中医药调控TGF-β1/Smad 信号通路防治肝纤维化的研究概况

周会霞，卢雨蓓

1 甘肃中医药大学 甘肃兰州 730000

2 甘肃省中医院 甘肃兰州 730050

肝纤维化是由急性或慢性肝损伤引发的可逆伤口愈合反应[1]，持续的肝损伤会促使肝纤维化进展为不可逆的肝硬化和肝癌[2]。据统计，我国死于肝病的人数约占全球肝病死亡人数的45%[3]。肝纤维化以细胞外基质沉积（extracellular matrix，ECM）为特征，ECM 主要来源于活化的肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）[4]，此外，活化的HSC 分泌多种促纤维化细胞因子，这也加剧了肝纤维化的发展[5]。由此研究者普遍认为，HSC 的激活是肝纤维化的核心驱动因素[6-8]。转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）是促肝纤维化的关键因子，可通过调控Smads 蛋白表达，激活HSC 分泌ECM，促进肝纤维化的发生发展，因此，通过阻断TGF-β1/Smad通路抑制肝纤维化的发生发展是关键环节之一[9]。中医药可有效抑制TGF-β1/Smad 信号通路转导，故本综述主要围绕中医药调控TGF-β1/Smad 信号通路防治肝纤维化的研究进展展开探讨。

TGF-β1/Smad 信号通路与肝纤维化

TGF-β1 介导的TGF-β1/Smad 信号通路是HSC 活化和肝纤维化形成的核心通路，主要由细胞膜外TGF-β1、膜上TβR 受体与膜内Smads 组成。在各种损伤因子作用下，肝脏内TGF-β1 表达大量增加，TGF-β1 先后通过与成纤维细胞等细胞膜上的受体Ⅱ（TβR-Ⅱ）和受体I（TβR-Ⅰ）结合并激活受体，诱导Smad2/3 发生磷酸化，并与Smad4 蛋白形成复合物被转运到细胞核，调控多个转录靶基因促进HSC 活化增殖，最终导致大量ECM 产生，形成肝纤维化。与此同时，活化的HSC 能合成并分泌TGF-β1，通过正反馈调节进一步加速HSC 激活、转化及合成胶原，ECM 大量沉积，促使肝纤维化进行性加重[10]。而Smad7 作为Smad3 的负反馈调节因子可以调节TGF-β1，阻止Smad2、Smad3 磷酸化，继而阻断信号的后续转导，使TGF-β1/Smad 信号通路恢复平衡状态，从而抑制肝纤维化的发生发展[11]。

中医对肝纤维化的认识

中医虽无“肝纤维化”的病名记载，但常根据其不同的症状表现，如乏力、纳差、胁下胀痛、胁下积块等将其划归于“胁痛”“积聚”“臌胀”“肝着”“黄疸”“癥瘕”等范畴。近年来，中医界对肝纤维化有了逐渐深入的了解。肖志鸿等[12]认为肝纤维化的基本病机为本虚标实，“本虚”为以脾虚为主的肝脾肾、气血亏虚；“标实”为湿热毒瘀互结，据此确立了以扶正祛邪为主，解毒、补虚、活血为辅的肝纤维化治则。杨粤戈等[13]认为，肝纤维化本质上是肝脏受损，肝失疏泄，气血不利，从而出现一系列症状，故治疗本病以疏肝健脾为主，辅以清热、祛湿、温阳等法。鲁军等[14]从肝肺、肝脾、肝肾的角度认为肝阳不足易致五脏发生病变，从而形成肝纤维化，故主张温肝暖阳法逆转慢性肝病肝纤维化。延国威等[15]对2014 年到2018 年中医药治疗肝纤维化的方药规律分析得出：组方高频药物主要是活血化瘀药，其次是健脾理气、升阳、滋阴的补虚药，再次是清热药，最后为祛湿的利水渗湿药。曹婷婷等[16]研究表明益气活血（益气与活血药物等剂量配比）联合清化瘀毒法通过干预TGF-β1/Smad 通路对肝纤维化大鼠的肝功能指标、肝纤指标及氧化应激指标均有较好疗效。刘定等[17]基于“五脏相关”理论，主张肝纤维化病位主要在肝，易传变他脏，且他脏功能失调亦可影响本脏，故不可见肝只治肝。曹正民等[18]认为，气血失调、肝脾不和乃肝纤维化的病机，因而针对肝纤维化施以调和气血为本，肝脾同调为辅的治则。综上所述，肝纤维化乃机体素虚，湿热疫毒侵袭，肝络受损，气血不利，逐渐演变而成。病因较为复杂且相互影响，致本病缠绵难愈，病机可概括为“虚损生积，正虚血瘀”，病位在肝，与脾肾关系密切，“益气养阴，活血祛瘀”为基本治则。在基本治法的基础上，尚需诸诊合参，辨证论治，随症加减，灵活运用。

图1 肝纤维化病因病机演变

中药调控实验研究

1 单味药及有效成分

目前临床研究较多的单味中药及有效成分可分为活血类（阿魏酸、姜黄素、三七总皂苷、莪术醇、丹参酮IIA、丹酚酸A）、理气类（橙皮素、和厚朴酚）、补虚类（黄芪甲苷、甘草素）、温里类（吴茱萸碱、胡椒碱）、利湿类（垂盆草总黄酮）、清热类（桑叶生物碱）等。阿魏酸在当归、川芎等中药材的含量较高，通过体外和体内实验研究发现，阿魏酸通过抑制TGF-β1/Smad 通路减弱TGF-β1 诱导的人肝星状细胞（LX-2）肝纤维化和四氯化碳（CCl4）诱导的大鼠肝纤维化[19]；姜黄素以剂量依赖性下调TGF-β1/Smad2 信号通路抑制LX-2细胞增殖，改善CCl4诱导的肝纤维化小鼠的肝组织和肝功能损伤[20]；皮下注射三七总皂苷降低TGF-β1和Smad3 的表达，改善CCl4诱导的肝纤维化小鼠的一般状态、血脂紊乱和肝纤维化病理情况[21]；RT-PCR和WB 检测结果发现，与模型组相比，莪术醇各组对TGF-β1、Smad2/3 基因和蛋白的表达均具有抑制作用，可以改善CCl4诱导的肝纤维化小鼠紊乱的肝组织结构和肝功能[22]；丹参酮IIA 通过调节TGF-β1/Smad 信号通路降低纤维化相关血清标志物水平，显著改善非酒精性脂肪性肝炎相关纤维化大鼠的肝脏脂肪浸润、炎症及肝功能[23]；丹酚酸A 可通过减少TGFβ1 信号、关键转录因子Smad3 表达及α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）延缓大鼠肝纤维化进展[24]；体外研究证实，橙皮素通过抑制TGF-β1/Smad 信号通路介导的ECM 和细胞凋亡来抑制胆管结扎诱导的肝纤维化进展[25]；体内和体外实验均表明和厚朴酚通过下调TGF-β1/Smad 信号通路和自噬降低HSC 活化和胶原蛋白表达，发挥抗肝纤维化作用[26]；黄芪甲苷通过调控TGF-β1/Smad 信号通路抑制HSC 活化，促进细胞凋亡，此外还可调节基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和基质金属蛋白酶抑制剂-2（TIMP-2）的表达促进ECM 的降解[27]；CCl4诱导的纤维化小鼠和LX-2细胞实验均表明，甘草素通过抑制TGF-β1/Smad 通路显著抑制HSC 激活，肝退变区域、炎症细胞浸润和α-SMA 染色强度减少[28]；吴茱萸碱可下调TGF-β1、α-SMA 以及Smad2/3 磷酸化水平，降低体外造血干细胞增殖和胶原代谢，改善CCl4诱导的大鼠脏组织病理异常和肝纤维化[29]；胡椒碱提高Smad7 表达水平，进一步抑制活化的HSC 和和肝细胞中的胶原沉积，发挥对硫代乙酰胺诱导的小鼠肝纤维化保肝作用[30]；垂盆草总黄酮通过干预Smads 通路抑制HSC 活化，降低肝纤维化指标，改善肝功能[31]；桑叶生物碱调控TGF-β1/Smad 信号通路抑制HSC 活化，减少ECM 生成，并下调基质金属蛋白酶抑制剂-1（TIMP-1）、上调基质金属蛋白酶-13（MMP-13）促进ECM 降解，治疗CCl4联合高脂饮食诱导的小鼠肝纤维化[32]。

2 复方及制剂

中药复方或相关制剂治疗肝纤维化的方药以益气活血、除湿祛毒、疏肝健脾为主，包括小柴胡汤、柴芪益肝方、桂枝茯苓丸、舒肝和络醒脾方、柔木丹、鳖甲育肝颗粒、紫七软肝颗粒等。通过CCK-8 细胞毒性实验发现，小柴胡汤（含柴胡、黄芩、半夏、人参、生姜、大枣、炙甘草等）组大鼠肝星状细胞（HSC-T6）存活率明显低于对照组，其机制与调控TGF-β1/Smad信号通路有关[33]，刘世政等[34]的实验研究也同样证实了这一机制；临床研究表明在降低乙肝表面抗原定量方面，柴芪益肝方加减（含柴胡、黄芪、白芍、丹参、鳖甲、女贞子、虎杖等）联合常规治疗优于单纯常规治疗，动物实验研究表明，柴芪益肝方可通过调节TGF-β1/Smad 抑制HSC 活化、减轻氧化应激反应和肝脏炎症，并调节基质金属蛋白酶-9（MMP-9）和TIMP-1 活性平衡，促进ECM 降解，从而显著减轻CCl4诱导的小鼠肝纤维化[35]；动物实验和细胞实验均表明桂枝茯苓丸（含桂枝、茯苓、牡丹、桃仁、芍药等）可通过抑制TGF-β1/Smad2 信号通路，下调TIMP-1表达，上调MMP-9 表达，减少HSC-T6 细胞的增殖和肝纤维化相关生物学标志物表达，改善肝纤维化[36]；舒肝和络醒脾方（含柴胡、当归、黄芪、莪术、鳖甲等）中、高剂量实验组可显著降低TGF-β1、Smad2 在蛋白和分子水平的表达，明显改善CCl4 诱导的肝纤维化大鼠的一般状态、肝细胞变性坏死、炎症细胞浸润及纤维化程度[37]；与模型组相比，柔木丹（含黄芪、鳖甲、枳壳、 柴胡、赤芍、丹参、川芎等）治疗3 周，小鼠肝组织中TGF-β1、Smad4 和α-SMA 表达均降低，ECM 减少，肝组织病理学改变减轻，肝功能明显改善[10]；鳖甲育肝颗粒（含鳖甲、山茱萸、柴胡、黄芩）通过抑制TGF-β1/Smad 通路，显著降低CCl4、乙醇诱导的肝纤维化大鼠肝组织含水量及肝纤四项指标水平，改善肝功能[38]；紫七软肝颗粒（含紫草、三七、赤芍、虎杖、黄芪等）高剂量组TGF-β1、Smad2 蛋白表达显著下调，紫七软肝颗粒各组对CCl4诱导的大鼠肝纤维化的肝功能、肝纤维化指标及脂质过氧化指标的改善能力均高于模型组[39]。

小结及展望

中医药可通过抑制TGF-β1/Smad 信号通路转导，有效发挥改善肝脏形态学结构、减轻肝脏纤维化程度、改善肝功能的作用。主要作用机制如下：一是抑制HSC 活化和增殖，或促进其调亡、自噬；二是调控MMPs 和TIMPs 之间的动态平衡，抑制ECM 的生成，或促进其降解；三是减少促炎细胞因子的释放，调控炎症信号通路，减轻肝脏炎症反应；四是减轻氧化应激反应，以稳定肝脏微环境，促进创伤愈合。但目前的研究大多集中在动物实验或细胞实验，仍缺乏相关临床实验对照；在文献检索过程中，发现近年来通过针灸调控TGF-β1/Smad 通路防治肝纤维化的研究存在较大空白；肝纤维化的形成过程是一个多细胞因子、多信号通路参与的复杂病理过程，目前的实验研究对中医药调控TGF-β1/Smad 通路防治肝纤维化过程中的协同效应挖掘的不够深入，值得进一步深入研究探讨。