 MolecularMechanismofHepaticStellateCellActivation andStrategiesofAnti—fibrosisTherapyLIJingting,WANGHui,LIAOZhangxiu,PINGJieDept.ofPharmacology,SchoolofMedicine,WuhanUniversity,Wuhan4300 71,ChinaAbstract Theactivationofhepaticstellatecellhasbeenconsideredasthekeystepofliver fibrosis.mainlyclassifiedasinitiationphase(paracrinestimulationandtranscriptiona leventsinitiatingacascadeofcellularresponses)andperpetuation(paracrineandautocrinecyto kineactivityand ECMremodelingsustainingtheactivatedphenotype).Multiplecellsandcyto kinesinliverplay vitalrolesinregulatingstellatecellactivation.Majorphenotypicfeaturesofac tivatedhepaticstellatecellactivationincludeproliferation,contractility,fibrogenesis,matri xdegradation.chemotaxis,whitebloodcellchemoattraction,retinoidlOSSandcytokinerelease.Currantlyanti—fibrotictherapystrategiesmainlyincluderegulatingtheactivatingprocess,pr oliferationandap—optosisofhepaticstellatecells,inhibitingcollagensynthesisorpromotingcol lagendegradation, genetherapyandinfusionofmesenchymalstemcells. KeyWordsLiverFibrosis;HepaticStellateCells;Activation;MolecularMec hanism各种刺激因素皆可引起肝细胞的变性和坏死,继而形成肝纤维化甚至肝硬化.细胞外基质(extra—cellularmatrix,ECM)积聚是大多数慢性肝病伴有的病理改变.肝星状细胞(hepaticstellatecell,HSC)是肝内胶原合成最主要的细胞来源.HSC激活与肝纤维化的发生密切相关.近年来相继提出的一些抗肝纤维化治疗策略都要归功于HSC激活分子机制的逐渐阐明.课曩来源:国家自然科学基金资助项目(编号:30371666)作者简介:李婧婷,女,1983一,医学硕士生,主要从事肝纤维化机制研究通讯作者:汪晖,女,1963一,教授,博士生导师,主要从事生物化学与分子药理学研究第2期李婧婷,等.肝星状细胞激活的分子机制与抗肝纤维化治疗257 1HSC的激活许多病因造成的肝损伤都能引起HSC的激活——即由静止型HSC转变为具有增殖性,成纤维性和收缩性的肌成纤维样细胞(即活化型HSC).HSC激活是一个高效有序并且可复现的过程,大致可分为两个阶段:始动阶段和持续阶段.始动阶段出现能使HSC对细胞因子和其他局部刺激因子具有反应性的基因表达及快速的表型变化;持续阶段即通过旁分泌或自分泌刺激和ECM重建,进一步放大HSC的表型变化,维持其活化状态,促使纤维生成.1.1始动阶段来自炎症细胞(如Kupffer细胞,粒细胞,淋巴细胞等),损伤肝细胞,窦状内皮细胞和胆管细胞等邻近细胞的旁分泌刺激是诱导HSC出现最早期变化的主要因素.这些不同种类的细胞在肝纤维化发生过程中发生着复杂的相互作用.Kupffer细胞的浸润和活化对HSC的激活起着重要的作用.研究发现,HSC活化标志物的出现与Kupffer细胞的浸润是一致的.Kupffer细胞活化后通过释放细胞因子,如转化生长因子~3(transforminggrowthfactor一8,TGF一8),肿瘤坏死因子fit(tumor necrosisfactor—a,TNF—a),基质金属蛋白酶9(ma—trixmetalloproteinases一9,MMP一9)等,刺激ECM 合成,HSC增殖和类视黄醇释放.另外,Kupffer细胞能产生大量活性氧(reactiveoxygenspecies, ROS),诱导氧化应激生成,加重肝纤维化程度. Kupffer细胞还能通过产生一氧化氮(N0),减少HSC的增殖和收缩来平衡Ros的作用.粒细胞也能调控HSC的活化.肝损伤时,活化中性粒细胞产生的超氧化物阴离子(O)对HSC的胶原合成有直接刺激作用,而同时产生的N0可抵消但不能完全消除该作用.肝中淋巴细胞主要是CD4T辅助淋巴细胞(Thelper,Th),分为Th1和Th2两种亚型,不同亚型的Th细胞对肝纤维化的影响不同.Thl细胞能产生提高细胞免疫的细胞因子,如干扰素7,TNF和IL一2.Th2细胞分泌的I 4,5,6和13能提高体液免疫.研究发现,在CC1肝纤维化模型中,Thl细胞占优势的C57/BL6小鼠,其肝纤维化程度比Thl细胞耗竭的C57/BL6小鼠轻;然而,C57/BL6小鼠靶向断裂干扰素后,其肝纤维化程度与Thl细胞耗竭的C57/BL6小鼠相同[1].在Th2细胞占优势的BALB/c小鼠,因分泌IL广4和TGF一8,其肝纤维化程度比Th2细胞耗竭的BALB/c小鼠更为严重….肝细胞也是ROS的主要来源,损伤肝细胞中的ROS主要源于CYP2E1.将原代HSC与稳定表达CYP2E1的HepG细胞共培养时,细胞内外产生Ho和脂质过氧化物,使HSC增殖,I型胶原表达增加.当使用抗氧化剂,CYP2E1抑制剂或和过氧化氢酶后,HSC的活化作用均得到了有效的抑制.本室的研究发现,在体外原代培养的HSC自氧化激活过程中,与外源物代谢活化相关的CYP2E1,1B1,2B1/2在激活早期出现短时间高表达,推测这种表达变化可能与HSC自身ROS的产生有关(待发表).受损肝细胞中R0S的另一个来源是NADPH氧化酶,NADPH氧化酶在吞噬细胞中可产生大量的.内皮细胞也参与了HSC的激活过程,它产生的细胞纤维连接素能将TGF一口从无活性形式转化成有活性,促纤维生成形式.胆管细胞能分泌促纤维生成物质,促使肌成纤维样细胞分泌ECM.对HSC激活早期的基因表达及其相关上游胞内信号调控的研究表明,多种前胶原生成基因(如型胶原a,TGF一口,I和Ⅱ型TGF一口受体基因)的调节区富含GC序列和有关的GT或CACCC盒.这些序列是Kruppel样转录因子家族(Kruppel—like transcriptionfactors,KLF)的识别位点.KLF家族是有三个能特异结合DNA的Kruppel样锌指结构,既能调节已表达的或管家的基因,也能控制组织特异基因的转录.活化的HSC也能表达KLF家族中的三个成员——KLF6,SP1和BTEBI,它们都具有调节I型胶原基因转录的能力.体内,外实验证实,KLF6基因转录的诱导在HSC激活早期就出现了,并且持续表达于活化型HSCr2].KLF6除了能刺激I型胶原基因转录外r2],还具有调节TGF一8所致的纤维生成能力.SP1是I型胶原表达时的一个重要转录调节子,它和活化HSC中I型胶原基因启动子的两个富含GC区域(FP1和FP2)有关.在HSC激活过程中,SP1的DNA结合活性和蛋白表达是一种转录后调节诱导作用,其机制尚未明了.BTEB1基因是激活蛋白一1(activatorprotein-1,AP-1)的结合靶点,乙醛通过激活HSC中JNK信号转导途径和提高AP一1活性,诱导BTEB1的表达,调节I型胶原的转录.1.2持续阶段在HSC激活的持续阶段旁分泌刺激仍然存在,同时HSC自分泌的细胞因子在此阶段258武汉大学(医学版)第28卷也发挥着极其重要的作用,包括促进HSC激活的细胞因子如TGF一13,血小板源性生长因子(platelet—derivedgrowthfactor,PDGF),成纤维细胞生长因子(fibroblastgrowthfactor,FGF)和内皮素一1(an—dothelin,ET一1)等,以及抑制HSC激活的肝细胞生长因子.HSC还可释放中性粒细胞和单核细胞的化学引诱物,包括集落刺激因子,中性粒细胞化学趋化因子和单核细胞趋化蛋白一1(monocytechemo—tacticprotein1,MCP-1).这些细胞因子在肝损伤时能放大炎症反应.HSC也能产生一些抗炎症细胞因子如IL_10等.在HSC激活的持续阶段,ECM重建继续进行,内皮下低密度ECM的合成增加而降解减少,并逐渐被富含纤维的胶原所替代.ECM组成的变化影响了肝细胞,窦状内皮细胞和HSC的正常生理状态.肝纤维化末期肝脏ECM多达正常时的数倍,主要为I/Ⅲ/Ⅳ型胶原,纤维结合素等.富含纤维的ECM也能加速HSC激活.肝损伤时,激活HSC能诱导自身盘状结构域受体2(discoidindomainreceptors一2,DDR2)和整合素受体的表达.胶原通过与增加的DDR2,整合素受体结合,启动一个级联反应,增加src激酶和下游区信号,诱导MMP一2转录,刺激和结合HSC,产生更多胶原.2激活HSC的表型变化及其产生机制在HSC激活的持续阶段可发生一系列表型变化,包括增殖,收缩,纤维形成,基质降解,趋化,白细胞化学吸引,维生素A缺乏和细胞因子释放.2.1增殖各种多肽生长因子的刺激都可导致受损肝脏局部的HSC增殖.PDGF是一强促有丝分裂剂,抑制PDGF活性能有效的阻断实验性肝纤维化发生.PDGF激活的是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径,包括JNK,ERK和P38.JNK和ERK途径的激活能诱导HSC增殖,P38激活则抑制HSC增殖.PI3-K信号途径在PDGF诱导的HSC活化过程中也能被激活,导致Akt和PT0激酶活性增加,引起HSC增殖和化学吸引].此外,ET一1,凝血酶,FGF,血管内皮细胞生长因子和胰岛素样生长因子(insulin-likegrowthfactor,IGF)等亦可促HSC分裂增殖.2.2收缩性多种因素刺激HSC收缩造成的肝门脉高压是促进肝纤维化持续进展的重要机制.HSC所分泌的ET一1及其他收缩刺激因子都能刺激HSC收缩.内皮素转换酶一1的上调伴随着ET一1的生成增加,能将ET一1前体转换为成熟的肽.ET受体分为A型和B型,它们在静止和活化的HSC中都有表达.Xu等使用特异性ET一1受体抑制剂进行研究,证实ET一1是通过A型ET受体来诱导胶原基质的收缩,并进一步发现阻断ET一1或PI3一K/Akt信号途径都能产生抗肺纤维化作用『4].HSC同时还分泌内源性ET拮抗剂如NO.2.3纤维化纤维生长因子,血管活性物质(血管紧张素Ⅱ和去甲肾上腺素)和脂肪因子在纤维化发展过程中都是必须的f5].TGF—B.是目前肝内主要的纤维生成前因子.它由Kupffer细胞,窦状内皮细胞,胆管上皮细胞,肝细胞和HSC等多种细胞所分泌,其中HSC自分泌的TGF—p具有重要意义. TGF—p在肝纤维化过程中持续增加,能促使静止型HSC转变为活化型HSC,刺激ECM合成,抑制其降解;还能同时激活Smad和MAPK信号途径,刺激I型胶原的基因表达.进一步的研究证实,I型胶原mRNA的稳定性增加是通过P38/MAPK信号途径起作用的『6].在TGF一8基因敲除小鼠的肝纤维化模型中,发现TGF—B.主要在HSC激活的持续阶段而不是始动阶段发挥作用;抑制TGF—B.合成和(或)阻断其信号途径,能显着减轻HSC活化程度.HSC活化过程中胶原合成的增加是HSC损伤后最显着的反应,由转录和转录后机制共同介导,并不全是TGF-13.的作用.I型胶原的转录激活是最具特征性的,其mRNA半衰期在活化型HSC中较静止型增加了20倍,增加的胶原mRNA稳定性使活化HSC内胶原含量持续增加.HSC中胶原的转录后调节是通过3’非翻译区的RNA结合蛋白aCP2和5’末端的一个茎环结构所控制的[.2.4基质降解胶原溶解酶活性增加是纤维降解的一个主要机制.I型和Ⅲ型胶原纤维是由MMPs所降解.MMPs活性受到金属蛋白酶组织抑制剂一1 (TIMP一1)的调节.正常HSC表达基质降解所需的所有重要成分尤其是MMP-2和3,当肝纤维化形成时,通过上调TIMP-1和2,抑制MMP活性,从而加剧瘢痕聚集.Arthur证实],在肝纤维化过程中,MMP一1和2,TIMP一1和2的表达均增加,TIMP过度表达能促进纤维化进程,而MMP一8过度表达则可以抑制这一进程[1o3.AP一1能调节TIMP及ECM重建的相关基因,其活性在活化HSC中一直是增加的.AP-1是一种同型或异型二聚体蛋白,通常由两个Jun蛋白(包括第2期李婧婷,等.肝星状细胞激活的分子机制与抗肝纤维化治疗259 c—Jun,JunB,JunD)或Jun与Fos家族蛋白组成.C—Jun同型二聚体或c—Jun与c—Fos组成的异型二聚体可调节MMP一1,13和3基因的转录.JunD是活化型HSC中重要的转录因子,能调节TIMP一1和IL一6基因的表达.JunD同型二聚体和一个由活化型HSC产生的RUNX蛋白(30kU核蛋白)一起,通过和TIMP一1启动子上的DNA结合位点UTE一1结合,调节TIMP一1的基因转录.因此,活化HSC的微环境变化可产生不同形式的AP一1,导致MMP和TIMP之间的平衡变化,从而改变细胞重建肝ECM的能力.2.5HSC和白细胞趋化作用进行性肝损伤过程中的一个重要现象就是活化HSC定向迁移并聚集至损伤部位.已确定的活化型HSC化学引诱物有PDGF,MCP一1,IGF和ET.MCP是趋化因子家族中的一个成员,它还能促进粒细胞聚集.HSC产生的MCP一1能吸引单核细胞和淋巴细胞.MCP的趋化作用由PI3一K信号转导途径介导,需要Ca内流的参与.2.6维生素A缺失维生素A缺失是HSC激活的显着特征之一.然而,维生素A的缺失是不是HSC激活所必须以及类视黄醇能否加速体内HSC 激活还未知.研究表明,类视黄醛能减少HSC激活标志(a一平滑肌肌动蛋白表达和细胞增殖)的产生, 但却不能完全阻止HSC激活[】.3肝纤维化的转变和活化型HSC的命运在肝损伤动物和临床肝病的恢复过程中发现,肝内活化HSC数量不断减少.这就提出一个问题——这些活化HSC是转变成了静止型HSC还是被清除了?这个问题的答案还有待学者们的深入探索和研究.3.1活化HSC发生逆转?PPAR7是甾体/甲状腺激素核受体超家族的一个成员,它与类维生素A x受体形成一个专性异源二聚体后,与特异的PPAR反应元件(PPRE)结合,调节基因转录和细胞分化.研究表明,HSC中过氧化物酶体增殖体激活受体(peroxisomeproliferators—activatedreceptor, PPAR)的表达随着HSC激活而减少[】.在培养的活化HSC中,转染PPAR7能使HSC在表型和功能上都逆转为静止型.用PPAR7的配体(15d—PGJ和BRL49653)处理活化的HSC,可以逆转HSC的活化特征,抑制I型前胶原启动子活化,mRNA表达和胶原产生,且15dPGJ的抑制作用可被PPAR7拮抗剂GW9662所阻断口.提示在维持静止型HSC的表型中,PPAR7本身就是控制HSC转分化的一个重要效应分子.因此,对PPAR7作用分子靶点的确定能帮助和理解其介导抗纤维化作用的分子机制.3.2HSC的凋亡?肝纤维化逆转过程中,HSC减少的原因之一是活化HSC的凋亡.HSC的凋亡和TIMP一1的表达减少有关,这在实验性肝损伤的恢复阶段已得到证明.胶原纤维的部分降解,活化HSC与ECM之间相互作用的改变都能促使活化HSC发生凋亡[】.此外,活化HSC上死亡受体的激活和生长因子的减少也参与了HSC的凋亡.另一方面,HSC在自发激活过程中也经历了凋亡,同时伴随Fas一配体(CD95L),Bcl一2和P53表达的增加.凋亡能减少活化HSC,促使纤维化的溶解.虽然在纤维化溶解中HSC的凋亡可能是一个极为关键的环节,但也有学者提出,活化HSC的凋亡可能会激活其他的HSC,因此对纤维化恢复过程可能是有害的H].4抗肝纤维化治疗的研究展望目前还没有明确治疗肝纤维化的方法.虽然很多动物实验研究结果揭示了阻止纤维化持续发展的靶点,但是大多数方法还未在人体内得到证实.去除肝纤维化的致病因素仍是肝纤维化治疗中最有效的干预手段.通过调控HSC的激活,增殖或促其凋亡,抑制活化HSC聚集是一种有效的治疗方法.抗氧化剂如维生素E等抑制HSC激活,保护肝细胞,从而减轻实验性肝纤维化.一些能抑制HSC活化过程中重要信号转导的物质也有治疗肝纤维化的可能,如磷酸二酯酶抑制剂己酮可可碱(pentoxifylline, PTX).对肾素一血管紧张素系统的抑制可能是目前肝纤维化治疗中最有前途的.肾素一血管紧张素抑制剂作为抗纤维化药物,已广泛应用于慢性肾脏和心脏疾病,但在慢性肝脏疾病患者应用的资料甚少. 对HCV和非酒精性脂肪肝炎患者的初步研究显示,肾素血管紧张素抑制剂可减轻肝纤维化口.和使用其他药物的患者相比,肝移植病人使用肾素一血管紧张素系统抑制剂抗高血压治疗,其肝纤维化进展较慢.然而,这种方法在临床试验结果证实可行之前并不推荐使用.蛋白酶抑制剂bortezomib因能26O武汉大学(医学版)第28卷诱导HSC凋亡和抑制纤维形成,而作为抗肝纤维化治疗的手段之一.ET一1A型受体阻滞剂和血管扩张剂(PGE,NO)在啮齿动物中都有抗纤维化作用,但在人体的作用尚未知.PPAR7配基对实验性肝纤维化和非酒精性脂肪肝炎的病人都有治疗作用.还有一种方法就是抑制胶原的合成或促其降解.4一脯氨酰羟化酶抑制剂和溴氯哌喹酮能通过抑制胶原合成来阻止实验性肝硬化_1.MMP一8和尿激酶型纤维蛋白酶原激活剂能加速体内胶原降解.这些药物在人体内的效力如何尚未知.此外,直接或使用基因治疗方法给予多种生长因子(如IGF,HGF)也能减轻实验性肝纤维化_l.然而,因其有可能引发肿瘤还未能在人体内试验.注人间充质干细胞能改善实验诱导的肝纤维化,可作为治疗慢性肝病的一种方法.肝脏已成为骨髓和干细胞再生性治疗的一个主要靶点器官.在某些肝损伤模型上已证实,骨髓和干细胞能分化为肝细胞和内皮细胞.目前抗肝纤维化治疗方法中的一个限制性因素就是活化HSC不能有效的摄取抗纤维化药物.有些研究已取得初步进展,如在治疗中借助多种载体如环形肽,通过和清蛋白配对能识别HSC上的胶原Ⅵ型受体或PDGF受体.最近有学者发明了一种能将PTX和拟糖蛋白甘露糖一6一磷酸蛋白(一种在肝纤维化时聚集于HSC的物质)以配位化学键而不是共价键结合的铂连接装置.在培养血清中或有巯基化合物时,游离PTX从复合物中持续缓慢地释放出来,发挥其抗肝纤维化作用.总之,随着功能基因组学研究理论和技术的进步,HSC激活的分子机制必将不断深入,这也将为攻克肝纤维化治疗的难题带来希望.[1][2][3]参考文献ShiZ,wakilAE,RockeyDC.Strain—specificdiffer—encesinmousehepaticwoundhealingaremediatedby divergentThelpercytokineresponses[J].ProcNatl AcadSciUSA,1997,94(20):10663—10668.RatziuV,LalazarA,WongL,eta1.Zf9,aKruppel—liketranscriptionfactorup-regulatedinvivoduringear—lyhepaticfibrosis[J].ProcNatlAcadSciusA,1998,95(16):9500-9505.ReifS,LangA,LindquistJN,eta1.TheroleofFAK—PI3?.K??Aktsignalinginhepaticstellatecellproliferation andtypeIcollagenexpression[J].JBiolChem,2003,278(1O):8083—8090.r4]Shi—WenX,ChenY,DentonCP,eta1.Endothelin一1 promotesmyofibroblastinductionthroughtheETAre—ceptorviaarac/phosphoinositide3-Kinase/Akt—de—pendentpathwayandisessentialfortheenhancedcon—tractilephenotypeoffibroticfibroblasts[J].MolBiol Cell,2004,15(6):2707—2719.[5]ObenJA,RoskamsT,Y angS,eta1.Hepaticfibro—genesisrequiressympatheticneurotransmitters[J]. 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肝星状细胞与肝纤维化关系研究进展李伟琴;徐光华;袁致海【摘要】在世界范围内,有数千万肝纤维化患者,这些患者可能最终发展为肝硬化,肝衰竭而死亡。
虽然在此领域的研究已经取得了长足的进展,但是由于肝纤维化的发生机制的复杂性,仍然没有十分有效的治疗办法。
现在越来越多的临床及实验证明,肝纤维化是可以逆转的,在Safad i等[1]研究中亦表明:肝纤维化在去除损伤因素后尚有逆转的可能。
肝星状细胞(Hepatic stellate cell,HSC)的激活是肝纤维化形成的中心环节,HSC在肝纤维化形成,及逆转过程的作用也成为研究热点之一。
目前[2]认为激活的HSC有两个去向:(1)由激活态转变回静止态;(2)发生凋亡而死亡。
且大多数研究表明,活化的HSC主要通过凋亡途径消除,是纤维化消退的主要机制。
这也就使HSC与肝纤维化的发生机制与治疗方面有密切关系。
1 HSCHSC是1996年为纪念德国学者Kuffer的贡献采用了Sterzellen的英译名Stellate cells(星状细胞)而得名[3]。
该细胞又名贮脂细胞,Ito细胞,窦周细胞等,位于肝内窦周间隙,既D isse腔隙,约占肝内细胞总数的5%~15%,其分布广泛,形态不规则,常伸出数个星状突起,胞质内有1~14个直径约2·0...【期刊名称】《延安大学学报（医学科学版）》【年(卷),期】2009(007)001【总页数】3页(P7-9)【作者】李伟琴;徐光华;袁致海【作者单位】延安大学附属医院感染科,陕西,延安,716000;延安大学附属医院感染科,陕西,延安,716000;长安友谊医院,陕西,长安,710118【正文语种】中文【中图分类】R5在世界范围内，有数千万肝纤维化患者，这些患者可能最终发展为肝硬化，肝衰竭而死亡。
虽然在此领域的研究已经取得了长足的进展，但是由于肝纤维化的发生机制的复杂性，仍然没有十分有效的治疗办法。
现在越来越多的临床及实验证明，肝纤维化是可以逆转的，在 Safadi等［1］研究中亦表明：肝纤维化在去除损伤因素后尚有逆转的可能。
肝纤维化病理分级标准是用于评估肝纤维化程度的一种方法。
该标准将肝纤维化分为五个级别，级别越高，表示纤维化程度越严重。
具体分级如下：
1级：肝细胞索条状纤维化，纤维组织增生，但肝小叶结构清晰，肝细胞无明显变性坏死。
2级：纤维组织增生，部分肝小叶结构紊乱，肝细胞有轻度至中度的变性坏死。
3级：纤维组织广泛增生，肝小叶结构明显紊乱，肝细胞出现明显的变性坏死和再生现象。
4级：纤维组织极度增生，肝小叶结构严重紊乱，肝细胞坏死和再生现象非常显著，出现明显的肝硬化表现。
5级：肝纤维化程度极为严重，肝小叶结构基本消失，肝细胞坏死和再生现象非常普遍，肝硬化表现明显，预后较差。
需要注意的是，肝纤维化病理分级标准并不是唯一的评估方法，医生会结合其他检查结果和病情综合判断患者的病情严重程度。
认识肝纤维化作者：杨凡来源：《家庭医学》2022年第06期肝纤维化的发生机制肝纤维化是继发于各种原因引起的肝脏炎症或损伤后组织修复过程中肝内纤维性结缔组织异常增生的代偿反应，是慢性肝病最重要的病理改变，也是慢性肝炎、肝硬化等进一步发展、恶化的重要原因。
肝纤维化的病理特征是肝细胞外基质在肝内的过量沉积。
其中肝星状细胞的激活是肝纤维化发生的中心环节。
1.肝纤维化形成是细胞外基质的合成与降解失衡的结果正常肝脏中，细胞外基质的合成与降解是动态平衡的。
肝星状细胞是合成细胞外基质的主要来源。
正常肝脏肝星状细胞主要存储维生素A，肝脏受损时，肝星状细胞激活或转分化为肌纤维母细胞，表达平滑肌肌动蛋白及细胞珠蛋白，分泌大量细胞外基质，尤其是胶原纤维（Ⅰ型和Ⅲ型），并且能够正反馈调节肌纤维母细胞的增殖。
最新研究表明，细胞外基质还可以来源于骨髓、门脉区成纤维细胞、上皮细胞间充质转化细胞等。
肝星状细胞合成细胞外基质的同时也分泌降解细胞外基质酶和使其失活的金属蛋白酶组织抑制剂，上述蛋白酶之间的动态平衡，是细胞外基质沉积和降解的关键。
2.肝星状细胞活化是肝纤维化的中心环节肝星状细胞活化分为启动与持续两个阶段。
启动主要依赖旁分泌机制。
肝损伤后造成肝细胞凋亡，凋亡小体激活库普弗细胞与血小板分泌转化生长因子、血小板衍生生长因子等细胞因子、趋化因子。
同时，受损肝细胞与内皮细胞释放氧自由基与炎性因子，共同介导肝星状细胞转化为肌纤维母细胞。
肝星状细胞活化的持续除旁分泌外，还与其活化自分泌血小板分泌转化生长因子等因子有关。
近期有研究证实，胶原纤维也与肝星状细胞的持续活化有关。
持续活化阶段肝星状细胞的细胞生物学发生显著改变，包括增殖、收缩功能、纤维形成、基质降解、视黄醇丢失、化学趋化性、炎症因子和细胞因子的释放等，导致细胞外基质过度沉积和纤维化。
大量的研究表明，结缔组织生长因子是一个重要的促组织纤维化蛋白，在许多纤维化疾病中，其表达显著增高，而且呈持续性表达。
医学食疗与健康 2021年2月第19卷第4期·综述及个案报道·随着对肝纤维化发生的细胞和分子机制研究的深入，人们发现了多种具有不同作用机制的抗肝纤维化药物。
如肾素-血管紧张素受体拮抗剂能够阻断血管紧张素Ⅱ1型(AT1)受体，降低活化肝星状细胞的沉积，抑制炎症和纤维化的发展，活化素样激酶5 抑制剂，能够通过阻断转化生长因子β通路发挥抗肝纤维化作用，小干扰RNA可以有效地阻止[1]。
1 概述肝脏是人体重要的解毒器官，如果肝脏出现问题会严重影响到我们的身体健康，肝纤维化出现之后许多病人不懂得保护自己，好好休养，仍然熬夜、喝酒，最终导致肝硬化问题，严重情况下还会危及到自身的生命。
目前现有的医疗技术根本不可能有效抑制肝纤维化，临床医疗也没有针对性的药物扭转控制纤维化。
肝纤维化的形成主要是受到病毒侵害或者器官内部出现炎症的影响，长时间肝脏处于高负荷的工作状态下，会发生一定的损伤，日积月累这些损伤就会逐步扩大，最终形成了肝纤维化。
肝纤维化的作用原理是，长时间的损伤导致肝脏内部的细胞外基质出现了明显的集聚与合成，特别是大多细胞都以胶原为主，这些胶原长时间的沉淀堆积逐渐会产生肝纤维化。
当肝脏内部的肝纤维化进一步扩张，直至蔓延到整个肝脏器官之后，肝脏内部损坏的细胞大量增多，有害细胞占据肝脏的主导地位就会进一步破坏肝脏的具体结构，肝细胞为了维护正常的肝功能会进一步出现形成假小叶，肝硬化由此出现。
肝脏硬化已经算是较为严重的病变，出现肝硬化之后，人体的正常代谢功能会受到严重影响，免疫功能下降，同时排毒能力也进一步缩减。
严重情况下，肝硬化还会伴随多种并发症，患者会出现门静脉高压及肝腹水等现象，甚至肝功能进一步恶化，引发肝癌，威胁到患者的生命健康。
肝纤维化是肝功能出现破坏的第一层表现，在此基础之上许多的细胞因子出现了明显的转化，病态因子形成。
肝脏内部的HSCs受到多种促炎、促纤维化因子的影响，以自分泌和旁分泌的形式进行各种变化，最终呈现出了不同的反应特性。
肝星状细胞与肝纤维化(一)
〔关键词〕肝星状细胞；肝纤维化；活化
各种病因所引起的慢性肝病绝大多数都有肝纤维化(HF)，其中25％～40％最终发展为肝硬化甚至肝癌，是一类世界性的严重危害人们健康的主要疾病。
在过去的几十年里，HF能否发生逆转一直是医学界有争议的问题，现已知HF是一个可逆性的病变，而肝硬化是不可逆的〔1〕。
HF是对各种病因所致的慢性肝损伤的一种修复反应，其实质是肝内细胞外基质(ECM)合成大于降解导致大量ECM过度沉积。
研究证实，肝星状细胞是ECM的主要来源，HSC激活并转化为肌成纤维细胞样细胞(MFLC)，是HF发生、发展的核心环节。
各种致纤维化因素均把HSC作为最终靶细胞，通过使其转化为肌成纤维细胞这一共同复杂的网络系统，参与HF的发生及进展〔2〕。
在HF的恢复期，有与肝脏瘢痕降解一致的广泛的HSC凋亡〔3〕，因此，诱导活化HSC的凋亡可使HF发生逆转。
目前，活化HSC已被看作抗HF治疗的主要靶点。
现就HSC与HF的关系作一综述。
1HF的发病机制
近年来的研究发现，尽管不同病因导致肝病的发病机制不同，但HF发生的最终共同途径均是HSC，当各种致病因素持续作用于肝脏时，通过复杂机制激活HSC。
活化的HSC通过旁分泌与自分泌作用合成分泌多种ECM，同时合成、释放大量基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)，抑制胶原酶、明胶酶等金属蛋白酶(MMPs)活性，减少ECM降解，导致细胞外基质合成大于降解，最终过量积聚在肝内形成HF。
2HSC活化的机制
2.1HSC的形态学和生物学特征HSC又称储脂细胞、Ito细胞、维生素A储存细胞等，是肝脏间质细胞之一，位于肝细胞与肝窦内皮细胞之间的窦周隙(Disse间隙)内，是目前公认的HF 形成中主要产生ECM的细胞。
HSC正常时呈静止状态，形状不规则，胞体呈卵圆形或不规则形，常伸出数个星状突起，胞浆中富含维生素A和甘油三酯的脂滴。
除储存维生素A脂滴外，HSC还具有收缩功能，可调节血管功能和肝窦血流；此外，HSC也参加正常肝脏的ECM 改建。
当各种致病因素持续作用于肝脏时，通过复杂机制激活HSC。
HSC的激活可人为地分为两个阶段,即启动阶段及持续活化阶段〔5〕。
2.2启动阶段HSC活化的启动是邻近细胞(如肝细胞、Kupffer细胞、肝窦内皮细胞、血小板等)旁分泌作用的结果。
肝损伤早期，肝窦内皮细胞(SEC)通过产生变异的纤维连接蛋白(LN)及使无活性的转化生长因子β1(TGFβ1)转化为具有促胶原合成活性的活化型TGFβ1，变性坏死的肝细胞通过产生脂质过氧化物，Kupffer细胞通过诱导HSC上血小板源生长因子(PDGF)受体的表达及使无活性的TGFβ1转化为活性型TGFβ1，血小板通过产生PDGF、TGFβ1、表皮生长因子(EGF)等细胞因子均参与启动HCS的活化。
另外，ECM的早期改变、脂质过氧化物等也参与活化的启动。
其结果是使HSC发生基因表达及表型的改变，表现为转录活化、信号分子活化及诱导早期结构基因表达，使胞膜上表达细胞因子、生长因子受体，如PDGF受体、TGF受体、血管内皮生长因子(VEGF)受体等，产生对这些介质分子的应答能力，增殖活化为肌成纤维细胞。
2.3持续激活阶段是HSC自分泌及旁分泌共同作用的结果。
HSC活化启动后发生一系列表型改变，包括：细胞增生：特别在炎症坏死区域新形成的纤维间隔内，致细胞数量增多；表型转化：由维生素A储存型转化为广谱ECM合成表型，致ECM合成增多；产生收缩性：表达α平滑肌肌动蛋白(αSMA)可诱导微循环改变及血小板凝聚；趋化性：向损伤区移行，致损伤区纤维形成细胞增多；细胞因子及其受体表达增强：对化学因子刺激的敏感性增加；表达黏附蛋白受体——整合素家族：整合素是一组二聚体细胞受体，包括胶原、FN受体、纤维连接蛋白(LN)受体，其表达参与介导细胞与基质的相互作用；释放胶原酶及其抑制物：Ⅳ型胶原酶的释放破坏内皮下基质，通过反馈促进HSC转化；而金属蛋白酶抑制物的分泌可减少新生成胶原的降解，最终导致ECM的过度沉积。
HSC通过自分泌作用不断刺激自身的
分裂增生并大量合成和分泌胶原等各种ECM，同时还可通过旁分泌作用激活其他尚处于“静止”状态的HSC。
这一机制可解释即使原发的刺激因素解除，HF过程仍能继续发展的现象。
3活化的HSC在HF中的作用
3.1合成和分泌ECM活化的HSC可分泌Ⅳ型、Ⅳ型、Ⅳ型胶原，LN、FN等多种ECM成分。
肝脏中胶原成分主要由Ⅳ型、Ⅳ型、Ⅳ型胶原组成，大量的研究显示HSC可能是ECM的主要来源，离体研究发现HSC合成胶原量是肝细胞的10倍、窦内皮细胞的20倍以上。
前胶原信使RNA 水平的研究提示，HSC能表达多种前胶原信使RNA，其中正常及新鲜分离的HSC与肝损伤的HSC产生前胶原信使RNA种类有所不同，提示肝损伤后HSC产生胶原的种类和数量均发生改变，这种改变与HF的发生密切相关。
用Northenblot杂交方法检测分离的HSC中胶原信使RNA发现含有Ⅳ型、Ⅳ型、Ⅳ胶原信使RNA，新分离的HSC含有较多的Ⅳ型胶原信使RNA，Ⅳ型、Ⅳ型较少，而培养7天后，Ⅳ型胶原信息核糖核酸就增加17倍，Ⅳ型、Ⅳ型分别增加3倍和2.6倍，且形态变为成纤维细胞样，这可能和HSC的激活有关。
在正常肝HSC、窦内皮细胞等间质细胞均能合成胶原，而在HF时HSC可能是胶原合成的主要细胞。
FN是大分子二聚体蛋白，它能通过成纤维细胞表面黏附受体将信息传入细胞内，在HF过程中起着启动作用。
LN对调节基底膜的形成、细胞粘附、生长、迁移和分化起着重要作用。
在HF时，LN、Ⅳ型胶原共同沉积于肝窦间隙，形成肝窦毛细血管化，肝窦毛细血管化是HF的基础〔6〕。
3.2参与炎症趋化作用活化的HSC生成巨噬细胞集落刺激因子(M CSF)和细胞间粘附分子1(ICAM1)，吸引淋巴细胞到达HSC增生区域，促进肝巨噬细胞等炎性细胞的侵润〔7〕，加剧损伤处的炎症反应，并介导HSC与基质的粘附〔8〕。
活化HSC还可生成单核细胞趋化蛋白(MCP1)、白细胞介素10(IL10)等炎症调节因子。
3.3产生基质MMPs及基质TIMPs调节ECM的积聚和降解活化HSC是MMPs及TIMPs的主要来源。
在HF过程中，MMPs的含量及活性并不降低，而是由于TIMPs的抑制使MMPs不能发挥降解基质的作用，导致ECM过度沉积。
HSC分泌基质降解素及明胶酶，降解基底膜，破坏肝血窦；与此同时，肝血窦内皮细胞的形态也发生变化，窗孔消失，导致肝窦毛细血管化。
