参与肝纤维化的细胞因子
作者：王要军 孙自勤 权启镇
单位：山东省济南市，济南军区总医院消化科 250031
关键词：
中国煤炭工业医学杂志000103 肝纤维化的形成是一缓慢而复杂的过程，不论何种致病因素，其机制都是肝脏受到外界刺激后引起细胞因子的释放，细胞因子-细胞-细胞外基质相互作用，最终使基质沉积于肝脏。因而近年细胞因子的研究倍受重视，取得了可喜进展。
1转化生长因子β(TGFβ)
它是双硫键联结的二聚体碱性蛋白，分子量为25KD.机体内多种细胞如淋巴细胞、血小板、巨噬细胞都可以产生TGFβ在肝脏主要由枯否细胞、窦内皮细胞可以合成、分泌TGFβ分离和培养的大鼠肝细胞也有TGDβ表达。原位杂交技术表明人肝纤维化组织及CC1中毒大鼠肝组织中肝细胞有TGFβ的基因转录。而正常肝组织中则无TGFβ表达。TGFβ能调节细胞生长和分化，是细胞生长的双向调节剂。在肝纤维化时TGFβ是作用最强的胶原合成刺激因子，大鼠仅皮下注射TGFβ就可以引起胶原沉积和纤维化。在血吸虫性肝纤维化和CC1诱导的肝纤维化肝组织TGFβmRNA表达与Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原mRNA表达呈正相关。有人提出TGFβ基因表达增强者才能引起活动性肝纤维化。储脂细胞(FSC)亦表达TGFβ而TGFβ又能刺激FSC增加TGFβ的表达，形成正反馈效应，可能是慢性肝病肝纤维化持续发展的原因之一。但TGFβ也能抑制基质金属蛋白酶合成，并促进金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPs)、PAI-1生成，使ECM降解减少，它也能增强细胞膜整合素表达，而调控细胞和基质问的相互作用，因此TGFβ在肝纤维化过程中可能起双向调节作用。TGFβ结合蛋白有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，静止的FSC表达Ⅱ、Ⅲ型.而活化的FSC三型均表达.TGFβ通过Ⅰ型受体抑制细胞增殖，通过Ⅰ型受体促进ECM合成.Ⅲ型受体五信号传导功能、TGFβ促进FSC胶原mRNA表达即是通过Ⅰ型受体激活Ras/ERK，作用于转录因子Sp-1、NF-1而完成的。TGFβ在肝纤维化中的作用不外乎以下几点：①刺激储脂细胞的活化并大量合成、分泌胶原、层粘蛋白、蛋白多糖；②刺激枯否细胞的活化和迁移.并分泌某些细胞因子如IL-2、6等：③降低胶原酶活性；④提高细胞粘附分子的作用.引起炎症反应；⑤趋化作用：为成纤维细胞、血内单核细胞的趋化因子。
, 百拇医药
2肿瘤坏死因子α(TNFα)
在体外TNFα可以促进成纤维细胞及储脂细胞的增殖与转化，将不同浓度的TNFα加入FSC培养液中，可使该细胞大量增殖，若事先在培养液中加入抗TNFα抗体，细胞增殖则受到明显抑制，用抗TNFα抗体治疗实验性肝纤维化也收到良好效果。人体实验亦证实TNFα在肝纤维化发展过程中起重要作用。血吸虫病患者随肝纤维化形成，TNFαmRNA含量增加。且TNFαmRNA表达与皎原mRNA表达呈正相关。但也有资料显示TNFα可刺激胶原酶合成而促进胶原吸收，TNFα是否对细胞外基质有双向调节作用尚有待探讨。
3白细胞介素族(IL-1、2、6)
IL-1主要由单核-巨噬细胞产生.它能刺激成纤维细胞和FSC产生胶原。肝炎时.IL-1含量与肝纤维化严重程度呈高度正相关.提示慢性肝病发生肝纤维化与IL-1活性增加有关。IL-1刺激MCP-1(单核细胞趋化肽-1)，使单核细胞趋化并激活.引发持续的慢性炎症可能是肝纤维化持续发展的又一原因。阻断IL-1的产生与释放有可能延缓肝纤维化的发生与发展。IL-6具有广泛的生物学活性，它主要参与病毒性肝炎发展成肝纤维化的过程。大量研究证明.肝炎病毒感染直接刺激激活肝窦内皮细胞、枯否细胞、单核细胞产生IL-6.IL-6有较强的促进FSC增殖的作用，使细胞外基质的总量合成增加，IL-6还能促进α-巨球蛋白的表达，抑制胶原酶活性，导致肝内胶原沉积。有资料表明.血清IL-6持续升高可作为肝病慢性化的指标之一。
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4血小板源生长因子(PDGF)
为0kD的聚体蛋白，由A、B两条链组成，以AA、AB、BB三种形式存在，其靶结合部位为170-180kD的跨膜受体，只有活化的FSC才有PDGF受体。将PDGF加入到成纤维细胞培养基中，H-TdR渗入量明显增加，若培养基事先用抗PDGF抗体处理，则会明显减少成纤维细胞的增殖。实验证实在刺激肝内FSC的DNA合成与细胞增殖作用中PDGF是几种多肽分裂源中最有效的一种。PDGF激活FSC通过以下二种途径：一是激活细胞内羟基端酪氨酸激酶，并依次激活Ras、Raf、MEK和ERK(Ras/ERK途径)，作用于E1K-1和SAP等转录因子使FSC增殖.这一途径可被细胞内cAMP水平的增高所减弱.因为高水平cAMP抑制Raf激酶活性。二是与受体结合后激活磷酸酰肌醇3-激酶(PI3-K)，其下游的信号传导物质包括蛋白激酶、核糖体S6和蛋白激酶B。另外PDGF信号传导还依赖细胞内适当的Ca浓度和pH。用药物阻断T型钙通道或Na/HATP酶活性，PDGF促有丝分裂作用均被抑制，提示T型钙通道阻滞剂和Na/HATP酶抑制剂有可能成为抗肝纤维化的有效药物。原位杂交显示在PDGF存在下，肝细胞内Ⅰ、Ⅲ型前胶原基因表达明显提高，且与剂量呈正相关。
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5干扰素(IFN)
IFN能使培养的成纤维细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原合成与分泌减少，IFNγ对胶原合成作用的基因调节发生在转录后水平，在血吸虫性肝纤维化动物模型，于感染初期使用IFNγ可减少肝内间质胶原的沉积，其mRNA水平也显著降低。慢性丙型肝炎患者用IFNγ治疗后血浆IL-1受体拮抗剂水平明显升高，且随IFN剂量加大而升高。IL-1受体拮抗剂是IL-1特异性抑制剂，可完全阻断IL-1与其受体结合，已如前述，IL-1是肝纤维化发生发展的重要因子。培养的FSC加入IFNγ后，FSC内αActinmRNA降低.细胞增殖受抑，ECM合成减少.IFNγ对FSC的抑制作用是可逆的，在撤除IFNγ后，FSC可重新表现为活化状态，因此对肝脏FSC的抑制作用可能是其抗肝纤维化作用的关键。IFN是迄今发现的唯一具有确切抗肝纤维化作用的细胞因子。国内外已开始较广泛的应用。目前发现口服IFN也有良好的抗肝纤维化作用。临床应用更方便，且副作用较少。IFNα也有良好的抗肝纤维化和预防肝硬变向肝癌发展的作用。6肝素结合生长因子(HBGF)
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主要由Kupffer细胞表达，在生理条件下Kupffer细胞不表达或较弱表达这类细胞因子，而在肝纤维化时表达较强。Charlotte报道正常状态下和肝纤维化肝组织HBGF呈同样强度的表达.而HBGF则不同.它在正常肝组织中仅窦内皮细胞少量表达，在CC1中毒早期Kupffer细胞即大量表达，晚期则Kupffer细胞和FSC均较强表达，HBGF能激活FSC并合成胶原及HBGF，形成自反馈。HBGP表达增加与纤维隔的形成密切相关。
其他一些细胞因子如表皮生长因子(EGF)，转化生长因子α(TGFα)，肝细胞生长因子(HGF)，胰岛素样生长因子1、2(IGF-Ⅰ、Ⅱ)，IL-8等在肝纤维化过程中也有非常重要的作用。但它们在肝再生过程中的作用似乎更重要，内皮素和细胞粘附分子在肝纤维化过程中亦有重要作用.但它们是否属于细胞因子，尚有争论，本文不作赘述。
参考文献：
[1]Shimizu I,Mizobuchi Y,Yasuda M,et al. Inhibitory effect of oestradiol on activation of rat hepatic stellate cells in vivo and in vitro. Gut, 1999.44: 127-136.
, http://www.100md.com
[2]Gao CF.Gressner G.Zoremba M.et al Transforming growth factor-beta expression in isolated and cultured rat hepatocytes. J Cell Physiol, 1996.167: 394-405.
[3]王要军.孙自勤.肝窦内皮细胞与肝纤维化.临床肝胆病杂志.1996.12：115-116.
[4]Michel K .Roth S,Trautwein C,et al. Analysis of the expression pattern of the latent transforming growth factor beta binding protein isoforms in normal and diseased human liver reveals a new splice variant missing the proteinase-sensitive hmge region. Hepatology, 1998,27: 1592-1599.
, 百拇医药
[5]Hautekeete ML.Geerts A. The hepatic stellate(Ito) cells: its role in human liver disease. Virchow Arch. 1997,430: 195-207.
[6]Goddard CJR, Smith A. Hoyland JA. et al, Localization and setniquantitative assessment of heptic procoilagen mRNA in primary biliary cirrhosis, Gut. 1998,43: 433-440.
[7]Senaldi G ,Shaklee CL,Simon B,et al. Keratinocyte growth factor protects murine hepatocytes from tumor necrosis factor-induced apoptosis in vivo and in vitro. Hepatology. 1998,27: 1584-1591.
, 百拇医药
[8]Ohta M.Tarnawski AS,Itani R,et al. Tumor necrosis factor α regulates nitric oxide synthase expression in portal hypertensive gastric mucosa of rat. Hepatology. 1998,27: 906-913.
[9]Patijn GA.Lieber A,David B. et al. Hepatocyte growth factor induces hepatocyte proLiferation in vivo and allows for efficient retroviral-mediated gene transfer in mice. Hepatology, 1998, 28: 707-716.
[10]Pinzani M, Marra F, Czrloni V, Signal transduction in hepatic stellatc cells. Liver, 1998,18: 2-13.
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[11]姚迪，李定国，程枫、等.大鼠肝细胞Ⅰ.Ⅲ型前肢原基因表达及PDGF的影响.华人消化杂志，1998，6：300-302.
[12]Baroni GS.D'Ambrosio L, Curto, et al. Interferon γ decreases hepatic stellate cell activation and extracellular matrix deposition in rat liver fibrosis. Hepatology, 1996,23: 1189-1199.
[13]McCashland TM. Interferon-α,cirrhosis,and hepatocellular carcinoma. AM J Gastroenterol, 1998, 93: 1798.
[14]王要军.孙自勤.肝细胞与肝纤维化.临床肝胆病杂志.1996，12：57-58.
收稿日期：1999-04-13
修稿日期：1999-08-23, http://www.100md.com
单位：山东省济南市，济南军区总医院消化科 250031
关键词：
中国煤炭工业医学杂志000103 肝纤维化的形成是一缓慢而复杂的过程，不论何种致病因素，其机制都是肝脏受到外界刺激后引起细胞因子的释放，细胞因子-细胞-细胞外基质相互作用，最终使基质沉积于肝脏。因而近年细胞因子的研究倍受重视，取得了可喜进展。
1转化生长因子β(TGFβ)
它是双硫键联结的二聚体碱性蛋白，分子量为25KD.机体内多种细胞如淋巴细胞、血小板、巨噬细胞都可以产生TGFβ在肝脏主要由枯否细胞、窦内皮细胞可以合成、分泌TGFβ分离和培养的大鼠肝细胞也有TGDβ表达。原位杂交技术表明人肝纤维化组织及CC1中毒大鼠肝组织中肝细胞有TGFβ的基因转录。而正常肝组织中则无TGFβ表达。TGFβ能调节细胞生长和分化，是细胞生长的双向调节剂。在肝纤维化时TGFβ是作用最强的胶原合成刺激因子，大鼠仅皮下注射TGFβ就可以引起胶原沉积和纤维化。在血吸虫性肝纤维化和CC1诱导的肝纤维化肝组织TGFβmRNA表达与Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原mRNA表达呈正相关。有人提出TGFβ基因表达增强者才能引起活动性肝纤维化。储脂细胞(FSC)亦表达TGFβ而TGFβ又能刺激FSC增加TGFβ的表达，形成正反馈效应，可能是慢性肝病肝纤维化持续发展的原因之一。但TGFβ也能抑制基质金属蛋白酶合成，并促进金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPs)、PAI-1生成，使ECM降解减少，它也能增强细胞膜整合素表达，而调控细胞和基质问的相互作用，因此TGFβ在肝纤维化过程中可能起双向调节作用。TGFβ结合蛋白有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，静止的FSC表达Ⅱ、Ⅲ型.而活化的FSC三型均表达.TGFβ通过Ⅰ型受体抑制细胞增殖，通过Ⅰ型受体促进ECM合成.Ⅲ型受体五信号传导功能、TGFβ促进FSC胶原mRNA表达即是通过Ⅰ型受体激活Ras/ERK，作用于转录因子Sp-1、NF-1而完成的。TGFβ在肝纤维化中的作用不外乎以下几点：①刺激储脂细胞的活化并大量合成、分泌胶原、层粘蛋白、蛋白多糖；②刺激枯否细胞的活化和迁移.并分泌某些细胞因子如IL-2、6等：③降低胶原酶活性；④提高细胞粘附分子的作用.引起炎症反应；⑤趋化作用：为成纤维细胞、血内单核细胞的趋化因子。
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2肿瘤坏死因子α(TNFα)
在体外TNFα可以促进成纤维细胞及储脂细胞的增殖与转化，将不同浓度的TNFα加入FSC培养液中，可使该细胞大量增殖，若事先在培养液中加入抗TNFα抗体，细胞增殖则受到明显抑制，用抗TNFα抗体治疗实验性肝纤维化也收到良好效果。人体实验亦证实TNFα在肝纤维化发展过程中起重要作用。血吸虫病患者随肝纤维化形成，TNFαmRNA含量增加。且TNFαmRNA表达与皎原mRNA表达呈正相关。但也有资料显示TNFα可刺激胶原酶合成而促进胶原吸收，TNFα是否对细胞外基质有双向调节作用尚有待探讨。
3白细胞介素族(IL-1、2、6)
IL-1主要由单核-巨噬细胞产生.它能刺激成纤维细胞和FSC产生胶原。肝炎时.IL-1含量与肝纤维化严重程度呈高度正相关.提示慢性肝病发生肝纤维化与IL-1活性增加有关。IL-1刺激MCP-1(单核细胞趋化肽-1)，使单核细胞趋化并激活.引发持续的慢性炎症可能是肝纤维化持续发展的又一原因。阻断IL-1的产生与释放有可能延缓肝纤维化的发生与发展。IL-6具有广泛的生物学活性，它主要参与病毒性肝炎发展成肝纤维化的过程。大量研究证明.肝炎病毒感染直接刺激激活肝窦内皮细胞、枯否细胞、单核细胞产生IL-6.IL-6有较强的促进FSC增殖的作用，使细胞外基质的总量合成增加，IL-6还能促进α-巨球蛋白的表达，抑制胶原酶活性，导致肝内胶原沉积。有资料表明.血清IL-6持续升高可作为肝病慢性化的指标之一。
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4血小板源生长因子(PDGF)
为0kD的聚体蛋白，由A、B两条链组成，以AA、AB、BB三种形式存在，其靶结合部位为170-180kD的跨膜受体，只有活化的FSC才有PDGF受体。将PDGF加入到成纤维细胞培养基中，H-TdR渗入量明显增加，若培养基事先用抗PDGF抗体处理，则会明显减少成纤维细胞的增殖。实验证实在刺激肝内FSC的DNA合成与细胞增殖作用中PDGF是几种多肽分裂源中最有效的一种。PDGF激活FSC通过以下二种途径：一是激活细胞内羟基端酪氨酸激酶，并依次激活Ras、Raf、MEK和ERK(Ras/ERK途径)，作用于E1K-1和SAP等转录因子使FSC增殖.这一途径可被细胞内cAMP水平的增高所减弱.因为高水平cAMP抑制Raf激酶活性。二是与受体结合后激活磷酸酰肌醇3-激酶(PI3-K)，其下游的信号传导物质包括蛋白激酶、核糖体S6和蛋白激酶B。另外PDGF信号传导还依赖细胞内适当的Ca浓度和pH。用药物阻断T型钙通道或Na/HATP酶活性，PDGF促有丝分裂作用均被抑制，提示T型钙通道阻滞剂和Na/HATP酶抑制剂有可能成为抗肝纤维化的有效药物。原位杂交显示在PDGF存在下，肝细胞内Ⅰ、Ⅲ型前胶原基因表达明显提高，且与剂量呈正相关。
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5干扰素(IFN)
IFN能使培养的成纤维细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原合成与分泌减少，IFNγ对胶原合成作用的基因调节发生在转录后水平，在血吸虫性肝纤维化动物模型，于感染初期使用IFNγ可减少肝内间质胶原的沉积，其mRNA水平也显著降低。慢性丙型肝炎患者用IFNγ治疗后血浆IL-1受体拮抗剂水平明显升高，且随IFN剂量加大而升高。IL-1受体拮抗剂是IL-1特异性抑制剂，可完全阻断IL-1与其受体结合，已如前述，IL-1是肝纤维化发生发展的重要因子。培养的FSC加入IFNγ后，FSC内αActinmRNA降低.细胞增殖受抑，ECM合成减少.IFNγ对FSC的抑制作用是可逆的，在撤除IFNγ后，FSC可重新表现为活化状态，因此对肝脏FSC的抑制作用可能是其抗肝纤维化作用的关键。IFN是迄今发现的唯一具有确切抗肝纤维化作用的细胞因子。国内外已开始较广泛的应用。目前发现口服IFN也有良好的抗肝纤维化作用。临床应用更方便，且副作用较少。IFNα也有良好的抗肝纤维化和预防肝硬变向肝癌发展的作用。6肝素结合生长因子(HBGF)
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主要由Kupffer细胞表达，在生理条件下Kupffer细胞不表达或较弱表达这类细胞因子，而在肝纤维化时表达较强。Charlotte报道正常状态下和肝纤维化肝组织HBGF呈同样强度的表达.而HBGF则不同.它在正常肝组织中仅窦内皮细胞少量表达，在CC1中毒早期Kupffer细胞即大量表达，晚期则Kupffer细胞和FSC均较强表达，HBGF能激活FSC并合成胶原及HBGF，形成自反馈。HBGP表达增加与纤维隔的形成密切相关。
其他一些细胞因子如表皮生长因子(EGF)，转化生长因子α(TGFα)，肝细胞生长因子(HGF)，胰岛素样生长因子1、2(IGF-Ⅰ、Ⅱ)，IL-8等在肝纤维化过程中也有非常重要的作用。但它们在肝再生过程中的作用似乎更重要，内皮素和细胞粘附分子在肝纤维化过程中亦有重要作用.但它们是否属于细胞因子，尚有争论，本文不作赘述。
参考文献：
[1]Shimizu I,Mizobuchi Y,Yasuda M,et al. Inhibitory effect of oestradiol on activation of rat hepatic stellate cells in vivo and in vitro. Gut, 1999.44: 127-136.
, http://www.100md.com
[2]Gao CF.Gressner G.Zoremba M.et al Transforming growth factor-beta expression in isolated and cultured rat hepatocytes. J Cell Physiol, 1996.167: 394-405.
[3]王要军.孙自勤.肝窦内皮细胞与肝纤维化.临床肝胆病杂志.1996.12：115-116.
[4]Michel K .Roth S,Trautwein C,et al. Analysis of the expression pattern of the latent transforming growth factor beta binding protein isoforms in normal and diseased human liver reveals a new splice variant missing the proteinase-sensitive hmge region. Hepatology, 1998,27: 1592-1599.
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[5]Hautekeete ML.Geerts A. The hepatic stellate(Ito) cells: its role in human liver disease. Virchow Arch. 1997,430: 195-207.
[6]Goddard CJR, Smith A. Hoyland JA. et al, Localization and setniquantitative assessment of heptic procoilagen mRNA in primary biliary cirrhosis, Gut. 1998,43: 433-440.
[7]Senaldi G ,Shaklee CL,Simon B,et al. Keratinocyte growth factor protects murine hepatocytes from tumor necrosis factor-induced apoptosis in vivo and in vitro. Hepatology. 1998,27: 1584-1591.
, 百拇医药
[8]Ohta M.Tarnawski AS,Itani R,et al. Tumor necrosis factor α regulates nitric oxide synthase expression in portal hypertensive gastric mucosa of rat. Hepatology. 1998,27: 906-913.
[9]Patijn GA.Lieber A,David B. et al. Hepatocyte growth factor induces hepatocyte proLiferation in vivo and allows for efficient retroviral-mediated gene transfer in mice. Hepatology, 1998, 28: 707-716.
[10]Pinzani M, Marra F, Czrloni V, Signal transduction in hepatic stellatc cells. Liver, 1998,18: 2-13.
, http://www.100md.com
[11]姚迪，李定国，程枫、等.大鼠肝细胞Ⅰ.Ⅲ型前肢原基因表达及PDGF的影响.华人消化杂志，1998，6：300-302.
[12]Baroni GS.D'Ambrosio L, Curto, et al. Interferon γ decreases hepatic stellate cell activation and extracellular matrix deposition in rat liver fibrosis. Hepatology, 1996,23: 1189-1199.
[13]McCashland TM. Interferon-α,cirrhosis,and hepatocellular carcinoma. AM J Gastroenterol, 1998, 93: 1798.
[14]王要军.孙自勤.肝细胞与肝纤维化.临床肝胆病杂志.1996，12：57-58.
收稿日期：1999-04-13
修稿日期：1999-08-23, http://www.100md.com