王曉麗

(臨汾職業(yè)技術學院，山西 臨汾 041000)

肝纖維化是所有慢性肝病的特征之一，也是導致肝硬化及其并發(fā)癥(如肝癌)發(fā)生的主要因素［1，2］。肝纖維化是對來自內(nèi)外環(huán)境持續(xù)損傷的傷口愈合反應后，發(fā)生的結(jié)締組織沉積。纖維化進展速率取決于肝臟疾病誘發(fā)原因、環(huán)境和宿主等因素［3］。隨著損傷的持續(xù)發(fā)生，瘢痕(纖維化)蛋白質(zhì)的逐步積累越來越多，從而改變肝組織結(jié)構(gòu)和功能，最終導致肝硬化和肝衰竭。目前的觀點認為早期的肝纖維化病變是可逆的，肝硬化是肝纖維化的晚期階段，往往不可逆［2］。近年來隨著研究的不斷發(fā)展，對于肝纖維化發(fā)生機制已經(jīng)有了很充分的認識，本文關于肝纖維化發(fā)生機制，重點從細胞分子水平進行了闡述。

1 肝損傷炎癥和再生

在急性肝損傷的大多數(shù)情況下，肝細胞損傷死亡，經(jīng)歷壞死和凋亡。細胞的死亡主要是通過壞死，特別是慢性接觸毒物，在此過程中可能有一定比例的肝細胞進行細胞凋亡的細胞死亡機制［4］。隨后，受損區(qū)域的枯否細胞(Kupffer cells)就會分泌釋放一系列細胞因子和趨化因子，它們可以激活肝臟組織駐留的白細胞，促進循環(huán)的白細胞向損害區(qū)域聚集［5］。在這一過程中肝竇內(nèi)皮細胞發(fā)揮輔助作用，通過改變表達黏附蛋白，促進涌動通過的白細胞在損傷區(qū)域固定，使其跨過內(nèi)皮細胞遷移到損傷部位。促進纖維化主要因子包括細胞因子，其中許多是由枯否細胞釋放，但有些是來自成纖維細胞本身。因此，這些響應于組織損傷和感染的反應，類似于先天免疫系統(tǒng)的激活及適應性免疫系統(tǒng)的潛在激活［6］。在某些情況下，后者(即適應性免疫系統(tǒng)的潛在激活)伴隨自身抗原耐受的崩潰，由此導致T 細胞和自身抗原的抗體的產(chǎn)生［7］。在藥物誘導的肝損傷病例中，很可能是因為與藥物和/或代謝物反應的蛋白質(zhì)被免疫系統(tǒng)視為外源物。一旦藥物和新抗原被清除，對于這些未經(jīng)修飾的蛋白質(zhì)的免疫耐受喪失，從而導致對自身抗原的繼續(xù)攻擊，產(chǎn)生慢性自身免疫性肝炎［8］。

肝損傷相關的炎癥成為響應于細胞損傷調(diào)節(jié)反應的一部分，結(jié)果導致清除壞死材料。肝臟，作為保護身體免于遭受內(nèi)源性物質(zhì)和外源性化學物質(zhì)傷害的保護者，大概是因為其不穩(wěn)定的功能，已演變?yōu)榫哂性偕芰Γ?］。細胞因子不但參與集結(jié)組織損傷炎癥反應，而且也在肝細胞再生替換中發(fā)揮了重要作用［6］。細胞因子，如TNF α(腫瘤壞死因子α)和IL-6(白介素-6)，促使肝實質(zhì)細胞響應于生長因子，如HGF(肝細胞生長因子)和EGF(表皮生長因子)。刺激肝增長似乎是通過一種感知的自我功能輸出。手術切除部分肝臟(肝部分切除術)，在手術過程中可能會有相對微量的細胞死亡，但卻導致剩余肝臟的再生，達到需要的大小，就像肝正常代謝時為響應一個因子水平上升一樣。這一因子可能是五羥色胺，它主要由胃腸合成，將通過肝門靜脈直接輸入肝臟。

肝細胞的再生在大多數(shù)疾病情況下，來自現(xiàn)存的具有生活力的肝細胞所進行的有絲分裂。以往的研究工作曾提示肝細胞可以來自骨髓，但現(xiàn)在的研究已經(jīng)表明這最多是一個罕見的事件。出現(xiàn)在受體肝細胞中的供體遺傳物質(zhì)，現(xiàn)在被認為是供體骨髓來源的巨噬細胞通過與受體肝細胞的融合而發(fā)生的結(jié)果。肝組織中的白細胞(如枯否細胞)除一部分其他的非實質(zhì)肝細胞外，主要來源于骨髓［9］。肝實質(zhì)細胞或膽管上皮細胞的祖細胞，在一些物種中被稱為卵圓細胞，存在于匯管區(qū)(赫令(氏)管)，但只有當現(xiàn)存的肝細胞無法復制增殖時，它們才會生成肝細胞［10］?；谏鲜鲇^點，之前的“流動假說”認為肝細胞的正常補充(可能從一個卵圓細胞祖)來自于匯管區(qū)周圍的復制，它們可以在中心小葉急性受損后流向中心小葉取代受損的肝細胞［11］，這個假說目前并不被廣泛接受認可。驅(qū)動先天免疫系統(tǒng)清除損傷的許多因子也以一個明顯的協(xié)調(diào)方式來促進肝細胞再生更新，這個過程可能涉及細胞外基質(zhì)重塑，它發(fā)生在受損的肝實質(zhì)內(nèi)［12］。

2 成纖維細胞

成纖維母細胞，它對于有效的肝再生可能是必不可少的。迄今為止，成纖維細胞被認為是一個相對惰性的＇填充＇細胞類型，它可以分泌細胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)。然而，在肝臟中有越來越多的證據(jù)表明，他們在組織再生方面發(fā)揮自己的作用。他們現(xiàn)在已被確知表達多種細胞因子和趨化因子［13］。纖溶酶原(Plg)缺陷的小鼠，它會先天性地發(fā)展為肝纖維化。神經(jīng)營養(yǎng)因子受體(p75NTR)在成纖維細胞中表達，在轉(zhuǎn)化肝星狀細胞發(fā)揮功能［14］。

一般而言，成纖維樣細胞集群通過從庫普弗細胞和其他白細胞釋放的細胞因子和氧自由基(活性氧類)被激活(或激活是被顯著增強)，開始增殖和分泌蛋白酶，細胞外基質(zhì)蛋白和其他因子［14］。在急性事例中或一些慢性條件下，纖維化可能是可逆的，成纖維細胞經(jīng)歷細胞凋亡，庫普弗細胞通過釋放一些因子，如分泌基質(zhì)金屬蛋白酶，來重建細胞外基質(zhì)［15］。最終的結(jié)果是，肝竇結(jié)構(gòu)恢復正常，目前的理論認為類成纖維細胞的激活是上述進程的一個重要的組成部分，盡管如此，這個觀點仍然需要留待實驗來驗證。如果肝損傷持續(xù)，無論是連續(xù)或時間范圍內(nèi)通過反復急性發(fā)作的，轉(zhuǎn)歸未有機會發(fā)生，成纖維細胞數(shù)量增加和纖維化發(fā)展。隨著肝臟疾病的進展，瘢痕變得更加廣泛，就會導致肝細胞再生阻礙和器官功能損害。一段時間內(nèi)，如果肝損傷主因被去除或被抑制，纖維化仍然可逆［16］。

3 肝星狀細胞與肝成纖維細胞

在適宜的體外培養(yǎng)條件下，靜息肝星狀細胞經(jīng)歷一個向成纖維母細胞轉(zhuǎn)分化的過程，就像在肝臟損傷時發(fā)生在體內(nèi)的反應一樣［17］。靜息肝星狀細胞存在于肝臟小葉的竇周地區(qū)與小葉中心區(qū)。小葉中心區(qū)受損時(例如在酒精性肝病)導致其激活。有研究表明，當損傷發(fā)生在匯管區(qū)時(如膽汁淤積)，是匯管區(qū)成纖維細胞而不是星狀細胞參與纖維化，如今這個觀點被廣泛接受［18］。然而，當損傷繼續(xù)擴大，來自其他區(qū)域的細胞可能加入纖維化。而且每個肝成纖維細胞在表達纖維化標記基因時可能存在差異，這進一步加劇了明確肝成纖維細胞類型的復雜性［19］。

確立肝星狀細胞的胚胎起源(即胚層細胞從中派生)是復雜的，因為其作為成纖維細胞，具有明顯的異質(zhì)性。到目前為止，還沒有被正式確定。假設肝星脂肪組織，平滑肌細胞和成纖維細胞來源于中胚層，假設狀細胞是脂質(zhì)存儲細胞能分化成肌纖維母細胞，則在胚胎起源上極可能的是肝星狀細胞(和成纖維母細胞)和肝成纖維細胞至少有一部分是來自中胚層。盡管如此，肝星狀細胞與肝肌纖維母細胞表達一些基因，這些基因通常也在神經(jīng)組織表達，如突觸素、巢蛋白和膠質(zhì)纖維酸性蛋白［20］。這些都表明，肝星狀細胞(或一部分)可能為外胚層來源，也許來自神經(jīng)嵴，因為它能夠產(chǎn)生一系列的間充質(zhì)樣細胞。而這已在轉(zhuǎn)基因小鼠得到證明。構(gòu)建表達在一個WNT1 啟動子/增強子序列(神經(jīng)嵴細胞特異性的)控制下的Cre 重組酶基因轉(zhuǎn)基因小鼠與依賴于移除lox P-flanked 終止框(該框可以被Cre 重組酶移除)才能表達熒光蛋白的轉(zhuǎn)基因小鼠，兩者進行雜交，雜交后的小鼠后代在所有已知來自神經(jīng)嵴的組織中表達熒光蛋白［21］。但是在肝臟的desmin(肌間線蛋白)陽性細胞中沒有任何表達，這說明肝星狀細胞不是來源于神經(jīng)嵴細胞。

在成年小鼠，最近的工作表明，一些肝星狀細胞來自骨髓［22］。當骨髓細胞表達綠色熒光蛋白(綠色熒光蛋白)被移植到正常小鼠，在受體小鼠的肝星狀細胞中發(fā)現(xiàn)表達GFP(綠色熒光蛋白)。在體外培養(yǎng)實驗中，GFP 陽性星狀細胞轉(zhuǎn)化成α-SMA(平滑肌肌動蛋白)陽性的成纖維細胞。在四氯化碳誘導的肝纖維化動物模型中，綠色熒光蛋白還與α-平滑肌肌動蛋白共定位［22］。這種看法已被證實，在接受雄性骨髓供體小鼠的雌性小鼠中，約三分之二的受體纖維化肝臟的肌成纖維細胞發(fā)現(xiàn)含有Y 染色體［9］，但這個結(jié)果缺乏細胞融合證據(jù)。最近有一項研究發(fā)現(xiàn)，膽總管結(jié)扎手術后的動物模型，其產(chǎn)生纖維的細胞(匯管區(qū)肌纖維母細胞)被證明來源于骨髓，但它們?nèi)匀挥袆e于CD45-陽性的肝星狀細胞［23］。非性別匹配的骨髓移植或肝移植后，從受體的肝切片檢測，證實骨髓有助成纖維細胞的增殖，并誘發(fā)后續(xù)的肝疾?。?4］。這些數(shù)據(jù)表明，在肝臟疾病狀態(tài)下，肝星狀細胞與肝細胞至少有一部分來源于骨髓中的間充質(zhì)干細胞。然而，仍然有一些意見認為，纖維化細胞的產(chǎn)生有其他來源［25，26］。

有越來越多的研究探討那些通常被認為是成熟和終末分化的組織來源的細胞的可塑性。在這方面，靜態(tài)肝星狀細胞(尤其是CD133陽性的細胞)作為祖細胞，不僅可以生成肝成纖維母細胞，而且也可以生成肝細胞和血管內(nèi)皮細胞［27］。在體外實驗中，來源于成人骨髓的間充質(zhì)干細胞也被刺激生成多種細胞類型(包括肝細胞)［28］。然而，它可能是在體外的環(huán)境賦予一個非常強大的可塑性，使許多細胞能夠分化，但在體內(nèi)往往不容易發(fā)生。

4 肝纖維化的關鍵—枯否細胞

雖然肝成纖維細胞(其數(shù)量和程度的激活)可以直接控制纖維化嚴重的程度，但是越來越多的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)移到其他細胞，探討它們在肝纖維化過程中的作用。目前已知肝臟中的巨噬細胞或被招募到組織的單核/巨噬細胞在肝纖維化是進程中發(fā)揮著相當大的影響［29］。在受損肝中，它們的數(shù)量在增加，主要分布在損傷區(qū)域與纖維化區(qū)域周圍。有研究小組證明，抑制枯否細胞的功能(使用氯化釓)，在四氯化碳誘導的肝纖維化模型中，可以降低纖維化［30］。最近，也有研究者使用轉(zhuǎn)基因小鼠模型，發(fā)現(xiàn)CD11b-陽性細胞可以有條件地接受刺激，而經(jīng)歷細胞死亡，表明肝組織中單核/巨噬細胞不僅促進纖維化，而且在任何復蘇階段也可能與消除纖維化有關［31］。

庫普弗細胞的促進纖維化與其釋放一系列促纖維化細胞因子和活性氧有關，它們在肝臟損害后的炎癥反應中發(fā)揮作用。值得注意的是，在肝星狀細胞培養(yǎng)過程中枯否細胞的存在(在大多數(shù)分離培養(yǎng)中，數(shù)量很低)，可以推動肝星狀細胞向成纖維細胞方向發(fā)展，這與體內(nèi)的情況類似［17］。巨噬細胞在細胞因子和其他因子所營造的環(huán)境下，釋放不同的細胞因子混合物。這暗示巨噬細胞可分化成各種狀態(tài)。在纖維化康復中，巨噬細胞可分化為抗炎型，或分泌蛋白酶，促進細胞外基質(zhì)蛋白降解。

5 結(jié)論

肝纖維化發(fā)生的過程涉及多個細胞類型，包括肝臟組織內(nèi)的細胞和招募到肝臟的細胞，并受體內(nèi)一系列細胞因子調(diào)節(jié)。對于肝纖維化發(fā)生做一個完整清楚的理解，目前仍然是一個目標，需要將來更多的研究工作。肝纖維化是在持續(xù)性肝組織損傷后，發(fā)生的傷口愈合反應，纖維化實際上對維持肝臟組織正常功能和活力具有十分重要的意義，而這方面的研究較為缺乏。未來利用“細胞組織特異性敲除”，并結(jié)合目前較為成熟的轉(zhuǎn)基因手段，將有助于對肝纖維化發(fā)生機制的進一步理解。

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