曹濤 朱海宏
【摘要】肝纖維化(HF)過(guò)程由多種通路及因子參與,肝星狀細(xì)胞(HSC)及TGF-β1/Smad途徑在其中發(fā)揮重要作用。肝受到致病因素作用后通過(guò)TGF-β1/Smad信號(hào)通路,促進(jìn)HSC活化并分泌細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),ECM過(guò)度沉積致HF。研究證實(shí)TGF-β1 /Smads信號(hào)通路同時(shí)介導(dǎo)HF的促進(jìn)及抑制作用,故TGF-β1/Smads信號(hào)通路成為HF研究熱點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】肝纖維化;TGF-β1;Smad蛋白
【中圖分類(lèi)號(hào)】R575 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】ISSN.2095.6681.2020.30..01
肝在收到持續(xù)性傷害性刺激(如:病毒、寄生蟲(chóng)等)時(shí),伴發(fā)系列微環(huán)境改變,激活HSC,多種信號(hào)通路及因子共同作用介導(dǎo)HSC轉(zhuǎn)化為肝成纖維細(xì)胞(MFB),并合成大量ECM,其過(guò)度沉積導(dǎo)致HF。
1 TGF-β1/Smad 信號(hào)通路
TGF-β蛋白是一種調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和分化、遷移和凋亡以及調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)基因表達(dá)等作用的同源二聚體蛋白分子,其超族成員包括:骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMPs)、TGF-βs、激活素(activins)、抑素(inhibins)等,目前發(fā)現(xiàn)TGF-β亞型主要由TGF-β1,TGF-β2,TGF-β3三種組成,其中TGF-β1生理效應(yīng)最強(qiáng),其功能相對(duì)TGF-β2、TGF-β3更多,成為研究的關(guān)注熱點(diǎn)。
2 Smads信號(hào)家族
2.1 Smad2/3
Smad2/3具有高度結(jié)構(gòu)相似性,但Smad2在HF中起保護(hù)作用,而Smad3過(guò)表達(dá)顯示了相反作用。
2.2 Smad4
Smad4是共同調(diào)節(jié)型 Smads,與Smad2/3相互作用參與TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)。
2.3 BMP-7與Smad1/5/8
BMP-7與TGF-β具有相似結(jié)構(gòu)及相同下游信號(hào)途徑,但彼此相互調(diào)節(jié)以維持生物學(xué)活性。有實(shí)驗(yàn)[1]發(fā)現(xiàn)BMP-7在小鼠HF模型中呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),而TGF-β隨著纖維化程度呈正相關(guān),進(jìn)一步說(shuō)明了BMP-7與TGF-β通路的聯(lián)系。
2.4 Smad7
Smad7是一種抑制性Smad,可多種途徑抑制TGF-β1/smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。泛素化是通過(guò)泛素-蛋白水解酶復(fù)合體通路(UPP)發(fā)揮蛋白質(zhì)翻譯后修飾并降解的重要途徑之一,而Smurf2屬于泛素連接酶E3的一種,通過(guò)介導(dǎo)TGF-β1 /Smad 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),參與HF的發(fā)展。
2.5 Smad與其他通路
盡管R-Smads可被膜結(jié)合受體上的激酶結(jié)構(gòu)域磷酸化,同時(shí)也被其他途徑的激酶磷酸化, MAPK和NF-κB通路都是與Smads通路相關(guān)的關(guān)聯(lián)通路,從其他信號(hào)通路對(duì)Smad因子進(jìn)行調(diào)控,也可控制HF的發(fā)展。
3 RNA與TGF-β/Smad
在HF中,HSC可被多種因子激活,TGF-β1是主要因子之一。而一些研究表明,微小RNA(miRNA)及長(zhǎng)非編碼RNA等RNA途徑,也可通過(guò)tgf-β1/smad通路,在HF中發(fā)揮作用。
Tao L等人[2]在實(shí)驗(yàn)中使用SB431542(ALK-5的選擇性抑制劑)來(lái)干擾初級(jí)人類(lèi)HSC(hHSC)和LX2細(xì)胞中的TGF-β1途徑,并隨后評(píng)估其對(duì)miR-942誘導(dǎo)的影響,發(fā)現(xiàn)ALK-5的活性需要miR-942的上調(diào)。過(guò)量果糖的攝入降低了miR-375-3p的表達(dá),并激活了TGF-β1/Smad信號(hào)通路,給與異甘草酸鎂[3]可減輕高果糖誘導(dǎo)的EMT和大鼠HF,并增加了miR-375-3p表達(dá),從而抑制了TGF-β1/Smad信號(hào)傳導(dǎo)。
4 小 結(jié)
早期HF進(jìn)行干預(yù)能一定程度上抑制纖維化。在HF中,TGF-β/Smad通路扮演重要角色。免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子IL-10,氧化應(yīng)激,微囊蛋白1(caveolin-1)及各種藥物治療等,均通過(guò)抑制第一類(lèi)受體調(diào)節(jié)Smad及第二類(lèi)共同調(diào)節(jié)Smad,促進(jìn)第三類(lèi)抑制性Smad發(fā)揮抗HF作用。重點(diǎn)傾向于對(duì)Smad3、Smad4的抑制,和對(duì)Smad2、Smad7的促進(jìn)兩大方向的研究。
參考文獻(xiàn)
[1] Zou G L,Zuo S,Lu S,et al.Bone morphogenetic protein-7 represses hepatic stellate cell activation and liver fibrosis via regulation of TGF-β/Smad signaling pathway[J].World J Gastroenterol,2019,25(30):4222-4234.
[2] Tao L,Xue D,Shen D,et al.MicroRNA-942 mediates hepatic stellate cell activation by regulating BAMBI expression in human liver fibrosis[J]. Arch Toxicol,2018,92(9):2935-2946.
[3] Yang Y Z,Zhao X J,Xu H J,et al.Magnesium isoglycyrrhizinate ameliorates high fructose-induced liver fibrosis in rat by increasing miR-375-3p to suppress JAK2/STAT3 pathway and TGF-β1/Smad signaling[J].Acta Pharmacol Sin,2019,40(7):879-894.