器官纤维化与逆转

器官纤维化与逆转★一、器官纤维化的概念人体组织器官在各种致损因素作用下，发生损伤并诱发炎症，启动修复反应，导致组织内细胞外基质（ECM）产生并沉积，在复杂的环境因素作用下，修复反应过度、过强及失控，使细胞外基质异常增多和过度沉积，最终导致器官组织结构改变和功能障碍，这就是器官纤维化。二、器官纤维化发生机制的研究（一）参与纤维化的几种细胞：巨噬细胞：致纤维化始动细胞细胞外基质产生细胞（ECM产生细胞）是指组织内能够产生ECM的细胞，或称为效应细胞部分器官主要ECM产生细胞肝脏门管区成纤维细胞肝星状细胞（HSC）肾脏间质成纤维细胞肾小球系膜细胞肺脏间质成纤维细胞肺泡成纤维细胞胰腺间质成纤维细胞胰腺星状细胞心脏间质成纤维细胞原始间充质细胞ECM产生细胞的活化生理状态下：静息状态病理状态下：ECM产生细胞—形态变化；明显增殖；分泌细胞因子；大量合成ECM并产生蛋白降解酶等一系列功能变化，被称为活化。★ECM产生细胞的活化是纤维化形成的关键步骤和核心环节。肌成纤维细胞⑴肌成纤维细胞（MFB，又称肌纤维母细胞）？胞浆表达a-SMA，具有平滑肌细胞功能的纤维母细胞⑵MFB的来源于活化的ECM产生细胞⑶MFB在纤维化进程中的作用？MFB的出现是纤维化进程中关键步骤，是控制纤维化进展的重要靶细胞。（二）细胞因子在纤维化中的作用参与器官纤维化常见的细胞因子有：TGF书、PDGF、bFGF、表皮生长因子（EGF）、IL-1、IL-6、IL-8、TNF-a、y-干扰素（IFN-y）和胰岛素样生长因子（IGF-1）等。正向调节（促进）纤维化的细胞因子：一Th2细胞因子IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13、TGF-B、MCP等。负向调节（抑制）纤维化的细胞因子：一Th1细胞因子IL-1、IL-2、IL-12、IL-15、IL-18、TNF-a、IFN-Y等。★体内外研究证明当细胞因子平衡以Th2型细胞因子占优势时就会发生纤维化。TGF-P为公认的治疗靶标TGF书能促进ECM产生细胞活化转变为MFB,后者能合成和分泌大量ECM；TGF书通过抑制ECM降解酶（如MMPs、PAs）的活性，增强这些降解酶抑制物（TIMPs、PAIs）的活性，从而减少ECM的降解；TGF书能增加ECM受体的表达，促进ECM与细胞粘附。TGF-P具有双面刃作用！结缔组织生长因子CTGFCTGF与TGF书关系密切，促进TGF书的致纤维化作用，此外，促使I型、111型胶原、FN等ECM的合成，在创伤愈合、器官纤维化发生中发挥作用。（三）血管活性物质在纤维化中的作用肾素-血管紧张素系统（RAS）⑴循环激素系统⑵局部内分泌系统肾、心、血管、肾上腺、脑等血管紧张素11（AngII）一效应分子血流动力学作用具有生长因子和促纤维化因子性质在肾小球硬化、肾间质纤维化和心肌纤维化的发生中起重要作用。AngII促进肾小球硬化和肾间质纤维化的主要机制：AngII通过影响全身及肾脏的血流动力学升高肾小球内压力，导致肾小球硬化发生AngII诱导肾小球系膜细胞及肾间质成纤维细胞增生、肥大及活化为MFB，使ECM产生增加，引起ECM积聚；AngII可刺激TGF-P表达；AngII能通过诱导PAI-1的表达，从而减少ECM的降解；AngI对单核细胞具有趋化作用，增加趋化因子的表达；ACE抑制剂和AngII受体拮抗剂可减轻肾小球硬化和肾间质纤维化的程度。2内皮素（endothelin,ET）ET主要由血管内皮细胞合成释放的，通过自分泌、旁分泌或内分泌等方式发挥作用。ET通过不同的机制参与肾、心、肝、肺等器官纤维化的发生。（四）ECM转换失衡与纤维化的关系ECM的蛋白降解酶⑴.丝氨酸蛋白酶类：纤溶酶原激活物（PAs）/纤溶酶系统⑵.基质金属蛋白酶类：MMPs2ECM的蛋白降解酶抑制物⑴.纤溶酶原激活物抑制物：PAIs⑵.基质金属蛋白酶组织抑制物：TIMPs★各种有害刺激都能启动纤维化形成过程，即ECM的过多合成和沉积，但在疾病的不同时期ECM的降解酶的表达和活性可能不一致。一般而言，在疾病早期，组织的固有细胞和早期活化的ECM产生细胞，既合成胶原又合成胶原降解酶，形成的胶原能及时被蛋白降解酶降解移除，胶原合成和降解处于平衡状态，不发生纤维化；而在损伤因素反复持续存在的疾病慢性阶段，ECM产生细胞被充分活化并转变为MFB，一方面胶原的合成明显增加，另一方面，由于TIMPs的合成和活性增加及/或MMPs的分泌和活性降低，蛋白降解酶降解能力下降，使胶原合成与降解之间的平衡被打破，最后引起ECM过多积聚发生纤维化。（五）纤维化形成的共同过程虽然不同组织和器官纤维化在病因、临床表现和自然病程等方面彼此有别，但这些纤维化性疾病的发生机制和过程具有一些基本的共同过程。大量研究证明，在细胞水平和分子水平上纤维化形成过程十分相似，★其中最一致和恒定的细胞分子事件是巨噬细胞浸润和活化、ECM产生细胞的活化、MFB的形成、TGF-p和CTGF的过度表达及ECM转换失平衡等。三、器官纤维化的治疗和逆转（一）器官纤维化可逆转吗？长期以来一直持悲观态度分子生物学的发展逐渐揭示器官纤维化的发生机制，为器官纤维化的逆转带来曙光。因为纤维化的发生机制有几个关键性步骤（？），所以纤维化的逆转也涉及这几个关键性步骤，即EMC产生细胞的活化、MFB的形成、TGF-p的过度表达和ECM转换失衡等。（二）器官纤维化的治疗虽然不同器官纤维化的治疗方法可能不尽相同，但基本治疗策略大致相似。这些★基本治疗策略主要包括：祛除致纤维化的原发病因；控制可能存在的炎症；抑制ECM产生细胞的增殖、活化和诱导其凋亡；拮抗致纤维化细胞因子及其受体；调整ECM合成及降解等。1.治疗靶标问题目前认为治疗纤维化最重要的靶标有三个，即ECM产生细胞、细胞因子和ECM。2抗纤维化药物三种近年正在研究的、比较特异的抗纤维化药物⑴己酮可可碱（pentoxifylline,Trental）⑵毗非尼酮（pirfenidone,PFD）⑶卤夫酮（halofuginone）四、肝纤维化（一）肝纤维化概念、病因与分类★肝纤维化：是指肝脏对各种致病原所致肝损伤后修复失调的病理过程，表现为肝脏中胶原等细胞外基质成分异常增多和过度沉积。肝纤维化是大多数慢性肝病的共同病理过程，是向肝硬化发展的必经之路。（二）肝纤维化的发生机制目前较公认的肝纤维化形成过程大致是：致肝损伤因子如病毒性肝炎、血吸虫病、化学毒性物质（酒精、四氯化碳）等，造成肝细胞损伤坏死，引起库普弗（KC）激活，分泌多种细胞因子，如TGF-艮PDGF、IL-1和TNF等，随同血小板、肝窦内皮细胞和肝细胞等分泌的各种细胞因子以及某些化学介质共同作用于静息状态的HSC，使其激活、转化为肌成纤维细胞（MFB,I期），通过自分泌及旁分泌作用，使HSC增殖（II期、炎症反应期）。由于a-干扰素（IFN-a）、TGF-p及成纤维细胞生长因子（FGF）自分泌作用，MFB（转化的HSC）进一步受到刺激，合成和分泌大量ECM（B期，炎症反应后期）。另外，大量证据显示HSC还参与ECM降解，在肝纤维化时ECM降解能力下降，ECM降解减少，以致ECM在肝脏内大量沉积；同时，在肝细胞等生成的血管内皮生长因子（VEGF）、PDGF和bFGF的共同作用下，促使内皮细胞发生表型改变，形成肝窦毛细血管化，即肝窦内皮细胞失窗孔，内皮细胞下间隙胶原沉积，肝窦与肝细胞之间形成连续性基膜，使狄氏腔变窄，导致肝细胞与肝窦间氧及营养物质交换受阻，这将进一步引起肝细胞功能恶化、动脉压力增高、纤维组织增生和肝纤维化形成。（三）肝纤维化的诊断方法及意义目前诊断肝纤维化的方法主要分三种，即活检病理诊断（创伤性检查）；影像学诊断；血清学诊断。综合分析结果，有助于早期发现肝纤维化的存在。病理学检查（肝活检）通过经皮肝穿、腹腔镜下目视或开腹手术等途径获得肝脏活组织，通过直接观察肝脏炎症、坏死、结缔组织的宽窄、分布和假小叶形成等情况来判断肝纤维化和肝硬化的程度，此方法无疑是确诊肝纤维化和肝硬化的最可靠依据，被视为肝纤维化诊断的金标准。缺点：具有创伤性的检查方法;一次少量取材难以全面反映整个肝脏的情况，限制了临床上广泛应用，只能在临床及有关检查不能确诊时才考虑选用。血清学检查目前尚无公认的特异性血清学诊断指标肝纤维化的血清学检查主要包括：⑴细胞外基质的检查PIIINP、IV-C、VI-C等胶原蛋白和LN、FN、HA等非胶原糖蛋白的检查。⑵胶原相关酶检查MMPs、TIMPs、脯氨酰羟化酶等⑶细胞因子检查TGF-B水平可反映慢性肝病组织炎症坏死及纤维化程度血清检查具有简便、快速、安全等优点，但是特异性不强，一般多项血清学检查并结合影像学检查以提高肝纤维化诊断的正确性。★临床常用来判断是否肝纤维化的四项血清学指标：（1）pinnp（血清iii型前胶原氨基端肽）：piiip、pern血清PIP升高反映肝内III型胶原合成活跃，提示活动性肝纤维化。正常值＜120ug/L。（2）iv-e（iv型胶原）：是构成基底膜主要成份，反映基底膜胶原的更新率，含量增高可较灵敏反映活动性肝纤维化过程，是肝纤维化的早期标志之一。正常值＜75ug/L。（3）LN（层粘蛋白）：为基底膜中特有的非胶原性糖蛋白，大量沉积引起肝窦毛细血管化和门管区纤维化，血清值与活动性肝纤维化及门静脉压力呈正相关。正常＜130ug/ml。（4）HA（透明质酸）：为糖胺聚糖的一种，由间质细胞合成，血清值可较准确灵敏地反映肝内已生成的纤维量及肝细胞受损状况，可反映肝病的全貌。正常值＜110mg/L。影像学检查⑴超声波检查灵敏度较差（仅约40%）彩超——不仅能反映肝内结缔组织增生等弥漫性变化，还能反映肝细胞结节性再生等局限性变化，对肝纤维化、肝硬化早期诊断有较大价值。肝纤维化时，肝包膜不（欠）光滑、粗糙、肝实质可见密集或较密小光点、回声普遍增强。肝硬化时，可出现鹅卵石样、地图样等再生结节声像。B超测定门静脉和脾静脉内径：门静脉主干内径＞13mm，脾静脉内径＞8mm时，排除其它因素，即可确定为门脉高压，提示肝纤维化及早期肝硬化的存在。还可测定脾脏的大小，若脾脏厚度N40mm，结合门静脉及脾静脉内径大小，判断肝纤维化及早期肝硬化的存在。⑵X线检查肝纤维化和肝硬化的X线检查方法根据其诊断目的不同，基本有三种：①食管和胃肠钡剂造影；②门静脉造影；③选择性肝动脉造影⑶CT和磁共振成像（MRI）CT和MRI不仅在显示肝脏整体解剖和肝脏与相邻组织的关系方面有相对的优势外，在动态增强扫描和功能性检查方面也有其优势，因此与超声检查相互印证，有利于肝纤维化的确诊和减少漏诊。评估肝纤维化、预测肝硬化有无新技术、新方法？★⑴FibroScan瞬时弹性肝纤测定法是利用穿过2-5cm大小的肝脏部分，50Hz（赫兹）波的剪切流速，然后将结果转换成千帕（KPa）压力值。FibroScan（FS）是一种新型的肝纤维化无创检测仪器，利用弹性波检测肝脏硬度，从而评估肝纤维化程度，即利用肝脏的僵硬程度来判断肝脏纤维化/硬化的分级。FS测定值对肝纤维化、肝硬化的评估测定值范围（kPa）评估病理程度0~7正常或轻度异常，相当于病理肝纤维化S07.1~11指标异常，相当于病理肝纤维化S1〜S211.1~16明显升高，相当于病理肝纤维化S2〜S3>16提出肝硬化★⑵FibroTest，FT肝纤血清组合指标它需要从血清指标中筛选出五个指标：GGT（谷氨酰转肽酶）HAP（结合珠蛋白）TBIL（总胆红素）ApoA1（载脂蛋白A1）2巨球蛋白数据输入到电脑系统中进行评分，转换成肝纤维化的程度及分级数据。★目前无创性肝纤维化诊断手段有哪些？⑴诊断手段：①B超，②FibroScan，FS，③CT，④MRI，⑤肝纤维化4项检测⑥肝纤血清组合指标（fibroTest，FT）⑵适用范围：各种慢性肝病（六）肝纤维化的治疗肝纤维化是诸多慢性肝病的共同病理改变，有发展为肝硬化和肝癌的危险性，由于疾病的复杂性，需要较长时间的治疗才有可能逆转纤维化。★目前对肝纤维化的治疗策略是：⑴去除病因⑵保护肝细胞，抗氧化⑶抗炎症，免疫调节⑷抑制肝星状细胞活化⑸调节ECM的合成与降解⑹促进肝细胞再生去除病因抗肝纤维化治疗⑴干扰素-a、y（IFN-a、y）干扰素-a、y（IFN-a、y）除能抗肝炎病毒，也能直接抑制肝星状细胞的活化和增殖、细胞外基质的合成。目前，IFN-Y已在我国批准用于肝纤维化的治疗（是世界上第一个批准用于治疗肝纤维化的西药）。⑵拉米夫定为第二胞苷双脱氧核苷类似物拉米夫定能有效抑制乙肝病毒DNA的复制，治疗2年后肝纤维化有不同程度的减轻，或延缓其进程，如治疗时间更长，还可能使已形成的肝纤维化逆转。但不能随便停药，此外，长期使用可产生病毒的耐药变异性。⑶抗炎药⑷保肝药⑸细胞因子药物⑹基因治疗近年来，肝纤维化基因治疗取得较大进展，但目前存在的主要问题是基因导入的靶向性、表达效率、可调控性及安全性尚未完全解决，因此要将基因治疗真正用于临床以逆转或治愈肝纤维化可能还需要一个较长的过程。⑺中医治疗中医对抗纤维化也有不少研究，目前抗纤维化比较有效的单味中药如汉防已甲素、丹参、黄芪、柴胡、苦参、甘草甜素、当归、川芎嗪、冬虫夏草、大黄素等。另外近年来中药制