近年來,通過研究發現,多種細胞因子通路參與及調控 HSC 凋亡,目前研究較多的有 TGF-β/smads 通路、ERK 通路、JAK/STAT 通路、Fas/FasL 通路等。研究清楚 HSC 激活的信號通路能為抗肝纖維化治療用藥提供更有效的指導?,F就以中藥干預 PI3K/AKT 信號通路對肝纖維化的影響為研究方向進行深入歸納總結。
1、 PI3K/AKT
磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3K)是近年發現的一種與細胞內信號傳導有關的第二信使,是一類特異性磷酸化肌醇磷脂 3 位羥基的激酶,是生長因子受體家族信號轉導通路中的重要成員。根據哺乳動物細胞中底物和結構特異性不同,PI3K 分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中,以能被細胞表面受體激活的Ⅰ型 PI3K 研究最多。PI3K 能催化磷脂酰肌醇的 3-OH 端磷酸化,產生磷脂酰肌醇三磷酸鹽(phos-phatidylinositol trisphosphate,PIP3)。PIP3 作為第二信使與 Akt 的PH 結構域結合。PDK1 phosphoinosit-使其從胞質轉位至細胞膜,定位于 PDK1(磷酸肌醇依賴性激酶 1)和 PDK2 附近,Akt 的構象發生變化,暴露其磷酸化位點,PDK1 磷酸化 Akt 的 Thr308,PDK2 磷酸化 Ser473;活化的 Akt 脫離質膜進入胞質和胞核,引起信號轉導通路的級聯反應,從而調節細胞的生存、增殖、分化、凋亡等重要的生物學事件。
Akt 又稱蛋白激酶 B(簡稱 PKB),是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,在細胞內信號傳導系統中位于 PI3K 的下游。Akt 主要通過與含有絲氨酸/蘇氨酸殘基的底物磷酸化,從而發揮廣泛的生物學效應,主要包括抗凋亡、促進細胞增殖等作用。PI3K/Akt 作為一個傳導通路的全新信號系統,與細胞存活有直接的關聯。該信號通路的家族成員-Akt 為該通路中的核心分子,在抗凋亡的過程中是一個重要的媒介。PI3K/Akt 信號途徑是一條經典的信號通路,在細胞存活與分化、細胞生長、運動和凋亡等多種生理、病理過程中起重要作用。
2、 PI3K/AKT 與肝纖維化
肝纖維化(HF)是指各種原因所致的肝臟內纖維結締組織增生,ECM 的合成大于降解導致肝內 ECM 過度沉積的病理過程。研究證實,肝星狀細胞(HSC)是 ECM 的主要來源,HSC 激活是 HF 發生、發展的中心環節。肝細胞、星狀細胞、內皮細胞等自身可產生多種細胞因子與活化產物,這些因子可以通過各種信號通路調節HSC 的功能,其中,PI3K/Akt 是重要的通路之一。Son等發現,將磷脂酰肌醇 3 激酶信號轉導途徑特異性抑制后,HSC 的增殖、活化被抑制,凋亡增加,膠原纖維及一些纖維化相關基因表達均顯著減少。說明通過干擾 PI3K/AKT 信號通路可以達到預防和緩解肝纖維化的作用。有報道,使用 PI3K 抑制劑和 MAKP 抑制劑,二者可降低 IGF-1 誘導的 HSC40%的 HGF 生成,但 PI3K 抑制劑比 MAKP抑制劑作用強 10 倍,推測 PI3K 傳導通路可能為 IGF-1 刺激 HSC合成 DNA 和產生 HGF 的重要通道。李娜等發現,PI3K 的抑制劑PI3103 可通過對 PI3K 信號通路的負調節作用來抑制 HSC 的增殖,進而減少細胞總數且減少其型膠Ⅰ原的分泌表達。由此可推斷,PI3K 的抑制劑 PI3103 可能對肝纖維化的逆轉有一定的療效。
Bataller等首先報道,血管緊張素 2 和 HSC 上的受體結合后,通過激活 P47PJOX,誘導 ROS 產生,活化 AKT 和 KAPK 并且增加活性蛋白的 DNA 結合活性,促進 1 型膠原和轉化生產因子 β1 表達,進而導致肝纖維化。牛麗文研究得出,HSC 是日本血吸蟲病肝纖維化過程中的關鍵細胞,而瘦素可通過增強 PBK 磷酸化,促進膠原合成和 a1(I)型前膠原 mRNA 表達,從而促進日本血吸蟲病肝纖維化的形成。
3、 中醫藥與肝纖維化
祖國醫學中沒有肝纖維化一詞,但根據肝纖維化的主要臨床表現可歸屬于脅痛、黃疸、積聚等病證?!鹅`樞·五邪》言:“邪在肝,則兩脅中痛”。肝為剛臟,主疏泄,性喜條達。若情志不舒,久病耗傷,或外感等病因,累及于肝膽,導致氣滯、血瘀或肝陰不足,絡脈失養,即可引起脅痛。邪客絡中,氣血不行,陽氣失煦,則津液不布,聚為痰飲,久之則成黃疸、癥積等病證。
目前研究指出,中藥對肝纖維化作用機制主要有以下幾點:
緩解肝細胞的炎癥反應;通過抑制肝星狀細胞的活化及促進肝星狀細胞的凋亡;抑制膠原蛋白的合成和促進膠原蛋白的吸收;通過調控相關細胞因子的表達。由于肝纖維化的機制過于復雜,且各機制之間能夠相互影響,相互作用,共同影響肝纖維化的進程,然而我們可以側重于從利用中藥調控相關機制中細胞因子的表達,促進肝星狀細胞的凋亡這個方向入手,從而達到中醫藥干預肝纖維化的目的。李驄等用中藥肝復康治療肝纖維化模型大鼠,實驗結果顯示,治療組大鼠肝組織 PI3KmRNA 水平明顯下調,而模型組大鼠肝組織 PI3KmRNA 明顯上升。結果顯示,PI3K/PKB 信號轉導通路參與了肝纖維化的發生,而復方中藥肝復康對肝纖維化有明確的治療作用。楊莉等發現,軟肝化堅顆粒藥物能使 HSC 細胞 FAKmRNA 的表達明顯下降。而活化的 FAK 能激活 PI3K,是PI3K 信號通路的關鍵分子。結果提示,軟肝化堅顆??赡芡ㄟ^PI3K/Akt 信號通路抑制 HSC-T6 細胞活化,發揮防治肝纖維化的作用。另有報道,扶正化瘀方可能通過阻斷 PI3K/Akt 信號通路,減少四氯化碳所引起的大鼠肝損傷,延緩纖維化進展,具有一定防治肝纖維化的作用。
4、 小 結
目前,研究中醫藥抗肝纖維化信號通路相關因子取得了較多的成果,但是不少研究局限于動物實驗階段,缺乏進一步臨床試驗的數據,這樣不利于發揮中醫藥的優勢防治肝纖維化的進展。我們應充分以傳統中醫理論為指導,利用中藥中特殊成分,結合現代的科學技術,著眼于肝纖維化的某個關鍵的階段或環節,兼顧其他階段的不同影響因素,綜合考慮聯合用藥達到防治肝纖維化的目標。