肝纤维化中肾素－血管紧张素的作用研究进展

张晓平，张 峰，陆 茵，王爱云，陈文星，郑仕中

(1.南京中医药大学药学院，江苏南京 210029;2.江苏省中药药效与安全性评价重点实验室，江苏 南京 210046)

肝纤维化(hepatic fibrosis，HF)是继发于各种慢性肝损伤之后组织修复过程中的代偿反应，涉及多种细胞因子、炎症趋化因子、生长因子，打破了肝脏内的稳态平衡，表现为肝星状细胞(hepatic stellate cells，HSCs)大量活化增殖、形态转变肌成纤维细胞，细胞外基质(extra cellular matrix，ECM)过度沉积等。如无有效的治疗措施，随着病情的发展将破坏正常的肝脏结构与功能，最终发展成为肝硬化而出现肝脏功能的衰退，肝纤维化是慢性肝炎向肝硬化发展的重要病理过程［1－3］。

肾素－血管紧张素系统(renin-angiotensin system，RAS)广泛的存在于各种组织器官中，对某些组织器官的纤维化形成具有促进作用。肝内RAS系统与肝纤维化的发生具有密切的关系，其效应分子血管紧张素Ⅱ (angiotensinⅡ，AngⅡ)是重要的致炎因子，能够促进细胞增殖和ECM的合成。AngⅡ在肝纤维化的发生及修复过程中都起着非常重要的作用。本综述主要对RAS系统与肝纤维化的关系及ACE-AngⅡ-AT1R、ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴相互作用调节肝纤维化过程作一综述。

1 RAS系统与肝纤维化

肝纤维化是一个复杂的病理过程，涉及到肝内转化生长因子(transforming growth factor-β，TGF-β)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor α，TNF-α)、血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)等多种因子的激活，HSCs增殖，ECM的过度沉积以及细胞因子(cytokine，CK)分泌增多等过程［1］。

RAS广泛存在于多种系统中，除循环系统外，许多器官，如心、肾、肺、胰腺和肝脏都存在局部或器官内RAS，涉及细胞生长、增殖、凋亡、炎症反应及纤维化的形成等过程［4］。在正常肝脏中可检测到RAS的主要成分血管紧张素Ⅰ(angiotensinⅠ，AngⅠ)、AngⅡ、血管紧张素受体1(angiotensin acceptor 1，AT1R)、血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme，ACE)和醛固酮(aldosterone，ALD)等。正常的生理条件下，RAS的表达水平较低，当机体处于病理条件下，RAS系统被激活［5］。随着肝脏受损，可观察到RAS的成分包括血管紧张素原、肾素、ACE、Ang I、AngⅡ、AT1R上调或重新分布。HSC能合成血管紧张素原，然后进一步构成Ang I，Ang I进一步转化成有生理活性的AngⅡ［6］。

1.1ACE-AngⅡ-AT1R受体轴AngⅡ是RAS中最为重要的活性物质之一，在肝纤维化的过程中发挥着促氧化、促炎及促纤维化的作用。AngⅡ能够促进血管、心、肾中氧化应激和炎症反应［7］。首先，AngⅡ能够提高血浆炎症因子的水平，从而引起全身性的包括肝脏在内的免疫应答。AngⅡ能促进肝血管收缩，血流量减少。除此以外，AngⅡ能够导致微血管的硬化和炎症，加速血栓的形成。其次，AngⅡ具有促凝作用，能诱导病原性反应，体内外实验显示AngⅡ在肝脏中发挥着血栓样作用，其促凝作用能促进ECM沉积。再次，肝纤维化涉及氧化性应激，对胆管结扎的大鼠注射AngⅡ，发现肝脏中过氧化脂质大幅度增加。氧化性应激能够刺激HSC合成胶原，抗氧化剂能够减弱肝纤维化的发展［8］。

ACE-AngⅡ-AT1R受体轴是已经被研究的较多的通路，该轴作用于肝脏主要发挥促肝纤维化的作用。AngⅡ可剂量依赖性地促进心肌间质纤维母细胞、肾间质纤维母细胞等分裂增生、分泌细胞因子和ECM。肝内AngⅡ与纤维化程度正相关，AngⅡ通过激活PDGF、TGF-β1等细胞因子或者直接激活HSCs，导致HSCs的分裂增殖，从而使得ECM大量堆积，促进肝纤维化的发生［9］，同时AngⅡ还能抑制基质金属蛋白酶生成，促进金属蛋白酶组织抑制因子-1表达，发挥多重促纤维化作用。

1.1.1AngⅡ引起活化的HSCs收缩、增殖龚浩等［10］采用了胶原晶格法分析AngⅡ对HSCs收缩的影响，发现AngⅡ能剂量依赖性和时间依赖性地促进HSCs的收缩。激活的HSCs有大量的L-Type Ca2+通道存在，AngⅡ可通过L-Type Ca2+通道引起HSCs内的Ca2+增加，细胞内Ca2+的升高是HSCs激活和增殖必不可少的条件。另一方面，AngⅡ与AT1R结合后，可通过Gq蛋白激活磷脂酶C(phospholipase C，PLC)生成三磷酸肌醇(inositol triphosphate，IP3)与二酯酰甘油(diacylglycerol，DAG)，IP3可以激活细胞内储存Ca2+的释放，并与DAG共同激活蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)，从而引起HSCs收缩、激活。在肝纤维化的过程中，HSCs活化转成为肌成纤维细胞，AngⅡ可引起肌成纤维细胞内Ca2+增加而致细胞出现收缩，促进其迁移和增殖。

AngⅡ激活HSCs增生，部分是通过激活促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein，MAPK)途经来实现，使用MAPK通道特异性阻滞剂PD98059能明显阻断AngⅡ的促有丝分裂作用。2003年，Kurikawa等［11］发现AT1R拮抗药奥美沙坦能通过抑制活化的HSCs增殖和胶原的合成而改善胆管结扎所致的大鼠肝纤维化。

1.1.2AngⅡ能促进HSCs表达TGF-β TGF-β 是最重要的致纤维化因子，能导致HSCs大量合成ECM。AngⅡ可明显地促进Ⅰ、Ⅲ型前胶原和 TGF-β的 mRNA在 HSCs的表达［12－13］;AngⅡ还可促进 TGF-β 从静默状态向活性状态转化，并伴有多种细胞外基质成分mRNA的升高，RAS抑制剂和TGF-β1单抗均可阻断这一作用。HSCs在激活启动阶段能表达TGF-β1受体，AngⅡ还可通过上调 HSCs表面上的TGF-β1受体的表达来增强TGF-β1的生物学活性。

近年来，AT1R拮抗药已尝试应用于临床抗肝纤维化。缬沙坦能降低肝硬化患者血清TGF-β1水平，具有一定的抗纤维化作用［14］。在多种类型的肝纤维化模型中都证实临床剂量的ACE抑制剂或AT1R拮抗剂可抑制、延缓纤维化的发生，对进展期的肝纤维化也有类似的抑制作用;肝脏羟脯氨酸及其他血清纤维化指标下降，同时肝内α-平滑肌蛋白(smooth muscle antibody，α-SMA)、TGF-β1蛋白和 mRNA 水平及基质金属蛋白酶-2，9(matrix metalloproteinase-2，9，MMP-2，9)活性也相应降低［15］。此外，ACE抑制剂可以抑制AngⅡ诱导的HSCs结缔组织生长因子的过表达［16］。这显示出了ACE抑制剂对于肝纤维化潜在的治疗作用。

1.1.3AngⅡ可通过HSCs引起肝脏ECM的沉积AngⅡ通过AT1R直接刺激HSCs的I型胶原、纤维连接蛋白(fibronectin，FN)mRNA的表达，增加胶原Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、层粘连蛋白(laminin，LN)以及FN的合成和沉积［17］。AngⅡ也可通过刺激HSCs合成和分泌TGF-β1，并上调HSCs表面TGF-β1受体的表达，进而促进ECM的合成。HSCs作为肝纤维化时ECM的主要来源，其合成、分泌I型胶原数量对肝纤维化的发展存在重要影响;而另一方面，Ⅰ型胶原等ECM成分又进一步促进更多的HSCs激活，从而形成正反馈环路。

1.1.4AngⅡ对细胞核因子(nuclear factor-κB，NF-κB)的作用NF-κB是一种多极细胞转录因子，近来认为NF-κB的活化与肝脏炎症、肝纤维化等病理过程密切相关。NF-κB负责调控与肝纤维化有关的基因，参与HSCs的激活、转化和ECM的合成。NF-κB与肝纤维化的发生有密切关系［18］:①参与HSCs的激活，研究发现静止的HSCs向活化的HSCs转化时，NF-κB结合活性增加，其相关调控基因表达增强;NF-κB还可抑制激活的HSCs凋亡;②参与肝内的炎症反应，慢性炎症刺激可持续活化HSCs，最终导致纤维化发生;③诱导组织谷氨酰胺酶表达，从而催化蛋白交联，在肝纤维化中起重要作用。

AngⅡ可激活NF-κB的核转入并增加其转录活性，导致靶基因大量激活，包括细胞因子、趋化因子、黏附分子等，如TNF-α、白介素-6(interleukin-6，IL-6)、细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)、巨噬细胞趋化蛋白-1(macrophage chemoattractant protein-1，MCP-1)。李旭等［19］的研究表明，螺内酯可能通过抑制肝脏 NF-κB和MMP-2，9的活性以及TGF-β1的合成，从而发挥抗肝纤维化作用。

1.2ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴由新发现的血管紧张素转化酶2(angiotensin converting enzyme 2，ACE2)、血管紧张素(1-7)(angiotensin 1-7，Ang 1-7)、Mas受体组成的ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴是RAS另一条重要途径，被认为是ACE-AngⅡ-AT1R的反向调节轴，对肝纤维化的发生具有保护作用。ACE2被认为是慢性肝损伤的负性调节剂，可水解AngI为Ang(1-9);水解AngⅡ生成Ang(1-7)。Ang(1-7)作用于Mas受体从而抑制HSCs活化发挥抗肝纤维化的生物学效应［2］，Ang(1-7)可以促使缓激肽(bradykinin，BK)、一氧化氮(nitric oxide，NO)、前列腺素(prostaglandin，PG)的生成，经其特异性受体Mas受体可以发挥扩张血管、降低血压、抗增殖和调节水电解质等作用［20］。此外，Ang(1-7)还具有保护血管内皮，抑制细胞收缩，维持血管舒张等功能。

ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴特异性激动剂AVE0991具有扩血管和调节血管收缩、调节血压与压力反射、保护心脏、肾脏及调节水钠平衡、保护糖尿病靶器官等作用。一项有关Ang(1-7)作用的研究显示 AVE0991能够抑制 TGF-β1/Smad2信号通路，降低TGF-β1和Smad2的mRNA和蛋白的表达，而Mas受体拮抗剂A779则能产生相反的作用［21］。也有报道指出A779能够加重实验性纤维化肝脏的损伤、升高TGF-β1和羟脯氨酸的水平，从而证实了Ang(1-7)作用于Mas受体后使Mas受体激动，胶原蛋白和TGF-β1表达减少，对肝纤维化起保护作用［22］。除此之外，Mas受体在体内可以对抗AT1R的作用。英嵩崧等［23］首次提出Ang(1-7)可抑制AngⅡ诱导的Rock2 mRNA的表达。此作用可被A779明显抑制。从而证实Ang(1-7)可抑制AngⅡ诱导的 Rho-Rock通路来抑制HSCs的收缩。

Herath等［24］通过研究证实ACE2及其产物Ang(1-7)及Mas受体轴可能减轻AngⅡ在肝脏疾病中的损伤作用。胆管结扎组小鼠肝脏的ACE2活性、血浆Ang(1-7)水平及Mas受体的表达均明显高于对照组相关指标。灌流实验证实胆管结扎组小鼠肝脏中Ang(1-7)主要来源于AngⅡ的分解，这种现象在加入了ACE抑制剂后更加明显。随后的实验研究进一步探讨了ACE2、ACE和中性肽链内切酶对肝脏中来源于AngⅡ的Ang(1-7)的作用及其对门脉压力的影响，证明肝脏产生Ang(1-7)的主要作用底物是AngⅡ，由Ang I直接转换为Ang(1-7)的量很少［25］。这些结果支持了肝损伤过程中ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴的出现，ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴可能拮抗AngⅡ的作用。

Paizis等［26］发现在胆道结扎的动物和人类肝硬化中，ACE2广泛的表达及上调。最近的一组数据表明，胆道结扎大鼠通过增加RAS的表达肝纤维化发展迅速，如ACE、AT1受体和AngⅡ、ACE2及Ang(1-7)的活性均增加。事实上肝内ACE2、Mas和Ang(1-7)上调可能性的增加说明该受体轴对RAS介导的肝损伤有反调节应答作用［25］。同样，在以CCl4诱导的肝纤维化大鼠的肝脏以及加入AngⅡ处理的HSC中，ACE2mRNA及蛋白、Mas受体mRNA的表达上调，而在加入ACE抑制剂后出现了进一步的上调［16］。

Osterreicher等［27］探讨了ACE2基因敲除对肝脏的长期影响、ACE2在急性和慢性肝病中的作用及 Ang(1-7)在HSCs活化过程中的作用，该研究亦证实Ang(1-7)能够抑制AngⅡ诱导的HSCs外信号调节激酶(extracellular signal regulated kinase，ERK)的磷酸化。ACE2活性的丢失将会加重慢性肝损伤模型中的肝纤维化，从而显示出ACE2重组体对肝纤维化治疗的潜力。

2 展望

综上所述，AngⅡ通过AT1R发挥促纤维化的作用，但在近几年的国内外研究中发现，ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴对肝纤维化的发生发展起保护作用。但ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴的具体作用机制及临床应用尚有待进一步探索。目前，基于RAS研发抗纤维化的药物已经面世，如ACE抑制剂、AngⅡ拮抗剂、AT1R阻断剂等。相对应的，如果我们能从ACE2-Ang(1-7)-Mas受体轴出发，研制ACE2、Ang(1-7)的激动剂，相信会对肝纤维化的治疗提供很好的帮助。随着科研的不断进步，相信肝纤维化的治疗不再是难事。

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