肝纖維化（Hepatic fibrosis,HF）是各種慢性肝病向肝硬化發(fā)展的必經階段，是所有慢性肝病的共同病理基礎。正常肝臟細胞含有肝細胞、庫普弗細胞、肝竇內皮細胞、肝星形細胞（HSC）。在病毒性肝炎、鐵銅代謝異常、自身免疫疾病等因素作用下，相關細胞分泌多種細胞因子，如轉化生長因子（transforming growth factor，TGF）、血小板衍生生長因子（platelet derived growth factor，PDGF）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factorα，TNF-α）、白細胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）等，這些細胞因子首先與肝星形細胞（HSC）膜上受體結合，然后通過不同或相同的胞內信號轉導系統(tǒng)（JNK/MAPK信號通路、JAK/STAT通路、TGF-β和PDGF介導的信號轉導通路等）傳遞，在某些轉錄因子的作用下，轉導信號入核，從而啟動DNA復制、轉錄及翻譯表達過程，實現(xiàn)肝星形細胞（HSC）活化、增殖、轉型并分泌細胞外基質（ECM），最終導致肝纖維化的發(fā)生。其特點表現(xiàn)為：以膠原蛋白為主的細胞外基質各成分合成增多，降解相對不足，過多沉積在肝內。肝纖維化進一步發(fā)展引起肝小葉改建、假小葉和結節(jié)形成，最終致肝硬化。Safadi等研究表明肝纖維化在去除損傷因素后尚有逆轉的可能。目前，學者們普遍認為肝星形細胞（HSC）是肝臟合成ECM的主要細胞，肝星形細胞（HSC）的活化與增殖是肝纖維化形成的中心環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)包括細胞增生并合成ECM、釋放膠原酶及其抑制物等過程?，F(xiàn)將肝星形細胞（HSC）與肝纖維化的研究進展綜述如下。

    1.肝星形細胞（HSC）的一般性質和功能

    1876年德國VonKupffer首次描述星形細胞，肝星形細胞又稱肝貯脂細胞（fat-storingcells，F(xiàn)SCs）、脂細胞（1ipocyte）、維生素A貯存細胞（vitaminA-storingcells）、竇周細胞（pericyte）和伊東細胞（Itocel1）等，是肝臟的一種非實質細胞，位于肝竇內皮細胞與肝細胞之間的竇周間隙（Disse間隙）內。正常情況下，肝星形細胞（HSC）約占肝細胞總數(shù)的8%～13%，占非實質細胞的33%。其形態(tài)不規(guī)則，胞體呈卵圓形或不規(guī)則形，常伸出數(shù)個樹枝狀突起包圍竇壁，其星形偽足包繞5～6個肝細胞，因此得名為肝星形細胞。肝星形細胞（HSC）胞質內有1～14個直徑為1μm～2μm的富含維生素A和三酰甘油的脂滴。

    正常情況下，肝星形細胞（HSC）具有以下生理功能：
    1）儲存脂肪，為肝細胞提供能源；
    2）儲存和代謝維生素A，儲存體內80%左右的維生素A，對體內維生素A的穩(wěn)定起著重要調節(jié)作用；
    3）合成和分泌膠原、蛋白多糖、中間絲、結蛋白、細胞因子和生長因子等成分；
    4）合成基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）及其組織抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP）。
    5）調節(jié)肝竇內微循環(huán)。

    2.肝星形細胞（HSC）的活化

    正常情況下肝星形細胞（HSC）處于靜止狀態(tài)。在各種肝損傷因素刺激下，肝星形細胞（HSC）可經歷從靜止肝星形細胞（HSC）到具有增殖性、成纖維性和收縮性的肌成纖維樣細胞（MF）的轉化過程。當肝臟受到炎癥或機械刺激等損傷時，鄰近的細胞如肝細胞、庫普弗細胞、竇內皮細胞和血小板等通過旁分泌作用可分泌多種細胞因子，如TNF-α、TGF-β、IGF-1（胰島素生長因子）、HGF（肝細胞生長因子）、PDGF、ET-1（內皮素-1）等。使肝星形細胞（HSC）出現(xiàn)肌成纖維母細胞樣表型轉化，激活并導致細胞增殖、ECM合成增加。激活后的肝星形細胞（HSC）可自分泌TGF、PDGF、ET等細胞因子使活化得以持續(xù)，此時即使除去原發(fā)因素，其纖維化過程仍會持續(xù)。

    細胞因子、炎癥介質、ECM成分、過氧化物、乙醛等與相應肝星形細胞（HSC）膜受體結合，激活效應細胞內信號傳遞分子，最終導致基因表達所發(fā)生的變化是多條細胞內信號傳導通路控制的結果。其中促分裂素原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinases,MAPK）是近年來發(fā)現(xiàn)的一類特殊的細胞信號傳導蛋白。經上游激酶作用后發(fā)生蘇氨酸、絲氨酸雙位點磷酸化而激活，MAPK信號傳導通路被認為是許多信號通路的共同通道，其活化與肝星形細胞（HSC）的增殖密切相關。PDGF是肝星形細胞（HSC）最強烈的有絲分裂原，通過PDGF受體酪氨酸激酶介導的信號細胞傳導作用促進肝星形細胞（HSC）增殖。瘦素（Leptin）能通過激活JAK/STAT通路及H2O2依賴的ERK1/2通路激活肝星形細胞（HSC），并產生大量TIMP-1,促進纖維化進程。

    活化后的肝星形細胞（HSC）其特征發(fā)生一系列改變：
    1）形態(tài)學上表現(xiàn)為脂滴消失，胞體增大，伸出細長的偽足，呈現(xiàn)星形外觀。胞質中儲存的脂滴和維生素A減少或消失。胞質內粗面內質網增加、高爾基體發(fā)達，具有旺盛的蛋白質合成能力；
    2）增生頻率增加，細胞大量增生，并且向肝損傷部位遷徙；
    3）表達α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）、波形蛋白及結蛋白。Niki等采用免疫印跡法研究發(fā)現(xiàn)，波形蛋白及結蛋白在肝星形細胞（HSC）原代培養(yǎng)的第2～6d開始表達，α-SMA在原代培養(yǎng)的13d內其表達持續(xù)增加；
    4）收縮性增強。肝星形細胞（HSC）收縮與內皮素（ET）和P物質等收縮因子有關，舒張與一氧化氮（NO）、前列腺素E2（PGE2）等舒張因子有關。肝臟損傷時內皮細胞及活化的肝星形細胞（HSC）合成ET增加，作用于肝星形細胞（HSC）表面的特異性內皮素受體（ETR），引起細胞收縮，使肝竇血管阻力升高，致肝硬化門靜脈高壓進一步發(fā)展；
    5）細胞外基質產生增多?；罨母涡切渭毎℉SC）可分泌I、Ⅲ、Ⅳ型膠原，板層素（LM），纖維連接蛋白（FN），層連蛋白（LN），腱蛋白（tenascin）和粗纖維調理素（un**n）等糖蛋白成分以及硫酸皮素、硫酸軟骨素和透明質酸（HA）等蛋白多糖，這些蛋白多糖是生成ECM的主要物質；
    6）分泌趨化因子及細胞因子，參與炎癥反應及趨化作用?；罨母涡切渭毎℉SC）生成單核細胞趨化蛋白1（monocyte chemoattractantprotein-1，MCP-1）、肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）、成纖維細胞生長因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）和表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）、結締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）、胰島素樣生長因子（insulin-1ike growth factor，IGF）及IL-6、IL-10等。同時表達多種受體：如TGF-β及其I型受體；PDGF及其受體；內皮素（ET）及其受體等。上述細胞因子和受體構成細胞因子的網絡調控（network of cytokines）系統(tǒng)；
    7）TIMP合成和分泌增加?；罨母涡切渭毎℉SC）是MMP及TIMP的主要來源細胞。肝星形細胞（HSC）激活后所分泌的TIMP-1、TIMP-2增加，抑制了MMP對ECM的降解；
    8）分泌基質降解素及明膠酶，降解基底膜，破壞肝血竇；同時，肝血竇內皮細胞的窗孔消失，導致肝竇毛細血管化。

    3.肝星形細胞（HSC）在HF恢復期的作用

    在HF的恢復階段，活化肝星形細胞（HSC）的數(shù)目減少導致TIMP-1、TIMP-2下降，從而使MMP的活性恢復，ECM降解多于沉積。此外，包繞在活化肝星形細胞（HSC）周圍的整合素ανβ3配體的降解，可降低與活化肝星形細胞（HSC）表面整合素ανβ3的連結作用，抑制肝星形細胞（HSC）的增殖，促進肝星形細胞（HSC）的凋亡，并誘導一種可溶性的、分泌MMP的肝星形細胞（HSC）表型出現(xiàn)。隨著活化肝星形細胞（HSC）的凋亡，與活化肝星形細胞（HSC）相關的系列事件也將改善，HF由此逐漸趨向恢復。

    4.肝星形細胞（HSC）的凋亡及其調控

    在肝纖維化的逆轉過程中，隨著肝組織結構完整性的恢復，激活的肝星形細胞（HSC）數(shù)量會減少。導致肝星形細胞（HSC）數(shù)量減少有兩種可能：一是由激活表型轉化為靜止表型。二是發(fā)生細胞凋亡而死亡。研究表明，在肝纖維化恢復階段，主要是表現(xiàn)為激活狀態(tài)的肝星形細胞（HSC）凋亡而不是表型的轉化。

    4.1 Fas（CD95/Apo-1）/Fas-L（CD95L/Apo-1-L）介導

    肝星形細胞（HSC）凋亡主要通過死亡因子（FasL）及其相應的死亡因子受體（Fas，又稱CD95）介導的信號傳導途徑實現(xiàn)。Saile等在對星形細胞的凋亡及其調控的研究中發(fā)現(xiàn)，在肝星形細胞（HSC）活化過程中有凋亡出現(xiàn)，并且隨著活化過程的進展其表達Fas和FasL的量不斷增加。CD95（Fas）拮抗抗體能完全阻斷肝星形細胞（HSC）的凋亡；而CD95（Fas）激動抗體可誘使高達95%的活化肝星形細胞（HSC）進入凋亡狀態(tài)并表達p53。表明肝星形細胞（HSC）的凋亡是通過Fas/FasL途徑啟動的。Gong等的體外培養(yǎng)實驗表明，外源性FasL可使原代培養(yǎng)晚期或傳代培養(yǎng)的肝星形細胞（HSC）發(fā)生凋亡。在肝星形細胞（HSC）的活化過程中，凋亡的調控蛋白bcl-2和P53均有升高，此二者啟動細胞凋亡信號。

    4.2 p75/NGF（神經生長因子）介導

    人和大鼠的肝星形細胞（HSC）表達低親和性的神經生長因子受體p75（NGF-R）。p75是腫瘤壞死因子（TNF）受體超家族成員，也是神經營養(yǎng)肽家族的一種受體。NGF是它的典型配體。Trim等發(fā)現(xiàn)在靜止狀態(tài)下培養(yǎng)的大鼠其肝星形細胞（HSC）不表達p75，在活化（7d）和高度活化（14d）狀態(tài)下則能檢測到p75的表達，且表達數(shù)量呈進行性增加。Oakley等采用原位雜交和免疫組織化學法所進行的研究表明，在四氯化碳（CCL4）誘導肝臟損傷48h后肝臟表達NGF出現(xiàn)峰值，與肝星形細胞（HSC）出現(xiàn)最大凋亡率的時間相一致，并且肝星形細胞（HSC）的凋亡程度對NGF重組過程呈現(xiàn)劑量依賴性增加。表明肝臟發(fā)生纖維化損傷時所表達的NGF通過與位于肝星形細胞（HSC）表面的低親和力神經生長因子受體（Low affinity nerve growth factor receptor，LNGFR）P75結合，發(fā)揮調控活化肝星形細胞（HSC）凋亡數(shù)量的功能。

    4.3 PBR（外周苯二氮卓類受體）/PBR-L介導

    線粒體滲透性轉換孔道（permeability transitionlmre，**）包括PBR。PBR的相對分子質量為18000，位于線粒體外膜上。靜止的肝星形細胞（HSC）不表達PBR，肝星形細胞（HSC）活化后開始表達PBR，活化第7～9d表達達到高峰，肝星形細胞（HSC）的凋亡也達到高峰，3w后檢測不到PBR的表達，肝星形細胞（HSC）因凋亡而大量消失。PBR選擇性配體1-（2-chloropheny1）-N-methyl-N（1-methylpropy1）-3-isoquinolinecarboxamide（PKIII-95）和4'-chlorodiazazepam（Ro5-4864）呈劑量依賴性地誘導肝星形細胞（HSC）凋亡。Fischer等研究表明，用選擇性PBR配體PKIII95和Ro5-4864可競爭性結合PBR。PKIII95可誘導蛋白激酶B/Akt、Bad的去磷酸化反應，并能下調凋亡抑制基因Bcl-2水平，促進肝星形細胞（HSC）凋亡。

    4.4 整合素對肝星形細胞（HSC）凋亡的調控

    整合素（integrin）是一類位于細胞表面的糖蛋白受體分子家族，是介導ECM和肝星形細胞（HSC）相互作用的主要黏附受體。Iwarmto等研究發(fā)現(xiàn)，可溶性整合素識別序列五肽GRGt-（Gly-Arg-Gly-asp-Ser）可拮抗整合素調節(jié)的原代培養(yǎng)的小鼠H細胞間的黏附作用，從而干擾整合素介導的肝星形細胞（HSC）與ECM的相互作用，使肝星形細胞（HSC）表達D53的量增加，bcl-2/bax的量下降，促使肝星形細胞（HSC）發(fā)生凋亡。

    4.5 相關蛋白、促凋亡物質和細胞因子對肝星形細胞（HSC）凋亡的調控

    肝臟損傷過程中產生的某些細胞因子參與凋亡的調控，如TNF-α和TGF-β可通過下調CD95L和p53的表達及上調bcl-xL和p21WAF1的表達減少活化星形細胞的凋亡。γ-干擾素（IFN-γ）可抑制肝星形細胞（HSC）合成膠原和非膠原基質，還可通過熱休克蛋白70（HSP70）依賴通道促進肝星形細胞（HSC）的凋亡。實驗表明，TIMP-1能直接抑制激活的肝星形細胞（HSC）凋亡。此作用是通過抑制MMP實現(xiàn)的?；罨母涡切渭毎℉SC）可通過自分泌IL-10抑制I型膠原轉錄過程并刺激產生膠原酶而對HF產生負調控作用。此外，IL-10可通過上調FasL和Bax的表達、下調Bcl-2的表達促進肝星形細胞（HSC）的凋亡。肝細胞生長因子（HGF）通過減少膠原蛋白表達抑制HF。其機制可能為HGF直接作用于肝星形細胞（HSC），使纖維化肝臟中肝星形細胞（HSC）的結蛋白和α-SMAmRNA表達減少。研究證實，CCAAT增強子結合蛋白（C/EBPs）與肝星形細胞（HSC）向脂肪細胞分化及去分化過程關系密切。并且該基因表達的改變與肝星形細胞（HSC）的激活有因果關系。過氧化物酶體增殖因子活化受體（PPARγ）在正常肝臟的靜止肝星形細胞（HSC）中呈高表達，但在體內、外肝星形細胞（HSC）激活過程中呈低表達。用PPARγ的特異激動劑（配體）15脫氧-12，l4前列腺素J2（15P**2）增強PPARγ的活性可以抑制體內、外肝星形細胞（HSC）的增殖和α1（I）膠原的表達。這種抑制作用可被PPARγ的拮抗劑GW9662所消除。此外，Bcl-2家族蛋白、cyt-c、凋亡誘導因子（AIF）等都在肝星形細胞（HSC）凋亡和調控中發(fā)揮著作用。

    Lang等研究顯示，核因子κB（NF-κB）只表達于激活的肝星形細胞（HSC），能夠抑制TNF-α介導的活化肝星形細胞（HSC）所發(fā)生的凋亡，NF-κB的抗凋亡作用可能與其直接上調凋亡抑制因子、腫瘤壞死因子受體相關因子1、2（TRAF1、2）、鋅指蛋白A20、超氧化物歧化酶等抗凋亡基因的表達相關。近年來的大量研究發(fā)現(xiàn)，活性氧（reactive oxygen species，ROS）與細胞凋亡關系密切。

    Thirunavukkarasu等研究發(fā)現(xiàn)，過氧化物可誘導大鼠肝星形細胞（HSC）凋亡，并認為這種作用與其促進細胞色素C釋放、使bax表達上調及增加細胞凋亡蛋白酶活性相關，其誘導的肝星形細胞（HSC）凋亡可被細胞凋亡蛋白酶抑制劑DEVD-fmk、抗氧化劑維生素E和過氧化物歧化酶等所抑制。

    潘勤等采用熒光染色、流式細胞術、原位末端標記法、透射電鏡技術對原代肝星形細胞（HSC）的觀察表明，一定濃度的生長抑素（somatostatin，SST）可促進活化的肝星形細胞（HSC）凋亡，且呈明顯量效關系。

    瘦素基因小干擾RNA（siRNA）表達載體可減少瘦素表達，抑制肝星形細胞（HSC）增殖并誘導其凋亡。

    上述各種研究引起的凋亡機制可有效清除活化增殖的肝星形細胞（HSC），減少ECM合成，有助于肝組織結構恢復到正常狀態(tài)。

    5.目前針對肝星形細胞（HSC）的抗肝纖維化治療

    肝星形細胞（HSC）增殖和凋亡在肝纖維化的形成和逆轉過程中起關鍵作用，抑制肝星形細胞（HSC）增殖、誘導其凋亡是抗纖維化的重要策略。由于激活的肝星形細胞（HSC）是肝纖維化時ECM的主要來源細胞，以肝星形細胞（HSC）為靶標的治療措施逐漸成為抗肝纖維化的重要方法，其中主要包括抑制肝星形細胞（HSC）活化、增殖，誘導肝星形細胞（HSC）凋亡以及調節(jié)膠原合成和降解等方法。目前，抗氧化劑（如半胱氨酸、維生素E、蓬莪術酮、碘昔芬、S-腺昔甲硫氨酸、硫氧還蛋白、卵磷脂等）、TGF-β拮抗劑、信號轉導抑制劑、干擾素等可抑制肝星形細胞（HSC）活化的藥物已應用于臨床或處于試驗階段。在多靶點抑制肝星形細胞（HSC）活化的某些抗氧化劑（如腺苷蛋氨酸、小柴胡湯、水飛薊素、復方861等）可能比單靶點藥物更加有效。研究表明，α-干擾素能抑制肝星形細胞（HSC）增殖和膠原合成，下調I、Ⅲ型膠原基因表達，減少I、Ⅲ型膠原沉積，但是其對膠原酶無影響。Lu等的研究表明，α-干擾素可抑制肝星形細胞（HSC）激活，從而達到減輕肝纖維化的目的?？舅谆撬猁}為一種絲氨酸蛋白酶抑制劑，通過減少潛在TGF-β結合蛋白的連接，促進活性TGF-β的釋放，抑制肝星形細胞（HSC）活化與增殖。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）能通過抑制酪氨酸磷酸化作用而抑制肝星形細胞（HSC）增殖與膠原合成。

    中醫(yī)中藥治療慢性肝炎、肝纖維化主要以活血化瘀為主，療效顯著，毒性小，顯示出良好趨勢。草藥復方861可呈劑量依賴性地有效抑制人肝星形細胞（HSC）增殖，減少星形細胞中α-SMAmRNA的表達，表明其對肝纖維化具有一定的治療作用。鱉甲煎口服液亦可通過抑制肝星形細胞（HSC）的增殖達到抗肝纖維化作用。研究已證實“益肝康”不僅有抑制肝星形細胞（HSC）活化、增殖及促肝星形細胞（HSC）凋亡的作用，還可通過抑制PDGF、TGF等促纖維化細胞因子的表達和加強抗脂質過氧化、促進膠原降解等作用發(fā)揮其抗肝纖維化功效。Zhao等研究表明，粉防己堿可抑制星形細胞激活，減少膠原累積，并可通過誘導細胞凋亡蛋白酶活性增加肝星形細胞（HSC）凋亡數(shù)量。銀杏葉提取物可通過抑制TIMP-1的表達及促進肝星形細胞（HSC）的凋亡減輕CCl4誘導的大鼠肝纖維化。劉成等研究證實“中藥血清”能明顯抑制損傷肝庫普弗細胞對肝星形細胞（HSC）的增殖與I型膠原產生的影響。楊玲等采用RT-PCR法發(fā)現(xiàn)“抗纖軟肝沖劑藥物血清”能顯著抑制肝星形細胞的TGFβ1mRNA的表達。王海南等研究發(fā)現(xiàn)，“肝纖維化大鼠藥物血清”能降低TGFβ1活性。

    雖然研究人員在抗肝纖維化方面做了大量的工作，已經研制了許多抗肝纖維化的藥物，但多數(shù)藥物研究仍局限于動物實驗或細胞水平，應用于肝纖維化臨床治療依然任重道遠。

    6.展望

    肝纖維化是繼發(fā)于肝臟炎癥或損傷后修復過程中的炎癥反應，ECM在肝內過量沉積，最終導致肝硬化。肝纖維化的形成機制非常復雜，確切機制尚不清楚。肝星形細胞（HSC）作為肝纖維化發(fā)病的關鍵環(huán)節(jié)正在受到廣泛關注。隨著對肝纖維化細胞分子生物學機制的進一步研究，以肝星形細胞（HSC）為靶標的治療措施逐漸成為抗肝纖維化的重要方法。作者認為目前肝星形細胞（HSC）活化、增殖引起肝纖維化以及肝纖維化的逆轉機理仍未明確。深入開展肝纖維化時細胞因子、趨化因子、轉錄因子等對肝星形細胞（HSC）調控作用機制的研究，尋找肝星形細胞（HSC）激活過程中的信號轉導通路，研制抑制肝星形細胞（HSC）活化促進其凋亡的藥物，對于預防、延緩乃至中斷肝纖維化的進程具有良好前景。