Appearance
本报告由 MaltSci•麦伴科研 基于最新文献和研究成果撰写
肝纤维化的机制是什么?
摘要
肝纤维化是一种由多种肝脏损伤因素引起的病理状态,其特征是肝脏内细胞外基质的异常沉积,最终可能导致肝硬化和肝功能衰竭。近年来,随着对肝纤维化机制的深入研究,学者们逐渐认识到这一过程并非单一的病理现象,而是由多种细胞类型、信号通路及微环境因素相互作用所驱动的复杂生物学过程。肝星状细胞(HSCs)的活化被认为是肝纤维化发展的关键环节,这些细胞在肝脏损伤后从静息状态转变为合成胶原蛋白的活跃状态,进而促进纤维化的发生。此外,免疫细胞的参与、肝细胞的凋亡、肝脏微环境的改变及多种细胞因子的作用均在肝纤维化的进程中发挥着重要作用。研究表明,HSCs的活化、炎症反应、细胞外基质的异常沉积、氧化应激及表观遗传学机制是肝纤维化的重要机制。临床上,肝纤维化的表现包括乏力、食欲减退、黄疸等,早期诊断和评估对于改善预后至关重要。目前的治疗策略主要集中在去除致病因素和控制肝损伤上,然而,针对肝纤维化的特效药物仍在研发中。未来的研究方向应聚焦于深入理解肝纤维化的机制,探索新的治疗靶点,以期改善肝纤维化患者的预后。
大纲
本报告将涉及如下问题的讨论。
- 1 引言
- 2 肝纤维化的定义与分类
- 2.1 肝纤维化的病理特征
- 2.2 肝纤维化的分类及其临床意义
- 3 肝纤维化的病理机制
- 3.1 肝星状细胞的活化
- 3.2 免疫细胞在肝纤维化中的作用
- 3.3 细胞因子与信号通路的调控
- 4 微环境对肝纤维化的影响
- 4.1 肝脏微环境的组成
- 4.2 微环境变化对肝纤维化的促进作用
- 5 肝纤维化的临床表现与诊断
- 5.1 肝纤维化的临床症状
- 5.2 诊断方法与评估标准
- 6 肝纤维化的治疗策略
- 6.1 现有治疗方法
- 6.2 新兴疗法的研究进展
- 7 总结
1 引言
肝纤维化是一种由多种肝脏损伤因素引起的病理状态,其特征是肝脏内细胞外基质的异常沉积,最终可能导致肝硬化和肝功能衰竭。近年来,随着对肝纤维化机制的深入研究,学者们逐渐认识到这一过程并非单一的病理现象,而是由多种细胞类型、信号通路及微环境因素相互作用所驱动的复杂生物学过程[1]。肝星状细胞(HSCs)的活化被认为是肝纤维化发展的关键环节,这些细胞在肝脏损伤后从静息状态转变为合成胶原蛋白的活跃状态,进而促进纤维化的发生[2]。此外,免疫细胞的参与、肝细胞的凋亡、肝脏微环境的改变及多种细胞因子的作用均在肝纤维化的进程中发挥着重要作用[3][4]。
肝纤维化的研究意义在于其对公共健康的深远影响。根据统计数据,肝纤维化是导致肝硬化和肝癌的主要原因,且全球范围内其发病率持续上升[5]。因此,深入理解肝纤维化的机制不仅有助于早期诊断和评估疾病的严重程度,还有助于开发新的治疗策略,以逆转或减缓肝纤维化的进展[6]。当前,尽管已有一些针对肝纤维化的治疗方法,但有效的疗法仍然相对匮乏,这突显了对新治疗策略的迫切需求[7]。
现阶段,关于肝纤维化的研究已经取得了一定的进展。学者们通过多种实验手段探讨了肝纤维化的发病机制,包括细胞信号通路的激活、细胞间相互作用及微环境的改变等[3][8]。例如,肝星状细胞的活化被认为是纤维化的中心事件,而相关的细胞因子如转化生长因子β1(TGF-β1)在这一过程中起着关键的调控作用[9]。同时,免疫细胞在肝纤维化中的作用也逐渐受到重视,尤其是它们如何通过释放炎症因子来促进HSC的活化和纤维化进程[10]。
本报告将综合近年来的研究成果,系统梳理肝纤维化的主要机制,具体包括肝纤维化的定义与分类、病理机制、微环境影响、临床表现与诊断、治疗策略等方面。首先,第二部分将详细介绍肝纤维化的病理特征及其分类与临床意义;第三部分将探讨肝纤维化的病理机制,重点分析肝星状细胞的活化、免疫细胞的作用以及细胞因子与信号通路的调控;第四部分将讨论肝脏微环境对肝纤维化的影响,包括微环境的组成及其变化对纤维化的促进作用;第五部分将总结肝纤维化的临床表现与诊断方法;第六部分将回顾现有治疗策略及新兴疗法的研究进展;最后,第七部分将总结全文并提出未来的研究方向。
通过对肝纤维化机制的深入探讨,我们希望能够为相关领域的研究者提供有价值的参考,推动肝纤维化的早期诊断与治疗研究的进展。
2 肝纤维化的定义与分类
2.1 肝纤维化的病理特征
肝纤维化是由于慢性肝损伤引起的纤维瘢痕形成过程,独立于病因。其主要机制涉及肝星状细胞(HSCs)的激活、细胞外基质(ECM)的过度沉积、炎症反应以及氧化应激等多个方面。肝纤维化被认为是所有慢性肝病的共同病理基础,并且是慢性肝病进展至肝硬化的必要阶段[10]。
在肝纤维化的发病机制中,HSCs的激活是一个中心驱动因素。HSCs在肝损伤后被激活,转变为产生瘢痕的肌成纤维细胞,依赖于胶原蛋白丰富的ECM沉积来维持组织完整性[2]。此外,HSCs的激活还受到细胞外信号的调控,例如凋亡细胞释放的物质、旁分泌刺激、炎症因子及氧化应激[2]。
肝纤维化的机制也表现为动态的双向过程,具有自我修复和重塑的能力。主要机制包括肝细胞的反复损伤、损伤后炎症反应的激活以及HSCs的增殖和活化[1]。在这一过程中,微环境的变化也起着重要作用,异常的ECM沉积、瘢痕形成、血管生成和纤维生成等现象相互协同,影响肝纤维化的进展[1]。
此外,近年来的研究发现,表观遗传调控也在肝纤维化的发病机制中发挥着重要作用。包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传机制的改变可能会影响肝纤维化的进程[3]。例如,某些非编码RNA参与调控HSCs的活化和纤维化进程,提供了新的治疗靶点[11]。
总的来说,肝纤维化的机制是复杂的,涉及多个细胞类型、信号通路和环境因素的相互作用。理解这些机制对于开发有效的抗纤维化治疗策略至关重要。
2.2 肝纤维化的分类及其临床意义
肝纤维化是由多种慢性肝损伤引起的病理过程,表现为肝脏的纤维组织形成。它是肝脏疾病的常见病理基础,并且是慢性肝病进展为肝硬化的必要阶段。肝纤维化的机制复杂,涉及多个细胞类型、信号通路和微环境因素。
肝纤维化的主要机制包括以下几个方面:
肝星状细胞的激活:肝星状细胞(HSCs)是肝纤维化中主要的细胞类型,其在肝损伤后被激活并转化为肌成纤维细胞,负责产生细胞外基质(ECM)。这种转化过程受到肝细胞损伤和炎症的刺激。激活的HSCs通过分泌胶原蛋白和其他ECM成分,导致纤维化的发生[1]。
炎症反应:肝损伤后,受损的肝细胞会释放促炎因子,诱导炎症反应。这些炎症因子通过激活HSCs及其他免疫细胞,进一步加剧肝纤维化的进程[10]。研究表明,炎症信号通路在肝纤维化的发展中发挥着重要作用,促进了HSC的激活和ECM的积累[2]。
细胞外基质的异常沉积:在肝纤维化过程中,ECM的合成和降解失衡,导致其异常沉积。正常情况下,肝脏具备再生能力,但在持续的损伤和炎症下,ECM的积累会导致肝脏结构和功能的破坏,最终可能发展为肝硬化[12]。
氧化应激:氧化应激在肝纤维化的发生中也起着关键作用。肝细胞在损伤时释放的氧化应激产物能够刺激HSCs的激活,并促进纤维化进程[13]。研究显示,氧化应激可能通过直接作用于HSCs或通过促炎细胞因子的释放间接影响HSCs的行为[14]。
表观遗传学机制:近年来,表观遗传学在肝纤维化中的作用引起了广泛关注。研究发现,表观遗传修饰(如DNA甲基化和组蛋白修饰)在调控肝纤维化的发生和发展中发挥着重要作用[6]。这些修饰可能通过调节基因表达影响HSCs的活化和纤维化过程[3]。
肝纤维化的分类通常根据其病因、病理特征及进展程度进行。常见的分类包括酒精性肝纤维化、非酒精性脂肪肝病引起的肝纤维化、病毒性肝炎引起的肝纤维化等。这些分类不仅有助于理解疾病的机制,还为临床提供了指导,帮助制定相应的治疗策略[15]。
总之,肝纤维化是一个动态的过程,涉及多种细胞类型和复杂的信号通路。理解其机制有助于开发新的治疗策略,以逆转或减缓肝纤维化的进程。
3 肝纤维化的病理机制
3.1 肝星状细胞的活化
肝纤维化是一种复杂的病理过程,主要特征是肝脏中细胞外基质的异常积累,这种积累常常是由于慢性肝损伤引起的。肝星状细胞(HSCs)的活化在肝纤维化的发病机制中扮演着核心角色。HSCs在肝脏损伤后,从静息状态转变为增殖、分泌细胞外基质成分的活化状态,尤其是胶原蛋白的合成,从而促进纤维化的发展[16]。
在肝纤维化的发生过程中,HSCs的活化受到多种因素的调控。首先,肝细胞和库普弗细胞等肝脏细胞释放的细胞因子、氧化物和生长因子等会刺激HSCs的活化。这些因子包括反应性氧种、氮氧化物、细胞因子以及一些脂类代谢产物,它们在肝脏微环境中发挥着重要的旁分泌作用[17]。其次,HSCs的活化过程涉及多个细胞间的信号传递,尤其是与肝脏内其他细胞(如肝窦内皮细胞、胆管上皮细胞、免疫细胞等)的相互作用,这些细胞的交流进一步影响HSCs的激活和功能[18]。
HSCs的活化不仅是肝纤维化的初始事件,还与纤维化的进展密切相关。活化的HSCs能够分泌多种强效的纤维化因子,促使肝细胞、门静脉成纤维细胞及骨髓来源的成纤维细胞合成并沉积胶原蛋白等结缔组织蛋白,这一过程导致肝脏结构的破坏和功能的丧失[19]。此外,HSCs的活化还与多种细胞信号通路的调控有关,例如丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)通路等,这些通路在HSCs的增殖、迁移和胶原蛋白合成中起着重要作用[20]。
近年来的研究表明,肝纤维化是一个动态的过程,其逆转是可能的。因此,针对HSCs的活化及其调控机制的研究,不仅有助于理解肝纤维化的发病机制,也为开发新的治疗策略提供了潜在的靶点[21]。例如,研究者们提出了一些基于靶向HSCs的治疗策略,以期更有效地干预肝纤维化的进展[18]。通过对HSCs及其活化机制的深入理解,可以为肝纤维化的早期诊断和干预提供新的思路和方法。
3.2 免疫细胞在肝纤维化中的作用
肝纤维化是由慢性肝损伤引起的一种病理过程,其机制涉及多种细胞和信号通路的复杂相互作用。肝纤维化的发生主要是由于肝细胞的损伤、炎症反应的激活以及肝星状细胞(HSCs)的活化与增殖。这一过程不仅涉及肝细胞的反复损伤,还与免疫细胞的作用密切相关。
首先,肝脏内的免疫细胞,如Kupffer细胞、自然杀伤(NK)细胞、T细胞和树突状细胞(DCs),在肝纤维化的发展中扮演了关键角色。Kupffer细胞是肝脏中最丰富的免疫细胞,它们通过产生反应性氧种和促炎细胞因子,促进肝纤维化的进展[22]。相对而言,NK细胞通过直接杀死活化的肝星状细胞,从而抑制肝纤维化[23]。
在肝纤维化的不同阶段,免疫细胞表现出独特且常常对立的功能。例如,T辅助17细胞(Th17)和调节性T细胞(Tregs)在肝纤维化中既能诱导损伤,也能促进组织修复。它们的细胞因子如IL-17、IL-22等在调节HSCs的活化中发挥重要作用[24]。此外,免疫细胞的异质性使得通过靶向这些细胞来治疗或逆转肝纤维化成为一个重要的研究方向[25]。
HSCs的活化是肝纤维化的核心,其活化受多种免疫介质的调控,包括Th17、Th22、Th9、MAIT细胞、ILCs以及γδ T细胞等[24]。这些免疫细胞通过分泌细胞因子来影响HSCs的行为,从而在肝纤维化的形成中起到关键作用。
肝纤维化的发生是一个动态的双向过程,涉及到细胞因子的相互作用与信号通路的交叉调控。例如,HSCs与免疫细胞之间的双向通讯对于纤维化的动态调节至关重要。研究显示,HSCs不仅被免疫细胞激活,同时也能通过分泌细胞因子来调节免疫细胞的功能[26]。这种相互作用的复杂性使得针对肝纤维化的治疗策略需要考虑到免疫微环境的塑性和多样性。
综上所述,肝纤维化的病理机制是由肝细胞损伤、免疫细胞的激活与相互作用以及HSCs的活化共同驱动的。理解这些机制对于开发新的抗纤维化治疗策略至关重要,未来的研究可能会揭示更多关于免疫细胞在肝纤维化中作用的细节,从而为临床治疗提供新的思路[27]。
3.3 细胞因子与信号通路的调控
肝纤维化是由多种慢性肝病引起的病理过程,其特征是细胞外基质(ECM)成分的过度积累,导致肝脏结构的显著破坏和功能障碍。该过程涉及多种细胞类型和复杂的信号通路。以下是肝纤维化的主要机制及其调控的细胞因子和信号通路。
首先,肝星状细胞(HSCs)的激活是肝纤维化的核心事件。HSCs在肝脏损伤后被激活,并转化为肌成纤维细胞,产生大量的细胞外基质成分,如胶原蛋白。这一过程受到多种细胞因子的调控,包括转化生长因子β1(TGF-β1)、白细胞介素(IL-1、IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等,这些因子通过不同的信号通路影响HSCs的激活和增殖[1][28][29]。
其次,JAK/STAT信号通路在肝纤维化中发挥了重要作用。许多细胞因子通过激活这一通路,促进HSCs的增殖和转化,从而加剧纤维化进程。例如,IL-6通过JAK/STAT3通路促进HSCs的活化,这一机制在肝纤维化的发展中至关重要[15][30]。
此外,免疫细胞在肝纤维化的发生中也起到重要作用。巨噬细胞通过分泌趋化因子和细胞因子,招募其他炎症细胞,并激活HSCs。CCL1是由巨噬细胞分泌的一种趋化因子,能够通过CCR8受体激活HSCs,促进肝纤维化的进展[15]。此外,炎症小体的激活也与肝纤维化的发生密切相关,炎症小体可以通过释放多种促炎细胞因子来加剧肝损伤和纤维化[31]。
除了上述机制,肝纤维化还受到多种细胞外信号和微环境的影响。肝脏的微环境通过调节ECM的沉积、血管生成和纤维生成,协同作用于肝纤维化的发生。例如,脂肪因子和内源性信号分子在肝损伤后可以影响HSCs的活化和功能,从而影响纤维化的进程[1][8]。
综上所述,肝纤维化的病理机制复杂,涉及多种细胞因子和信号通路的相互作用。理解这些机制不仅有助于揭示肝纤维化的病理过程,也为开发新的治疗策略提供了潜在的靶点。
4 微环境对肝纤维化的影响
4.1 肝脏微环境的组成
肝纤维化是由多种因素引起的复杂病理过程,其机制涉及肝脏微环境的动态变化。肝脏微环境由多种细胞类型、细胞间相互作用以及细胞外基质(ECM)组成,这些成分共同影响肝纤维化的发生和发展。
首先,肝脏微环境的组成包括肝细胞、肝星状细胞(HSCs)、肝巨噬细胞(库普弗细胞)、内皮细胞以及多种免疫细胞。这些细胞在肝脏的不同区域内相互作用,形成一个复杂的微环境。在肝纤维化过程中,肝细胞的损伤和炎症反应会激活HSCs,促使其增殖并产生过量的ECM,从而导致纤维化的进展[1]。
其次,肝脏微环境中的ECM成分及其物理性质(如刚度)对HSC的表型和功能有重要影响。研究表明,ECM的组成和刚度变化能够显著调节HSC的纤维生成表型及增殖能力。具体而言,某些ECM成分(如透明质酸和胶原III)会促进HSC产生胶原I,而胶原IV则可能抑制其产生[32]。在肝纤维化的微环境中,HSCs对生物化学和机械信号的响应会导致其活化,进一步促进纤维化的形成[33]。
此外,肝脏微环境中的免疫细胞也发挥着重要作用。肝脏具有免疫耐受特性,但在慢性损伤的背景下,免疫细胞(如M1型巨噬细胞)会释放促炎细胞因子,进一步加重肝脏的炎症和纤维化[34]。这种免疫细胞的相互作用和细胞因子的释放会导致HSCs的持续激活和ECM的异常沉积,从而形成纤维化微环境[12]。
综上所述,肝脏微环境的组成及其动态变化对肝纤维化的发生和发展起着关键作用。通过理解这些机制,可以为开发针对肝纤维化的新疗法提供重要的理论基础和实践指导。
4.2 微环境变化对肝纤维化的促进作用
肝纤维化是由慢性肝损伤引起的一种病理状态,其发展受到复杂微环境的显著影响。肝脏微环境的变化在肝纤维化的进程中扮演着关键角色,主要通过以下几种机制促进肝纤维化的发生和发展。
首先,肝脏微环境中的细胞相互作用和信号传导是肝纤维化的重要调控因素。肝星状细胞(HSCs)是肝纤维化的主要效应细胞,其激活和增殖与肝细胞的损伤及炎症反应密切相关。研究表明,肝细胞损伤后,HSCs会受到转化生长因子β(TGF-β1)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等细胞因子的刺激,进而激活纤维化通路,导致细胞外基质(ECM)的过度沉积和纤维化进程的加速[1][35]。
其次,肝脏的炎症微环境也是促进肝纤维化的重要因素。慢性肝炎、酒精性肝病及非酒精性脂肪性肝病等病理状态会导致肝脏内炎症细胞的浸润,炎症细胞分泌的细胞因子和化学因子进一步加剧了HSCs的激活和增殖,形成了一个正反馈循环,推动了肝纤维化的进展[34][36]。例如,研究发现,IL-1β和TNF-α能够诱导HSCs产生更多的ECM成分,从而加重纤维化[35]。
此外,肝脏微环境中的生物力学特性也对HSC的功能和行为产生重要影响。研究表明,肝纤维化组织的刚度增加会导致HSCs的活化和增殖,而在软微环境中,HSCs则表现出较低的纤维化特征。这表明,ECM的组成和物理特性对HSC的表型和功能具有调节作用,进而影响肝纤维化的进程[32]。
最后,微环境中的氧化应激和缺氧状态也是肝纤维化发展的重要机制之一。肝脏损伤后,HSCs会暴露在高水平的活性氧(ROS)中,ROS不仅促进HSC的激活,还会通过影响细胞间的信号传递和细胞间的相互作用,进一步推动肝纤维化的发展[37]。例如,氧化应激可以诱导HSCs产生更多的纤维化相关因子,从而加重纤维化程度[38]。
综上所述,肝纤维化的机制涉及多个层面,包括细胞间的信号传递、炎症反应、微环境的物理特性及氧化应激等。深入理解这些机制将有助于开发新的治疗策略,以逆转或减缓肝纤维化的进程。
5 肝纤维化的临床表现与诊断
5.1 肝纤维化的临床症状
肝纤维化是一种由多种慢性肝病引起的病理过程,主要表现为肝脏的纤维化,即纤维组织的异常积累。其临床表现和症状通常与肝脏功能的损害和肝脏病变的进展密切相关。
肝纤维化的临床表现可能包括:
乏力和虚弱:患者常常感到精力不足和全身无力,这是由于肝功能受损,影响了代谢和能量产生。
食欲减退和体重下降:肝脏在消化和营养吸收中起着重要作用,肝功能受损可能导致食欲不振和体重减轻。
腹部不适或疼痛:尤其是在肝脏区域,可能出现胀痛或不适感,通常与肝脏肿大或其他并发症有关。
黄疸:肝脏功能受损会导致胆红素代谢异常,进而引起皮肤和眼睛的黄染。
腹水:肝纤维化可能导致门静脉高压,进而引发腹水的形成,表现为腹部膨胀和不适。
肝掌和蜘蛛痣:这些是由于激素代谢改变和血流动力学变化所致的皮肤表现。
出血倾向:由于肝脏合成凝血因子的能力下降,患者可能会出现出血或瘀伤的倾向。
肝纤维化的诊断通常依赖于病史、体格检查、实验室检查和影像学检查。实验室检查可能包括肝功能检测、凝血功能测试和肝炎病毒标志物的检测。影像学检查,如超声、CT或MRI,能够评估肝脏的大小、结构及可能的纤维化程度。此外,肝活检仍然是评估肝纤维化程度的金标准,尽管非侵入性检测方法(如肝弹性成像)逐渐得到广泛应用。
总之,肝纤维化的临床表现多样,且与病因、纤维化程度及肝功能损害的严重程度密切相关。对于早期发现和及时干预,能够显著改善患者的预后。
5.2 诊断方法与评估标准
本知识库信息不足,建议更换知识库或者补充相关文献。
6 肝纤维化的治疗策略
6.1 现有治疗方法
肝纤维化是一种由多种慢性肝病引起的病理过程,其机制复杂,涉及多种细胞和分子信号通路。肝纤维化的形成主要是由于肝脏持续损伤所导致的肝细胞损伤、炎症反应及肝星状细胞(HSCs)的激活和增殖。
肝纤维化的主要机制包括以下几个方面:
肝星状细胞的激活:HSCs是肝脏主要的细胞外基质(ECM)合成细胞,其在肝脏受损后被激活并转化为肌成纤维细胞,进而促进ECM的沉积[2]。激活的HSCs会分泌多种细胞因子,进一步加重炎症和纤维化进程[1]。
炎症反应:肝脏损伤导致的肝细胞死亡会引发一系列炎症反应,促使多种炎症细胞(如巨噬细胞)聚集并释放促炎细胞因子。这些因子能够刺激HSCs的激活,并促进肝纤维化的进展[10]。
细胞外基质的沉积:在肝纤维化过程中,ECM的异常沉积是关键因素。肝脏的微环境通过调节ECM的合成与降解,影响纤维化的发生和发展[12]。
氧化应激:氧化应激在肝纤维化中起着重要作用,肝细胞在损伤时会释放氧化物,进而影响HSCs的激活和功能。研究表明,氧化应激能够促进HSCs的增殖和ECM的沉积[13]。
表观遗传学机制:越来越多的研究发现,表观遗传学的变化在肝纤维化的发生中也起到重要作用。DNA甲基化和组蛋白修饰等表观遗传学改变可以影响与纤维化相关的基因表达,从而促进纤维化进程[3]。
现有的肝纤维化治疗策略主要集中在以下几个方面:
去除致病因素:如戒酒、控制体重、抗病毒治疗等,去除导致肝损伤的因素是逆转肝纤维化的基础[8]。
抗纤维化药物:尽管目前针对肝纤维化的特效药物仍在研发中,已有一些药物在临床试验中显示出一定的效果。例如,直接作用于HSCs或其信号通路的药物正在探索中[39]。
干细胞治疗:研究表明,骨髓来源的间充质干细胞(BM-MSCs)在肝纤维化中发挥着双重作用,既可以促进纤维化,也可以通过分泌因子减轻肝损伤,干细胞治疗正在成为一种潜在的治疗策略[40]。
表观遗传学干预:通过调节表观遗传学机制,可能为肝纤维化的治疗提供新的方向,例如使用表观遗传学修饰剂来恢复正常基因表达[6]。
综上所述,肝纤维化的机制复杂,涉及多种细胞和信号通路的相互作用,现有的治疗策略虽然取得了一定进展,但仍需进一步研究以提高治疗效果。
6.2 新兴疗法的研究进展
肝纤维化是由慢性肝损伤引起的病理过程,其机制复杂,涉及多种细胞类型和信号通路。肝纤维化的发生通常是由于肝细胞反复受损、炎症反应的激活以及肝星状细胞(HSCs)的活化和增殖。HSCs是主要的细胞外基质(ECM)产生细胞,其活化与肝细胞损伤和炎症密切相关[1]。
在肝纤维化的发展中,细胞间的相互作用、细胞因子的作用以及基因表达的调控机制是重要的调节因素。肝星状细胞的活化是纤维化的核心事件,同时其他来源的基质产生细胞,如门静脉成纤维细胞、成纤维细胞和骨髓来源的肌成纤维细胞,也在纤维化过程中发挥作用。这些细胞通过复杂的相互作用引发纤维化反应[41]。
此外,肝纤维化的微环境中异常的ECM沉积、瘢痕形成、血管生成和纤维生成是由多种机制协同调节的。近年来的研究还揭示了肝纤维化的新机制,例如HSCs的表观遗传调控、瘦素和PPARγ通路、凝血系统以及自噬等[1]。通过揭示肝纤维化的机制,研究者们希望能够开发出潜在的治疗策略,以逆转和治疗纤维化反应,从而改善慢性肝病患者的预后[41]。
在治疗策略方面,目前尚无针对肝纤维化的特效药物,现有的治疗方法主要集中在去除有害因素和控制肝损伤上。近年来,针对HSCs的活化和胶原蛋白生成的研究取得了一些进展,显示出潜在的治疗靶点[42]。例如,抗纤维化药物的开发已经在体外和动物模型中得到了验证,并且一些临床试验正在进行中[41][42]。
新兴疗法的研究也在不断推进,尤其是在纳米技术和靶向药物递送系统的应用上,这些方法有望提高药物在肝脏的特异性和生物相容性[43]。此外,植物来源的黄酮类化合物也被发现具有抑制肝纤维化的潜力,这些化合物通过调节肝炎、氧化应激、纤维化相关因子的合成和分泌、HSCs的活化及ECM的合成与降解等机制发挥作用[44]。
总体而言,肝纤维化的机制和治疗策略的研究正在不断深化,尽管当前的治疗选择有限,但通过理解其病理生理机制和探索新兴疗法,未来有望开发出更有效的抗纤维化治疗方案。
7 总结
本报告综合了肝纤维化的研究进展,揭示了其复杂的病理机制及相关细胞的相互作用。肝星状细胞的活化是肝纤维化发展的核心,而免疫细胞的参与、细胞因子的调控及微环境的变化均在这一过程中发挥着重要作用。尽管目前已有一些治疗方法,但针对肝纤维化的有效疗法仍相对匮乏,亟需开发新的治疗策略。未来的研究应集中于深入理解肝纤维化的机制,探索靶向HSCs及其活化信号通路的干预措施,同时关注微环境的调节和表观遗传学的影响,以期为肝纤维化的早期诊断和治疗提供新的思路和方法。通过多学科的协作,推动肝纤维化的研究进展,最终改善患者的预后和生活质量。
参考文献
- [1] Rong-Jane Chen;Hsiang-Hua Wu;Ying-Jan Wang. Strategies to prevent and reverse liver fibrosis in humans and laboratory animals.. Archives of toxicology(IF=6.9). 2015. PMID:25963329. DOI: 10.1007/s00204-015-1525-6.
- [2] Chengu Niu;Jing Zhang;Patrick I Okolo. The possible pathogenesis of liver fibrosis: therapeutic potential of natural polyphenols.. Pharmacological reports : PR(IF=3.8). 2024. PMID:39162986. DOI: 10.1007/s43440-024-00638-w.
- [3] Qi-Qi Dong;Yang Yang;Hui Tao;Chao Lu;Jing-Jing Yang. m6A epitranscriptomic and epigenetic crosstalk in liver fibrosis: Special emphasis on DNA methylation and non-coding RNAs.. Cellular signalling(IF=3.7). 2024. PMID:39025344. DOI: 10.1016/j.cellsig.2024.111302.
- [4] M Eugenia Delgado;Beatriz I Cárdenas;Núria Farran;Mercedes Fernandez. Metabolic Reprogramming of Liver Fibrosis.. Cells(IF=5.2). 2021. PMID:34944111. DOI: 10.3390/cells10123604.
- [5] Pierre Bedossa;Valérie Paradis. Liver extracellular matrix in health and disease.. The Journal of pathology(IF=5.2). 2003. PMID:12845618. DOI: 10.1002/path.1397.
- [6] Runping Liu;Yajing Li;Qi Zheng;Mingning Ding;Huiping Zhou;Xiaojiaoyang Li. Epigenetic modification in liver fibrosis: Promising therapeutic direction with significant challenges ahead.. Acta pharmaceutica Sinica. B(IF=14.6). 2024. PMID:38486982. DOI: 10.1016/j.apsb.2023.10.023.
- [7] Naoshi Odagiri;Tsutomu Matsubara;Misako Sato-Matsubara;Hideki Fujii;Masaru Enomoto;Norifumi Kawada. Anti-fibrotic treatments for chronic liver diseases: The present and the future.. Clinical and molecular hepatology(IF=16.9). 2021. PMID:33317250. DOI: 10.3350/cmh.2020.0187.
- [8] Wajahat Mehal;Uyen To. New approaches for fibrosis regression in alcoholic cirrhosis.. Hepatology international(IF=6.1). 2016. PMID:27460408. DOI: 10.1007/s12072-016-9752-3.
- [9] Shao-Ru Chen;Xiu-Ping Chen;Jin-Jian Lu;Ying Wang;Yi-Tao Wang. Potent natural products and herbal medicines for treating liver fibrosis.. Chinese medicine(IF=5.7). 2015. PMID:25897319. DOI: 10.1186/s13020-015-0036-y.
- [10] Han-Jing Zhangdi;Si-Biao Su;Fei Wang;Zi-Yu Liang;Yu-Dong Yan;Shan-Yu Qin;Hai-Xing Jiang. Crosstalk network among multiple inflammatory mediators in liver fibrosis.. World journal of gastroenterology(IF=5.4). 2019. PMID:31543677. DOI: 10.3748/wjg.v25.i33.4835.
- [11] Guozhu Zhang;Kejia Wu;Xiaobo Jiang;Yuan Gao;Dong Ding;Hao Wang;Chongyuan Yu;Xiaozhong Wang;Naixin Jia;Li Zhu. The role of ferroptosis-related non-coding RNA in liver fibrosis.. Frontiers in cell and developmental biology(IF=4.3). 2024. PMID:39717848. DOI: 10.3389/fcell.2024.1517401.
- [12] Michitaka Matsuda;Ekihiro Seki. The liver fibrosis niche: Novel insights into the interplay between fibrosis-composing mesenchymal cells, immune cells, endothelial cells, and extracellular matrix.. Food and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association(IF=3.5). 2020. PMID:32640349. DOI: 10.1016/j.fct.2020.111556.
- [13] G Svegliati Baroni;L D'Ambrosio;G Ferretti;A Casini;A Di Sario;R Salzano;F Ridolfi;S Saccomanno;A M Jezequel;A Benedetti. Fibrogenic effect of oxidative stress on rat hepatic stellate cells.. Hepatology (Baltimore, Md.)(IF=15.8). 1998. PMID:9500700. DOI: 10.1002/hep.510270313.
- [14] Runping Liu;Xiaojiaoyang Li;Zhiming Huang;Derrick Zhao;Bhagyalaxmi Sukka Ganesh;Guanhua Lai;William M Pandak;Phillip B Hylemon;Jasmohan S Bajaj;Arun J Sanyal;Huiping Zhou. C/EBP homologous protein-induced loss of intestinal epithelial stemness contributes to bile duct ligation-induced cholestatic liver injury in mice.. Hepatology (Baltimore, Md.)(IF=15.8). 2018. PMID:28926118. DOI: 10.1002/hep.29540.
- [15] Shaoxi Diao;Liangyun Li;Jintong Zhang;Minglu Ji;Lijiao Sun;Wenwen Shen;Shuai Wu;Zixiang Chen;Cheng Huang;Jun Li. Macrophage-derived CCL1 targets CCR8 receptor in hepatic stellate cells to promote liver fibrosis through JAk/STAT pathway.. Biochemical pharmacology(IF=5.6). 2025. PMID:40122149. DOI: 10.1016/j.bcp.2025.116884.
- [16] S L Friedman. Molecular mechanisms of hepatic fibrosis and principles of therapy.. Journal of gastroenterology(IF=5.5). 1997. PMID:9213261. DOI: 10.1007/BF02934504.
- [17] M Vera;N Nieto. Hepatic stellate cells and alcoholic liver disease.. Revista espanola de enfermedades digestivas(IF=4.0). 2006. PMID:17092199. DOI: 10.4321/s1130-01082006000900005.
- [18] Fangming Yang;Heng Li;Yanmin Li;Yaokun Hao;Chenxiao Wang;Pan Jia;Xinju Chen;Suping Ma;Zhun Xiao. Crosstalk between hepatic stellate cells and surrounding cells in hepatic fibrosis.. International immunopharmacology(IF=4.7). 2021. PMID:34426110. DOI: 10.1016/j.intimp.2021.108051.
- [19] Joseph George;Mutsumi Tsuchishima;Mikihiro Tsutsumi. Metabolism of N-nitrosodimethylamine, methylation of macromolecules, and development of hepatic fibrosis in rodent models.. Journal of molecular medicine (Berlin, Germany)(IF=4.2). 2020. PMID:32666246. DOI: 10.1007/s00109-020-01950-7.
- [20] R S Britton;B R Bacon. Intracellular signaling pathways in stellate cell activation.. Alcoholism, clinical and experimental research(IF=3.2). 1999. PMID:10371415. DOI: .
- [21] Kaveh Baghaei;Sogol Mazhari;Samaneh Tokhanbigli;Gilda Parsamanesh;Helia Alavifard;Dedmer Schaafsma;Saeid Ghavami. Therapeutic potential of targeting regulatory mechanisms of hepatic stellate cell activation in liver fibrosis.. Drug discovery today(IF=7.5). 2022. PMID:34952225. DOI: 10.1016/j.drudis.2021.12.012.
- [22] Won-Il Jeong;Bin Gao. Innate immunity and alcoholic liver fibrosis.. Journal of gastroenterology and hepatology(IF=3.4). 2008. PMID:18336653. DOI: 10.1111/j.1440-1746.2007.05274.x.
- [23] Svetlana Radaeva;Rui Sun;Barbara Jaruga;Van T Nguyen;Zhigang Tian;Bin Gao. Natural killer cells ameliorate liver fibrosis by killing activated stellate cells in NKG2D-dependent and tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand-dependent manners.. Gastroenterology(IF=25.1). 2006. PMID:16472598. DOI: 10.1053/j.gastro.2005.10.055.
- [24] Minjie Wan;Jiawen Han;Lili Ding;Feng Hu;Pujun Gao. Novel Immune Subsets and Related Cytokines: Emerging Players in the Progression of Liver Fibrosis.. Frontiers in medicine(IF=3.0). 2021. PMID:33869241. DOI: 10.3389/fmed.2021.604894.
- [25] Peng Liu;Yerong Qian;Xin Liu;Xulong Zhu;Xufeng Zhang;Yi Lv;Junxi Xiang. Immunomodulatory role of mesenchymal stem cell therapy in liver fibrosis.. Frontiers in immunology(IF=5.9). 2022. PMID:36685534. DOI: 10.3389/fimmu.2022.1096402.
- [26] Deyu Xie;Yihui Huang;Yitian Yu;Weikai Jin;Xiangting Zhang;Fujun Yu. Interactions between hepatic stellate cells and immune cells: Implications for liver fibrosis.. Biochimica et biophysica acta. Molecular basis of disease(IF=4.2). 2026. PMID:41056595. DOI: 10.1016/j.bbadis.2025.168062.
- [27] Helene Gilgenkrantz;Rola Al Sayegh;Sophie Lotersztajn. Immunoregulation of Liver Fibrosis: New Opportunities for Antifibrotic Therapy.. Annual review of pharmacology and toxicology(IF=13.1). 2025. PMID:39259981. DOI: 10.1146/annurev-pharmtox-020524-012013.
- [28] Chang Cheng;Cheng Huang;Tao-Tao Ma;Tao Xu;Ya-Rui Wang;Lei Zhang;Li Jun. New surprises of suppressor of cytokine signalling in liver fibrosis.. Expert opinion on therapeutic targets(IF=4.4). 2014. PMID:24597641. DOI: 10.1517/14728222.2014.885953.
- [29] Bowen Li;Hui Wang;Yudian Zhang;Ying Liu;Tiejun Zhou;Bingru Zhou;Ying Zhang;Rong Chen;Juan Xing;Longfei He;Jennifer Mata Salinas;Sachiko Koyama;Fanyin Meng;Ying Wan. Current Perspectives of Neuroendocrine Regulation in Liver Fibrosis.. Cells(IF=5.2). 2022. PMID:36497043. DOI: 10.3390/cells11233783.
- [30] Xiaoni Kong;Norio Horiguchi;Masatomo Mori;Bin Gao. Cytokines and STATs in Liver Fibrosis.. Frontiers in physiology(IF=3.4). 2012. PMID:22493582. DOI: 10.3389/fphys.2012.00069.
- [31] Partha Pratim Das;Subhash Medhi. Role of inflammasomes and cytokines in immune dysfunction of liver cirrhosis.. Cytokine(IF=3.7). 2023. PMID:37639845. DOI: 10.1016/j.cyto.2023.156347.
- [32] Aidan Brougham-Cook;Ishita Jain;David A Kukla;Faisal Masood;Hannah Kimmel;Hyeon Ryoo;Salman R Khetani;Gregory H Underhill. High throughput interrogation of human liver stellate cells reveals microenvironmental regulation of phenotype.. Acta biomaterialia(IF=9.6). 2022. PMID:34800715. DOI: 10.1016/j.actbio.2021.11.015.
- [33] Ying Meng;Tong Zhao;Zhengyi Zhang;Dekui Zhang. The role of hepatic microenvironment in hepatic fibrosis development.. Annals of medicine(IF=4.3). 2022. PMID:36399108. DOI: 10.1080/07853890.2022.2132418.
- [34] Isabella Lurje;Linda Hammerich;Frank Tacke. Dendritic Cell and T Cell Crosstalk in Liver Fibrogenesis and Hepatocarcinogenesis: Implications for Prevention and Therapy of Liver Cancer.. International journal of molecular sciences(IF=4.9). 2020. PMID:33036244. DOI: 10.3390/ijms21197378.
- [35] Qun-Yan Yao;Ya-Dong Feng;Pei Han;Feng Yang;Guang-Qi Song. Hepatic microenvironment underlies fibrosis in chronic hepatitis B patients.. World journal of gastroenterology(IF=5.4). 2020. PMID:32774066. DOI: 10.3748/wjg.v26.i27.3917.
- [36] Yuchuan Jiang;Peng Chen;Kaishun Hu;Guanqi Dai;Jinying Li;Dandan Zheng;Hui Yuan;Lu He;Penghui Xie;Mengxian Tu;Shuang Peng;Chen Qu;Wenyu Lin;Raymond T Chung;Jian Hong. Inflammatory microenvironment of fibrotic liver promotes hepatocellular carcinoma growth, metastasis and sorafenib resistance through STAT3 activation.. Journal of cellular and molecular medicine(IF=4.2). 2021. PMID:33410581. DOI: 10.1111/jcmm.16256.
- [37] Dejun Yang;Kai Liu;Chunyan Cai;Jingjing Xi;Chunmei Yan;Zhaolei Peng;Yulin Wang;Lin Jing;Ying Zhang;Fan Xie;Xiaofang Li. Target-Engineered Liposomes Decorated with Nanozymes Alleviate Liver Fibrosis by Remodeling the Liver Microenvironment.. ACS applied materials & interfaces(IF=8.2). 2024. PMID:39530795. DOI: 10.1021/acsami.4c14357.
- [38] Gang Li;Dengqin He;Xiaojia Cai;Wen Guan;Yali Zhang;Jia-Qiang Wu;Hongliang Yao. Advances in the development of phosphodiesterase-4 inhibitors.. European journal of medicinal chemistry(IF=5.9). 2023. PMID:36809706. DOI: 10.1016/j.ejmech.2023.115195.
- [39] Daniel Sepulveda-Crespo;Salvador Resino;Isidoro Martinez. Strategies Targeting the Innate Immune Response for the Treatment of Hepatitis C Virus-Associated Liver Fibrosis.. Drugs(IF=14.4). 2021. PMID:33400242. DOI: 10.1007/s40265-020-01458-x.
- [40] Yan Liu;Xue Yang;Yingying Jing;Shanshan Zhang;Chen Zong;Jinghua Jiang;Kai Sun;Rong Li;Lu Gao;Xue Zhao;Dong Wu;Yufang Shi;Zhipeng Han;Lixin Wei. Contribution and Mobilization of Mesenchymal Stem Cells in a mouse model of carbon tetrachloride-induced liver fibrosis.. Scientific reports(IF=3.9). 2015. PMID:26643997. DOI: 10.1038/srep17762.
- [41] Gülsüm Özlem Elpek. Cellular and molecular mechanisms in the pathogenesis of liver fibrosis: An update.. World journal of gastroenterology(IF=5.4). 2014. PMID:24966597. DOI: 10.3748/wjg.v20.i23.7260.
- [42] Sophie Lotersztajn;Boris Julien;Fatima Teixeira-Clerc;Pascale Grenard;Ariane Mallat. Hepatic fibrosis: molecular mechanisms and drug targets.. Annual review of pharmacology and toxicology(IF=13.1). 2005. PMID:15471534. DOI: 10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.095906.
- [43] Somayeh Mahdinloo;Seyed Hossein Kiaie;Ala Amiri;Salar Hemmati;Hadi Valizadeh;Parvin Zakeri-Milani. Efficient drug and gene delivery to liver fibrosis: rationale, recent advances, and perspectives.. Acta pharmaceutica Sinica. B(IF=14.6). 2020. PMID:32874828. DOI: 10.1016/j.apsb.2020.03.007.
- [44] Bolin Zhao;Kai Liu;Xing Liu;Qiuxia Li;Zhibei Li;Jingjing Xi;Fan Xie;Xiaofang Li. Plant-derived flavonoids are a potential source of drugs for the treatment of liver fibrosis.. Phytotherapy research : PTR(IF=6.3). 2024. PMID:38613172. DOI: 10.1002/ptr.8193.
麦伴智能科研服务
在麦伴科研 (maltsci.com) 搜索更多文献
肝纤维化 · 肝星状细胞 · 细胞外基质 · 免疫细胞 · 信号通路
© 2025 MaltSci 麦伴科研
