肝星形细胞与肝纤维化的研究进展

1、肝星形细胞与肝纤维化的研究进展【关键词】肝纤维化肝纤维化Hepatifibrsis,HF是各种慢性肝病向肝硬化开展的必经阶段，是所有慢性肝病的共同病理基矗正常肝脏细胞含有肝细胞、库普弗细胞、肝窦内皮细胞、肝星形细胞HS。在病毒性肝炎、铁铜代谢异常、自身免疫疾病等因素作用下，相关细胞分泌多种细胞因子，如转化生长因子(transfringgrthfatr，TGF)、血小板衍生生长因子(plateletderivedgrthfatr，PDGF)、肿瘤坏死因子-(turnersisfatr，TNF-)、白细胞介素-1interleukin-1，IL-1、白细胞介素-6(interleukin-6，IL

2、-6)等，这些细胞因子首先与HS膜上受体结合，然后通过不同或一样的胞内信号转导系统JNK/APK信号通路、JAK/STAT通路、TGF-和PDGF介导的信号转导通路等传递，在某些转录因子的作用下，转导信号入核，从而启动DNA复制、转录及翻译表达过程，实现HS活化、增殖、转型并分泌细胞外基质E，最终导致肝纤维化的发生1，2，3。其特点表现为：以胶原蛋白为主的细胞外基质各成分合成增多，降解相对缺乏，过多沉积在肝内。肝纤维化进一步开展引起肝小叶改建、假小叶和结节形成，最终致肝硬化。Safadi等4研究说明肝纤维化在去除损伤因素后尚有逆转的可能。目前，学者们普遍认为HS是肝脏合成E的主要细胞5，HS的

3、活化与增殖是肝纤维化形成的中心环节6，7，该环节包括细胞增生并合成E、释放胶原酶及其抑制物等过程。1HS的一般性质和功能81876年德国VnKupffer首次描绘星形细胞，肝星形细胞又称肝贮脂细胞(fat-stringells，FSs)、脂细胞(1ipyte)、维生素A贮存细胞(vitainA-stringells)、窦周细胞(periyte)和伊东细胞(Itel1)等，是肝脏的一种非本质细胞，位于肝窦内皮细胞与肝细胞之间的窦周间隙(Disse间隙)内。正常情况下，HS约占肝细胞总数的8%13，占非本质细胞的33。其形态不规那么，胞体呈卵圆形或不规那么形，常伸出数个树枝状突起包围窦壁，其星形伪

4、足包绕56个肝细胞，因此得名为肝星形细胞。HS胞质内有114个直径为12的富含维生素A和三酰甘油的脂滴。正常情况下，HS具有以下生理功能：1储存脂肪，为肝细胞提供能源；2储存和代谢维生素A，储存体内80左右的维生素A，对体内维生素A的稳定起着重要调节作用；3合成和分泌胶原、蛋白多糖、中间丝、结蛋白、细胞因子和生长因子等成分；4合成基质金属蛋白酶(atrixetallprtEinase，P)及其组织抑制剂(tissueinhibitrfetallprtEInase，TIP)；5调节肝窦内微循环。2HS的活化正常情况下HS处于静止状态。在各种肝损伤因素刺激下，HS可经历从静止HS到具有增殖性、成纤

5、维性和收缩性的肌成纤维样细胞(F)的转化过程。当肝脏受到炎症或机械刺激等损伤时，邻近的细胞如肝细胞、库普弗细胞、窦内皮细胞和血小板等通过旁分泌作用可分泌多种细胞因子，如TNF-、TGF-、IGF-1(胰岛素生长因子)、HGF(肝细胞生长因子)、PDGF、ET-1(内皮素-1)等。使HS出现肌成纤维母细胞样表型转化，激活并导致细胞增殖、E合成增加。激活后的HS可自分泌TGF、PDGF、ET等细胞因子使活化得以持续，此时即使除去原发因素，其纤维化过程仍会持续。细胞因子、炎症介质、E成分、过氧化物、乙醛等与相应HS膜受体结合，激活效应细胞内信号传递分子，最终导致基因表达所发生的变化是多条细胞内信号传

6、导通路控制的结果。其中促分裂素原活化蛋白激酶(itgen-ativatedprteinkinases,APK)是近年来发现的一类特殊的细胞信号传导蛋白。经上游激酶作用后发生苏氨酸、丝氨酸双位点磷酸化而激活6，9,APK信号传导通路被认为是许多信号通路的共同通道，其活化与HS的增殖亲密相关。PDGF是HS最强烈的有丝分裂原,通过PDGF受体酪氨酸激酶介导的信号细胞传导作用促进HS增殖。瘦素Leptin能通过激活JAK/STAT通路及H22依赖的ERK1/2通路激活HS，并产生大量TIP-1,促进纤维化进程。活化后的HS其特征发生一系列改变：1)形态学上表现为脂滴消失，胞体增大，伸出细长的伪足，呈

7、现星形外观。胞质中储存的脂滴和维生素A减少或消失。胞质内粗面内质网增加、高尔基体兴旺，具有旺盛的蛋白质合成才能；2)增生频率增加，细胞大量增生，并且向肝损伤部位迁徙；3)表达-平滑肌肌动蛋白-SA、波形蛋白及结蛋白。Niki等10采用免疫印迹法研究发现，波形蛋白及结蛋白在HS原代培养的第26d开场表达，-SA在原代培养的13d内其表达持续增加；4)收缩性增强。HS收缩与内皮素(ET)和P物质等收缩因子有关，舒张与一氧化氮(N)、前列腺素E2(PGE2)等舒张因子有关。肝脏损伤时内皮细胞及活化的HS合成ET增加，作用于HS外表的特异性内皮素受体(ETR)，引起细胞收缩，使肝窦血管阻力升高，致肝硬

8、化门静脉高压进一步开展；5)细胞外基质产生增多。活化的HS可分泌I、型胶原，板层素L，纤维连接蛋白(FN)，层连蛋白(LN)，腱蛋白(tenasin)和粗纤维调理素undulin等糖蛋白成分以及硫酸皮素、硫酸软骨素和透明质酸(HA)等蛋白多糖，这些蛋白多糖是生成E的主要物质；6)分泌趋化因子及细胞因子，参与炎症反响及趋化作用。活化的HS生成单核细胞趋化蛋白1(nyteheattratantprtein-1，P-1)、肝细胞生长因子(hepatytegrthfatr，HGF)、成纤维细胞生长因子(fibrblastgrthfatr，FGF)和表皮生长因子(epideralgrthfatr，EGF

9、)、结缔组织生长因子(nnetivetissuegrthfatr，TGF)、胰岛素样生长因子(insulin-1ikegrthfatr，IGF)及IL-6、IL-10等。同时表达多种受体：如TGF-及其I型受体；PDGF及其受体；内皮素(ET)及其受体等11。上述细胞因子和受体构成细胞因子的网络调控(netrkfytkines)系统；7)TIP合成和分泌增加。活化的HS是P及TIP的主要来源细胞。HS激活后所分泌的TIP-1、TIP-2增加，抑制了P对E的降解；8)分泌基质降解素及明胶酶，降解基底膜，破坏肝血窦；同时，肝血窦内皮细胞的窗孔消失，导致肝窦毛细血管化。3HS在HF恢复期的作用在HF

10、的恢复阶段，活化HS的数目减少导致TIP-1、TIP-2下降12，13，从而使P的活性恢复，E降解多于沉积。此外，包绕在活化HS周围的整合素3配体的降解，可降低与活化HS外表整合素3的连结作用，抑制HS的增殖，促进HS的凋亡，并诱导一种可溶性的、分泌P的HS表型出现14。随着活化HS的凋亡，与活化HS相关的系列事件也将改善，HF由此逐渐趋向恢复。4HS的凋亡及其调控在肝纤维化的逆转过程中，随着肝组织构造完好性的恢复，激活的HS数量会减少。导致HS数量减少有两种可能：一是由激活表型转化为静止表型。二是发生细胞凋亡而死亡。研究说明15，在肝纤维化恢复阶段，主要是表现为激活状态的HS凋亡而不是表型的

11、转化。4.1Fas(D95Ap-1)Fas-L(D95LAp-1-L)介导HS凋亡主要通过死亡因子(FasL)及其相应的死亡因子受体(Fas，又称D95)介导的信号传导途径实现。Saile等16在对星形细胞的凋亡及其调控的研究中发现，在HS活化过程中有凋亡出现，并且随着活化过程的进展其表达Fas和FasL的量不断增加。D95(Fas)拮抗抗体能完全阻断HS的凋亡；而D95(Fas)冲动抗体可诱使高达95的活化HS进入凋亡状态并表达p53。说明HS的凋亡是通过FasFasL途径启动的。Gng17等的体外培养实验说明，外源性FasL可使原代培养晚期或传代培养的HS发生凋亡。在HS的活化过程中，凋亡

12、的调控蛋白bl-2和P53均有升高，此二者启动细胞凋亡信号。4.2p75NGF神经生长因子介导人和大鼠的HS表达低亲和性的神经生长因子受体p75(NGF-R)。p75是肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族成员，也是神经营养肽家族的一种受体。NGF是它的典型配体。Tri18等发如今静止状态下培养的大鼠其HS不表达p75，在活化(7d)和高度活化(14d)状态下那么能检测到p75的表达，且表达数量呈进展性增加。akley等19采用原位杂交和免疫组织化学法所进展的研究说明，在四氯化碳(L4)诱导肝脏损伤48h后肝脏表达NGF出现峰值，与HS出现最大凋亡率的时间相一致，并且HS的凋亡程度对NGF重组过程呈

13、现剂量依赖性增加。说明肝脏发生纤维化损伤时所表达的NGF通过与位于HS外表的低亲和力神经生长因子受体(Laffinitynervegrthfatrreeptr，LNGFR)P75结合，发挥调控活化HS凋亡数量的功能。4.3PBR(外周苯二氮卓类受体)PBR-L介导线粒体浸透性转换孔道(pereabilitytransitinlre，PTP)包括PBR。PBR的相对分子质量为18000，位于线粒体外膜上。静止的HS不表达PBR，HS活化后开场表达PBR，活化第79d表达到达顶峰，HS的凋亡也到达顶峰，3后检测不到PBR的表达，HS因凋亡而大量消失。PBR选择性配体1-(2-hlrpheny1)-

14、N-ethyl-N(1-ethylprpy1)-3-isquinlinearbxaide(PKIII-95)和4-hlrdiazazepa(R5-4864)呈剂量依赖性地诱导HS凋亡。Fisher等20研究说明，用选择性PBR配体PKIII95和R5-4864可竞争性结合PBR。PKIII95可诱导蛋白激酶BAkt、Bad的去磷酸化反响，并能下调凋亡抑制基因Bl-2程度，促进HS凋亡。4.4整合素对HS凋亡的调控整合素(integrin)是一类位于细胞外表的糖蛋白受体分子家族，是介导E和HS互相作用的主要黏附受体。Iart等21研究发现，可溶性整合素识别序列五肽GRGt-(Gly-Arg-Gl

15、y-asp-Ser)可拮抗整合素调节的原代培养的小鼠H细胞间的黏附作用，从而干扰整合素介导的HS与E的互相作用，使HS表达D53的量增加，bl-2bax的量下降，促使HS发生凋亡。4.5相关蛋白、促凋亡物质和细胞因子对HS凋亡的调控22肝脏损伤过程中产生的某些细胞因子参与凋亡的调控，如TNF-和TGF-可通过下调D95L和p53的表达及上调bl-xL和p21AF1的表达减少活化星形细胞的凋亡。-干扰素(IFN-)可抑制HS合成胶原和非胶原基质，还可通过热休克蛋白70(HSP70)依赖通道促进HS的凋亡。实验说明，TIP-1能直接抑制激活的HS凋亡。此作用是通过抑制P实现的。活化的HS可通过自分

16、泌IL-10抑制I型胶原转录过程并刺激产生胶原酶而对HF产生负调控作用。此外，IL-10可通过上调FasL和Bax的表达、下调Bl-2的表达促进HS的凋亡。肝细胞生长因子(HGF)通过减少胶原蛋白表达抑制HF。其机制可能为HGF直接作用于HS，使纤维化肝脏中HS的结蛋白和-SARNA表达减少。研究证实23，AAT增强子结合蛋白(EBPs)与HS向脂肪细胞分化及去分化过程关系亲密。并且该基因表达的改变与HS的激活有因果关系。过氧化物酶体增殖因子活化受体(PPAR)在正常肝脏的静止HS中呈高表达，但在体内、外HS激活过程中呈低表达。用PPAR的特异冲动剂(配体)15脱氧-12，l4前列腺素J2(1

17、5PGJ2)增强PPAR的活性可以抑制体内、外HS的增殖和1(I)胶原的表达。这种抑制作用可被PPAR的拮抗剂G9662所消除。此外，Bl-2家族蛋白、yt-、凋亡诱导因子(AIF)等都在HS凋亡和调控中发挥着作用。Lang等24研究显示，核因子B(NF-B)只表达于激活的HS，可以抑制TNF-介导的活化HS所发生的凋亡，NF-B的抗凋亡作用可能与其直接上调凋亡抑制因子、肿瘤坏死因子受体相关因子1、2(TRAF1、2)、锌指蛋白A20、超氧化物歧化酶等抗凋亡基因的表达相关。近年来的大量研究发现，活性氧(reativexygenspeies，RS)与细胞凋亡关系亲密。转贴于论文联盟.ll.Thi

18、runavukkarasu等25研究发现，过氧化物可诱导大鼠HS凋亡，并认为这种作用与其促进细胞色素释放、使bax表达上调及增加细胞凋亡蛋白酶活性相关，其诱导的HS凋亡可被细胞凋亡蛋白酶抑制剂DEVD-fk、抗氧化剂维生素E和过氧化物歧化酶等所抑制。潘勤等26采用荧光染色、流式细胞术、原位末端标记法、透射电镜技术对原代HS的观察说明，一定浓度的生长抑素(satstatin，SST)可促进活化的HS凋亡，且呈明显量效关系。瘦素基因小干扰RNAsiRNA表达载体可减少瘦素表达，抑制HS增殖并诱导其凋亡。上述各种研究引起的凋亡机制可有效去除活化增殖的HS，减少E合成，有助于肝组织构造恢复到正常状态。

19、5目前针对HS的抗肝纤维化治疗HS增殖和凋亡在肝纤维化的形成和逆转过程中起关键作用，抑制HS增殖、诱导其凋亡是抗纤维化的重要策略。由于激活的HS是肝纤维化时E的主要来源细胞，以HS为靶标的治疗措施逐渐成为抗肝纤维化的重要方法，其中主要包括抑制HS活化、增殖，诱导HS凋亡以及调节胶原合成和降解等方法。目前，抗氧化剂如半胱氨酸、维生素E、蓬莪术酮、碘昔芬、S-腺昔甲硫氨酸、硫氧还蛋白、卵磷脂等、TGF-拮抗剂、信号转导抑制剂、干扰素等可抑制HS活化的药物已应用于临床或处于试验阶段。在多靶点抑制HS活化的某些抗氧化剂如腺苷蛋氨酸、小柴胡汤、水飞蓟素、复方861等可能比单靶点药物更加有效。研究说明，-

20、干扰素能抑制HS增殖和胶原合成，下调I、型胶原基因表达，减少I、型胶原沉积，但是其对胶原酶无影响。Lu等的研究说明，-干扰素可抑制HS激活，从而到达减轻肝纤维化的目的。卡莫司他甲磺酸盐为一种丝氨酸蛋白酶抑制剂,通过减少潜在TGF-结合蛋白的连接，促进活性TGF-的释放,抑制HS活化与增殖。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)能通过抑制酪氨酸磷酸化作用而抑制HS增殖与胶原合成6。中医中药治疗慢性肝炎、肝纤维化主要以活血化瘀为主，疗效显著，毒性小，显示出良好趋势。草药复方861可呈剂量依赖性地有效抑制人HS增殖，减少星形细胞中-SARNA的表达，说明其对肝纤维化具有一定的治疗作用28。鳖甲煎口服液亦

21、可通过抑制HS的增殖到达抗肝纤维化作用29。研究已证实“益肝康不仅有抑制HS活化、增殖及促HS凋亡的作用，还可通过抑制PDGF、TGF等促纤维化细胞因子的表达和加强抗脂质过氧化、促进胶原降解等作用发挥其抗肝纤维化成效30。Zha等31研究说明，粉防己碱可抑制星形细胞激活，减少胶原累积，并可通过诱导细胞凋亡蛋白酶活性增加HS凋亡数量。银杏叶提取物可通过抑制TIP-1的表达及促进HS的凋亡减轻l4诱导的大鼠肝纤维化。刘成等研究证实“中药血清能明显抑制损伤肝库普弗细胞对HS的增殖与I型胶原产生的影响。杨玲等33采用RT-PR法发现“抗纤软肝冲剂药物血清能显著抑制肝星形细胞的TGF1RNA的表达。王海

22、南等研究发现，“肝纤维化大鼠药物血清能降低TGF1活性。虽然研究人员在抗肝纤维化方面做了大量的工作，已经研制了许多抗肝纤维化的药物，但多数药物研究仍局限于动物实验或细胞程度,应用于肝纤维化临床治疗仍然任重道远。6展望肝纤维化是继发于肝脏炎症或损伤后修复过程中的炎症反响，E在肝内过量沉积，最终导致肝硬化。肝纤维化的形成机制非常复杂，确切机制尚不清楚。HS作为肝纤维化发病的关键环节正在受到广泛关注。随着对肝纤维化细胞分子生物学机制的进一步研究，以HS为靶标的治疗措施逐渐成为抗肝纤维化的重要方法。作者认为目前HS活化、增殖引起肝纤维化以及肝纤维化的逆转机理仍未明确。深化开展肝纤维化时细胞因子、趋化因

23、子、转录因子等对HS调控作用机制的研究，寻找HS激活过程中的信号转导通路，研制抑制HS活化促进其凋亡的药物，对于预防、延缓乃至中断肝纤维化的进程具有良好前景。【参考文献】1姚希贤，徐克成肝纤维化的根底与临床上海：上海科技教育出版社，20229-212HanYP，ZhuL，angJH，eta1EssentialrlefatrixetallprtEinasesininterleukine-1-induedyfibrblastiativatinfhepatistellateellinllagenJJBilhe，2022，279(6)：4820-48283assiP，Fabiytkinereeptrs

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