肝星状细胞及其与肝脏疾病的关系

#讲座与综述#

肝星状细胞及其与肝脏疾病的关系

徐丹,卢大雷

作者单位:475000 河南省开封市医学科学研究所;475000 河南省开封市医用细胞生物学实验室

=关键词> 肝星状细胞;肝脏疾病;关系

=中图分类号> R 32912+8 =文献标识码> A =文章编号> 1674-3296(2010)06-0124-02 肝星状细胞(H SC)是细胞外基质(EC M )的主要来源细

胞,分为静止和活化2种类型[1]

。随着细胞学、分子生物学等基础医学科学的发展和应用,人们对H SC 的研究和认识不断深入,发现其在肝脏疾病中发挥着重要作用。本文就H S C 的生物学特性、活化及其调控以及H SC 与肝脏疾病的关系做一综述。

1 肝星状细胞的生物学特性

1.1 HSC 性质及功能 H SC 位于肝窦内皮细胞(SEC )和肝细胞之间的窦间隙狄氏腔内,其数量占肝脏细胞总数的15%,占肝脏间质细胞的1/3[2]。正常情况下HSC 表现为富含维生素A 脂滴的静止状态,其主要功能:储存脂肪,以供给肝细胞能量;代谢和贮存维生素A;通过其纤长突起的收缩功能调节肝窦内微循环,从而影响着肝脏的血流分布和门静脉压力;合成和分泌胶原及糖蛋白、蛋白多糖等基质成分;合成基质金属蛋白酶(MMP )及其组织抑制剂(T I M P);表达细胞因子及受体。1.2 H SC 生物学特性 肝脏损伤后,HSC 则激活成为肌成纤维样细胞-活化型,其生物学特征主要表现为:胞体增大,胞突伸展,胞质中脂滴消失,维生素A 含量减少;细胞大量增生,并且向肝损伤部位迁徙;表达A 2平滑肌蛋白,为活化型H SC 的标志;具有收缩功能,活化的H SC 合成内皮素增加,引起H SC 收缩,导致肝内微循环收缩和肝窦血管阻力升高;EC M 分泌增多,活化的H SC 是ECM 生产的主要来源;分泌多种细胞因子,表达多种受体,对化学因子刺激的敏感性增加;表达结蛋白、波形蛋白及神经胶原酸性纤维蛋白;释放MM P 及TI MP 。2 肝星状细胞的活化及调控

2.1 H SC 活化 在1995年由德国的G ress ner 提出了H SC 激活的/三步模式0。炎症前期:由各种病因导致肝实质细胞损伤,产生多种细胞因子,通过旁分泌作用于H SC ,从而促使HSC 大量增殖;炎症期:活化的库普弗细胞、巨噬细胞及血小板释放多种细胞因子(TGF 2A 、TGF 2B )和血小板衍生生长因子(PD GF)等,进一步刺激HSC 增殖并向肌成纤维细胞(M FB)转化[3],其中PDGF 是最强的促进H SC 增殖的刺激因子;炎症后期:激活后的HSC 产生大量的细胞因子和生长因子并通过旁分泌和自分泌作用,进一步刺激未激活转化的HSC 转变为M FB 并合成EC M 。这时即使去除致病因子,肝纤维化仍可继续发展。

2.2 H SC 活化的调控

2.2.1 PDGF:目前认为PD GF 具有明显的促有丝分裂和刺激胶原及纤维连接蛋白合成的作用。H SC 既是PDGF 的产生细胞,又是PDGF 作用的靶细胞。而PDGF 是H SC 最强的有丝分裂原,能够强烈刺激HSC 的活化、分裂和增殖。

2.2.2 转化生长因子(TGF 2B 1):TGF 2B 1具有强烈的促HSC

合成EC M 作用,TGF 2B 1还可刺激HSC 的PD GF 受体的表达,增强PDGF 的作用;TGF 2B 1亦可通过抑制MMP 合成而抑制EC M 的降解。

2.2.3 肿瘤坏死因子2A (TNF 2A ):T NF 2A 能促进HSC 的激活,刺激EC M 合成并分泌多种细胞因子作用。另外,TNF 2A 通过增加H SC 中蛋白水解酶抑制物的合成,还可抑制EC M 的降解。Andus 等研究表明:T NF 2A 对活化的H S C 的增殖和凋亡均起到抑制作用,可能是慢性肝损伤时活化的H SC 寿命延长的内在机制。

2.2.4 胰岛素样生长因子21(I GF 21):I GF 21是一种细胞上类似胰岛素原的多肽促分裂原,能刺激H SC 的活化和增殖,通过对细胞外信号调节激酶和磷脂酰肌醇232激酶的激活,增加胶

原的合成[4]

。

除此之外细胞因子白介素26、白介素21、瘦素等也对HSC 的活化有调节作用。总之,H SC 活化过程是自分泌或旁分泌多种细胞因子协同作用的结果,但这些不同因素可能通过相似的细胞内途径发挥作用。3 肝星状细胞与肝脏疾病

3.1 脂肪性肝炎 脂肪性肝病主要表现为肝实质细胞的脂质过度沉积。现有证据表明,肝星状细胞内脂质的量、脂滴类型和其表面脂蛋白受体的改变与H SC 的活化和增殖有关[5]。F raser 等研究表明,酒精性肝损伤在脂肪肝早期阶段,肝组织炎症、坏死不明显或缺乏时HSC 即已激活。

非酒精脂肪肝一般需在脂肪性肝炎的基础上才能发展为肝硬化,即按传统的细胞变性坏死-炎症-纤维增生模式发展,提示非酒精性脂肪性肝炎是非酒精性脂肪肝发生肝硬化的必经阶段。但是研究发现,少数非酒精性脂肪肝患者在无明显肝组织炎症和肝细胞坏死的情况下发生肝纤维化,这可能是脂肪肝对肝细胞损伤本身即是H SC 和EC M 增多的启动因素[6]。3.2 病毒性肝炎 病毒性肝炎是由多种不同肝炎病毒引起的一组以肝脏损害为主的传染病,其病理表现为免疫功能紊乱、特异性免疫反应增强、自身免疫反应明显、肝纤维化以及病毒浸润。有报道显示,在慢性乙型肝炎肝纤维化时,由于乙型肝炎病毒的直接作用和其介导的免疫病理导致库普弗细胞的大量浸润,肝细胞碎片激活库普弗细胞使其分泌TGF 2B 1、TGF 2B 1进一步激活H SC 和其他间质细胞导致的大量分泌[7]。

3.3 肝硬化 在我国,肝硬化主要由HBV 感染或酒精性肝病所致,最近发现由于肝病引起肠道菌群失调,内毒素吸收增多,可改变星状细胞Toll 样受体4,增强转化生长因子激活星状细胞的活性,有利于肝纤维组织增生。乙型肝炎病毒X 蛋白也可以直接或通过激活细胞因子而激活星状细胞,刺激纤维组织增生[8]。

3.4 肝癌 肝细胞肝癌(HCC)发生的过程中常伴有明显的