余慧　江峰

摘要：長期以來，慢性肝纖維化機(jī)制復(fù)雜、病程漫長，極大威脅人們的健康。其形成機(jī)制主要為肝臟受損害時細(xì)胞外基質(zhì)（ EMC） 合成與降解的失衡，并導(dǎo)致纖維結(jié)締組織在肝細(xì)胞內(nèi)的病態(tài)沉積， 而各類細(xì)胞因子與其對應(yīng)受體，及各類炎癥細(xì)胞均對纖維化的發(fā)生發(fā)展有極為重要的的促進(jìn)作用。肝纖維化在一定程度上可發(fā)生逆轉(zhuǎn)，而逆轉(zhuǎn)肝纖維化的關(guān)鍵即對其早期精確的診斷及治療。肝纖維化診斷的金標(biāo)準(zhǔn)為肝穿刺活檢，但其有創(chuàng)性及不可復(fù)性，極大限制了在臨床診斷應(yīng)用，而診斷肝纖維化的的實驗室檢查項目尚不能準(zhǔn)確反映其嚴(yán)重程度；影像學(xué)檢查對于早期肝纖維化的診斷的敏感度仍難以滿意。新型分子標(biāo)志物的的研究為肝纖維化早期診斷提供了可能。本文主要就近年來無創(chuàng)診斷肝纖維化，尤其對其早期診斷的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：肝纖維化；早期診斷；TGF-β1

1研究背景

肝纖維化（hepatic fibrosis，HF）是慢性肝臟損傷后的一種組織修復(fù)反應(yīng)，繼發(fā)于多種病因。其主要病理過程是肝臟持續(xù)損傷后組織發(fā)生修復(fù)反應(yīng)，因細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix， ECM）的合成、降解與沉積不平衡，促進(jìn)纖維瘢痕的形成，導(dǎo)致肝臟結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，致肝纖維化的形成，并隨著肝臟結(jié)節(jié)再生，進(jìn)一步形成了肝硬化[1]。

肝纖維化的損傷因素多種多樣，如病毒、乙醇、寄生蟲、缺血、缺血自體免疫攻擊、非酒精性脂肪肝疾病、藥物治療及肝毒素等，可誘發(fā)肝細(xì)胞損傷， 致肝多種細(xì)胞，如Kupffer細(xì)胞、肝竇狀內(nèi)皮細(xì)胞、肝成纖維細(xì)胞等以及遷延的炎性細(xì)胞活化并釋放大量的細(xì)胞因子和可溶因子， 促使肝成纖維細(xì)胞（myofibroblasts， MFB）或肝星狀細(xì)胞（hepatocellular stellate cell， HSC）活化、分化與增殖， 合成大量ECM， 并逐漸沉積導(dǎo)致肝纖維化[2]。

1.1肝纖維化可逆性的研究 近年來，隨著四氯化碳（CCl4） 或乙醇等肝毒性物質(zhì)誘導(dǎo)的肝纖維化動物模型構(gòu)建技術(shù)的的成熟，對肝纖維化的的病理機(jī)制及治療的研究已達(dá)基因水平[3]。研究證明，即使晚期肝纖維化也具有可逆性，這極大的挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)觀念中肝硬化不可逆的認(rèn)知。

1.2肝纖維化的發(fā)病機(jī)理 肝纖維化的進(jìn)展與細(xì)胞外基質(zhì)成分及含量改變有關(guān)[4]。隨著病變的進(jìn)展，肝臟所含的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，包括I、Ⅲ、Ⅳ型膠原蛋白，彈性蛋白、纖維連接蛋白、等，蛋白含量總量比正常的多5倍。由于合成的增加和降解減少，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的過度沉積。

肝臟受損傷時，細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生的主要細(xì)胞即肝星狀細(xì)胞[5]。正常情況下，肝星狀細(xì)胞主要存在于細(xì)胞間隙。當(dāng)各種致病因子持續(xù)損害肝臟時，機(jī)體將啟動一系列機(jī)制，最終，肝星狀細(xì)胞被激活，通過多方面的作用，形成肝臟肌成纖維細(xì)胞（myofibroblast，MFB）?；罨母涡菭罴?xì)胞聚集在需要組織修復(fù)的部位，分泌大量細(xì)胞外基質(zhì)并調(diào)節(jié)其降解。肝星狀細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄時及轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)膠原的合成[6]。因此，在肝纖維化形成和發(fā)展過程中，炎細(xì)胞與纖維發(fā)生細(xì)胞相互促進(jìn)形成惡性循環(huán)。

近年來分子與細(xì)胞水平的研究結(jié)果指出，細(xì)胞外基質(zhì) （ ECM ）代謝基因調(diào)控的失調(diào)是導(dǎo)致肝纖維化的重要原因； 可通過檢測血循環(huán)中基因產(chǎn)物的含量來診斷肝纖維化的程度，而肝纖維化的基因治療的主要方法即正常調(diào)控基因的表達(dá)。

1.3診斷肝纖維化的多種方法及其臨床應(yīng)用價值 目前對于肝纖維化的診斷主要依靠以下幾種方法：①影像學(xué)檢查，②超聲引導(dǎo)下肝組織病理活檢，③肝纖維化血清標(biāo)志物檢測。但沒有一種方法可以完全滿足各方面的要求。

肝纖維化的影像技術(shù)診斷方法在臨床上被廣泛利用。彩色多普勒超聲、計算機(jī)斷層掃描及核磁共振成像技術(shù)均能通過檢測肝實質(zhì)中到重度改變[7]，來評估肝纖維化的嚴(yán)重程度。超聲檢查由于其價格低廉，檢查方便，一直以來被視為一種優(yōu)越的檢查技術(shù)。根據(jù)肝臟大小、形態(tài)、肝緣走行；肝內(nèi)回聲強(qiáng)弱、粗細(xì)分布均勻程度，肝尾狀葉是否腫大及其形狀；肝靜脈、門靜脈走行及顯示清晰度等分為四類：即無或輕微肝纖維化、輕中度肝纖維化、重度肝纖維化即早期肝硬化以及肝硬化。然而，超聲依賴于醫(yī)生臨床經(jīng)驗和儀器的性能，主觀性強(qiáng)，可靠性低。

肝臟活組織穿刺病理檢查是評估肝纖維化程度的金標(biāo)準(zhǔn)[8]。組織學(xué)檢查對肝臟病變的炎癥分期和纖維化分級進(jìn)行更為精確的評估。通過形態(tài)計量學(xué)的方法及細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的特殊染色方法，可將肝纖維化程度進(jìn)行量化，提高了檢測的信度和效度。然而，肝臟活檢是一種侵入性檢查。據(jù)統(tǒng)計學(xué)研究，受檢的患者中，40%出現(xiàn)疼痛及其他不良反應(yīng)，0.5%出現(xiàn)內(nèi)臟出血等較為嚴(yán)重并發(fā)癥[9]，這對部分受檢患者身心帶來一定傷害并對此項檢查產(chǎn)生恐懼心理。此外，由于無法重復(fù)取樣，動態(tài)觀察病情的變化，活組織檢查無法預(yù)測并監(jiān)控病變的發(fā)展。因此，急需一種可靠又簡便的非侵入性方法來評估肝纖維化的嚴(yán)重程度。

有學(xué)者提出利用常規(guī)實驗室檢查項目，研究其與肝纖維化的相關(guān)性。目前臨床上較為普遍推行的一些肝纖維化進(jìn)程的直接相關(guān)蛋白的血清水平的檢測[10]，也可作為肝纖維化的替代指標(biāo)，主要包括透明質(zhì)酸、Ⅲ型膠原蛋白的N端前肽及I型金屬蛋白酶組織抑制劑等。這些指標(biāo)對于晚期纖維化（肝硬化）的診斷及極輕度或無纖維化的鑒別有一定作用，但無法區(qū)分中度纖維化，目前在臨床上還無法替代有創(chuàng)的肝臟活組織病理檢查。近幾年，隨著對肝纖維化機(jī)制的深入研究，技術(shù)水平不斷成熟，肝臟疾病的非侵入性診斷方法逐漸成為臨床診斷常規(guī)。

2多種細(xì)胞因子致肝纖維化的發(fā)生機(jī)制

肝纖維化的病程進(jìn)展的核心環(huán)節(jié)即HSC的活化增殖。細(xì)胞因子在參與調(diào)控活化的眾多因素中占據(jù)重要地位， 他們相互影響， 并參與HSC、ECM之間的作用， 共同構(gòu)成了調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。其中，TGF-β1促進(jìn)肝纖維化的作用尤為突出， 能有效抑制肝細(xì)胞的正常增殖， 同時可促進(jìn)HSC的活化、誘導(dǎo)ECM的產(chǎn)生及在肝纖維化組織中的病態(tài)沉積， 并調(diào)節(jié)肝細(xì)胞的凋亡。

2.1 TGF-β1的提出及生物學(xué)的作用 TGF-β1是目前研究最多的與肝纖維化密切相關(guān)的細(xì)胞因子。TGF-β1隸屬于TGF β超家族，包括TGF-β1-3。其中，TGF-β1是具有多種生物功能的蛋白多肽，對細(xì)胞的生長、分化、組織器官的創(chuàng)傷愈合及纖維病變等多種生理、病理過程起著重要的調(diào)節(jié)作用。

通常情況下，TGF-β1在正常肝臟組織中基本不表達(dá)，它主要分布于Kupffer細(xì)胞及肝星狀細(xì)胞；而當(dāng)肝臟受到各種外界因素?fù)p傷時，肝星狀細(xì)胞中的TGF-β1量增高較顯著，主要在纖維間隔、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞及竇周細(xì)胞等部位進(jìn)行表達(dá)，并參與調(diào)控細(xì)胞周期，促進(jìn)血管及胚胎的形成、免疫調(diào)節(jié)及參與誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等過程。

TGF-β1具有多重的生物學(xué)作用， 主要包括生命各個進(jìn)程以及多種細(xì)胞反應(yīng)， 主要涉及細(xì)胞發(fā)育、生長、凋亡、分化以及細(xì)胞的黏附、遷移、細(xì)胞外基質(zhì)的沉著和免疫應(yīng)答以及調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的生成、降解。

2.2 TGF-β1與肝纖維化的相關(guān)性 肝細(xì)胞受有害因子攻擊導(dǎo)致?lián)p傷時，肝星形細(xì)胞（HSCs）將活化，產(chǎn)生大量的ECM，并合成、分泌過量的細(xì)胞外基質(zhì)，沉積在間隙組織并最終導(dǎo)致肝纖維化的形成[11]。

HSC的激活分為以下三個階段，在整個激活過程的不同階段，TGF-β1均起到不可忽視的作用[12]，①起始階段：肝細(xì)胞受外界各種刺激后，受損傷的肝細(xì)胞通過Fas途徑激活HSC，促肝纖維化形成。另一方面，凋亡的肝細(xì)胞也可釋放凋亡片段，作用于Kupffer細(xì)胞，促進(jìn)TGF-β1及相關(guān)因子的分泌，通過旁分泌途徑間接促進(jìn)肝纖維化的形成。②持續(xù)階段：TGF-β1通過相關(guān)細(xì)胞自分泌或旁分泌方式產(chǎn)生，并與HSC膜上的TβR結(jié)合，誘導(dǎo)下游相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，整個過程中主要通過HSC的不斷增殖完成量的增加及HSC合成ECM能力的提高完成質(zhì)的突破，進(jìn)一步加重肝纖維化程度。③消退階段：主要通過活化的HSC逆轉(zhuǎn)至靜息狀態(tài)及利用凋亡途徑清除活化的HSC兩種途徑來減少活化HSC的數(shù)量。在此過程中，TGF-β的相關(guān)活性的改變也起到一定程度的作用。

TGF-β1在肝纖維形成中的重要作用，提示利用TGF-β1的失活可成為治療肝纖維化的一種新型方式。

3展望

肝纖維化的機(jī)制不盡相同，但其始動因素均為有害因子對肝臟的持續(xù)作用引起慢性的炎癥反應(yīng)，并進(jìn)一步誘發(fā)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，其中心環(huán)節(jié)則是多種細(xì)胞因子誘發(fā)HSC的活化。隨著對肝纖維化的機(jī)制的深入研究，肝纖維化無創(chuàng)診斷有了長足的進(jìn)展，聯(lián)合應(yīng)用多種無創(chuàng)指標(biāo)可克服單項指標(biāo)在不同方面的各種不足，為臨床肝纖維化提供早期診斷提供參考依據(jù)。隨著許多致纖維化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及相應(yīng)的調(diào)節(jié)基因被逐漸發(fā)現(xiàn)，抗肝纖維化的目的基因高效性、靶向性、低免疫原性轉(zhuǎn)導(dǎo)，可明顯阻止或逆轉(zhuǎn)肝纖維化進(jìn)程。隨著科技水平提高，肝纖維化基因治療有望成為重要的臨床治療手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]王寶恩.肝纖維化的診斷與嚴(yán)重度評估[J].中華肝臟病雜志，1998，6（4）：193-194.

[2]Friedman SL. Molecular regulation of hepatic fibro-sis， an integrated cellular response to tissue injury[J].J Biol Chem，2000，275： 2247-2250.

[3]蔡瑜，沈錫中，王吉耀，等.用cDN A微矩陣研究肝纖維化基因表達(dá)的變化[J].肝臟，2003，8（1）：18-20.

[4]Ismail MH， Pinzani M. Reversal of liver fibrosis[J].Saudi J Gastroenterol，2009，15：72-79.

[5]Omary MB， Lugea A， Lowe AW， et al. The pancreatic stellate cell： a star on the rise in pancreatic diseases[J].J Clin Invest，2007，117： 50-59.

[6]Bataller R， Brenner DA. Liver fibrosis[J].J Clin Invest，2005，115： 209-218.

[7]MANNING D，AFDHAL N.Diagnosis and quantitation of fibrosis[J].Gastroenterology，2008，134（6）：1670-1681.

[8]Gaiani S， Gramantieri L， Venturoli N， et al. What is the criterion for differentiating chronic hepatitis from compensated cirrhosis A prospective study comparing ultrasonography and percutaneous liver biopsy[J].J Hepatol，1997，27：979-985.

[9]MUNTEANUM Non2invasive biomarkers fibrotest2Acti -test for rep lacing invasive liver biop sy： the need for change and action[J].J Gastrointest LiverDis，2007，16（2）：173-174.

[10]徐銘益，陸倫根.非創(chuàng)傷性診斷肝纖維化臨床研究進(jìn)展[J].傳染病信息，2010，23（3）：129-132.

[11]Geerts A. History， heterogeneity， developmental biology， and functions of quiescent hepatic stellate cells[J].Semin Liver Dis，2001，21： 311-335.

[12]Tahashi Y， Matsuzaki K， Date M， et al. Differential regulation of TGF-beta signal in hepatic stellate cells between acute and chronic rat liver injury[J].Hepatology，2002，35： 49-61.

編輯/孫杰