1、肝纖維化相關細胞因子研究(ynji)概述傅向陽(xingyng)（綜述(zngsh)）， 羅偉生 （審校）， 廣西桂林 桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院消化科 541004 中圖分類號： R575.1 文獻標識碼：A 文章編號：廣西衛(wèi)生廳重點課題基金資助項目 No. 重2010052摘 要 肝纖維化是肝臟受損傷后發(fā)生的病理性修復階段，是眾多因素參與的動態(tài)發(fā)展過程，關鍵環(huán)節(jié)是肝星狀細胞（HSC)的活化，而細胞外基質的不斷生成和降解決定了肝纖維化的預后。肝纖維化的發(fā)生涉及眾多細胞因子，其中堿性成纖維細胞生長因子( bFGF)、組織生長因子( CTGF) 、血小板衍生生長因子( PDGF) 等起著重要的作用，目前

2、對這些因子的研究也較多，其作用機理的闡述的也較為詳細。關鍵詞： 肝纖維化； 肝星狀細胞； 細胞因子 Research Progress in Hepatic Fibrosis Related CytokinesFU Xiang-yang, LUO Wei-sheng.(Department of Gastroenterology, Affiliated Hospital of Guilin Medical University)Abstract: Hepatic fibrosis is the pathological repairing stage after liver damage, a

3、nd is a developing process that numerous factors joined in, the key part is the activation of hepatic stellate cells（HSC）, the generation and degradation of the extracellular matrix all the time determine the prognosis of hepatic fibrosis. The occurrence of hepatic fibrosis refers to numerous cytoki

4、nes, some basic fibroblast growth factors( bFGF)、cell tissue growth factors( CTGF)、platelet derived growth factors( PDGF) etc. plays an important role, and there has been a lot of researches of cytokines so far and its mechanism has been reported in detail.Key words: Hepatic fibrosis Hepatic stellat

5、e cells Cytokine 肝纖維化(hepatic fibrosis, HF)是許多慢性肝病發(fā)展到肝硬化的中間過渡階段，其中25%-40%最終發(fā)展為肝硬化甚至肝癌1。近年來，對肝纖維化的病理發(fā)展過程有了更進一步的認識，發(fā)現(xiàn)其中肝星狀細胞（Hepatic stellate cell,HSC)的活化和肝細胞外基質的合成增多而降解不足是該病理生理變化的中心環(huán)節(jié)2，且細胞外基質彌漫性過度增生和沉積發(fā)展是一個主動性增生過程，發(fā)生壞死和炎性刺激后，肝臟便會發(fā)生這種動態(tài)性病理修復過程。肝纖維化的發(fā)生是多因素過程，目前的研究認為其涉及多個相關細胞因子，現(xiàn)就相關研究進展予以綜述。1、堿性成纖維細胞生長因

6、子堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)是一條單肽鏈, 含有146個氨基酸, 其基因位于人類染色體的4q25 處,基因長約38 kb3，屬于成纖維細胞生長因子家族。1.1 bFGF 的生物學功能 促進細胞分裂增殖, 可增強有絲分裂活性；刺激血管內皮生長因子促血管生成。研究發(fā)現(xiàn)4，在移植血管及損傷血管的再生因素中， bFGF是促進血管形成的重要因素之一；促進纖維形成；主要是激活內皮細胞等合成細胞外基質 (extracellular matrix，ECM)，促進細胞外基質的產(chǎn)生，與相應的靶細胞表面受體結合，增加內皮細胞的化學趨向性，從而促

7、進血管內皮細胞分裂 5。同時具有誘導蛋白溶解酶生成和有利于內皮細胞穿透基質等功能；促進腫瘤生長和神經(jīng)營養(yǎng)作用。1.2 bFGF 在肝纖維化發(fā)生(fshng)中的機制 嚴家春等6認為，在肝病的早期(zoq)，肝組織發(fā)生微循障礙而導致 bFGF 合成增加，進而刺激內皮細胞增生、遷移及分化，形成新血管。在肝病的中后期, bFGF 在肝血管間隔及肝竇壁表達逐漸增強，同時(tngsh)平滑肌激動蛋白、纖維粘連蛋白、層粘連蛋白、型膠原等表達增強，表明 bFGF 能促進 ECM的產(chǎn)生。其主要的作用可能是使ECM 降解所需的酶產(chǎn)生減少, 活性降低，從而引起 ECM 的堆積。而肝組織細胞對多肽生長因子的反應可因

8、ECM 的堆積而增強。目前認為bFGF在促進肝纖維化的作用中有兩個作用，一是直接參與了肝纖維化的形成；二是通過對細胞因子的影響， 間接促進纖維化的形成，并增加TGF等其他生長因子的產(chǎn)生。2、結締組織生長因子結締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)是一種多肽類細胞因子，含349個氨基酸，家族成員之間在氨基酸序列上高度同源，相對分子量為3410338103，不僅參與細胞的分化增殖，還參與合成細胞外基質成分，是一種多功能的細胞因子。在生理狀態(tài)下，CTGF的基礎分泌量很少；但當機體處于感染、藥物損傷、腫瘤等病理狀態(tài)下時， CTGF的分泌量將大大增加，

9、常見的許多增生性疾病如肝纖維化、肺纖維化、腎臟纖維化等疾病的發(fā)生都與CTGR的過度表達密切相關7。2.1 CTGF的生物學功能 參與成纖維細胞的增殖與分化，有明顯的促有絲分裂作用，CTGF可激活Ras/Raf等信號通路，從而刺激合成細胞外基質。許多成纖維化疾病的發(fā)生均與CTGF密切相關。2.2 CTGF在肝纖維化發(fā)生中的作用機制 動物實驗8顯示，正常肝臟僅表達極低量的CTGF，在藥物和炎性因子的刺激下，肝臟的星狀細胞可以分泌組織生長因子，而分泌的CTGF又可以作用于HSC，使細胞外基質的生成增加。當肝臟星狀細胞受到轉化生長因子（transforming growth factor-,TGF-）

10、、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor,TNF）等細胞因子刺激時，一方面增加、型膠原等細胞外基質成分，另一方面也分泌大量的組織生長因子，使CTGF處于高表達狀態(tài)9。TGF-1可以刺激HSC，導致ECM的合成增加，研究10證實， CTGF可以明顯抑制TGF-1對HSC的刺激作用，從而減少ECM的生成。目前認為CTGF主要來源于刺激的肝星狀細胞，而CTGF在間接刺激HSC的活化與增殖中起著重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)11,12，肝纖維化的程度與CTGF的升高水平呈正相關，在CCL4誘導大鼠肝損傷實驗中，肝纖維化水平與CTGF隨肝纖維化程度加重而升高，表明CTGF可以較好的反應肝炎后肝纖

11、維化的嚴重程度。3、血小板衍生生長因子血小板衍生生長因子（platelet derived growth factor,PDGF）是人體血小板中含的一種蛋白質生長因子，為促細胞分裂劑，可刺激成纖維細胞和其他多種細胞分裂增殖。3.1 PDGF的生物學功能 PDGF是一種二聚體結構，含A、B兩條高度同源鏈，有含糖量7%和28%兩種形式，不僅受損的HSC可以分泌，生理狀態(tài)下的血小板和巨噬細胞也可以分泌，但以肝臟的庫否細胞（kuffer cell,KC）分泌為主。目前認為PDGF是已知最強的促HSC 增殖、分化的細胞因子，通過自分泌和旁分泌的方式發(fā)揮作用。而且PDGF表達的升高是HSC激活的重要標志1

12、3。參與肝纖維化的眾多細胞因子中，只有TGF可以刺激HSC合成膠原纖維，而PDGF是目前已知多肽生長因子中對HSC作用最強的有絲分裂原14。 3.2 PDGF在肝纖維化發(fā)生(fshng)中的機制 肝纖維化時， PDGF在肝星狀細胞的表面(biomin)與其型受體結合(jih)，通過細胞外信號調節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase,ERK）、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt）信號通路、及兩面神激酶-信號傳導及轉錄激活因子（Janus kina

13、se/Signal Transducer and Activator of Transcription, PI3K/AKT）通路三個信號轉導途徑調節(jié)HSC的活化增殖15，誘發(fā)細胞內一系列生物學效應。刺激HSC分化、增殖，促進細胞的分裂與增殖，誘導ECM成分的合成。肝臟內細胞外基質的降解主要依靠基質金屬蛋白酶，而PDGF還可以使促金屬蛋白酶組織抑制劑(tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,TIMPs)的表達上調，從而使進一步抑制基質金屬蛋白酶的活性，減少細胞外基質的降解16。4、單核巨噬細胞來源于骨髓造血干細胞，并在骨髓中發(fā)育，進入血液中繼續(xù)

14、發(fā)育成熟，所含酶類和線粒體數(shù)目增多，后進入組織中發(fā)揮作用。4.1 單核巨噬細胞的功能 進入外周組織的單核-巨噬細胞被激活后可以分泌多種細胞因子，如腫瘤壞死因子、白細胞介素、集落刺激因子等，發(fā)揮抗感染、抗腫瘤和免疫調節(jié)等重要作用。單核巨噬細胞的其另一重要功能是在免疫反應領域，在免疫反應的起始階段，單核巨噬細胞對大多數(shù)胸腺依賴性TD抗原進行吞噬和加工，并使其與抗原表面的主要組織相容性(抗原)復合物（major histocompability complex，MHC）形成抗原肽-MHC復合物，供T細胞識別。另外在巨噬細胞的表面還含有很多粘附分子，可與協(xié)同刺激分子受體結合，產(chǎn)生協(xié)同刺激信號，誘導T細

15、胞的活化，啟動免疫應答。單核巨噬細胞對細菌、毒素、抗原抗體復合物等物質具有明顯的趨化性，可以在特定的部位發(fā)揮吞噬作用，把異物吞入胞內，利用內含的酶對吞入的物質進行分解。4.2 單核巨噬細胞在肝纖維化發(fā)生中的機制 肝纖維化的發(fā)生是由于HSC的激活和細胞外膠原的合成增多，超過了基質金屬蛋白酶 (matrix metalloproteinases,MMPs)酶類的降解能力，使基質成分沉積過多。對HSC起激活作用的便是肝臟內的巨噬細胞激活后所釋放的細胞因子，如PDGF、IL、TNF-、TGF-、集落刺激因子等，而其中的TGF-是最重要的刺激因子。PDGF可以對HSC起到趨化作用，激活HSC的ERK1/

16、2K和FAK-PI3K-Akt信號通路，使HSC轉化為成纖維細胞。17。TNF-也是重要的促纖維化因子，通過刺激HSC、成纖維細胞的增殖，促進TGF、PDGF等細胞因子的合成促進肝纖維化的形成和發(fā)展18。其次，KC產(chǎn)生NO，降低HSC的增殖和活性19。5、NK 細胞自然殺傷細胞(natural killer,NK)，屬淋巴細胞譜系，但有別于T細胞、B細胞，執(zhí)行非特異性細胞免疫功能。目前對其來源仍有爭論，多數(shù)認為NK細胞來源于骨髓，并在骨髓中發(fā)育。5.1 NK細胞的生物學功能 外周血中的NK細胞參與細胞免疫過程，具有抗病毒、抗腫瘤作用。而肝臟中的NK細胞則表現(xiàn)出更強的細胞毒性。其無須預先接觸抗原

17、即可殺傷靶細胞(如病毒感染的宿主細胞和某些腫瘤細胞)，且其殺傷效應無MHC限制性。5.2 NK細胞(xbo)在肝纖維化發(fā)生中的機制 肝臟(gnzng)中的的NK細胞(xbo)對早期激活的肝星狀細胞具有殺滅作用，從而阻斷肝纖維化的進程，而對于未被激活的肝星狀細胞和已經(jīng)完全激活的星狀細胞則沒有殺滅作用，其原因為早期激活的肝星狀細胞表面表達NK細胞的的激活配體20。臨床21發(fā)現(xiàn)，病毒性肝炎患者的肝纖維化程度與肝內的NK細胞數(shù)量和活動程度呈負相關，表現(xiàn)出NK細胞的抗肝纖維化作用。Toll樣受體在NK細胞的表面表達兩種形式，抑制性受體和活化性受體，而NK細胞的細胞毒作用受其表面的這兩種Toll樣受體的調

18、控。活化性受體與自身細胞膜上的MHC-I抑制性受體結合導致NK細胞功能抑制，從而使HSC凋亡的功能受到抑制，促進肝纖維化的進程。目前NK細胞在肝纖維化和其他肝病中的作用機理仍有待進一步闡明。6、樹突狀細胞樹突狀細胞（dendritic cells,DC）是一類具有分支或樹突狀形態(tài)的細胞，分為髓系和淋巴系兩類，前者是最重要的專職抗原提呈細胞，可組成性表達MHC II類分子和共刺激分子。人體內大部分DC處于非成熟狀態(tài)，在趨化因子的作用下由骨髓遷移至外周組織，繼續(xù)發(fā)育成熟，表達低水平的共刺激因子和黏附因子。6.1 樹突狀細胞的生物學功能 DC的首要作用就是抗原提呈，大多數(shù)抗原在細胞內部被分解成多肽片

19、段，并與組織相容性復合體分子結合，表達與DC表面，供CD4+T淋巴細胞識別，少部分與主要組織相容性復合體結合，供CD8+T識別，進入免疫反應程序。T淋巴細胞在胸腺內由表型為雙陰性到雙陽性，在經(jīng)歷陰性選擇，發(fā)育成成熟的淋巴細胞，這個發(fā)育過程的重要介質就是便是DC。DC還通過分泌白細胞介素12，對輔助性淋巴細胞（helper T lymphocyte，Th）Th1和Th2的分化發(fā)育起主要的調節(jié)作用。體內B淋巴細胞的分化發(fā)育和免疫耐受發(fā)生也都與DC密切相關。6.2 樹突狀細胞在肝纖維化發(fā)生中的機制 DC在肝纖維化發(fā)展中的作用主要是通過誘導其他細胞因子而間接發(fā)揮作用，如IL-10、TGF-1等。Th2

20、所分泌IL-10是抗肝纖維化的重要調節(jié)因子，不僅可以抑制肝星狀細胞的激活，減少細胞外基質生成，而且可以通過下調TIMPs的表達，減少TIMPs對基質金屬蛋白酶(MMPS)的抑制，增加細胞外基質的降解22。在肝臟纖維化免疫反應中，DC可以抑制肝DC和其他抗原提呈細胞的成熟，消除了肝臟纖維化環(huán)境中細胞因子和趨化因子大量增加的趨勢，形成肝臟免疫耐受性，從而調控肝臟局部免疫反應的方向。在急性肝損傷時，還可以通過細胞因子信號轉導抑制因子( suppressors of cy-tokine signaling,SOCSs)基因的表達，阻斷炎癥細胞因子信號轉導通路，從而減少肝臟內炎性反應，減少肝纖維化肺的產(chǎn)

21、生 23。 7、其他因子包括血管緊張素、干擾素、瘦素 ( leptin)等組織細胞因子，但目前這部分組織細胞因子在肝纖維化的發(fā)展過程中的作用機理尚不十分清楚。楊湘怡，陳維雄等24認為，瘦素是一種HSC 凋亡的調節(jié)因子，由H SC活化后產(chǎn)生, 通過其受體(ob2R) 促進HSC有絲分裂，促進HSC存活，動物實驗25顯示缺乏瘦素的ob/ob小鼠受損后較野生型小鼠易致肝纖維化。8、結語肝纖維化的形成機制非常復雜，確切機制尚不清楚。目前認為導致肝臟內各種免疫細胞在各種損傷刺激作用激活或抑制，并產(chǎn)生多種細胞因子，介導釋放多種調節(jié)劑復合物。在眾多細胞因子形成的網(wǎng)絡狀作用，激活HSC，造成細胞外基質沉積增加

22、降解減少。在眾多的機制解釋中，HSC的活化作為肝纖維化發(fā)病的關鍵環(huán)節(jié)已得到公認，各種類型肝損傷最終通過此途徑導致肝纖維化的形成。有關HSC的研究和以HSC為中心環(huán)節(jié)的治療是當今肝纖維化研究的熱點。以基礎研究為理論基礎的部分藥物已應用于臨床或在研究之中，期待各方面更深入的研究為肝纖維化的治療提供充分的理論依據(jù)和有效的臨床治療方法。參考文獻1孔維涵. 單味中藥抗肝纖維化作用研究進展 J. 天津(tin jn)藥學，2011，23（2）：65-68.2Sato M, Suzuki S, Senoo H. Hepatic stellate cells: unique characteristics i

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