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《廣東醫(yī)學(xué)雜志》2015年第二十期

肝纖維化是各種原因?qū)е碌母谓M織損傷愈合反應(yīng)，若損傷因素持續(xù)存在，肝纖維化則可逐步進(jìn)展至其終末期肝硬化，一旦發(fā)展為肝硬化，其并發(fā)癥多，預(yù)后差，病死率高，嚴(yán)重危害人類健康。肝纖維化發(fā)生機制包括炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡和壞死、免疫反應(yīng)、肝星狀細(xì)胞(hepaticstellatecell，HSC)的激活，以及細(xì)胞外基質(zhì)(extracelluarmatrix，ECM)沉積。近年來，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)自噬(autophagy)參與了肝纖維化過程，自噬將有可能成為抗纖維化治療的潛在靶點。本文對自噬在肝纖維化中作用的研究進(jìn)展作一綜述。

1肝纖維化防治的困境

肝纖維化主要特征之一是肝內(nèi)ECM大量生成并沉積于竇狀隙內(nèi)，繼而出現(xiàn)纖維結(jié)締組織增生，肝小葉結(jié)構(gòu)破壞和血管改建，甚至形成假小葉，最終導(dǎo)致肝硬化。一旦發(fā)展成肝硬化失代償期則出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，如肝功能衰竭和門靜脈高壓癥(即腹腔積液、食管靜脈曲張破裂出血、細(xì)菌感染、肝性腦病、肝腎綜合征、慢加急性肝功能衰竭等)和肝細(xì)胞癌。因此，有效地抗肝纖維化是國內(nèi)外學(xué)者的研究重點。然而，目前的抗纖維化措施主要是消除肝纖維化病因如抗病毒治療、戒酒和飲食控制等，這些措施一般存在療程長、療效欠佳、不良反應(yīng)多和患者依從性差等缺點。因此，急需探尋潛在的抗肝纖維化靶點。

2自噬與肝臟生理功能

自噬是細(xì)胞的自我吞噬過程，是維持細(xì)胞自穩(wěn)態(tài)的重要途徑之一。根據(jù)細(xì)胞質(zhì)成分運送至溶酶體的方式不同可將自噬分為3種類型:大分子自噬、小分子自噬和分子伴侶介導(dǎo)自噬。自噬在肝細(xì)胞內(nèi)較為活躍，自噬通過消除易聚集蛋白質(zhì)和受損線粒體從而維持肝臟細(xì)胞的自穩(wěn)態(tài)，防止肝細(xì)胞腫脹。自噬首先通過泛素結(jié)合蛋白(如SQSTM1/p62)選擇性地使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)聚集蛋白質(zhì)和受損線粒體“泛素化”，然后SQSTM1/p62的泛素結(jié)合結(jié)構(gòu)域與自噬體膜上的LC3相互作用區(qū)(LC3interactionregion)結(jié)合，促進(jìn)泛素化的蛋白質(zhì)和線粒體靶向自噬體并運送至溶酶體加以清除;另外，SQSTM1/p62還通過與其他信號元件如ERK1、αPKC、TRAF6、KEAP1和mTORC1相互作用參與抗氧化反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞生長和凋亡等過程。自噬還參與了肝臟其他的生理功能如糖異生、β－脂肪酸氧化和酮體生成。有研究發(fā)現(xiàn)用于糖異生的氨基酸主要來源于自噬所致的蛋白質(zhì)分解，而用于糖異生的脂肪酸則來源于脂滴中的三酰甘油選擇性自噬。此外，在饑餓狀態(tài)下新生兒的肝細(xì)胞可以通過自噬維持體內(nèi)血糖處于穩(wěn)定水平。同時，自噬還具有維持肝細(xì)胞線粒體的完整性和防止肝細(xì)胞衰老的作用，促進(jìn)肝部分切除后肝再生。

3肝纖維化的免疫細(xì)胞效應(yīng)

肝實質(zhì)損傷造成持續(xù)的肝臟炎癥是肝纖維化進(jìn)展的主要動力。在肝纖維化進(jìn)展中，個別炎癥細(xì)胞選擇性消耗有先天影響的固有免疫細(xì)胞和自適應(yīng)的適應(yīng)性免疫細(xì)胞。

3．1固有免疫細(xì)胞在小鼠持續(xù)性的肝損傷模型中，使用藥物或選擇性地敲除單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞基因，結(jié)果證明Kupffer細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞的活化是纖維化的啟動、延續(xù)和沉積的一個關(guān)鍵點。這些體外研究已經(jīng)證實Kupffer細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞促進(jìn)HSC的活化和生存。此外，其他固有免疫細(xì)胞也被牽連。特別是，樹突狀細(xì)胞在肝纖維化進(jìn)展中調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。NK細(xì)胞通過誘導(dǎo)HSC早期凋亡和衰老抑制肝纖維化。

3．2適應(yīng)性免疫細(xì)胞CD4+T淋巴細(xì)胞(Th1、Th2和Th17效應(yīng)T淋巴細(xì)胞，調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞)調(diào)控纖維化進(jìn)程，但到底是積極還是消極的作用，主要取決于它們各自的表型。事實上，Th1效應(yīng)T淋巴細(xì)胞通過釋放γ干擾素抑制肝纖維化，Th2效應(yīng)T淋巴細(xì)胞通過釋放白細(xì)胞介素(IL)－13促進(jìn)肝纖維化。Th17淋巴細(xì)胞通過分泌IL－17增強肝肌纖維母細(xì)胞的纖維化特性。調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的作用還有待探究，但其抗纖維化特性可能體現(xiàn)在心臟和肺的纖維化中。

4自噬與肝纖維化

目前抗肝纖維化的治療策略包括抑制肝細(xì)胞凋亡和肝組織炎癥，促進(jìn)激活的HSC凋亡，逆轉(zhuǎn)纖維化細(xì)胞表型為靜止?fàn)顟B(tài)。自噬是近年來出現(xiàn)的一條新穎而復(fù)雜的肝纖維化調(diào)控通路，它既能促進(jìn)肝纖維化又同時具有抗纖維化的作用，其促纖維化的作用依賴于HSC活化，而抗纖維化則與自噬的護(hù)肝和抗炎作用有關(guān)。

4．1自噬的促肝纖維化作用HSC可通過自噬消化細(xì)胞內(nèi)的脂滴來維持能量平衡，由于細(xì)胞內(nèi)脂滴的逐漸丟失是HSC活化的特征，因此有學(xué)者推測自噬參與了HSC激活。最近的研究發(fā)現(xiàn)HSC活化時微管相關(guān)蛋白1輕鏈3－β(microtu-bule－associatedprotein1lightchain3－β，LC3)的表達(dá)增加和p62/SQSTM1表達(dá)下降，LC3是一種自噬體膜蛋白，常作為自噬的標(biāo)志性分子，LC3表達(dá)增加提示HSC激活過程中細(xì)胞內(nèi)自噬活躍。相反，通過藥物抑制自噬或干擾自噬相關(guān)基因(autophagyassociatedgene，Atg)的表達(dá)則能防止HSC內(nèi)脂滴的丟失，并使活化的HSC轉(zhuǎn)為靜止型。HERNNDEZGEA等發(fā)現(xiàn)肝纖維化患者的HSC內(nèi)自噬體增多，自噬能促進(jìn)HSC脂滴內(nèi)視黃酯分解成游離脂肪酸，并且使線粒體內(nèi)的β氧化水平增加。至于HSC自噬是如何被觸發(fā)的，目前尚不清楚。有學(xué)者認(rèn)為可能與氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)。除了自噬能啟動HSC的激活，事實上自噬還能使活化的HSC表型得以維持并促進(jìn)其進(jìn)一步增殖。體外培養(yǎng)的HSC在抑制自噬基因Atg7或Atg5后細(xì)胞的增殖受到了抑制，同時HSC活化標(biāo)志物α－平滑肌肌動蛋白(alphasmoothmuscleactin)的表達(dá)水平被下調(diào)。這些結(jié)果同樣在動物實驗中得以進(jìn)一步證實，特異性敲除Atg的小鼠(Atg7F/F－GFAP－cre)經(jīng)注射四氯化碳或硫代乙酰胺后活化的HSC及其產(chǎn)物如ECM均顯著減少，說明自噬的失活能延緩肝纖維化的進(jìn)展。有趣的是，自噬的失活同樣能延緩腎和肺纖維化的進(jìn)展，提示自噬是纖維化途徑的潛在靶點。然而，最近的研究表明自噬通過抑制肝細(xì)胞的凋亡和誘導(dǎo)Kupffer細(xì)胞產(chǎn)生抗炎作用而發(fā)揮抗纖維化的作用。

4．2自噬的抗肝纖維化作用自噬的抗炎作用能抑制肝纖維化的發(fā)展。首先，自噬能促進(jìn)單核細(xì)胞分化成巨噬細(xì)胞，再是巨噬細(xì)胞自噬能防止炎癥介質(zhì)的過度釋放。抑制巨噬細(xì)胞的自噬能使炎癥介質(zhì)IL－1β和IL－1α分泌顯著增加，而IL－1α和β分泌增加則能促進(jìn)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞在肝臟聚集，誘導(dǎo)肝細(xì)胞的凋亡。另外，IL－1α和β通過旁分泌途徑促進(jìn)肌成纖維化細(xì)胞致纖維化活性。這些研究均提示巨噬細(xì)胞自噬可能是機體對于肝損傷的一種保護(hù)性反應(yīng)，通過抑制炎癥反應(yīng)而發(fā)揮抗肝纖維化作用。自噬還能通過調(diào)控T淋巴細(xì)胞的活化抑制炎癥反應(yīng)。

自噬缺陷的巨噬細(xì)胞能過度分泌IL－1α和IL－1β，這兩種細(xì)胞因子與IL－6和TGF－β一起促進(jìn)Th0細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化并分泌IL－17;同樣，抑制樹突狀細(xì)胞的自噬也能促進(jìn)γδT細(xì)胞分泌炎癥介質(zhì)如IL－17。而且，自噬基因敲除小鼠表現(xiàn)出炎癥反應(yīng)增強，促炎癥介質(zhì)IL－1和IL－17分泌增加。鑒于IL－17在肝纖維化的作用，巨噬細(xì)胞或樹突狀細(xì)胞自噬很可能通過限制IL－17釋放間接發(fā)揮抗肝纖維化的作用，值得進(jìn)一步研究。除了抗炎作用外，自噬的護(hù)肝作用也可能有助于抑制肝纖維化。自噬的護(hù)肝作用主要體現(xiàn)在維持肝臟細(xì)胞的能量平衡，自噬通過清除錯誤折疊蛋白、過度積累的脂類(脂肪分解)和(或)受損的線粒體(線粒體自噬)等途徑保證肝臟細(xì)胞的能量供給，降低細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化損傷的可能性。在非酒精性脂肪肝病的發(fā)病過程中游離脂肪酸抑制肝細(xì)胞自噬，從而誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡;反之，自噬促進(jìn)游離脂肪酸的清除表現(xiàn)出抗細(xì)胞凋亡的作用。同時，自噬還能抑制急性酒精誘導(dǎo)的肝細(xì)胞凋亡。在乙酰氨基酚中毒所致肝損傷過程中自噬可以清除受損的線粒體(線粒體自噬)從而防止肝細(xì)胞壞死。此外，在缺血/再灌注損傷時肝細(xì)胞自噬能抑制觸發(fā)死亡。最后，自噬還能限制α1－抗胰蛋白酶缺乏癥動物模型體內(nèi)α1－抗胰蛋白酶突變體細(xì)胞的聚集，從而抑制肝纖維化的進(jìn)一步發(fā)展。

綜上所述，自噬是一把雙刃劍。一方面自噬的抗炎和護(hù)肝作用使其發(fā)揮抑制肝纖維化的效應(yīng);另一方面HSC自噬則使其具有促肝纖維化作用。如何揚長避短需要對自噬在肝纖維化中的作用機制做更為詳細(xì)的研究。

作者：陳穎 傅念 陽學(xué)風(fēng) 吳清 蔣良君 單位：南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院消化內(nèi)科