潘富珍 劉 定

黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，黑龍江哈爾濱 150040

肝纖維化是由于各種致病因子長期刺激，如酒精中毒、代謝異常、病毒、自身免疫反應(yīng)、膽汁淤積等。在肝損傷過程中，肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cells，HSCs）激活，產(chǎn)生過量的細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM），其生成大于降解。如果持續(xù)肝損傷就會發(fā)展成纖維化，甚至肝硬化和肝癌。肝纖維化的中心環(huán)節(jié)是HSCs 活化[1]。

近年來發(fā)現(xiàn)中藥中提取的一些單體具有延緩肝纖維化進(jìn)展，甚至逆轉(zhuǎn)，有獨(dú)特的優(yōu)勢[1]。川芎是活血類藥物，入肝經(jīng)，有活血化瘀、行氣之功效。川芎嗪是川芎根莖提取的有效成分，為吡嗪類生物堿?？娠@著改善患者肝功能，同時(shí)降低肝纖維化中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原，透明質(zhì)酸和層粘連蛋白，降低肝組織中丙二醛含量，還具有抑制成纖維細(xì)胞分裂、增殖的作用，從而達(dá)到防治肝纖維化的目的[2]。本文對近年川芎嗪治療肝纖維化機(jī)制研究進(jìn)展綜述如下：

1 活血通絡(luò)理論在肝纖維化治療中的臨床應(yīng)用

肝纖維化基本病機(jī)屬于正虛血瘀，正虛為肝、脾、腎虧虛，血瘀證貫穿肝纖維化始終，且肝纖維化與血瘀程度密切相關(guān)，應(yīng)用活血化瘀通絡(luò)之法，以改善機(jī)體肝內(nèi)氣滯血瘀的狀態(tài)[3]。若各種病因?qū)е赂问栊梗站每梢鸶窝鰷?，而瘀血?nèi)阻，蘊(yùn)結(jié)于肝，必然損其肝體，阻其肝用，加重肝血瘀滯，形成肝纖維化過程中的病理基礎(chǔ)?！夺t(yī)學(xué)發(fā)明·五邪相干》中記載：“血者，皆肝之所主，惡血必歸于肝?！苯沂玖损鲅c肝的重要關(guān)系。川芎入肝經(jīng)，屬于血中之氣藥，能上行頭目，下調(diào)經(jīng)水，中開郁結(jié)，旁通脈絡(luò)，活血行氣，發(fā)揮活血通絡(luò)功效。川芎嗪具有活血化瘀、抗血小板凝聚、直接清除具有細(xì)胞毒性作用的自由基、擴(kuò)張小動(dòng)脈、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞、改善微循環(huán)、抗脂質(zhì)過氧化及拮抗臟器纖維化等作用[2]。

2 川芎嗪抗肝纖維化作用機(jī)制

2.1 參與誘導(dǎo)活化HSCs 凋亡

HSCs 已成為維持正常肝臟穩(wěn)態(tài)和生長的主要調(diào)節(jié)因子，也是導(dǎo)致肝纖維化的中心環(huán)節(jié)。誘導(dǎo)活化的HSCs 發(fā)生凋亡有助于肝纖維化逆轉(zhuǎn)。川芎嗪能夠抑制HSCs 增殖，通過抑制ERK 通路并活化p53 蛋白表達(dá)，增強(qiáng)p21 和p27 蛋白效應(yīng)。降低Fas/FasL 細(xì)胞因子的表達(dá)，阻斷肝細(xì)胞凋亡，引起HSCs 發(fā)生線粒體凋亡。HSCs 細(xì)胞周期停滯于G0/G1期，還可以降低線粒體膜電位，上調(diào)Bax，下調(diào)Bcl-2 表達(dá)，促進(jìn)釋放Cytc，最終由凋亡蛋白酶caspases 執(zhí)行促進(jìn)HSCs 細(xì)胞凋亡[4]。

2.2 參與抑制細(xì)胞因子

ECM 由基底膜樣基質(zhì)向間質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)變，這些基質(zhì)蛋白共同激活原本處于靜息狀態(tài)的HSCs，導(dǎo)致ECM過度分泌，進(jìn)一步激活HSCs，形成正反饋環(huán)。HSCs 活化相關(guān)細(xì)胞因子如轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、血小板源性生長因子（platelet derived growth factor，PDGF）、結(jié)締組織生長因子（con nective tissue growth factor，CTGF）和血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等。下調(diào)這些因子能夠有效抑制HSCs 活化，阻止過度合成ECM，發(fā)生抗肝纖維化作用。

2.2.1 TGF-β1 TGF-β 細(xì)胞因子有30 多種，肝纖維化與TGF-β1 最相關(guān)。Smad 蛋白家族是其下游介質(zhì)。肝臟長期受損時(shí)，TGF-β1 與其受體TGFβ-R 結(jié)合，導(dǎo)致Smad2 和Smad3 磷酸化，須與Smad4 結(jié)合轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核，調(diào)控特定基因表達(dá)，激活信號通路，ECM 合成過多，引起肝纖維化。而胞漿中Smad6、Smad7 具有負(fù)性調(diào)控作用，拮抗TGF-β1 所介導(dǎo)的肝纖維化[5]。川芎嗪通過阻斷TGF-β1 細(xì)胞因子下游介導(dǎo)通路，抑制Smad2/3 的表達(dá)，提高Smad7 的水平，從而阻止肝纖維化的進(jìn)展[6]。研究發(fā)現(xiàn)[7]，試驗(yàn)組用川芎嗪聯(lián)合γ干擾素治療乙肝型肝纖維化，肝纖維化標(biāo)志物、TGF-β1、Smad2/3/4 下降明顯優(yōu)于對照組（單獨(dú)使用γ 干擾素）。

2.2.2 PDGF PDGF 屬于血清衍生成分的一種，促進(jìn)HSCs發(fā)生高效有絲分裂，有PDGF A、B、C、D 四個(gè)基因產(chǎn)物，構(gòu)成4 個(gè)同源二聚體和1 個(gè)PDGF-AB 異源二聚體。這些生長因子通過與其功能受體PDGFRα/α、β/β、α/β 結(jié)合，激活受體蛋白酪氨酸激酶中兩個(gè)基因編碼PDGFRA 和PDGFRB 來調(diào)節(jié)其作用，是對HSCs 有潛在趨化作用的細(xì)胞因子。當(dāng)肝細(xì)胞發(fā)生損害時(shí)，過度釋放PDGF，作用于HSCs 膜上相應(yīng)受體，激活特異性信號因子而參與免疫應(yīng)答[8]。川芎嗪阻止過氧化氫活化的HSCs 增殖。其機(jī)制是川芎嗪降低大鼠PDGFβR 表達(dá)量，PDGF-βR 下游的ERK 磷酸化和p38 通路作用受到阻斷?？赡芘c川芎嗪降低肝纖維化標(biāo)志物基因表達(dá)，以及調(diào)控參與HSCs 活化和ECM 內(nèi)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)至關(guān)重要的蛋白有關(guān)[9]。

2.2.3 CTGF CTGF 能夠調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、黏附、血管生成以及組織纖維化。其作為TGF-β 下游介質(zhì)，誘導(dǎo)細(xì)胞周期從G1晚期進(jìn)入S 期。激活細(xì)胞發(fā)生有絲分裂，增加成纖維細(xì)胞增殖及強(qiáng)烈趨化作用。引起細(xì)胞發(fā)生增殖并沉積，促進(jìn)釋放過度ECM 及積聚，同時(shí)還能有效防止ECM 降解[10]。研究發(fā)現(xiàn)[11]，川芎嗪可能通過下調(diào)CTGF，阻斷合成Ⅰ型膠原，發(fā)揮抗肝纖維化。川芎嗪抑制HSCs 增殖而改變其周期。此外還可降低HSCs-T6 細(xì)胞Bcl-2、CTGF 的表達(dá)，增加Bax，從而有效抗纖維化。通過降低CTGF 和Smad2/3 的表達(dá)，呈劑量和時(shí)間依賴性抑制TGF-β1 誘導(dǎo)的HSCs-T6 細(xì)胞的增殖，拮抗肝纖維化[12]。

2.2.4 VEGF VEGF 屬于多功能蛋白中一種，與其受體VEGF-R1 和VEGF-R2 相結(jié)合。屬于目前最強(qiáng)烈的促血管生成調(diào)控因子，刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和調(diào)節(jié)血管滲透性，以及內(nèi)皮細(xì)胞生長、遷移[13]。肝纖維化與形成肝內(nèi)新生血管息息相關(guān)，VEGF 是重要的促血管形成的生長因子，推動(dòng)肝纖維化。川芎嗪對肝臟的保護(hù)作用提供了新的視角，通過下調(diào)VEGF-A、VEGF-R2、PDGF-BB 和PDGF-βR 等4 種重要促血管生成因子，抑制血管生成[14]。

2.3 參與調(diào)控脂肪細(xì)胞因子

脂肪細(xì)胞因子來源于脂肪組織，在肝臟中傳遞動(dòng)態(tài)功能，參與調(diào)控機(jī)體穩(wěn)態(tài)，并參與調(diào)節(jié)肝纖維化或阻止肝纖維化。血漿中最豐富的脂肪因子脂聯(lián)素，除了在脂質(zhì)和糖代謝方面存在作用外，還具有抗炎反應(yīng)和肝保護(hù)作用，通過多種機(jī)制阻止肝纖維化發(fā)展。脂聯(lián)素與其受體結(jié)合后產(chǎn)生信號，對各種肝病起保護(hù)作用。瘦素由脂肪組織產(chǎn)生，影響肝內(nèi)胰島素信號通路，增加肝細(xì)胞內(nèi)脂肪酸含量，最終引起肝細(xì)胞變性，促進(jìn)HSCs 分化，促進(jìn)肝纖維化發(fā)生[15]。

2.3.1 基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）抑制劑 肝組織內(nèi)ECM 降解由MMPs 介導(dǎo)，相應(yīng)金屬蛋白酶組織抑制因子（tissue inhibitor of metalloproteinases，TIMPs）則妨礙其活性。纖維化的程度取決于MMPs 與TIMPs 間的平衡。改變MMP-1 與TIMP-1 比值，抑制TIMP-1 表達(dá)，阻止HSCs 增殖和遷移，可預(yù)防肝纖維化發(fā)生[15]。研究發(fā)現(xiàn)[16]，川芎嗪減少膠原和透明質(zhì)酸，通過增加MMP-13 表達(dá)，作用于HSCs，有效調(diào)節(jié)ECM 發(fā)生降解，由于上調(diào)MMP-13/TIMP-1 比例，發(fā)揮逆轉(zhuǎn)肝纖維化作用。

2.3.2 瘦素 瘦素是促進(jìn)HSCs 活化的因子，HSCs 被激活后反過來產(chǎn)生更多瘦素，此正反惡性循環(huán)，使TGFβ1 也隨之增加，引起肝纖維化。主要是JAK/STAT 通路被激活，導(dǎo)致下游轉(zhuǎn)錄因子STAT3 活化后，促進(jìn)形成ECM，進(jìn)而誘發(fā)肝纖維化[17]。鹽酸川芎嗪中有效成分川芎嗪能夠降低血清中TIMP-1 及瘦素水平，阻斷HSCs 活化，發(fā)揮抗纖維化的作用[18]。研究顯示[19]，川芎嗪抑制瘦素誘導(dǎo)的JAK1/STAT3 信號通路的激活，導(dǎo)致α-SMA 和Ⅰ型膠原的減少，從而阻礙HSCs 活化，拮抗肝纖維化。

2.4 參與調(diào)控炎癥因子

炎癥反應(yīng)屬于纖維化的始發(fā)階段，肝細(xì)胞受損時(shí)，引發(fā)炎癥反應(yīng)，誘導(dǎo)HSCs 活化。白細(xì)胞介素10（interleukin-10，IL-10）屬于抗炎因子中一種，抗肝纖維化。IL-1 促進(jìn)HSCs 活化，并導(dǎo)致生成MMP-13、TIMP-1 和MMP-9，發(fā)生肝纖維化。IL-17 也可激活HSCs，產(chǎn)生Ⅰ型膠原蛋白，還可以刺激庫普弗（Kupffer cells，KCs）細(xì)胞表達(dá)，促進(jìn)釋放IL-6、IL-1β、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）等炎癥因子，導(dǎo)致肝纖維化[20]。研究顯示[21]，川芎嗪對于刀豆蛋白A 誘導(dǎo)的肝纖維化小鼠起到抑制作用，其機(jī)制是下調(diào)IL-6、IL-1β、TNF-α，上調(diào)IL-10。川芎嗪減輕肝纖維化，通過降低TNF-α、核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）和IL-1β 水平，抑制炎癥反應(yīng)，保護(hù)肝臟免受四氯化碳所致纖維化[22]。

2.5 參與調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激反應(yīng)

氧化應(yīng)激是指有氧代謝產(chǎn)生的活性氧（reactive oxygen species，ROS）/活性氮（reactive nitrogen species，RNS）與抗氧化系統(tǒng)清除能力之間的平衡失調(diào)。ROS/RNS 激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 信號，提高IL-6、IL-1β 促炎因子表達(dá)；炎癥細(xì)胞活化后，反過來又促進(jìn)ROS/RNS 產(chǎn)生，加劇氧化應(yīng)激水平。ROS 也可激活核因子相關(guān)因子2（nuclear factor related factor 2，Nrf2）、TGFβ、NF-κB 等相關(guān)信號分子及其下游信號通路，調(diào)控肝纖維化。肝損傷后，HSCs 被細(xì)胞因子和KCs 釋放的ROS 激活，導(dǎo)致HSCs 增殖、合成和分泌ECM[23]。研究顯示[24]，川芎嗪顯著增強(qiáng)HSCs 中Nrf2 的表達(dá)和核移位，其抗肝纖維化機(jī)制是阻斷Nrf2/β-catenin 通路，對HSCs 行為的負(fù)調(diào)控。川芎嗪聯(lián)合丹皮酚在體內(nèi)外均有明顯抗肝纖維化作用。這可能是由于HSCs 線粒體功能破壞，從而誘導(dǎo)氧化應(yīng)激、凋亡、炎癥和抑制ECM 形成與沉積[25]。

2.6 調(diào)節(jié)肝竇內(nèi)皮細(xì)胞

肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（hepatic sinusoidal endothelial cells，LSEC）位于肝臟Disse 間隙內(nèi)，其特異結(jié)構(gòu)是具有篩選屏障的窗孔和基底膜。肝纖維化出現(xiàn)肝竇毛細(xì)血管化，失窗孔、連續(xù)基底膜以及HSCs 活化。HSCs 活化和肝纖維化中LSEC 發(fā)揮關(guān)鍵作用，正常分化的LSEC能夠使活化的HSCs 逆轉(zhuǎn)至靜息狀態(tài)，抑制肝纖維化進(jìn)展。肝損傷時(shí)，LSEC 成為促炎癥因子，同時(shí)分泌一系列細(xì)胞和趨化因子，加速肝臟炎癥反應(yīng)以及免疫功能發(fā)生改變[26]。研究發(fā)現(xiàn)[27]，川芎嗪能抑制典型Hedgehog，抑制體外培養(yǎng)HSCs 血管生成，改善小鼠肝纖維化和肝竇血管生成；還改善HIF-1α，抑制Hedgehog信號傳導(dǎo)，阻止肝竇性血管生成。此外，川芎嗪抑制四氯化碳誘導(dǎo)肝纖維化模型中LSEC 毛細(xì)血管化[28]。

2.7 自噬與肝纖維化

自噬對于肝纖維化具有雙重作用，一方面肝纖維化發(fā)生通過HSCs 活化，是由于氧化應(yīng)激介導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激；通過自噬降解脂滴供應(yīng)HSCs 活化所需的能量以及自我更新。另一方面抗纖維化作用，肝細(xì)胞自噬不僅降低肝細(xì)胞死亡，而且通過調(diào)控巨噬細(xì)胞抑制炎癥因子釋放[29]。動(dòng)物研究顯示[30]，川芎嗪最佳濃度為25 ng/mL 時(shí)能夠刺激大鼠HSCs-T6 的自噬溶酶體，加速自噬溶酶體降解，削弱自噬，阻止肝纖維化持續(xù)進(jìn)展。川芎嗪能明顯減輕肝纖維化，調(diào)控免疫系統(tǒng)的不平衡，降低ECM 積聚以及肝纖維化中的自噬信號，抑制AKT-mTOR 信號通路[22]。

3 問題與展望

綜上所述，肝纖維化形成具有復(fù)雜的病因及發(fā)病機(jī)制。包含多種細(xì)胞因子、炎癥以及氧化應(yīng)激反應(yīng)，構(gòu)成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。其病理基礎(chǔ)是瘀血阻絡(luò)，基本病機(jī)屬于氣滯血瘀，瘀血阻絡(luò)。基本治療方法為活血通絡(luò)。中藥川芎為血中之氣藥，氣血同治，氣行則血行，為肝纖維化活血化瘀的常用藥物。川芎嗪為川芎中主要有效成分。綜合近年研究，發(fā)現(xiàn)川芎嗪能通過調(diào)控TGF-β1、PDGF、VEGF 和CTGF 多種細(xì)胞因子，抑制HSCs 活化；誘導(dǎo)活化的HSCs 凋亡；調(diào)控脂肪細(xì)胞因子、肝臟炎癥反應(yīng)；抗氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、自噬等發(fā)揮抗肝纖維化作用，減緩肝纖維化進(jìn)一步發(fā)展，甚至能夠有效逆轉(zhuǎn)已經(jīng)發(fā)生的肝纖維化。但是，目前針對川芎嗪抗肝纖維化研究多局限于單一信號通路或肝纖維化相關(guān)因子影響方面，對細(xì)胞自噬、外泌體、免疫調(diào)節(jié)方面研究較少?；谧允膳c免疫調(diào)節(jié)在肝纖維化中的重要作用，將進(jìn)一步研究中醫(yī)藥在免疫調(diào)節(jié)方面作用，為闡明中醫(yī)藥抗肝纖維化作用機(jī)制提供更多實(shí)驗(yàn)依據(jù)。