肝纤维化发病机制中细胞和分子机制的研究进展

关于肝纤维化形成的复杂的细胞和分子联系已经有了相当多的研究进展。最近的数据表明,纤维化进程的终止和纤维分解途径的恢复可以逆转晚期肝纤维化甚至肝硬化。因此,需要更好地阐明参与肝纤维化的细胞和分子机制。HSC(肝星状细胞)的激活是肝纤维化发生的中心事件,此外还有产生基质的其他细胞来源,包括肝门区的成纤维细胞,纤维细胞和骨髓来源的肌纤维母细胞。这些细胞与其邻近细胞通过多种联系聚集产生纤维疤痕并造成持续性损伤。阐明不同类型的细胞的相互作用,揭示细胞因子对这些细胞的影响,理清活化HSC基因表达的调控,将有助于我们探索新的肝纤维化治疗靶点。此外,不同的病因有不同的致病途径,弄清这一点有助于针对特异性疾病治疗方法的发现。本文概述了肝纤维化的细胞和分子机制的最新研究进展,可能为未来治疗方法带来新的突破。     

抗肝纤维化药物的研究进展

肝纤维化(Iiver fibrosis)是细胞外基质(ECM)合成和降解不平衡的结果,是各种慢性肝病向肝硬化发展所共有的病理改变和必经途径.LF的致病因子包括病毒、酒精、药物等,其中乙肝病毒引起的病毒性肝炎是我国最普遍的肝病之一,因此开发抗肝纤维化药物将有利于我国肝病的治疗,本文主要介绍了抗肝纤维化药物的研究进展.     

细胞因子在肝纤维化基因治疗中的研究进展

肝纤维化是慢性肝损伤的修复反应过程,其形成机制较为复杂,各种细胞因子彼此相互作用,形成细胞因子网络,共同调控肝纤维化的发生、发展.因此,肝纤维化的治疗也应采取综合措施.本文就几种重要的细胞因子,如转化生长因子β、肝细胞生长因子、γ-干扰素、白细胞介素-10、基质金属蛋白酶及其抑制剂和肝再生增强因子等治疗肝纤维化的研究进展作一简要概述.     

肝纤维化发生发展与信号转导途径

本系统综述了与肝纤维化发生发展有关的信号转导途径,及其机制,对进一步研究细胞因子的作用和肝纤维化的发病机理和防治策略具有理论价值和临床意义。     

大黄素抗肝纤维化作用机制研究进展

肝纤维化是各种病因所致的慢性肝病的共同病理过程,也是向肝硬化发展的主要中间环节。研究表明,肝纤维化的病理是可逆的,只要在肝纤维化阶段进行合理治疗,完全可以达到逆转肝纤维化进程,进而缓解乃至治愈肝纤维化的目的。因此,能否终止肝纤维化的进展甚或逆转至正常,是治疗各种慢性肝病的关键。目前,临床实践证实中医药抗肝纤维化具有潜在的优势,疗效优于西医,其实验研究也日益受到重视。[第一段]     

肝纤维化发病机制的研究进展

肝纤维化(liver fibrosis,LF)是一种可由多种致病因素导致的疾病,由于尚无有效的治疗手段,其已经严重地威胁着全球人的健康。虽然LF可以逆转,但更多会发生恶化进而发展为肝硬化和肝癌。目前为止,其发病机制已经可以从多方面被阐述。肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)是LF发展的中心和关键,而其他细胞也成为影响纤维化必不可少的因素。它们以细胞因子为联系,并大量分泌首要的细胞因子-转化生长因子-β1-来刺激HSCs的激活和增殖。最终,它们共同导致胶原的沉积和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)结构的紊乱。而这其中,长链非编码RNA也积极参与了对纤维化过程的影响。本综述将从细胞、细胞因子、ECM以及基因等方面对LF的发生和发展进行探讨,从而有助于我们明确LF的发病机制,并为研发LF有效的治疗方法提供方向。     

细胞自噬与肝纤维化

自噬是细胞内一种进化保守的依赖溶酶体的蛋白降解途径,存在于大多数真核细胞中,细胞自噬可以为应激状态(如炎症、肿瘤、毒物等)的细胞提供能量。已有研究表明,肝纤维化的发病机制中涉及肝星状细胞的活化,伴随着细胞内脂质小滴的消耗,当肝细胞经历自噬,溶酶体的胞内基质将下降。研究还发现肝星状细胞的活化过程中伴随着其自噬水平的升高。本文将就自噬在肝纤维化中的作用做一综述。     

TIMP-1和肝星状细胞对肝纤维化的影响

肝纤维化是慢性肝病向肝硬化发展的必经之路,是细胞外基(Extracellular matrix,ECM)在肝内过多沉积所致。ECM主要由激活的肝星状细胞(Hepatic stellate cell,HSC)合成,同时它的降解受到基质金属蛋白酶组织抑制剂-1(Tissue inhibitor of metal protease-1,TIMP-1)的调控,因此HSC及TIMP-1对肝纤维化形成至关重要。近年来针对HSC及TIMP-1抗肝纤维化的研究已成为热点,就HSC及TIMP-1的生物学特性及其对肝纤维化的作用作一综述。     

唐古拉红景天防治肝纤维化机制研究

目的：探讨唐古拉红景天对肝纤维化的治疗作用,并探讨作用机制。方法：将60只wistar大鼠随机分为正常组、模型组和红景天治疗组。采用CCL4复合造模法造成肝纤维化,同时进行不同药物治疗,6周后采血并处死动物取材做病理学检查。采用免疫组化检测肝组织中Fas、FasL和NF-кB蛋白含量的表达,采用放射免疫法检测血清LN和FN的含量。结果：模型组肝小叶结构紊乱,出现脂肪变性及大量气球样变,中央静脉及汇管区周围胶原纤维组织明显增多。正常组和治疗组肝小叶结构规则。正常组肝组织Fas、FasL蛋白呈棕黄色弱阳性表达,模型组Fas、FasL蛋白较正常组明显增强（P〈0.05）;治疗组Fas、FasL蛋白的表达均较模型组有明显的减弱（P〈0.05）;正常组肝组织NF-κB蛋白呈棕黄色阳性强表达,模型组NF-κB蛋白的表达较正常组明显减弱（P〈0.05）;治疗组NF-κB蛋白的表达较模型组有明显的增强（P〈0.05）;模型组血清Ⅲ型前胶原氨基端肽（PⅢNP）、LN的表达较正常组明显增强（P〈0.05）;治疗组血清PⅢNP、LN的表达均较模型组有明显的减弱（P〈0.05）。结论：唐古拉红景天通过抑制肝细胞的凋亡对肝纤维化具有一定的防治作用。     

儿茶酚胺调节免疫功能的细胞和分子机制

目前认为儿茶酚胺(cateeholamines,CAs)不只是引起普遍的免疫抑制,而是抑制细胞免疫但促进体液免疫。CAs可抑制1型辅助T(T helper 1,Th1)细胞、细胞毒性T(T cytotoxie,Tc)细胞、自然杀伤(natural kiHer,NK)细胞和单核细胞的作用,并增强Th2和B细胞的作用。CAs通过免疫细胞上的β2-肾上腺素受体(β2-adrenoreceptors,β2-ARs)引起细胞内cAMP增加,cAMP激活蛋白激酶A(protein kinase A,PKA),后者调节核转录因子的活性,从而影响细胞因子的基因表达,即抑制白介素-2(interleukin-2,IL-2)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和IL-12的基因转录;增强IL-6、IL-10和IL-4的基因表达。     

Novel matrine derivative MD-1 attenuates hepatic fibrosis by inhibiting EGFR activation of hepatic stellate cells

Matrine (MT), the effective component of Sophora flavescens Ait, has been shown to have anti-inflammation, immune-suppressive, anti-tumor, and anti-hepatic fibrosis activities. However, the pharmacological effects of MT still need to be strengthened due to its relatively low efficacy and short half-life. In the present study, we report a more effective thio derivative of MT, MD-1, and its inhibitory effects on the activation of hepatic stellate cells (HSCs) in both cell culture and animal models. Cytological experiments showed that MD-1 can inhibit the proliferation of HSC-T6 cells with a half-maximal inhibitory concentration (IC50) of 62 μmol/L. In addition, MD-1 more strongly inhibits the migration of HSC-T6 cells compared to MT and can more effectively induce G0/G1 arrest and apoptosis. Investigating the biological mechanisms underlying anti-hepatic fibrosis in the presence of MD-1, we found that MD-1 can bind the epidermal growth factor receptor (EGFR) on the surface of HSC-T6 cells, which can further inhibit the phosphorylation of EGFR and its downstream protein kinase B (Akt), resulting in decreased expression of cyclin D1 and eventual inhibition of the activation of HSC-T6 cells. Furthermore, in rats with dimethylnitrosamine (DMN)-induced hepatic fibrosis, MD-1 slowed the development and progression of hepatic fibrosis, protecting hepatic parenchymal cells and improving hepatic functions. Therefore, MD-1 is a potential drug for anti-hepatic fibrosis.     

Lenvatinib prevents liver fibrosis by inhibiting hepatic stellate cell activation and sinusoidal capillarization in experimental liver fibrosis

Molecular targeted agents are pharmacologically used to treat liver fibrosis and have gained increased attention. The present study examined the preventive effect of lenvatinib on experimental liver fibrosis and sinusoidal capillarization as well as the in vitro phenotypes of hepatic stellate cells. LX-2, a human stellate cell line, was used for in vitro studies. In vivo liver fibrosis was induced in F344 rats using carbon tetrachloride by intraperitoneal injection for 8 weeks, and oral administration of lenvatinib was started two weeks after initial injection of carbon tetrachloride. Lenvatinib restrained proliferation and promoted apoptosis of LX-2 with suppressed phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 and AKT. It also down-regulated COL1A1, ACTA2 and TGFB1 expressions by inhibiting the transforming growth factor-β1/Smad2/3 pathway. Treatment with lenvatinib also suppressed platelet-derived growth factor-BB-stimulated proliferation, chemotaxis and vascular endothelial growth factor-A production, as well as basic fibroblast growth factor-induced LX-2 proliferation. In vivo study showed that lenvatinib attenuated liver fibrosis development with reduction in activated hepatic stellate cells and mRNA expression of profibrogenic markers. Intrahepatic neovascularization was ameliorated with reduced hepatic expressions of Vegf1, Vegf2 and Vegfa in lenvatinib-treated rats. Collectively, these results suggest the potential use of lenvatinib as a novel therapeutic strategy for liver fibrosis.     

MicroRNA-326 attenuates hepatic stellate cell activation and liver fibrosis by inhibiting TLR4 signaling

Hepatic fibrosis is a chronic inflammatory and reversible repair reaction of the liver under the continuous action of virus or various injuries. In this study, we aimed at identifying the role of miR-326 in the hepatic stellate cell (HSC) activation and liver fibrosis and its potential mechanism. In this study, the liver fibrosis mouse model was developed by injecting CCl₄. Liver tissue morphology was observed and the expression level of α-smooth muscle actin, collagen1α1 and miR-326 was measured. Target gene identification was performed by loss-of-function and gain-of-function. The effect of miR-326 on the expression level of the cytokines associated with the TLR4/MyD88/nuclear factor-κB (NF-κB) pathway was assessed in vitro and in vivo. We show that miR-326 was downregulated in CCl₄-induced fibrotic mice and activated HSCs. The target gene of miR-326 is TLR4. Moreover, miR-326 inhibited the activation of HSCs in vitro through TLR4/MyD88/NF-κB signaling. miR-326 attenuated hepatic fibrosis and inflammation of CCl₄-induced mice in vivo. Our results demonstrate for the first time that miR-326 inhibits HSC activation through TLR4/MyD88/NF-κB signaling. Furthermore, miR-326 plays critical roles in attenuating liver fibrosis and inflammation, suggesting the therapeutic potential of miRNAs.     

吡非尼酮对四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化的影响

目的：研究吡非尼酮对四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化的影响。方法：选用8周健康雄性SPF级ICR小鼠40只,随机分为4组（n=10）：肝纤维化模型组（CCL₄组）、吡非尼酮低剂量组（PFD-L组）、吡非尼酮高剂量组（PFD-H组）及正常对照组。CCL₄肝纤维化模型采用0.4 ml/只10%的CCL₄大豆油溶液进行小鼠腹腔注射制备,低剂量、高剂量吡非尼酮干预组在造模后采用120 mg/kg、240 mg/kg吡非尼酮（PFD）灌胃,正常对照组采用与前三组等量的生理盐水腹腔注射的方法。全自动生化仪检测血清中谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）;取肝脏组织HE染色观察组织的病理学变化;荧光定量PCR法测定肝脏中α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）相关基因的表达,酶联反应法检测肝纤维化指标透明质酸（HA）、层粘连蛋白（LN）、Ⅳ型胶原（IV-C）。结果：与正常组相比,CCL₄组小鼠肝小叶结构明显破坏,胶原纤维沉积明显,可见假小叶形成;血清ALT、AST、ALP均显著升高（P<0.05）;血清肝纤维化指标HA、LN、IV-C均显著升高（P<0.05）;α-SMA基因的表达水平也显著升高（P<0.05）。PFD-L组和PFD-H组小鼠AST、ALT、ALP相较于CCL₄组明显降低,PFD-L组和PFD-H组小鼠血清肝纤维化指标HA、LN、IV-C相较于CCL₄组明显降低,α-SMA基因的表达也受到抑制（P<0.05）。病理学观察发现,PFD-L组小鼠的肝纤维化程度减轻,胶原纤维减少,仅见少量假小叶;PFD-H组小鼠细胞排列恢复,小叶结构轻度紊乱,未见明显假小叶,恢复效果比PFD-L组好。结论：吡非尼酮对于肝纤维化有一定的治疗作用,其可成为肝纤维化早期干预的新药物。     

外源性H2S对糖尿病小鼠肝纤维化的作用及其机制*

目的: 探讨外源性硫化氢(H₂S)对糖尿病小鼠肝纤维化作用及其相关机制。方法: 将 C57 雄性体重为(22±2)g 24只小鼠随机分为3组(n=8):①正常对照组(Control):小鼠腹腔注射生理盐水,注射时间同实验组;②糖尿病模型组(HG):按体重(150 mg/kg)一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)诱导小鼠建立糖尿病模型;③NaHS 处理组(HG + NaHS):方法同组别②,只是糖尿病模型建立后,腹腔注射NaHS(100 μmol/L·kg·d),每天一次,连续12周。HE染色检测肝细胞损伤;Masson染色检测肝纤维化;Western blot检测相关蛋白胱硫醚-β-合成酶(CBS,内源性H₂S产生的关键酶)、胶原I (Col-I)、胶原III (Col-III)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达。结果: 与对照组比较,糖尿病模型组肝细胞损伤及肝纤维化均显著加重,CBS 蛋白表达显著减少(P＜0.01),Col-I、Col-III和MMP-9蛋白表达均显著增加(P＜0.01)。与糖尿病模型组比较,NaHS处理组肝细胞损伤及肝纤维化均显著减轻、CBS 蛋白表达显著增加、Col-I、Col-III和MMP-9蛋白表达均减少(P＜0.01)。结论: 外源性H₂S可抑制糖尿病小鼠肝纤维化,其机制与降低胶原含量和基质金属蛋白酶-9的表达相关。     

牛磺酸上调基因1(TUG1)对肝纤维化的作用及其机制*

目的:探讨牛磺酸上调基因1(TUG1)在肝纤维化中的作用机制。方法:按照文献建立TGF-β1(5 ng/ml)刺激的活化肝星状细胞模型和经典的1%DMN(1 ml/kg/d)致大鼠肝纤维化模型,将肝纤维化大鼠和活化肝星状细胞(HSC)均分为模型对照组、阴性对照组(沉默TUG1阴性对照)、siRNA干扰组(TUG1基因沉默组)。实验结束后利用苏木精-伊红(HE)染色检测大鼠肝脏组织病理变化;采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法、蛋白免疫印记(Western blot)分别测定大鼠肝组织及活化肝星状细胞中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、TUG1、I型胶原蛋白(collagenI)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、金属蛋白酶组织抑制因子(TIMP-1)、Smad2、Smad3表达水平。结果:肝组织病理学检查显示,沉默TUG1能够明显缓解肝脏纤维化病理改变,Western blot结果显示,沉默TUG1能够显著降低大鼠肝组织和活化肝星状细胞中TUG1、α-SMA、collagenI、MMP-2、TIMP-1、Smad2、Smad3基因与蛋白表达水平(P＜0.05)。与模型对照组相比,阴性对照组的TUG1、α-SMA的蛋白与基因水平明显升高(P＜0.05)。与模型对照组和阴性对照组相比,siRNA干扰组中TUG1, α-SMA, collagenI, MMP-2, TIMP-1, Smad2 and Smad3的蛋白和基因水平显著降低(P＜0.05),而在模型对照组和阴性对照组中TUG1, α-SMA, collagenI, MMP-2, TIMP-1, Smad2 and Smad3的蛋白和基因表达水平之间差异无显著性。结论:TUG1在肝纤维化组织和活化的肝星状细胞中显著上调,沉默TUG1可能通过抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smad信号通路改善1%DMN致大鼠肝纤维化病理损伤,降低活化肝星状细胞中纤维化相关蛋白水平,发挥抗肝纤维化的作用。