特定细胞自噬在肝纤维化中的研究

万金龙，赵永忠

（桂林医学院附属医院消化内科，广西桂林 541000）

1 自噬与肝纤维化概况

自噬是一种细胞内降解过程。通常细胞自噬活性较低，当细胞处于营养缺乏、低氧等应激条件下，细胞自噬机制被激活并形成溶酶体。胞内衰老、病变的细胞器和入侵的微生物被输送至溶酶体进行消化分解以维持细胞内稳态[1]。

在慢性肝脏损伤过程中，细胞外基质（Extracellular matrix，ECM）弥漫性沉积与异常发布最终导致肝纤维化[2]。急/慢性肝损伤持续活化肝星状细胞（Hepatic stellate cell，HSCs）是肝纤维化的中心环节，是ECM沉积的最主要成因[3]。研究发现，肝纤维化牵涉到一个复杂的多细胞反应，任何单一的细胞或者信号通路均无法解释其发生发展机制。因此，总结特定种类细胞自噬在肝纤维形成中的作用，包括HSCs、肝巨噬细胞（Kupffer cells，KCs）、肝细胞和肝窦内皮细胞（Liver sinusoidal endothelial cells，LSECs）。

2 特定种类细胞自噬与肝纤维化

2.1 肝星状细胞

在肝脏疾病中，自噬在肝纤维化中的作用仍有争议。Gao等[4]发现HSCs中的SHP2通过抑制自噬、激活mTOR途径来增强细胞外囊泡（Extracellular vesicles，EVs）释放，从而发挥其促纤维化作用。抑制SHP2-mTOR信号传导可能成为治疗肝纤维化的新靶点。诱导激活自噬会降解小鼠肝脏中的I型胶原从而抑制纤维化[5]。Wang等[6]在体外细胞实验中用高渗葡萄糖和PDGF刺激后发现，HSC-T6中的自噬升高，进一步研究发现ASIC1a可通过CaMKKβ/ERK信号传导途径诱导自噬，从而促进高葡萄糖和PDGF诱导的肝星状细胞活化。Hernandez-Gea等[7]发现诱导自噬可降解脂滴为HSCs的活化和增殖提供能量。肝损伤体外细胞实验中HSCs的激活与自噬诱导的自噬空泡、LC3-Ⅱ水平和自噬通量等标记物增加同步。用3-甲基腺嘌呤（3-MA）抑制自噬可降低HSCs活化和改善纤维化。

2.2 肝巨噬细胞

肝巨噬细胞是肝脏内最主要的驻留型巨噬细胞。KCs存在于内皮细胞的窦腔面或游离于窦周间隙内，与构成血管壁的内皮细胞相粘附，起到调控组织和基质修复的作用。目前，研究人员认为肝巨噬细胞可促进肝细胞和肝星状细胞增殖，也有研究指出肝巨噬细胞在肝纤维化发生、发展及逆转的不同时期扮演不同的角色。

在慢性肝损伤中，巨噬细胞可释放促进肝细胞凋亡的介质，参与炎症细胞的募集和肝纤维化细胞的活化。最新研究表明，巨噬细胞的自噬可调节炎症小体并保护肝脏免受损伤[8]。Liu等[9]报道过量的脂质积累可以降低细胞自噬水平，其后果是直接导致促炎性M1型巨噬细胞增加和抗炎性M2型巨噬细胞极化减少，引起肝脏炎症及肝损伤。Sun等人[10]发现自噬缺陷的KCs通过增强线粒体ROS-NF-kB-IL1α/β途径促进肝脏纤维化。综上所述，可以认为KCs自噬具有保肝和抗纤维化的作用。

2.3 肝实质细胞

肝细胞自噬可以改善纤维化。Kong等[11]发现姜黄素可增加肝细胞的自噬通量并减少肝细胞的上皮-间质转化，从而抑制细胞外基质的产生，减轻肝纤维化。Jia等[12]报道在四氯化碳诱导的肝纤维化中，SVIP（Small VCP/p97 interacting protein）可诱导自噬并延缓肝纤维化。SVIP保护肝细胞的机制可能与减少肝细胞内脂肪酸的积累并与增强脂肪变性肝脏中的抗氧化作用有关。Zhang等[13]研究表明，IL-17A/STAT3信号通路通过抑制肝细胞自噬引起肝纤维化，阻断该通路可恢复肝细胞自噬来改善实验性肝纤维化。

2.4 肝窦内皮细胞

在肝脏的细胞组成中，肝窦内皮细胞（LSECs）是肝脏非实质细胞的主要细胞群。肝窦壁由肝窦内皮细胞构成，其特点是存在缺乏基膜的毛细血管窗孔。Luo等[14]报道人类纤维化肝脏标本中LSECs的自噬增加，在CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型中，Caveolin-1的自噬性降解、自噬抑制剂3-MA的应用可维持LSECs窗孔并改善肝纤维化。但与上述研究成果相反，Ruart等[15]报道自噬可以维持LSECs的稳态，有助于在肝病早期阶段维持内皮表型并保护LSECs免受氧化应激，内皮自噬的丧失也会损害LSECs处理氧化应激的能力并加重肝纤维化。Chen等[16]研究发现，用CCl4处理1周的小鼠的LSEC与正常小鼠相比具有更少的不同大小的窗孔，在治疗2周和4周后窗孔进一步减少，并且最终在6周后消失。该结果可能提示，LSECs在不同时期发生自噬可能对肝纤维化造成的影响不尽相同，在早期有助于改善肝纤维化，6周后则有可能加重肝纤维化。

3 结语

肝脏由实质细胞和非实质细胞组成，不同细胞功能各异。在应激或病理损伤后，不同细胞类型的自噬状态对肝脏功能的调节不尽相同。由于诱导肝脏内一种或多种细胞同时发生自噬的因素可能存在一致性，容易在体内造成串扰或叠加效应，如LSECs自噬可通过窗孔的扩大与缩窄，影响HSCs的激活或恢复静止状态。此外，饥饿作为细胞自噬的共同激活因素，可同时激活肝内多种实质细胞或非实质细胞，实现自噬效应的叠加，但以哪种细胞自噬为主尚未明确。细胞自噬对肝纤维化的影响至今仍存在巨大争议，针对肝纤维化启动自噬治疗可能是一把双刃剑。因此，无论是采取诱导自噬还是抑制自噬进行抗纤维化研究均应具体分析。明确肝内不同细胞自噬的串扰及叠加效应对肝纤维化的影响，靶向自噬肝脏中的特定细胞类型是研究肝纤维化的一种有效策略。