肝纖維化診療研究進展

李以軍

【摘要】肝纖維化是由一系列慢性肝臟疾病相互作用共同形成的病理狀態(tài)，是輕度肝損或炎癥刺激而發(fā)展為肝硬化的早期必經(jīng)階段的病癥。通過整理近五年國內(nèi)外對肝纖維化、抗肝纖維化的研究，分析肝纖維化的發(fā)生機制、抑制機制，總結(jié)中藥有效成分生物堿抗肝纖維化的作用及相關(guān)作用機理，為擴展肝纖維化研究思路提供參考，為后續(xù)以中藥活性成分生物堿研發(fā)抗肝纖維藥物奠定理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】肝纖維化;作用機制;生物堿;研究進展

【中圖分類號】R575.2【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517（2019）9-0048-06

肝纖維化是由于炎癥、病毒或組織代謝障礙等誘因作用于肝臟，引起肝細胞損傷或壞死，而引發(fā)肝炎，炎癥持續(xù)狀態(tài)下，誘發(fā)肝臟細胞（如HSC、KC、SEC等）異?；罨?，通過其自分泌或旁分泌釋放多種細胞因子（如TGF-β、PDGF、TNF-α、IGF-1、IL-6等）[1]，合成分泌大量細胞外基質(zhì)（ECM）（如Ⅰ型、Ⅲ型膠原、HA、LN等）[2]，下調(diào)MMPs-mRNA及上調(diào)TIMPs-mRNA和α-SMA表達等[3-5]。上述眾多異常生理過程的共同作用，大量的ECM滯留并沉積在肝臟，導(dǎo)致肝纖維化。肝纖維化的發(fā)生機制是由多條途徑相互作用呈現(xiàn)，則抗肝纖維化作用機理也應(yīng)對應(yīng)多個靶點。目前認為非實質(zhì)肝細胞HSC的活化和增殖是導(dǎo)致肝纖維化的關(guān)鍵過程[6]。若能及時抑制誘因，阻滯HSC活化，并去除過量的ECM，肝纖維化得以減輕緩解，亦可逆轉(zhuǎn)恢復(fù)正常的肝功能狀態(tài)[7-8]。若不重視肝纖維化病程，其將發(fā)展為不可逆轉(zhuǎn)的肝硬化或肝癌。因此，關(guān)注肝纖維化并了解其發(fā)生機制后，選擇合適的抗肝纖維化途徑，有效地防止肝硬化或肝癌的發(fā)生，降低癌癥致死率。

1肝纖維化的診斷方法進展

1.1檢測肝功能指標和血清肝纖維化指標目前，通過檢測肝功能指標初步判斷肝纖維化及其程度。常用的肝功能指標有血小板計數(shù)、AIT、AST、HA、Col-Ⅰ、CoI-Ⅲ等。檢測結(jié)果與正常肝功能指標范圍對比，即可知道當前的肝功能狀況。此診斷方法需要結(jié)合多個指標結(jié)果[9]，方可初步判斷肝功能狀況，結(jié)果存在假陽性，不能確切診斷肝損程度或肝纖維化。

1.2肝活檢方法肝活檢通過創(chuàng)傷性肝穿刺抽取肝組織，觀察其形態(tài)的改變，結(jié)合臨床資料，可作出肝病的診斷[10]。因所取肝組織標本較小，則難以準確地反映出病變的性質(zhì)和程度，不能代表肝臟的全部病變。

1.3基于基因水平的診斷肝纖維化的診斷發(fā)展到基因水平階段，國內(nèi)外公認檢測HA含量最能反映肝功能狀態(tài)。研究實驗進行多個指標比較，發(fā)現(xiàn)血清中存在的PDGF-BB 含量[11]能更準確地反映肝纖維化程度。亦有實驗結(jié)果表明檢測外周單個核細胞中TIMP-1 mRNA水平較血清蛋白水平準確，原因是TIMP-1能與MMP-1受體結(jié)合，準確地反映出MMP-1水平及肝纖維化程度[12-13]。

1.4其他診斷方法姚瑤等[14]采用電化學阻抗的蛋白傳感器檢測血清肝纖維化標準物OPBs，診斷肝纖維化。王帥等[15]利用聲輻射力脈沖成像技術(shù)，無創(chuàng)診斷肝纖維化程度、肝纖維化干預(yù)及動態(tài)觀察療效，提高診斷率。蘇李娜等[16]使用CT掃描計算肝細胞外體積分數(shù)無創(chuàng)性評估肝纖維化。

1.5綜合診斷以簡單且無創(chuàng)傷性的方法診斷肝纖維化，結(jié)果準確性不高且缺乏科學完整性。因此，應(yīng)綜合診斷肝纖維化，先了解患者有關(guān)病史及肝功能異常情況，應(yīng)用多種診斷方法[17]檢測肝纖維化指標，結(jié)合臨床資料綜合分析，方可準確判定肝纖維化程度[18]。

2肝纖維化的發(fā)生機制

目前，國際上對肝纖維化發(fā)生機制的探索主要集中在肝星狀細胞（HSC）激活作用機制的研究。結(jié)果表明，肝纖維化的形成是由于炎癥，病毒或組織代謝障礙等[19-20]誘因作用于肝臟，引起肝細胞損傷或壞死，而引發(fā)肝炎，炎癥持續(xù)狀態(tài)下，誘發(fā)肝臟細胞（如HSC、KC、SEC等）異?；罨?，通過其自分泌或旁分泌釋放多種細胞因子（如TGF-β、PDGF、TNF-α、IGF-1、IL-6等），活化的HSC不斷轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細胞，合成分泌大量細胞外基質(zhì)（ECM）（如Ⅰ型、Ⅲ型膠原、HA、LN等），下調(diào)MMPs-mRNA及上調(diào)TIMPs-mRNA和α-SMA表達等，導(dǎo)致ECM大量滯留并沉積在肝臟組織中，使肝細胞基底膜變形扭曲動態(tài)重建，支架不斷纖維化，持續(xù)蔓延發(fā)展至整個肝臟纖維化。

2.1HSC的活化及作用機制HSC是來自Disse間隙的非實質(zhì)性細胞，占肝臟細胞總數(shù)的5%～15%，合成分泌ECM。在正常生理情況下，HSC分泌的ECM參與構(gòu)建肝臟細胞基底膜和作為基質(zhì)維持肝臟細胞生命活動，處于動態(tài)平衡狀態(tài)。而肝臟處于病理狀態(tài)時，HSC被激活，生理功能出現(xiàn)異常而合成分泌大量細胞因子（如TGF-β、PDGF、TNF-α等），這些細胞因子通過分子信號傳導(dǎo)通路啟動HSC-DNA進行有絲分裂增殖活化HSC，使誘導(dǎo)HSC轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞或分泌大量的ECM（如Ⅰ型、Ⅲ型膠原、HA、LN等），促進TIMPs-mRNA和α-SMA表達，而抑制ECM降解，其中HA和LN能使Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅳ型膠原聚集沉積，肝臟基底支架不斷纖維化，最終發(fā)展為肝纖維化[21-23]。由此可見，HSC活化的途徑是研究肝纖維化發(fā)生機制的熱點問題。

2.2細胞因子激活及機制體外模擬HSC激活狀態(tài)的實驗，發(fā)現(xiàn)在HSC活化增殖的對數(shù)期間，某些細胞因子如TGF-β、TNF-α、PDGF、PAF、IGF-1、IL-1、ET-1、AngⅡ等活性水平異常升高，表明細胞分子與HSC活化有密切關(guān)系[24-25]，已得知肝纖維化的發(fā)生與發(fā)展是多個細胞因子的共同作用的結(jié)果。

2.2.1轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）正常生理情況下，TGF-β主要由Ito細胞合成分泌，具有調(diào)節(jié)肝臟細胞生長和分化功能的細胞因子[26]。很多研究表明活化的肝臟細胞產(chǎn)生TGF-β水平明顯高于靜置細胞，幾乎所有的腫瘤細胞均含有TGF-βmRNA，膠質(zhì)細胞含量更高，國際上也已公認TGF-β是最強的促肝纖維化因子[27]。在肝損或炎癥信號的誘導(dǎo)下，Ito細胞異常活躍，合成分泌出大量的TGF-β，而TGF-β主動與HSC胞膜上的相應(yīng)受體結(jié)合成TβR。隨著TβR不斷增殖活化，引起Smad家族蛋白中的R-Smad蛋白被磷酸化，使其與Co-Smad蛋白形成共同通路蛋白異源Smads多聚體，隨后其轉(zhuǎn)位進入HSC胞核內(nèi)與HSC-DNA上特定的受體結(jié)合而啟動HSC的分化增殖，進而活化HSC。大量的信號分子TGF-β分泌，并通過TGF-β-Smad信號通路傳導(dǎo)，持續(xù)引起HSC活化增殖，異常大量分泌ECM，且上調(diào)TIMP-1mRNA和α-SMA表達[28]和下調(diào)MMP-1mRNA表達，抑制ECM降解，大量ECM滯留并沉積于肝內(nèi)竇基底，而引發(fā)肝纖維化。

2.2.2腫瘤壞死因子α（TNF-α）在肝損或炎癥刺激等病理情況下，肝竇內(nèi)的巨噬細胞肝枯否氏細胞（KC）異?；罨a(chǎn)生大量的TNF-α。正常生理情況在，TNF-α能抑制或殺傷腫瘤細胞。因TNF-α為炎癥因子，介導(dǎo)NF-？B信號傳導(dǎo)通路[29]，誘發(fā)或加重炎癥，并參與自身免疫病的病理損傷。有研究表明[30]TNF-α可刺激Ito合成釋放TGF-β，活化HSC，促進蛋白多糖HA、LN合成，使其參與肝臟細胞基底膜網(wǎng)狀纖維化;亦可影響TGF-β1對I型前膠原mRNA的表達而抑制纖維母細胞膠原的合成。

2.2.3血小板衍生生長因子（PDGF）和血小板活化因子（PAF）PDGF是一種具有較強有絲分裂活性的二聚體蛋白，而PAF屬于活化血小板的磷酯類。在慢性肝炎病程中，PAF活化血小板且血小板、KC及HSC又受到持續(xù)的刺激，不斷分泌大量的PDGF，使其受體上調(diào)[31]，引起HSC異常活化增殖，促進HSC合成分泌多種細胞因子TGF-β、TNF-α等，異常表達α-SMA蛋白的收縮功能，影響HC對外源性膠質(zhì)和VitA的攝取，導(dǎo)致活化的HSC轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞，而抑制肝竇血流和改變肝小葉結(jié)構(gòu)，造成肝纖維化病態(tài)。

2.2.4胰島素樣生長因子（IGF）IGF是一類由肝臟細胞自分泌并具有胰島素樣代謝效應(yīng)的活性蛋白多肽物質(zhì)，調(diào)控著多功能細胞的分裂增殖，抑制了相關(guān)細胞的凋亡。其中，胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白5（IGFBP5）通過IGF-1依賴機制抑制活化態(tài)HSC凋亡，增加HSC轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞[32-33]。隨著HSC增殖活化，通過自分泌或影響旁分泌釋放大量IGF，反作用于HSC，形成惡性循環(huán)，并出現(xiàn)HSC活化異常樣癥狀，加速肝纖維化形成[34]或?qū)е路蔷凭灾靖窝譡35]。

2.2.5白細胞介素（IL）IL可由KC合成分泌，具有非特異性調(diào)節(jié)細胞增殖分化和免疫調(diào)節(jié)能力。若IL大量存在，誘發(fā)肝臟急性期，趨化炎癥細胞分泌大量PDGF、TGF-β、TNF-α等細胞因子，加重炎癥反應(yīng)，激活HSC，逐漸發(fā)展為肝纖維化。IL分有IL-1家族、IL-6家族和IL-10家族等，其中IL-1可直接活化HSC，并促進其向肌成纖維樣細胞轉(zhuǎn)化，李京等[36]通過實驗證明IL-1β與肝纖維化的形成有關(guān);而IL-6通過上調(diào)TIMPs-mRNA和α-SMA表達和下調(diào)MMPs-mRNA表達，使ECM滯留并沉積，而導(dǎo)致肝纖維化的出現(xiàn)。而Transwell實驗[37]表明IL-10是肝纖維化的抑制因子。

2.2.6內(nèi)皮素-1（ET-1）ET-1廣泛存在于血管內(nèi)皮和細胞，具有維持基礎(chǔ)血管張力和血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的生物學功能[38]。已活化的HSC高水平表達其受體而合成分泌ET-1，亦可促進竇內(nèi)皮細胞異常分泌ET-1。而ET-1大量存在會反作用于HSC和收縮膠原纖維束，抑制肝竇血流而導(dǎo)致血瘀，基底膜形狀扭曲，而改變肝小葉形態(tài)結(jié)構(gòu)，ECM聚集沉積形成假小葉，導(dǎo)致肝纖維化[39]。

2.2.7血管緊張素Ⅱ （AngⅡ） AngⅡ是一種生物活性肽，調(diào)節(jié)著腎素-血管緊張素系統(tǒng)的生物學功能。有關(guān)實驗[40-41]證明AngⅡ能上調(diào)Ⅰ型、Ⅲ型膠原基因表達，促進肝纖維化，其發(fā)生機制慢性肝炎反應(yīng)，刺激AngⅡ異常分泌而誘導(dǎo)COX-2催化PGs合成，參與炎癥反應(yīng)，炎癥持續(xù)不消，亦會刺激肝臟細胞活化，進而促進肝纖維化。亦有龐雪芬等[42]以實驗證明AngⅡ通過影響TGF-β-Smad信號傳導(dǎo)通路，激活HSC分泌大量膠原蛋白，導(dǎo)致肝纖維化。

2.3細胞外基質(zhì)異常增多機制及后果ECM主要由HSC合成分泌的生物大分子（如Ⅰ型、Ⅲ型、Ⅳ型膠原、HA、LN等），為肝臟細胞的生長、增殖及分化提供物質(zhì)基礎(chǔ)，亦可起支架的作用維持肝臟組織的形態(tài)。正常情況下，ECM的分泌量與起生理作用量存在動態(tài)平衡。而在肝損或炎癥等病理狀態(tài)下，HSC受到異常激活，通過自分泌或旁分泌大量的ECM[43]及多種細胞因子，上調(diào)TIMPs-mRNA[44]和α-SMA表達和下調(diào)MMPs-mRNA表達，而抑制膠原的降解，大量蛋白多糖HA和糖蛋白LN聚集膠原[45]并沉積于肝臟，導(dǎo)致肝臟細胞基底膜變形破壞，膜支架不斷纖維化，而加速肝纖維化[46]。

2.3.1膠原膠原為ECM的主要成分，分為纖維性膠原和基層模性膠原，其中纖維性膠原主要有Ⅰ型、Ⅲ型膠原，二者為肝臟基底核心軸維持組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)，肝纖維化早期能明顯檢測到Ⅲ型膠原，而晚期主要為Ⅰ型膠原;基層模性膠原主要有Ⅳ型膠原，其主要位于肝血竇內(nèi)皮，參與肝臟細胞基底膜形成，對Ⅰ型、Ⅲ型膠原形成的骨架有鏈接作用。若膠原分泌過多，基底膜骨架易被纖維化，引發(fā)肝纖維化。若能及時降解過量的膠原，可防止或逆轉(zhuǎn)肝纖維化[47]。

2.3.2蛋白多糖（PG）PG是一類能連接蛋白骨架的多糖分子，如HA、硫酸軟骨素等[48]。HSC活化狀態(tài)下，合成分泌出大量HA，并加劇前膠蛋白合成，而HA可促進膠原蛋白分子的聚集，使肝臟基底骨架不斷纖維化，而促進肝纖維化。

2.3.3糖蛋白糖蛋白是ECM的組成成分，主要有纖維連接素FN和層連蛋白LN。其中，LN主要由HSC和KC合成分泌，存在肝臟基底膜。已有實驗[49]證明在肝臟基底膜上，LN與Ⅳ型膠原存在特異性結(jié)合位點，二者共同參與肝竇毛細血管纖維化的形成。

2.3.4其他細胞外基質(zhì)炎質(zhì)體是一種多蛋白復(fù)合體，通過上調(diào)TGF-βmRNA和Ⅰ型膠原基因表達，而激活HSC，促進肝纖維化[50]。酸性神經(jīng)磷酸酯（ASMase）通過ASMase-CtsB信號傳導(dǎo)通路，使HSC增殖活化，進而形成肝纖維化。

3抗肝纖維化的作用機制

目前，國內(nèi)外對抗肝纖維化的作用機制研究[51-53]大多集中在抑制HSC活化，誘導(dǎo)其凋亡，或減少TGF-β分泌等方面，較少針對防止肝損或炎癥侵染等外來誘因，或增強MMPs活性，抑制TIMPs-mRNA和α-SMA表達，進行標本同治肝纖維化。

3.1HSC的抑制及作用機制炎癥、病毒或組織代謝障礙等病理誘因均能導(dǎo)致肝實質(zhì)細胞損傷，而非實質(zhì)細胞HSC、KC等活化。HC受損，減弱攝取外源性基質(zhì)和VitA的能力。HSC、KC等活化，刺激自分泌或旁分泌大量的細胞因子，而不斷激活HSC，同時分泌大量的ECM，促進活化的HSC轉(zhuǎn)化為肌成纖維樣細胞。因此，阻止炎癥和病毒感染肝臟，有效防止肝損是避免HSC被持續(xù)激活的關(guān)鍵措施，同時誘導(dǎo)活化HSC恢復(fù)靜息狀態(tài)或程序性凋亡。臨床上，可選用抗炎藥、抗菌或抗病毒藥聯(lián)用保肝藥，針對性地去除誘發(fā)HSC活化的病原體，防止HSC活化，保護未被損傷肝臟組織，增強肝細胞免疫能力，減輕或逆轉(zhuǎn)肝纖維化[54-55]。

3.2相關(guān)細胞因子抑制及作用機制抗肝纖維化的細胞因子主要有干擾素類（IFNs）。其中IFN-α相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL），通過上調(diào)細胞線粒體Bax和胞漿半胱氨酸蛋白酶caspase-3表達，進而誘導(dǎo)HSC凋亡。王媛媛等[56]通過調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax信號途徑而發(fā)揮抗肝纖維化作用。IFN-β能夠下調(diào)α-SMAmRNA和Ⅰ型、Ⅲ型膠原蛋白的表達，而抑制α-SMA收縮作用，防止膠原增殖過多導(dǎo)致肝纖維化的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)IFN-β能抑制TGF-β-Smad信號傳導(dǎo)通路中Smad4蛋白的表達及促進Smad7基因的表達，而阻滯HSC活化增殖，并抑制HSC轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞，使肝纖維化病癥得以緩解。骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7（BMP-7）抗肝纖維化作用機制與IFN-β相似。IFN-γ通過JAK-STAT信號傳導(dǎo)通路抑制STAT介導(dǎo)腺苷環(huán)化酶妨礙A2A受體功能，從而阻斷Ⅰ型膠原蛋白mRNA表達，減少膠原的合成，防止進一步肝纖維化。李紅等[57]通過JAK-STAT信號傳導(dǎo)通路抑制JAK2和STAT3的表達水平，從而影響HSC活化增殖，減少膠原纖維分泌，而減輕肝纖維化病態(tài)[58]。其他抑制因子，如重組人decorin蛋白（rhdecorin）可抑制TGF-β1對HSC的激活作用，下調(diào)MMP-2mRNA和TIMP-1mRNA表達，恢復(fù)MMPs降解ECM作用，得以減輕或逆轉(zhuǎn)肝纖維化[59]。黃運德等[60]通過抑制TGF-β1及TGFβR1的表達或是阻斷TGF-β所在信號傳導(dǎo)通路傳導(dǎo)信息，而抗肝纖維化。核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）被TNF-α等細胞因子激活，通過NF-κB信號傳導(dǎo)通路進入HSC核內(nèi)，與HSC-DNA特定受體結(jié)合，啟動HSC程序性凋亡，進而防止肝纖維化進展[61]。

3.3ECM的降解及作用機制降解過多而沉積于肝臟組織中的ECM是減輕或逆轉(zhuǎn)肝纖維化的重要措施。肝臟組織中存在降解ECM的基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs），其中MMP-1主要降解Ⅰ型膠原。而MMP-2降解功能強大，能降解各類型膠原及支架蛋白，易破壞Disse間隙基底膜，活化HSC，促進肝纖維化發(fā)展。而抑制TIMP-1和α-SMA的活性[1]亦可增強MMPs作用[62]。因此，通過上調(diào)MMP-2mRNA表達及下調(diào)TIMPs-mRNA和α-SMA表達，加速沉積的ECM降解，減輕或逆轉(zhuǎn)肝纖維化。

4中藥成分生物堿抗肝纖維化的作用及作用機制

中醫(yī)認為肝纖維化基本病機主要為濕熱疫毒滯留，導(dǎo)致血瘀阻絡(luò)，氣陰兩虛。因此治療肝纖維化應(yīng)以肝脾腎三臟為主，以扶正補虛，活血化瘀[63]為治療根本，基本治療益氣養(yǎng)陰、疏肝健脾、清熱利濕等。生物堿有抗腫瘤、解熱鎮(zhèn)痛、抗菌、抗瘧疾和抗過敏等藥用價值[64]。某些中藥（如苦參、秋水仙，喜樹、黃連等）藥用功效有清熱燥濕、活血化瘀、消炎止痛、殺蟲，抗癌等，活性成分多含有生物堿類物質(zhì)。近年來，不斷有以中藥成分生物堿抗肝纖維化的實驗研究，發(fā)現(xiàn)有些生物堿可抑制HSC增殖并誘導(dǎo)凋亡，證明有些生物堿（如苦參堿[65]、小檗堿[66]、秋水仙堿[67]等）可用于肝纖維化的治療，亦具有抗炎、抗病毒、抗脂質(zhì)過氧化和保肝作用。其抗肝纖維化的作用機制為直接抑制炎癥擴增，殺滅病毒，減輕炎癥對肝細胞的損傷致死，促進肝細胞再生[35]，亦可直接抑制HSC、FSC、KC等細胞活化增殖，進而減少TGF-β、TNF-α、PDGF、IGF-1、IL-1等細胞因子的分泌，從而阻斷TGF-β-Smad信號傳導(dǎo)通路，間接地抑制HSC活化增殖，誘導(dǎo)HSC凋亡，減少肌成纖維細胞增殖，下調(diào)Ⅰ型膠原基因及TIMPs-mRNA的表達[34]，增強MMP-1降解ECM活性[33]，減輕或逆轉(zhuǎn)肝纖維化，改善肝功能。

5小結(jié)

肝纖維化的發(fā)生機制非常復(fù)雜，是由肝臟細胞，多種細胞因子和細胞外基質(zhì)，并涉及多條信號通路共同參與的病理過程。中藥活性成分生物堿能有效地針對多種機制引起的肝纖維化，不良反應(yīng)少毒性小[68]，因此其有望成為廣譜抗肝纖維化用藥，后續(xù)的研究亦可以生物堿能抗肝纖維化拓展開發(fā)新的藥用植物。

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