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肝纖維化治療的研究進(jìn)展**
劉俊平秦燕
云南省大理大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)教研室,云南省大理州671000
摘要肝纖維化是多數(shù)慢性肝病共同的病理特征,其進(jìn)一步發(fā)展可形成肝硬化或肝癌。肝纖維化是可以逆轉(zhuǎn)的,因此抗肝纖維化治療一直是肝纖維化研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。本文就近年來有關(guān)肝纖維化的治療進(jìn)展作一綜述,以期為肝纖維化的研究提供幫助。
關(guān)鍵詞肝纖維化抗纖維化治療進(jìn)展
肝纖維化(Hepatic fibrosis, HF)是由各種慢性炎癥性疾病所引起的可逆性創(chuàng)傷修復(fù)反應(yīng),其主要特征是細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix,ECM)的異常沉積,其中肝星狀細(xì)胞(Hepatic stellate cells,HSC)活化是關(guān)鍵,因肝臟受損后HSC活化是ECM的主要來源。且隨著肝組織的持續(xù)損傷,導(dǎo)致疤痕組織逐步取代肝實(shí)質(zhì),進(jìn)而演變成肝硬化,其在全球呈現(xiàn)高發(fā)病率、高死亡率[1]。因此探索有效的抗HF治療方法,改善肝病患者預(yù)后及提高生存率,一直是HF研究的重要方向。
1目前主要抗HF治療
1.1去除致病因素迄今為止,針對(duì)原發(fā)病去除致病因素仍然是最為有效的抗HF治療方案。其可抑制HF進(jìn)展,甚至可促使HF的逆轉(zhuǎn)。如清除或抑制肝炎病毒、針對(duì)酒精性肝病戒酒、清除血吸蟲肝病中的病原體、去除血色病或肝豆?fàn)詈酥羞^量的銅或鐵、解除機(jī)械性膽管梗阻壓力等。
1.2針對(duì)HF本身的治療目前主要著眼于特定靶位的針對(duì)性治療及多靶點(diǎn)聯(lián)合阻斷,這樣可以提高抗HF的療效,現(xiàn)已取得不同程度的進(jìn)展。
1.2.1抑制HSC激活和增殖,促進(jìn)HSC凋亡:HSC在HF中起關(guān)鍵作用,目前以HSC為靶標(biāo)的治療措施逐漸成為抗HF治療的重要方法。主要通過抑制HSC活化和增殖能力、刺激活化的HSC凋亡等途徑治療肝纖維化。HSC活化與過氧化物酶增殖體激活受體-γ(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPAR-γ)低表達(dá)有關(guān)系。PPAR-γ可維持HSC的靜息表型,上調(diào)PPAR-γ表達(dá)或增加PPAR-γ配體可逆轉(zhuǎn)HSC活化的生物學(xué)及形態(tài)學(xué)改變,PPAR-γ可能成為抗HF的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。諸多研究證實(shí)PPAR-γ激動(dòng)劑可以抑制HSC的活化、增殖和膠原蛋白表達(dá)。且有報(bào)道稱將PPAR-γ的特異性激活劑加入到激活的HSC細(xì)胞培養(yǎng)液中,能抑制膠原的合成,拮抗血小板衍生生長(zhǎng)因子(Platelet-derived growth factor ,PDGF)誘導(dǎo)的HSC增殖趨化和遷移,從而起到抗纖維化作用。HSC的活化增殖還與其凋亡受到抑制有關(guān),而核因子-κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)能抑制多種類型的細(xì)胞凋亡,在靜息HSC中并無(wú)活性,但在活化的HSC中卻持續(xù)存在,因此NF-κB可能通過抑制HSC凋亡而使活化的HSC維持相當(dāng)數(shù)量,最終致HF,因此抑制NF-κB可能對(duì)治療HF具有潛在價(jià)值。Wang等[2]證實(shí)NF-κB抑制劑可減弱HSC的活化,并可有效減緩HF。Liu等人[3]也證實(shí)含乳香酸提取物能夠通過抑制NF-κB信號(hào)通路減緩日本血吸蟲卵誘導(dǎo)的HF。
1.2.2抗氧化措施:氧化應(yīng)激(Oxidative Stress,OS)在HF發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[4]。OS會(huì)使機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)活性氧(Reactive oxygen species,ROS)過度產(chǎn)生, 內(nèi)源性抗氧化防御功能減弱, 引起組織或細(xì)胞損傷。ROS能夠活化HSC并刺激HF發(fā)生。由于ROS擁有廣泛的、多樣的生化特性,因此,將抗氧化應(yīng)激作為治療靶點(diǎn)尚在研究中[4,1]。Yong[4]報(bào)道NADPH氧化酶4(NADPH oxidase4,NOX4)在ROS生成及HSC活化過程中起著重要作用,因此抑制NOX對(duì)于抗HF很有前景。目前,在肝病中最具臨床效力的成功抗氧化治療就是維生素E(Vitamin E,VE)用于非酒精性脂肪型肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH)[5]。Hoofnagle[6]等證實(shí)在NASH的大鼠模型中維生素E可抑制HBV復(fù)制及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)基因的表達(dá)。進(jìn)一步研究顯示[7],VE對(duì)非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的治療也發(fā)揮作用。因此,從抗氧化的角度有望發(fā)現(xiàn)高效抗HF的新藥。
1.2.3抑制肝臟炎癥:肝細(xì)胞損傷和炎癥反應(yīng)是HF的始動(dòng)環(huán)節(jié)。肝臟受損時(shí),釋放大量的細(xì)胞因子誘發(fā)炎癥反應(yīng)促使HSC活化[8]。肝細(xì)胞損傷壞死產(chǎn)生的凋亡小體亦能夠活化HSC及枯否細(xì)胞(Kupffer,KC),活化的細(xì)胞群轉(zhuǎn)而可促進(jìn)炎癥和纖維化效應(yīng)。而慢性肝臟炎癥可逐漸發(fā)展為HF,因此抗炎治療對(duì)于后續(xù)的抗HF有積極的作用[9]。白細(xì)胞介素(Interleukins IL-10)和肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(Hepatocyte growth factor,HGF) 是天然的抗纖維化的因子。IL-10是一種重要的負(fù)性調(diào)控因子,對(duì)炎癥反應(yīng)與HF進(jìn)程具有保護(hù)作用 。有研究表明大鼠KC中脂聯(lián)素通過影響IL-10誘導(dǎo)基血紅素氧化酶-1(Heme oxygenase,HO-1)發(fā)揮其抗炎作用,故IL-10被認(rèn)為是很有希望的抗HF因子。HGF可刺激肝細(xì)胞DNA合成,促進(jìn)肝細(xì)胞增殖,減少肝細(xì)胞的壞死與損傷,減輕炎癥刺激,可以在肝損傷的時(shí)候保護(hù)肝細(xì)胞,并通過許多機(jī)制參與抑制或改善HF。已有研究報(bào)道HGF作為一種肝保護(hù)劑,將其用于基因治療或作為重組蛋白對(duì)于實(shí)驗(yàn)性HF的發(fā)展有抑制效果。另環(huán)氧化酶(Cyclooxygenase,COX有COX-1、COX-2兩種亞型)是前列腺素H2合成的關(guān)鍵限速酶,而以前列腺素H2作為前體化合物的多種活性因子如前列腺素、血栓素等在炎癥反應(yīng)中起重要作用。正常肝細(xì)胞中,COX-2表達(dá)量極低,但COX-2可迅速被多種因子誘導(dǎo)表達(dá),COX-2的過度表達(dá)會(huì)導(dǎo)致肝臟炎癥反應(yīng)加劇,進(jìn)一步加重HF[10]。因此,抑制COX-2對(duì)HF進(jìn)程中炎癥反應(yīng)具有較好的抑制作用。諸多研究證實(shí),COX抑制劑可以減輕NASH實(shí)驗(yàn)大鼠的脂肪變和炎癥。
1.2.4抑制ECM合成,促進(jìn)ECM降解:HF是繼發(fā)于肝臟炎癥或損傷后組織修復(fù)過程中的代償反應(yīng), 以ECM過度沉積為主要病理特征,而HF發(fā)生這一過程的原因既是ECM合成過多, 更大程度上是后期ECM降解減少引起?;|(zhì)金屬蛋白酶(Matrix Metalloproteinases,MMPs)主要功能是降解ECM成分, 而基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(Tissue inhibitor of metalloproteinases,TIMP-1)是組織中MMPs的主要內(nèi)源性抑制因子,二者在肝臟中維持動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)有過量的ECM產(chǎn)生時(shí),會(huì)被MMPs降解,同時(shí)TIMPs又適當(dāng)抑制著MMPs的活性, 不至于損傷正常肝臟組織,以保持肝臟正常功能。因此,增強(qiáng)MMPs活性或抑制TIMPs可減少ECM沉積, 將成為抗纖維化治療的重要攻克方向。有報(bào)道稱在HF、肺纖維化、腎纖維化等臟器病變中,MMPs均表現(xiàn)出強(qiáng)大的基質(zhì)降解作用。李建民[11]等證實(shí)逍遙散通過抑制HSC增殖,降低上清液中羥脯氨酸和TIMP-1的含量起到抗纖維化的作用。另外,主要通過Smads信號(hào)途徑來激活HSC的TGF-β1,一方面能抑制間質(zhì)金屬蛋白酶的產(chǎn)生,并通過增加HSC分泌TIMP來降低ECM的分解;另一方面能夠促使HSC合成ECM, 因此,通過阻斷或抑制TGF-β/Smads信號(hào)通路來達(dá)到抑制ECM合成、增加ECM降解是抗HF的重要靶位。ECM成分主包括Ⅰ、Ⅲ型膠原(collagen-Ⅰ、Ⅲ),層粘連蛋白和透明質(zhì)酸。張瑩[12]等證實(shí)shRNA 重組慢病毒沉默Smad3能顯著降低COL-Ⅰ、Ⅲ分泌。P38絲裂原蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)的活化也與HF密切關(guān)系,楊新疆[13]等證實(shí)SB203580抑制P38MAPK通路能夠減少肝內(nèi)COL-Ⅰ、Ⅲ表達(dá), 延緩HF的進(jìn)程。
1.2.5改善肝臟微循環(huán):肝臟微循環(huán)障礙在HF進(jìn)展中起著不可忽視的作用。肝臟受損時(shí),HSC活化,產(chǎn)生大量ECM,而Disse間隙中ECM的沉積會(huì)導(dǎo)致正常內(nèi)皮細(xì)胞窗孔喪失,阻礙門靜脈血流與肝細(xì)胞之間的正常代謝交換,即肝竇毛細(xì)血管化。且在HSC活化過程中,具有收縮特性的細(xì)胞,主為α平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)表達(dá)增加,導(dǎo)致肝竇收縮,微循環(huán)障礙增加,門靜脈血流阻力增加,引起門靜脈壓升高,減少肝細(xì)胞血供,加重其損傷,加快其纖維化的進(jìn)程。此外,肝損傷后HSC活化分泌內(nèi)皮素-1(Endothelin,ET-1),ETR表達(dá)上調(diào),會(huì)增強(qiáng)HSC收縮,進(jìn)而增加肝竇收縮性與肝內(nèi)血流阻力。許多擴(kuò)血管物質(zhì)均可逆轉(zhuǎn)ET-1的促收縮效應(yīng)。多數(shù)研究證實(shí),一氧化氮(Nitric oxide,NO)可去除ET-1的收縮效應(yīng)。腎素-血管緊張素系統(tǒng)(Renin-angiotensin system,RAS)是一種內(nèi)分泌系統(tǒng),能夠調(diào)節(jié)肝內(nèi)血管阻力。目前認(rèn)為血管緊張素轉(zhuǎn)換酶-血管緊張素1-血管緊張素1型受體(Angiotensin-converting enzyme,Angiotensin 1,Angiotensin type 1 receptor,ACE-Ang1-AT1R)軸是RAS中主要作用軸,主執(zhí)行血管收縮、促增殖和促纖維化功能,進(jìn)而形成肝硬化、門脈高壓。而另外一條軸ACE2-Ang-(l-7)-Mas軸,恰恰起著相反作用,Ang-(l-7) 通過Mas 受體拮抗ACE-Ang1-AT1R的作用。因此,阻斷ACE-Ang1-AT1R軸,激活A(yù)CE2-Ang-(l-7)-Mas 軸是通過抑制RAS進(jìn)而抑制HF的重要靶點(diǎn)。諸多研究指出血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑對(duì)RAS引起的HF有治療作用。另抑制病理性血管的生成也可作為慢性肝病的潛在治療靶點(diǎn)。已有研究證實(shí)Ang(1-7)可抑制膽管結(jié)扎誘導(dǎo)HF大鼠肝竇血管生成,從而改善肝臟微循環(huán)。Liu[14]等證實(shí)HGF具有促新生血管生成作用,從而改善機(jī)體局部微循環(huán),促進(jìn)肝功能恢復(fù)。
1.2.6基因治療:近年來隨著HF的分子機(jī)制逐漸闡明,從而使HF的基因治療成為可能,且深入基因?qū)用鎸?duì)于未來攻克HF更具針對(duì)性和靶向性。有報(bào)道[15]稱HSC可表達(dá)許多核受體如視黃醇X受體(Retinoid X receptor,RXR)和視黃酸受體,法尼醇X受體(Farnesoid X receptor,FXR), 孕烷X受體和PPARγ,其中RXR和FXR可抑制膠原的產(chǎn)生,且PPARγ也可以下調(diào)HSC活化、減少膠原生成。Lakner[16]等報(bào)道m(xù)i-R29可抑制ECM,mi-R19b可抑制TGF-β且mi-R19b在HSC中的高表達(dá)可抑制HSC活化。有研究證實(shí)rIL-10 基因在肝組織中高表達(dá)可能通過直接或間接抑制或下調(diào)肝組織內(nèi)腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、PDGF-β和COX-2的表達(dá)而抑制HSC的活化,起到抗纖維化作用。Huang[17]等證實(shí)轉(zhuǎn)染rIL-10可減輕大鼠HF。這為外源性IL-10 基因干預(yù)治療HF提供了一定的理論基礎(chǔ)。
1.2.7中藥治療:中醫(yī)藥治療HF是我國(guó)的特色和優(yōu)勢(shì),諸多中藥皆具有一定的清除氧自由基及抗氧化、促進(jìn)肝細(xì)胞再生,增加肝血流量,改善肝臟微循環(huán),改善肝組織缺血、缺氧的作用,對(duì)改善和減輕肝損傷具有重要意義。中醫(yī)藥主要是通過抑制HSC活化、抑制膠原纖維生成及促進(jìn)已形成的膠原纖維降解和吸收、阻斷特定信號(hào)通路等途徑發(fā)揮抗HF作用。近些年主要研究單味中藥、單味中藥提取物及中藥復(fù)方制劑對(duì)HF的影響,尤以復(fù)方制劑效果更為可觀。目前對(duì)中藥復(fù)方制劑抗HF機(jī)制的研究多集中在通過各種途徑抑制HSC增殖和活化、減少ECM的合成等方面。武搏榮[18]證實(shí)扶正化瘀方可通過阻斷胰島素樣生長(zhǎng)因子-1、磷脂酰肌醇3-激酶信號(hào)通路及減少HSC活化等作用發(fā)揮抗HF功效。段妍君[19]等證實(shí)參杖顆粒對(duì)HSC的α-SMA的表達(dá)有明顯抑制作用, 并明顯阻止HSC的遷移和增殖。復(fù)方制劑具有多成分、多環(huán)節(jié)、多層次、多靶點(diǎn)的藥理作用,毒副作用少,具有明顯優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。
2展望
HF的形成機(jī)制非常復(fù)雜,而HSC的活化與增殖作為HF的中心環(huán)節(jié)已得到公認(rèn)。目前將HSC作為抗HF治療的靶點(diǎn)已看到可觀的前景,但絕大部分研究仍處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,動(dòng)物模型的致病因素并不能完全效仿人類肝病致病因素,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有效的方案是否在人體具有同效,用在患者身上多少劑量有效,會(huì)有什么不良反應(yīng),預(yù)后如何等等一系列問題亟待解決。HF的治療雖已取得較大進(jìn)展,但由于作用靶位單一或不具有靶向性,往往導(dǎo)致抗HF的療效并不理想。因此,進(jìn)一步完善HF的分子機(jī)制,探索有效的抗HF治療方案仍然是HF研究的重點(diǎn)。
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(編輯楊陽(yáng))
收稿日期2015-05-12
中圖分類號(hào):R575.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1001-7585(2015)21-2901-03
基金項(xiàng)目:云南省自然科學(xué)基金(編號(hào):2011FZ164)。通訊作者:秦燕