刺猬在肝脏中的信号传递

摘要

刺猬路径的一般意义

刺猬（Hedgehog，Hh）是一种调节关键细胞命运决定的信号通路，包括增殖、凋亡、迁移和分化。该通路在胎儿发育过程中的组织形态发生中起着至关重要的作用。它还调节包括肝脏在内的许多成人组织的伤口愈合反应[24,84]. Hh信令中涉及的关键事件如所示图1Hh信号由一系列配体（声波刺猬-Shh、印度刺猬-Ihh和沙漠刺猬-Dhh）启动，这些配体与Hh应答靶细胞上表达的细胞表面受体（Patched-Ptc）相互作用。这种相互作用降低了另一种分子Smoothened（Smo）的活性，并允许细胞内信号的传播，最终导致调节Gli靶基因表达的胶质母细胞瘤（Gli）家族转录因子（Gli1、Gli2、Gli3）的核定位(图1a-b). 关于Hh信号通路的相关细节将在下一节中进行总结，以强调通路激活的一般含义及其调控的内在复杂性。本综述的其余部分集中于Hh信号在成人肝脏修复中的作用。

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图1

图1a。当Hh配体缺失时，Hh反应细胞中的Hh途径沉默能够对Hh配体反应的细胞（即Hh反应细胞）表达Hh受体。Patched（Ptc）是与Hh配体发生物理相互作用的受体。在缺乏Hh配体的情况下，Ptc抑制共受体样分子Smoothed（Smo）的激活。这种抑制阻止Smo与其他细胞内因子相互作用，从而稳定和积累胶质母细胞瘤（Gli）转录因子。因此，Gli蛋白通过各种细胞内激酶（PKA、GSK3b、CSK）进行磷酸化，变得泛素化，转移到蛋白酶体并被降解。Gli因子的可用性降低会影响其靶基因的转录。缺乏Gli1和Gli2通常会降低目标基因的转录，而缺乏Gli3可以刺激或抑制转录活性。

图1b：。Hh配体激活Hh通路信号Hh配体和Ptc之间的相互作用使其从Ptc的正常抑制作用中解脱出来。这导致最终抑制促进Gli磷酸化/降解的因子，并允许细胞积累Gli。其他抑制Gli-磷酸化的因子，如胰岛素样生长因子-1（IGF），也已被证明有助于稳定细胞中的Gli1，否则这些细胞能够产生这种蛋白。还有一份报告称，转化生长因子β（TGFb）可以通过可能独立于Smoothened的机制刺激Gli的积累。Gli因子的核积累反过来影响Gli靶基因的转录活性。Gli1和Gli2通常增加基因转录，而Gli3根据其翻译后修饰可以增加或减少基因转录。

Hh信号通路的详细信息

Hh信号可能通过自分泌、旁分泌或内分泌机制启动，这取决于Hh配体的来源是Hh应答细胞本身、邻近细胞还是在具有外泌体特征的膜相关颗粒中释放Hh配子的遥远组织中的细胞。Hh配体被合成为前肽，并经过自动催化裂解生成N末端片段，该片段在移动到质膜并释放到细胞外空间之前，被胆固醇和丙烯基化进一步修饰脂质。脂质修饰限制了Hh配体在组织内的局部扩散，但配体不需要与Hh反应细胞表面的跨膜受体Ptc结合[24,63,64]. 此外，从血液和胆汁中提纯了含有生物活性Hh配体的膜颗粒，允许在一个区域产生的Hh配体能在远处启动信号传递[87]. 膜相关分子Dispatched促进了Hh配体从Hh配体产生细胞中的释放，但所涉及的确切机制仍不清楚[24]. Hh前肽也可以在细胞外成熟。例如，在近端胃肠道，消化酶似乎催化Hh配体的裂解，生成具有生物活性的氨基末端片段[92].

各种生长因子、细胞因子和某些类型的细胞应激刺激配体生成细胞表达Hh配体(图2a). 例如，表皮生长因子（EGF）可以诱导胃壁细胞表达Shh[76]; 经血小板衍生生长因子（PDGF）治疗后，肝星状细胞出现Shh表达[90]或瘦素[8]. 在每种情况下，证明Shh的诱导依赖于PI3K/Akt信号的生长因子激活。据报道，在暴露于TGFb浓度足以引发最终凋亡的肝细胞中发生Ihh表达诱导[30]. 导致caspase 3激活和最终肝细胞凋亡的其他刺激也上调Shh和Ihh的表达[33]. 促凋亡刺激，如生长因子，是否参与PI3K/Akt影响Hh配体诱导，尚待确定。然而，总体研究结果表明，Hh配体的表达通常随着促进组织构建/重塑的各种刺激而增加。目前，对产生不同的Hh配体的生物学意义仍知之甚少。似乎不同的Hh配体是由不同的细胞类型/组织合成的（例如，在卵巢、睾丸和外周神经中，Dhh的产生特别强烈）[29,61,86]; Shh由肠隐窝细胞生成，而Ihh由绒毛尖端附近的肠细胞表达）[三]，但一些细胞显然能够产生多种配体（例如，肝细胞、胆管细胞和肝星状细胞均可表达Shh和Ihh）[33,56,90]. 很少有人对不同配体进行面对面的比较。尽管已经证明了许多相似之处[6,39]，不同配体激活Hh信号的效力不同[45,58]，一项研究报告称，Shh和Ihh的所有作用都不相同，即使在给定类型的Hh反应细胞中也是如此[2]

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图2

图2a：。健康和损伤肝脏中刺猬通路的差异活性健康肝脏表达低水平的Hedgehog（Hh）配体。几种类型的常驻肝细胞能够产生Hh配体，包括肝细胞、胆管细胞、肝星状细胞（HSC）、自然杀伤T（NKT）细胞和窦状内皮细胞。生长因子/细胞因子以及细胞毒性/凋亡应激均可刺激配体生成。因此，促进肝脏再生/重塑的各种刺激物可诱导肝脏产生Hh配体。

图2b：。健康和损伤肝脏中刺猬通路的差异活性健康肝脏表达低水平的Hh配体（a）和相对较高水平的Hh-相互作用蛋白（Hhip）（b），Hh相互作用蛋白与Hh配体结合，阻止它们与Hh反应靶细胞上的受体结合。肝损伤期间，Hh配体的生成增加(图2a)Hhip被抑制，允许Hh反应细胞中的配体-受体相互作用和Hh信号通路的激活。后者包括几种类型的常驻肝细胞，包括NKT细胞、胆管细胞、祖细胞和静止肝星状细胞（Q-HSC）。每种细胞类型中Hh信号的激活都会诱导有助于纤维生成修复的反应。例如，Hh途径激活刺激NKT细胞群的生长并诱导其产生促生因子，如IL4和IL13。它还刺激胆管细胞生长和趋化因子的产生，包括将NKT细胞和其他炎症/免疫细胞募集到肝脏的趋化因子。此外，Hh配体促进肝祖细胞的生长，并刺激Q-HSC转变为肌纤维母细胞（MF）-HSC。Hh途径活性进一步刺激MF-HSC的生长。再加上Hh反应性导管和祖细胞数量的增加，这导致了肝损伤时经常伴随的纤维导管反应。最后，Hh配体激活肝窦内皮细胞，使其表达粘附因子和其他有助于血管重塑的介质。

当Hh配体与Ptc结合时，这会抑制其正常功能，即通过阻止Smoothened的激活来抑制Hh信号(图1). 新的证据表明，Smoothened在其激活过程中定位于初级纤毛，当Hh配体缺失时，Ptc抑制了这一过程[11,68]. 某些遗传性睫状体缺陷干扰Hh信号传导的事实支持这一概念[59,66]. 其他Hh信号成分，如Gli3，在一些纤毛病中也被解除管制。由于Gli3通常抑制某些Hh调节基因的转录激活，睫状体功能障碍也可能导致各种Hh靶点的异常激活[22]. 还需要进一步研究来阐明各种睫状体结构成分与Hh通路成分相互作用以调节Hh配体启动信号传播的机制。然而，在这一点上，似乎睫状体功能障碍可以抑制和激活Hh信号[12,85].

绘制Hh途径活性图的工作进一步受到以下事实的干扰：该途径的一些组成部分，包括Ptc（参与Hh配体和激活信号传导所必需的，但当其存在于Hh配体时也会沉默路径活性）、Gli1（通常会激活Hh靶基因的转录），和Hh相互作用蛋白（Hhip，一种Hh配体的可溶性拮抗剂）本身是被Gli-family因子转录激活的基因的产物。虽然Gli1和Gli2通常作为转录激活物发挥作用，但它们的作用并不完全多余，这表明这两个因子在DNA结合亲和力和/或招募转录共激活物或阻遏物的能力方面有所不同。最后一个Gli家族成员Gli3通常抑制基因转录，但也可能根据其翻译后修饰激活转录[84].

Gli转录因子的核积累受Hh配体以外的因素影响，这一事实进一步增加了复杂性[28,42]. 例如，胰岛素样生长因子已被证明可抑制某些Hh反应细胞中依赖蛋白激酶A（PKA）的Gli1磷酸化。这可以通过GSK-3β抑制随后的Gli磷酸化，并防止其蛋白体降解。Gli-1蛋白的稳定增强了Hh途径的激活[67]. 最近有报道称，TGF-β在不激活Smoothened的情况下促进Gli2的转录，这表明调节Hh调节基因表达的“非经典”机制[14,15]. Hh信号成分也是表观遗传调控的靶点，似乎对甲基化状态的变化特别敏感[47,72,80,88,89]. 相反，Hh敏感转录因子（即Gli家族成员）也调节多效TGF-β靶基因的转录，如蜗牛[26,36]，并影响调节Wnt信号的因子的表达，包括Wnt5a（Wnt通路激活剂）和可溶性卷曲受体-1（sFRP1，Wnt信号抑制剂）[37]. 可以说，Hh途径是一个复杂信号网络的一部分，该网络与其他基本细胞命运调节器（如TGFb和Wnt）结合，以协调Hh应答细胞表型的全球变化[34,35,37,38].

Hh有助于协调肝脏生长和修复

虽然TGF-β和Wnt是成人肝脏生长和修复反应的重要调节因子，但这一点几乎没有争议[18,48]，直到最近才考虑到Hh参与这些过程的可能性[52]最初支持这一概念的证据遭到了相当大的怀疑。后者可能反映了三个主要事实：1）在发育中的胚胎中实验性敲除各种Hh信号成分时，肝脏表型尚未被报道为主要结果；2）人类成年啮齿动物健康肝脏中未发现Hh通路活性，因此，3）研究成人受伤肝脏中的Hh信号似乎没有什么理由，因此这项工作尚未系统化。

然而，现在很明显，胚胎中Hh信号的完全沉默会中断神经和心血管系统的形成，导致肝芽形成之前的死亡。此外，确保Hh途径激活的机制中的冗余允许对肝脏发育过程中Hh信号的不完全或稍后中断进行部分补偿，从而导致相对轻微的肝脏缺陷，而这些缺陷在破坏性神经、心血管和/或肌肉骨骼畸形的情况下往往被忽视[27]. 很明显，Hh配体由原始腹面内胚层表达，最终产生肝祖细胞[20]以及foxa2的转录激活（foxa2是内胚层肝脏规范化所需的转录因子[43])由Gli因子直接调节[70]. 最近的数据进一步支持Hh途径参与肝脏发育的分子证据：1）在第11.5天的ptc-LacZ报告小鼠胚胎肝脏中已证明ptc的转录激活[75]，2）从d11.5 WT小鼠胚胎中提取并通过流式细胞术纯化的胎肝细胞在Hh配体和Hh通路的作用下增殖，以获得肝母细胞的最佳生存能力，但在发育后期负调控这些肝祖细胞的分化[23]，3）产生Hh配体并对其产生反应的细胞被定位在发育中的人类肝脏的导管板上，平滑抑制剂显著降低了克隆衍生的人类胎儿成肝细胞在培养中的生存能力[75]，4）破坏Hh信号的各种纤毛病变表现出显著的肝脏表型（肝内胆管树的囊性畸形和肝纤维化）[12,59,66,85]和5）Hh途径调节肝母细胞瘤的生长，肝母细胞癌是一种祖细胞衍生肿瘤，是幼儿最常见的原发性肝癌类型[57].

对健康成人肝脏普遍缺乏Hh途径活性的解释也出现了。首先，健康成人肝细胞中几乎没有Hh配体的产生[32,53,56]. 其次，肝窦细胞（如内皮细胞和静止的肝星状细胞）强烈表达Hhip，Hhip与可溶性Hh配体相互作用，阻止它们与Ptc结合[9,10,73,90]}. 第三，在肝上皮细胞成熟过程中，Hh途径活性逐渐沉默，因此健康成熟肝细胞中ptc1的表达比双能肝祖细胞低很多，后者也比多能内皮祖细胞低[75]. 健康的成人肝脏中的祖细胞数量相对较少，这些祖细胞往往分布在赫林运河沿岸[93]，免疫组化分析现已证明Hh配体、Hh调节转录因子和其他Hh应答基因在健康成人和啮齿动物肝脏中的表达[17,32,53,56].

最后，对调节Hh配体生成的机制的进一步了解预测，当成年期需要肝脏的主要重建时，Hh途径可能会激活。首先，肝细胞和肝非实质细胞的各种生长因子诱导Shh和Ihh的表达(图2a). 与这些数据一致，70%肝部分切除术（PH）后，Shh和Ihh的肝脏表达显著增加，这为肝脏再生提供了巨大的刺激[51]. 刺激代偿性肝修复的有害刺激也刺激肝细胞产生Hh配体。例如，在NASH患者中，Shh表达局限于膨胀的肝细胞[77]Ihh在破坏性胆管疾病（如原发性胆汁性肝硬化）患者的胆管上皮细胞中表达[32,53,56]. 其次，研究表明，凋亡和非凋亡肝上皮细胞释放的膜碎片含有生物活性的Hh配体[87]. 这一发现，再加上第三条证据表明，在肝星状细胞（HSC）肌纤维母细胞转分化早期和窦状内皮细胞（SEC）激活期间，Hhip表达显著下调[9,87,90]预测来自肝上皮细胞的Hh配体能够通过旁分泌机制激活邻近基质细胞中的Hh信号。与这一概念一致，依赖于Hh信号以获得最佳生存能力和生长的Hh反应细胞类型（例如，肌成纤维细胞（MF）-HSC、活化的SEC和未成熟的肝上皮细胞，包括双能肝祖细胞）在健康成年肝脏中相对不明显，但在肝脏中积累，产生高水平的Hh配体，但相对较少的Hhip[17,53,77] (图2b). 患病人类肝脏的免疫组织化学，如慢性病毒性肝炎[60]酒精性肝病或NAFLD[17,30,31,77]，证实Hh调节的转录因子（如Gli2）与激活的SEC（如CD31）、MF（α-平滑肌肌动蛋白）和未成熟肝上皮细胞（如CK7）的标记物共定位，并揭示Hh应答细胞的数量与Hh配体生成水平密切平行。此外，随着肝损伤和纤维化的严重程度，肝Hh配体的生成和Hh反应细胞的积累通常都会增加[17,31,53].

越来越多的证据也表明，Hh靶细胞在肝脏的蓄积不仅仅是伴随肝脏重建的一种表观现象。相反，这些细胞积极促进成人肝脏的再生/重塑过程。用平滑拮抗剂治疗健康小鼠，以抑制PH后的Hh信号传导，例如，显著减少祖细胞和MF的肝蓄积，抑制肝细胞和胆管细胞的增殖，阻断肝再生，并导致大多数小鼠在PH后72小时死亡[51]. 相反，ptc单倍体不足的小鼠表现出Hh通路持续过度激活，积累了更多的MF和未成熟肝细胞，并且在肝损伤期间发生了更严重的纤维化[56,77]. 总之，这些发现表明，Hh通路的短暂激活对于成人肝脏在急性损伤后的再生是必要的，但Hh信号的持续增加（如持续损伤时发生的情况）会使细胞类型（如MF、活化SEC和未成熟肝上皮细胞）的扩张永久化，参与了肝硬化的发病机制。这种逻辑有助于解释为什么慢性肝损伤比急性肝损伤更容易导致肝硬化。

确定Hh作为成人肝脏生长和修复调节因子的相对重要性

如前所述，Hh与其他几个关键信号通路相互作用，以调节细胞命运决定。因此，这显然不是决定成人肝脏如何应对刺激生长和/或修复的情况的唯一途径。描述驱动肝组织构建的信号转导层次也很有挑战性，因为任何给定途径的相对重要性可能因细胞类型和/或分化状态而异，并且也可能会随着促进、，与抑制相反，每个途径。然而，实验证据表明，一旦在肝组织中被激活，只要Hh配体持续存在，Hh通路通常倾向于自动扩增，尽管单个细胞中的“内置”机制预计会限制进一步的Hh通路激活（即Hh驱动的Ptc和Hhip诱导）。这一发现可以部分解释为，常驻Hh应答肝细胞中Hh途径的激活逐渐增加了肝脏中Hh配体生成细胞和Hh应答细胞的净数量。例如，Hh配体刺激常驻静止HSC向MF-HSC的转分化，以及产生Hh配体物并对其作出反应的MF-HSC群体的增长[73,90]. 类似地，Hh配体促进趋化因子（例如CXCL16）的胆道上皮细胞表达，这些趋化因子将产生Hh配子的免疫细胞和Hh应答免疫细胞（例如NKT细胞）的亚群招募到肝脏中[55,78,79]. 也有人认为，Hh反应细胞数量的增加可以通过刺激Hh配体（例如PDGF和TGF-β）的进一步生成来增强Hh通路活性，从而丰富肝脏微环境[52]或如前所述，通过作用Smoothened的下游来稳定Hh应答转录因子的活性，例如Gli1和Gli2（例如IGF-1、TGF-β）。在某种程度上，最初由Hh信号触发的再生/修复反应也可能独立于进一步的Hh通路活动而进行。Hh途径激活刺激某些类型的淋巴细胞产生其他成纤维因子（例如IL4、IL13）的证据支持了这种可能性[78,79].

需要进行更多研究，以确定最依赖Hh信号的细胞类型、细胞类型特异性反应和肝脏重建的特定方面，以判断操纵Hh通路活性以改善成人肝脏修复的潜在优点。在肝脏领域，此类研究尚处于起步阶段。在某些肝细胞类型中，通过Hh信号调节细胞凋亡和Hh途径控制上皮-间充质转化方面取得了长足的进展。因此，最后两部分将总结有关这些主题的现有信息。

Hh激活调节几种类型肝细胞的促生存途径

越来越多的证据表明，Hh信号在多种肝细胞类型中发挥关键和保守的作用，以抑制肝细胞凋亡。胆管细胞（胆管细胞）的信号机制最为清楚。胆管细胞根据其病理生理状态对凋亡表现出不同的敏感性。虽然凋亡在各种胆管疾病中增加，但在伴有纤维导管反应的肝脏疾病中，导管细胞亚群的凋亡活性降低[4,46]. 恶性胆管细胞也倾向于相对保护不受凋亡的影响[21,65,82]. 胆管细胞凋亡信号的研究已确定TRAIL及其死亡受体DR4和DR5是凋亡的主要启动子[41,81]和Bcl-2家族成员Mcl-1作为关键的抗凋亡因子[49]. 胆管细胞是Hh反应性细胞，Hh配体可减少胆管细胞凋亡[56]. 有趣的是，这可能反映了Hh调节的转录因子调节DR4和Mcl-1表达的能力。Hh诱导型转录因子Gli3与DR4启动子结合，并以Hh依赖的方式抑制DR4转录[41]. Hh途径也调节Mcl-1的表达，但其机制有些复杂。在胆管癌细胞中，Mcl-1的翻译被miR-29b与Mcl-1 mRNA的3'UTR结合所抑制[50]. 因此，减少miR-29b表达的因素导致Mcl-1蛋白合成增加。功能性Gli结合位点已在miR-29b启动子中得到证实，Gli抑制miR-29b的转录活性[50]. 因此，Hh诱导的转录因子的抑制作用最终导致Mcl-1蛋白的细胞含量增加。Hh途径激活对DR4和Mcl-1的联合作用通过减少死亡受体DR4的表达而增加抗凋亡因子Mcl-1表达来保护胆管细胞免受凋亡。

除胆管细胞外，Hh信号也被证明抑制HSC的凋亡[56]. 需要进一步的研究来确定这是否通过涉及死亡受体信号和Mcl-1的机制发生，就像胆管细胞中发生的那样。

Hh途径也促进健康肝上皮祖细胞的生存能力[75]和某些类型的恶性肝细胞。研究肝细胞癌（HCCs；代表大多数肝癌）的研究人员发现，在具有可检测到的内源性Hh信号（Hep3B、Huh7和PLC/PRF/5）的HCC细胞系中抑制刺猬信号（使用Shh中和抗体）会降低刺猬靶基因的表达并诱导细胞凋亡[25]. 与此相一致，使用KAAD-环帕明的SMO拮抗作用重现了这种效应[25,74]. 正如预期的那样，在不显示内源性Hh信号的HCC细胞（HCC36和HepG2）中调节Hh信号对细胞活力没有影响，表明结果是Hh途径特有的。类似地，最近的研究表明肝母细胞瘤（HB）激活了Hh信号，HB是儿童最常见的肝脏肿瘤[16]. 在大量HB患者中，抑制性Hhip基因座的甲基化可能导致Hh途径的放松调控[16]. 环胺对Hh信号传导的药理学抑制对HB细胞系的细胞增殖具有强烈的抑制作用，并引起大量细胞凋亡[16].

Hh途径激活促进胆道上皮细胞和肝星状细胞的上皮-间充质转化

许多类型的细胞具有相当大的可塑性，特别是在不成熟时。例如，原肠胚形成（胚胎发生中最早的事件之一）涉及外胚层上皮细胞的分解及其侵入邻近基质。各种组织的后续构建需要精心安排上皮-间充质转化（EMT）波和相互间充质-上皮转化（MET）波。来自三个胚层（即内胚层、中胚层和外胚层）的细胞能够在胚胎发生过程中经历EMT/MET，可逆地获得上皮表型（定义为极化并粘附于相邻细胞）或间充质表型（定义是迁移和侵袭）[1]. 最近发表的对小鼠胚胎成纤维细胞的研究表明，这种转变的可逆性随着时间的推移而改变，因为它们触发了基因表达的逐步级联。因此，这一过程早期的细胞是最具塑性的。不再具有过渡性的永无止境的成纤维细胞可以被诱导短暂获得上皮特性，并最终成为多功能祖细胞，通过强制少量转录因子的过度表达生成所有三个胚层。然而，值得注意的是，将含有所有重编程转录因子的间充质细胞暴露在激活TGF-β信号的外源刺激下，阻止了它们接受MET，并中止了它们对多能干祖细胞的重编程，证明即使在本质上具有巨大可塑性的细胞中，外源因素也能严格控制细胞命运的决定[44,62,69].

这些令人兴奋的发现表明了允许多能干祖细胞在各种成人组织中的特定“小生境”中持续存在的机制，并且可能与成人肝脏的再生/修复反应特别相关，因为后者通常含有少量（至少）双能干祖细胞[93]. 有相互矛盾的证据表明，这种双功能肝祖细胞具有过渡性细胞的特征[7,13,40,71,91]然而，已经证明Hh和TGF-β（调节发育中胚胎EMT/MET的两条主要信号转导途径[5])影响参与成人肝脏修复的细胞中的EMT/MET，包括未成熟导管细胞[54]和肝星状细胞[9,10].

Hh诱导成人肝细胞EMT的信号机制在HSC中得到了最系统的研究。新近分离的静止（Q）-HSC具有间充质细胞的一些特征，即表达结蛋白和某些间充质相关转录因子。然而，包括α-平滑肌肌动蛋白（a-sma）和胶原1a1在内的大多数其他典型肌纤维母细胞相关基因的表达明显缺失。相反，Q-HSC中的基因表达谱与脂肪细胞/神经上皮细胞的基因表达更为一致，其特征是过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）-γ、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、E-cadherin、结蛋白、，以及某些上皮细胞角蛋白，其也由肝祖细胞和胆道上皮细胞表达（Ker7和Ker19）。Q-HSC也表达高水平的Hhip，但Hh配体和其他Hh靶基因（如Glis）的mRNA几乎无法检测到。在含血清培养基中培养24小时内，Hhip表达下降90%，随后HSC产生Shh和Hh通路激活（通过Gli-mRNAs的积累证明）。当Hh途径激活时，细胞下调所有静止/上皮标记物的表达，并逐渐上调肌成纤维细胞相关基因的表达，包括a-sma、coll1a1、vimentin、fibronectin、S-100A4和TGFbeta1，以及snail，一种已知可介导TGF-β启动的EMT的Gli-responsive转录因子[9]. Q-HSC向MF-HSC的转变还伴随着bmp7及其靶点id2的表达减少。bmp7和id 2的下调被证明可以抑制E-cadherin的表达，并在其他细胞经历EMT时发生[19,83]. 相反，在MEF重编程为诱导的多能干细胞期间，bmp7的诱导介导E-cadherin的上调[44,62,69]. 在原发性HSC获得完全肌纤维母细胞表型的几天后（或在克隆性HSC株中获得该表型的几年后），通过用平滑抑制剂环胺处理细胞以消除Hh信号，可以沉默间充质基因表达并恢复静止/上皮基因表达。Hh通路抑制可恢复bmp7、id2、E-cadherin、结蛋白和其他上皮/静止标记物的表达，抑制间充质基因程序的表达，并导致MF-HSC典型迁移/侵袭表型的丢失[9]. HSC中的EMT/MET涉及细胞骨架重组，并伴有Rac1活性的变化，Rac1是一种小的细胞骨架相关GTPase。用腺病毒载体操纵培养的HSC中的Rac1活性也显著影响Hh信号和EMT/MET，增加Rac1刺激EMT和Rac1抑制促进MET[10]. 当动物受到胆管结扎或四氯化碳的攻击时，操纵啮齿类动物的Rac1活性会引起类似的反应，并导致肝纤维化的显著改变[10]. 新的证据表明，上皮/间充质基因表达的Hh依赖性改变可能是对其他纤维原性刺激的保守反应。例如，当用瘦素治疗HSC时发生，瘦素对抑制HSC静止和促进MF-HSC表型的获得/维持是必要的[8].

总结

新的数据表明，刺猬信号调节对肝损伤的适应性和不适应性反应，取决于其作为祖细胞生长调节器的作用与其促进肝脏炎症和纤维化修复的能力之间的平衡。刺猬配体的合成受到触发肝脏再生的多种因素的刺激，包括肝细胞有丝分裂原和肝细胞应激源。反过来，这些Hh配体从配体生成细胞释放到局部环境中，与Hh反应细胞上的受体结合。后者包括祖细胞、肝星状细胞、窦状内皮细胞和某些类型的常驻肝免疫细胞。一般来说，Hh配体作为营养因子发挥作用，并促进Hh靶细胞的活性。这会促进肝祖细胞的生长，触发组织重塑，并促进肝脏再生。然而，Hh配体也刺激某些细胞类型（例如，肝星状细胞、未成熟肝上皮细胞）获得较少上皮细胞和较多间充质细胞的状态，在此期间这些细胞产生炎症介质和瘢痕组织。因此，通过促进EMT（同时抑制MET），Hh途径激活可诱导肝纤维化。因此，过度或持续的Hh途径活性实际上阻碍了受损肝组织的成功再生，并有助于肝纤维化的发病机制。显然，需要进一步研究来阐明刺猬介导的肝脏修复机制，以优先激活治疗有益的途径来治疗慢性肝病。

脚注

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