特定細胞自噬在肝纖維化中的研究

萬金龍，趙永忠

（桂林醫學院附屬醫院消化內科，廣西桂林 541000）

1 自噬與肝纖維化概況

自噬是一種細胞內降解過程。通常細胞自噬活性較低，當細胞處于營養缺乏、低氧等應激條件下，細胞自噬機制被激活并形成溶酶體。胞內衰老、病變的細胞器和入侵的微生物被輸送至溶酶體進行消化分解以維持細胞內穩態[1]。

在慢性肝臟損傷過程中，細胞外基質（Extracellular matrix，ECM）彌漫性沉積與異常發布最終導致肝纖維化[2]。急/慢性肝損傷持續活化肝星狀細胞（Hepatic stellate cell，HSCs）是肝纖維化的中心環節，是ECM沉積的最主要成因[3]。研究發現，肝纖維化牽涉到一個復雜的多細胞反應，任何單一的細胞或者信號通路均無法解釋其發生發展機制。因此，總結特定種類細胞自噬在肝纖維形成中的作用，包括HSCs、肝巨噬細胞（Kupffer cells，KCs）、肝細胞和肝竇內皮細胞（Liver sinusoidal endothelial cells，LSECs）。

2 特定種類細胞自噬與肝纖維化

2.1 肝星狀細胞

在肝臟疾病中，自噬在肝纖維化中的作用仍有爭議。Gao等[4]發現HSCs中的SHP2通過抑制自噬、激活mTOR途徑來增強細胞外囊泡（Extracellular vesicles，EVs）釋放，從而發揮其促纖維化作用。抑制SHP2-mTOR信號傳導可能成為治療肝纖維化的新靶點。誘導激活自噬會降解小鼠肝臟中的I型膠原從而抑制纖維化[5]。Wang等[6]在體外細胞實驗中用高滲葡萄糖和PDGF刺激后發現，HSC-T6中的自噬升高，進一步研究發現ASIC1a可通過CaMKKβ/ERK信號傳導途徑誘導自噬，從而促進高葡萄糖和PDGF誘導的肝星狀細胞活化。Hernandez-Gea等[7]發現誘導自噬可降解脂滴為HSCs的活化和增殖提供能量。肝損傷體外細胞實驗中HSCs的激活與自噬誘導的自噬空泡、LC3-Ⅱ水平和自噬通量等標記物增加同步。用3-甲基腺嘌呤（3-MA）抑制自噬可降低HSCs活化和改善纖維化。

2.2 肝巨噬細胞

肝巨噬細胞是肝臟內最主要的駐留型巨噬細胞。KCs存在于內皮細胞的竇腔面或游離于竇周間隙內，與構成血管壁的內皮細胞相粘附，起到調控組織和基質修復的作用。目前，研究人員認為肝巨噬細胞可促進肝細胞和肝星狀細胞增殖，也有研究指出肝巨噬細胞在肝纖維化發生、發展及逆轉的不同時期扮演不同的角色。

在慢性肝損傷中，巨噬細胞可釋放促進肝細胞凋亡的介質，參與炎癥細胞的募集和肝纖維化細胞的活化。最新研究表明，巨噬細胞的自噬可調節炎癥小體并保護肝臟免受損傷[8]。Liu等[9]報道過量的脂質積累可以降低細胞自噬水平，其后果是直接導致促炎性M1型巨噬細胞增加和抗炎性M2型巨噬細胞極化減少，引起肝臟炎癥及肝損傷。Sun等人[10]發現自噬缺陷的KCs通過增強線粒體ROS-NF-kB-IL1α/β途徑促進肝臟纖維化。綜上所述，可以認為KCs自噬具有保肝和抗纖維化的作用。

2.3 肝實質細胞

肝細胞自噬可以改善纖維化。Kong等[11]發現姜黃素可增加肝細胞的自噬通量并減少肝細胞的上皮-間質轉化，從而抑制細胞外基質的產生，減輕肝纖維化。Jia等[12]報道在四氯化碳誘導的肝纖維化中，SVIP（Small VCP/p97 interacting protein）可誘導自噬并延緩肝纖維化。SVIP保護肝細胞的機制可能與減少肝細胞內脂肪酸的積累并與增強脂肪變性肝臟中的抗氧化作用有關。Zhang等[13]研究表明，IL-17A/STAT3信號通路通過抑制肝細胞自噬引起肝纖維化，阻斷該通路可恢復肝細胞自噬來改善實驗性肝纖維化。

2.4 肝竇內皮細胞

在肝臟的細胞組成中，肝竇內皮細胞（LSECs）是肝臟非實質細胞的主要細胞群。肝竇壁由肝竇內皮細胞構成，其特點是存在缺乏基膜的毛細血管窗孔。Luo等[14]報道人類纖維化肝臟標本中LSECs的自噬增加，在CCl4誘導的小鼠肝纖維化模型中，Caveolin-1的自噬性降解、自噬抑制劑3-MA的應用可維持LSECs窗孔并改善肝纖維化。但與上述研究成果相反，Ruart等[15]報道自噬可以維持LSECs的穩態，有助于在肝病早期階段維持內皮表型并保護LSECs免受氧化應激，內皮自噬的喪失也會損害LSECs處理氧化應激的能力并加重肝纖維化。Chen等[16]研究發現，用CCl4處理1周的小鼠的LSEC與正常小鼠相比具有更少的不同大小的窗孔，在治療2周和4周后窗孔進一步減少，并且最終在6周后消失。該結果可能提示，LSECs在不同時期發生自噬可能對肝纖維化造成的影響不盡相同，在早期有助于改善肝纖維化，6周后則有可能加重肝纖維化。

3 結語

肝臟由實質細胞和非實質細胞組成，不同細胞功能各異。在應激或病理損傷后，不同細胞類型的自噬狀態對肝臟功能的調節不盡相同。由于誘導肝臟內一種或多種細胞同時發生自噬的因素可能存在一致性，容易在體內造成串擾或疊加效應，如LSECs自噬可通過窗孔的擴大與縮窄，影響HSCs的激活或恢復靜止狀態。此外，饑餓作為細胞自噬的共同激活因素，可同時激活肝內多種實質細胞或非實質細胞，實現自噬效應的疊加，但以哪種細胞自噬為主尚未明確。細胞自噬對肝纖維化的影響至今仍存在巨大爭議，針對肝纖維化啟動自噬治療可能是一把雙刃劍。因此，無論是采取誘導自噬還是抑制自噬進行抗纖維化研究均應具體分析。明確肝內不同細胞自噬的串擾及疊加效應對肝纖維化的影響，靶向自噬肝臟中的特定細胞類型是研究肝纖維化的一種有效策略。