3.2.1. 膜受体信号通路
3.2.1.1. 转化生长因子β
激活的HSC分泌潜伏的TGFβ以应对肝损伤,形成自分泌正反馈环,通过SMAD2/SMAD3驱动纤维形成,而SMAD7抑制激活[7,107,108]. 凋亡的巨噬细胞产生TGFβ并激活HSC[30,109–111]. 肝靶向TGFβ1表达诱导小鼠纤维化和化学致癌[112,113]. 由于全身TGFβ拮抗剂(包括炎症和癌症)的不利影响,治疗策略一直具有挑战性,例如阻断循环TGFβ1、拮抗其受体或阻断其在细胞表面的激活[6,7,114]. 敲低瞬时受体电位melastatin7(TRPM7)可减弱TGFβ1诱导的肌成纤维细胞标志物的表达,增加MMPs/金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)的比例,并降低SMAD2/SMAD3相关胶原的产生[115,116]. Ca(2+)/钙调素依赖性蛋白激酶II(CaMKII)介导TGFβ诱导的HSC增殖,但不介导胶原生成[117]. 由TGFβ诱导的CUG-结合蛋白1(CUGBP1)结合抗纤维化IFNγmRNA的3′-非翻译区(UTR)并促进其降解[118].
3.2.1.2. PDGF公司
细胞增殖/炎症细胞因子、PDGF、FGF、TGFα、p38 MAPK和JNK汇聚于MAPK/细胞外信号调节激酶(ERK)通路激活[6,119]. PDGF是HSC和肌成纤维细胞的有效化学吸引剂[7]. PDGFβ受体(PDGFRβ)的表达在HSC激活的起始阶段诱导,并通过ERK、AKT和NF-κB通路增强化学损伤的炎症和纤维生成反应,而不影响小鼠肝癌的发生[120,121]. 小分子酪氨酸激酶抑制剂,包括伊马替尼、索拉非尼、尼罗替尼和舒尼替尼,抑制纤维化人类肝组织器官型体外培养中活化HSC的增殖和成纤维特性[122–125]. CD248/endosialin是慢性肝损伤期间HSC增殖的PDGF下游调节因子[126]. 酪氨酸磷酸酶SHP-1通过PDGF信号抑制活化HSC的增殖[127]. 敲除O型蛋白酪氨酸磷酸酶受体(PTPRO)可以通过降低小鼠ERK和AKT的磷酸化来抑制PDGFβ诱导的HSC增殖和活化[128]. PDGF-C转基因小鼠表现出HSC激活,尽管肝细胞损伤有限,缺乏广泛纤维化,但仍会发生肝脂肪变性、纤维化和癌症[129]. 色素上皮衍生因子(PEDF)衍生的34米肽(Asp44-Asn77)下调PDGF受体表达并阻断HSC激活[130].
3.2.1.4. 表皮生长因子
EGF受体在活化的HSC中过表达和磷酸化,其药理学抑制作用可减少啮齿类动物模型中的肝纤维化和HCC结节,尽管EGF受体的表达并不局限于HSC[134]. 巨噬细胞EGF受体基因敲除减少小鼠肝癌的发生[135].
3.2.1.5. Rho激酶(岩石)
ROCK和家族蛋白,包括Rac1,促进活性氧(ROS)的产生并增强HSC的收缩力,HSC的这种收缩力可被激酶抑制剂和其他措施(如腺苷)抑制[136–139]. HSC特异性抑制Rho激酶可降低肝硬化大鼠的门静脉压力,且无严重毒性[140].
3.2.1.6. 整合素家族
整合素是由α/β亚单位组成的异二聚体跨膜蛋白,可感知细胞粘附,传递ECM信号,并通过激活潜在的TGFβ促进纤维生成[6,7]. 活化HSC中整合素αv的基因缺失及其被小分子CWHM 12的药理阻断可降低CCl4-诱导肝纤维化,而整合素β3、β5、β6和β8没有观察到这种作用[51]. 整合素β1诱导肌成纤维细胞PAK蛋白和YAP信号转导并促进肝纤维化[141]. 整合素α1β6通过Rac1-NADPH氧化酶1复合物诱导HSC内ROS积累[142].
3.2.1.7. 肾素-血管紧张素系统
由HSC分泌的血管紧张素II与血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1R)结合,并通过JAK2促进肝纤维化,JAK2与门脉高压相关[143,144]. 实验和临床研究表明,通过血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂或血管紧张素受体阻滞剂(ARBs)如氯沙坦阻断肾素-血管紧张素系统可能是一种有效的抗纤维化治疗方法[145,146]. AT1R通路在HSC激活期间通过受体异二聚体与大麻素信号具有协同作用,这表明ACE/ARB和CB1受体拮抗剂的联合可能是抗纤维化治疗的一种选择[147]. 关木通提取物Swertiamarin(Swe)通过AT1R显著抑制血管紧张素Ⅱ诱导的HSC增殖和活化[148].
3.2.1.8. Wnt/β-catenin信号
Wnt途径调节多种细胞过程,如发育、分化和增殖,并对HSC具有激活和抑制作用[149]. siRNA-介导的β-catenin敲除降低胶原I和III的表达,抑制细胞增殖,并诱导HSC凋亡[150]. Dickkopf-1(DKK1)对Wnt信号的抑制可消除表观遗传抑制,恢复过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPARγ)活性,并减少纤维化[151]. 相反,HSC衍生的δ样同源物1(DLK1)通过表观遗传PPARγ阻遏激活HSC并促进肝再生[152]. cAMP反应元件结合蛋白(CBP)/β-连环蛋白相互作用的选择性抑制剂PRI-724抑制小鼠HSC活化并减轻肝纤维化[153]. 相反,β-连环蛋白依赖的经典Wnt激活是维持体外HSC静止状态所必需的[154]. 屋顶板特异性响应蛋白(RSPO)蛋白是有效的Wnt途径激动剂,可抑制HSC的激活,而DKK1可削弱HSC的活化[155]. 在活化的大鼠HSC中,非标准Wnt通路激活主导并赋予HSC生存,同时伴有Wnt5a过度表达[156]. 一种天然Wnt5a抑制剂,分泌的卷曲相关蛋白5(Sfrp5),减少HSC活化和肝纤维化[157]. 这些发现共同表明,Wnt通路参与HSC激活是高度复杂的,并且与生物环境相关。
3.2.1.9. 刺猬(Hh)信号
在啮齿类动物模型中,肝细胞Hh配体表达诱导HSC活化并促进肝纤维化和肝癌发生[158,159]. Smoothened(Smo)是Hh信号通路中的一种专性中间产物,不仅对HSC的纤维生成激活是必需的,而且对小鼠的上皮再生也是必需的[37]. 通过激活的Smo转导的Hh信号被传递到诱导靶基因表达的Gli转录因子[160]. 组织损伤后,Gli1阳性血管周围间充质细胞产生39%的αSMA阳性肌成纤维细胞[161]. Forskolin是一种刺猬信号抑制剂,可减弱CCl4-大鼠诱导性肝纤维化[162]. vismodegib(GDC-0449)对Hh信号传导的药理学抑制可减轻BDL和NASH模型中的肝纤维化[163,164]. 抑制肌成纤维细胞中的Notch或Hh信号导致小鼠间质-上皮样转分化,减少纤维化[165].
3.2.1.10. 神经化学受体
大麻素系统参与神经/免疫调节功能,并有两个G蛋白偶联受体,CB1(促纤维化)和CB2(肝保护)[166]. 如利莫那班试验中所见,CB1的系统性拮抗可引起严重的精神不良反应。基于CB1的晶体结构,已经开发出了新一代具有改进的靶向特异性和有限的中枢神经系统穿透性的拮抗剂,如AM4113和AM6545[167,168]. 种系遗传变异中国2在慢性丙型肝炎患者中,CB2-63QQ基因(编码CB2)与更严重的坏死性炎症相关[169]. 选择性CB 2激动剂JWH-133通过诱导HSC静止/凋亡和减少Th17细胞产生IL-17来减少纤维化[166,170]. 营养产品,如姜黄素(二氟氯甲烷),一种姜黄的生物活性多酚成分,可能具有抑制CB1以及几乎所有参与HSC激活的细胞途径的潜力[171,172]. 血清素受体5-羟色胺2B受体(5-HT2B)拮抗HSC减轻纤维化并促进肝再生[173]. 抑制5-HT2A同样抑制HSC中纤维生成基因的表达并诱导细胞凋亡[174].
3.2.1.11. Toll样受体(TLRs)
TLR是模式识别受体(PRR),用于检测微生物感染和PAMP暴露,包括细菌蛋白产物、转录物和基因组DNA[8]. 肝脏持续暴露于胃肠道和口腔微生物群中的PAMP,众所周知,肝硬化患者的血浆和门静脉内毒素水平升高,例如内毒素(LPS),一种革兰氏阴性菌成分,是由于细菌失调和过度生长以及肠道渗漏所致[175]. 肝硬化患者肠道微生物组的组成在不同人群中具有高度可比性,表明其通过TLR对纤维化肝病发病机制的影响[176]. HSC表达TLR4和TLR9,TLR2由TLR4诱导,通过促炎症和促纤维化途径和细胞因子激活,包括NF-κB、JNK、TGFβ、IL-6、IL-8、CCL2(MCP-1)、MIP-2、细胞间黏附分子1(ICAM1)、血管细胞黏附分子一(VCAM1)和E-选择素[177]. LPS诱导的TLR4激活下调Bambi(一种TGFβ假受体),使静止的HSC对MyD88-NF-κB途径介导的TGFβ激活敏感,并增强CCl肝纤维化4和BDL小鼠[178]. 促肝癌需要TLR4激活,但在小鼠中不需要启动[179]. TLR9感测凋亡肝细胞的DNA,以阻止死亡肝细胞的趋化作用并刺激胶原合成[180]. 细菌DNA激活常驻和招募巨噬细胞上的TLR9以释放IL-1β,从而激活HSC并增强肝细胞中的脂质积聚、胰岛素抵抗和损伤,并共同促进纤维化和肝脏炎症[181]. TLR2刺激肠单核细胞产生TNFα,激活肠上皮细胞中的RhoA通路,增加肠道通透性和细菌向肝脏的移位[182]. TLR2缺乏导致胆碱缺乏氨基酸定义(CDAA)饮食喂养的NASH小鼠肝纤维化减轻[183]. 外体介导的HSC TLR3激活通过诱导小鼠γδT细胞产生IL-17A促进肝纤维化[184].
3.2.1.12. 溶血磷脂途径
溶血磷脂酸(LPA)是一种多效性生长因子样溶血磷脂,参与脂质稳态。肝细胞衍生的自体taxin(ATX)催化LPA的产生,激活HSC上的LPA受体1(LPAR1),在各种慢性肝病中ATX的增加与预后不良和癌症风险有关[185,186]. 在啮齿类动物模型中,ATX和/或LPAR1的药理和/或基因抑制可减弱HSC激活并减少肝纤维化和癌症[185,186].
3.2.1.13. 脂肪因子
脂肪因子,如瘦素和脂联素,是脂肪组织分泌的可溶性因子,通过其促炎或抗炎特性,有助于肥胖和代谢紊乱相关并发症的发病机制[187]. 瘦素和脂联素分别通过其在HSC上的受体发挥促纤维生成和抗纤维生成功能[188,189]. 瘦素通过参与β-catenin途径降低固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)的表达并激活HSC[190]. 脂联素通过脂肪R2-AMP活化蛋白激酶(AMPK)-JNK/ErK1/2-NF-κB通路和TIMP-1诱导一氧化氮(NO)生成,减轻肝纤维化,抑制活化HSC的增殖和迁移[191,192]. 脂联素诱导水甘油蛋白的表达(已知与肥胖相关的下调)并使HSC失活[193]. 脂联素衍生的合成短肽ADP355抑制小鼠黏着斑激酶(FAK)活性和TGFβ1/SMAD2信号传导,促进AMPK和STAT3信号传导,并使HSC失活[194,195].
3.2.1.14. 血管黏附蛋白1(VAP-1)
VAP-1(编码人AOC3型)是一种由LSEC表达的膜唾液糖蛋白,可促进淋巴细胞募集[196]. VAP-1也在活化的HSC上表达,并与NASH患者和小鼠模型的肝脏炎症和纤维化相关[197]. 选择性VAP-1抑制剂PXS-4728A在一期研究中进行了测试。
3.2.1.15. 肿瘤坏死因子样弱凋亡诱导剂(TWEAK)
TWEAK(编码人TNFSF12型)在肝损伤时由巨噬细胞、单核细胞和T淋巴细胞分泌,并通过其受体FGF诱导14(Fn14)发出信号,激活肝祖细胞,而慢性肝病中肝细胞复制受损[198]. TWEAK还通过直接促进HSC增殖而导致肝纤维化进展。TWEAK,并通过增强SIRT1公司表达和减少p53乙酰化,这可能抑制HSC衰老[199,200].
3.2.1.16. G蛋白偶联受体91(GPR91)
Sirtuin 3(SIRT3)是NAFLD中一种NAD(+)依赖性蛋白脱乙酰酶,在蛋氨酸和胆碱缺乏(MCD)饮食喂养的NAFLD小鼠HSC上通过GPR91抑制αSMA的表达[201].
3.2.1.17. Axl/生长抑制特定6(Gas6)
Axl是一种受体酪氨酸激酶,由其配体Gas6激活。随着酒精性肝病或慢性丙型肝炎的进展,血清Gas6水平升高[202]. Axl基因敲除和BGB324的抑制导致CCl中HSC活化减弱和纤维化减轻4老鼠。
3.2.2. 核受体信号通路
3.2.2.1. Farnesoid-X受体(FXR)
胆汁酸激活的FXR信号增强胰岛素敏感性和脂肪酸β氧化,并减少肝细胞中的糖异生和脂肪生成[89]. 一种合成的亲脂胆汁酸,obeticholic acid(OCA),具有比化学上类似的熊去氧胆酸更强的FXR激动活性,并在第2阶段试验中减轻非肝硬化NASH患者的肝纤维化(FLINT试验)[203]. OCA目前正在纤维化NASH患者的3期试验中进行评估(REGENERATE试验,{“类型”:“临床试验”,“属性”:{“文本”:“NCT02548351”,“term_id”:“ncT025483”}}NCT02548351号). 此外,以下靶向FXR信号的药物正在临床试验中进行评估:GS-9674,合成非甾体FXR激动剂;INT-767、胆汁酸类似物苦恼FXR和TGR5(跨膜G蛋白胆汁酸受体在窦状细胞和胆管上皮细胞上表达)[89,204]. 虽然FXR表达和OCA反应在HSC中有限,但在啮齿类动物模型中,双氢青蒿素(DHA)诱导FXR信号并由此抑制鞘氨醇-1-磷酸受体2(S1PR2)信号,限制HSC收缩和纤维化,改善门脉高压[205–207].
3.2.2.2. 购电协议
PPARs由α、β/δ和γ异构体组成,它们共享共同的靶DNA序列,但具有不同的配体选择性和组织分布,可作为多种脂肪酸及其衍生物的受体;它们通过转录调节各种代谢过程来维持脂质和能量的稳态[208]. PPARγ已被广泛研究为HSC潜在的抗纤维化靶点[209]. PPARγ通过β-catenin途径抑制HSC血管生成性PDGFRβ信号和TGFβ1[210,211]. 脂质诱导的肝细胞源性细胞外囊泡通过靶向PPARγ的miR-128-3p调节HSC[212]. 组蛋白H3K9脱甲基酶JMJD1A通过PPARγ的表观遗传调节调节HSC活化[213]. 瘦素通过GATA结合蛋白2抑制HSC PPARγ表达[214,215]. 脂联素通过PPARγ依赖和独立机制调节HSC活化[216]. 姜黄素通过AMPK途径调节HSC PPARγ辅活化因子-1α的表达[217]. 姜黄素诱导HSC衰老需要激活PPARγ/p53信号[218]. 噻唑烷二酮类(TZDs)、合成胰岛素增敏PPARγ激动剂,如吡格列酮和罗格列酮,改善非肝硬化NASH患者的脂肪变性和小叶炎症,但不改善纤维化(PIVENS试验)[219]. 关于TZD的安全性担忧,如罗格列酮的心血管毒性和由于体脂重新分布导致的体重增加,导致这些药物作为NASH治疗的接受度不高[89]. 在第2阶段试验中,一种双PPARα/δ激动剂Elabibranor(GFT-505)改善了非肝硬化NASH患者的组织学NASH,但没有恶化纤维化,这可能意味着间接抑制肝细胞脂毒性驱动的纤维化形成(GOLDEN-505试验)[220]. 一项3期随访试验目前正在招募患有纤维性NASH的患者({“type”:“临床试验”,“attrs”:{“text”:“NCT02704403”,“term_id”:“NCT02704403”}}NCT02704403号). 一种双重PPARα/γ激动剂,即沙洛格利他扎尔,正在进行一项3期试验,以评估其在NASH患者中没有恶化的纤维化(印度试验注册中心,CTRI/2015/10/006236)。新型选择性激动剂PPARα(pemafibrate,K-877)、PPARγ(INT-131)、PPORδ(HPP-593)、PPERα/γ(DSP-8658)和pan-PPAR激动剂(IVA337)正在评估中。
3.2.2.3. 肝脏X受体(LXRs)
LXR是参与胆固醇转运、脂肪生成和抗炎信号传导的脂质活化核受体。LXR激活抑制小鼠HSC激活[221]. 瘦素诱导的p38 MAPK激活导致LXR活性抑制和SREBP-1c表达下调,并增加HSC中I型胶原的表达[222]. LXR激动剂的治疗益处可能因该机制诱导新生脂肪生成而受到限制[5].
3.2.2.4. 维生素D受体(VDR)
在HSC中,TGFβ1通过染色质重塑导致SMAD3前纤维化靶基因的全基因组VDR结合位点(VDR池蛋白)重新分布,VDR配体减少TGFβ/SMAD3靶基因表达并抑制纤维化[223]. p62/SQSTM1通过促进VDR信号传导抑制纤维化和致癌HSC激活,而VDR信号转导在小鼠中被VDR基因敲除消除[224]. 在人类原发性HSC中,维生素D治疗同样抑制了TGFβ诱导的成纤维转录,但VDR基因内的A1012G单核苷酸多态性(G等位基因)降低了VDR的表达并消除了维生素D的作用[225].
3.2.2.5. 维甲酸受体
维甲酸是维生素A的活性代谢物,通过维甲酸受体(RAR)和维甲酸X受体(RXR)调节各种生理过程,如代谢活性细胞中的能量代谢,这些受体形成同型/异二聚体[226]. 肝细胞中的维甲酸受体信号与肝癌的发生有关,合成的无环维甲酸,培哚酸,已被评估为一种潜在的癌症化学预防措施[227,228]. 在HSC中,全反式维甲酸(ATRA)(一种RAR配体)适度抑制前胶原I、III、IV、纤维连接蛋白、层粘连蛋白、αSMA、TGFβ和IL-6的表达,但对细胞增殖无影响,而9-cis(RXR配体[229,230]. 这些受体与PPARγ信号一起对HSC激活具有额外的抑制作用[231,232]. RXR可以与VDR形成异二聚体,在HSC中传递来自p62的信号,促进纤维化和炎症,支持致癌[224].
3.2.2.6. Rev-Erb受体
Rev-Erbs由Rev-Erbα和Rev-Erb-β组成,是血红素敏感受体,参与新陈代谢、发育、免疫和昼夜节律的调节,具有潜在的药物敏感性[233]. Rev-Erbα在活化的HSC的细胞核和细胞质中上调,与收缩力增加和成纤维基因表达相关,可被合成配体SR6452拮抗[234]. 另一种合成的Rev-Erbα配体SR9009同样降低了HSC中纤维生成基因的表达和增殖,并伴有自噬体形成的减少[235].
3.2.3. 转录因子
3.2.3.1. 性别决定区Y-box 9(SOX9)
SOX9与肝祖细胞和器官发育的控制有关[236]. 最近的一项研究报告称,瘦素刺激SOX9的表达,SOX9通过结合其启动子区域来抑制PPARγ的表达,从而刺激HSC的激活[237]. SOX9诱导骨桥蛋白并导致人类肝纤维化[238].
3.2.3.2. GATA结合蛋白4(GATA4)
肝间充质细胞中锌指转录因子GATA4的条件性敲除或单倍体不足通过直接调节抗纤维生成转录因子,导致纤维生成性HSC激活,长x2,加速小鼠的纤维化,人肝硬化中GATA4的表达降低[239,240].
3.2.3.3. 心肌素相关转录因子A(MRTF-A)
MRTF-A诱导组蛋白H3K4二/三甲基化,招募组蛋白甲基转移酶复合物(COMPASS),招募并与调控表观遗传因子(包括ASH2、WDR5和SET1)相互作用,激活纤维生成基因的表达,包括TGFβ靶基因,这些基因可被雌二醇抑制[241,242].
3.2.3.4. 核受体亚家族4组A成员1/2(NR4A1/2)
NR4A1和NR4A2是孤儿核受体家族成员,作为转录因子,调节细胞分化、增殖和凋亡。NR4A1抑制TGFβ靶基因,其小分子激动剂Csn-B减少小鼠纤维化[243]. NR4A2在纤维化肝中的表达降低,其在HSC中的基因敲除通过MAPK途径促进ECM的产生和细胞增殖[217]. NR4A2过表达抑制ECM的产生和侵袭能力,并在体外诱导细胞周期阻滞和凋亡。此外,经二甲基亚硝胺(DMN)治疗的纤维化大鼠通过腺病毒感染进行递送可显著降低肝纤维化[244].
3.2.3.5. 类Kruppel因子(KLF)
锌指转录因子和肿瘤抑制因子KLF6直接抑制I型胶原和PDGFRβ的表达,增加HSC的凋亡,KLF6单倍体不足增加大鼠的纤维化[245]. 他汀类药物通过KLF2-一氧化氮鸟苷酸环化酶介导的旁分泌机制上调窦内皮细胞中KLF2的表达,诱导血管保护基因的表达和HSC的静止[246].
3.2.3.6. 芳香烃受体(AhR)
AhR是一种配体激活的转录因子,参与调节细胞色素P450等外源性代谢酶,AhR缺乏小鼠发生肝纤维化[247]. HSC活化,即TGFβ活化、PPARγ减少和AhR缺失诱导的胶原蛋白分泌增加需要小鼠体内的维生素A[248]. 在LX-2人HSC细胞系中,2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英(TCDD)抑制脂滴储存,增强细胞增殖和αSMA表达,但不增强I型胶原表达[249].
3.2.3.7. Gα相互作用囊泡相关蛋白(GIV)
GIV/Girdin是一个细胞中枢,可传递来自PDGF和TGFβ等多种受体的信号,促进促纤维生成信号传导并抑制抗纤维生成途径[250].
3.2.3.8. 是相关蛋白(YAP)
YAP是一种转录共激活剂,位于下游并受到Hippo通路的抑制。YAP还可从肌成纤维细胞中的整合素β1传递信号,并促进纤维化[141]. YAP敲除抑制HSC激活,YAP的药理抑制抑制小鼠纤维化[251]. YAP在小鼠NASH模型中触发反应性导管细胞的积聚,增加肌成纤维细胞,并诱导纤维化[252].
3.2.3.9. 胚胎干细胞表达的RAS(ERAS)
ERAS是一种RAS家族GTPase,在维持静止HSC中发挥重要作用,AKT、STAT3、mTORC2和Hippo信号通路的相关激活以及FOXO1和YAP的失活。[253].
3.2.4. 表观遗传转录失调
HSC中的全局表观基因和局部表观基因转录调控异常可作为对环境和/或病因应激源的反应或适应发生,并与HSC的纤维化激活有关[254].
3.2.4.1. 基因组DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑
大鼠和人类HSC激活期间胞嘧啶-磷鸟嘌呤二核苷酸(CpGs)的DNA甲基化(5-mC)和羟甲基化(5-hmC)的全基因组特征揭示了调节酶的调节,例如DNA甲基转移酶(DNMT)3a/b的诱导和十级甲基胞嘧啶双加氧酶(TET)易位的抑制2和3,伴随5-hmC水平下降[255]. DNMT1抑制剂(如5-Aza-2′-脱氧胞苷)和zeste 2多梳抑制复合物2亚单位(EZH2)增强子(一种催化组蛋白3赖氨酸27(H3K27me3)三甲基化的多梳群蛋白复合物)(如3-二氮杂脱氧胞嘧啶)可抑制HSC活化,支持其在活化中的调节作用[256–258]. DNMT1介导的磷酸酶和张力同源物(PTEN)的DNA超甲基化导致HSC活化[259]. 由miR-132翻译抑制释放的甲基-CpG结合蛋白2(MeCP2)通过结合PPARγ基因启动子诱导HSC活化和肝纤维化,并抑制其表达[256]. 同时,MeCP2刺激EZH2表达和H3K27甲基化,在PPARγ的3′外显子中形成抑制性染色质结构,这可以被药物抑制。ASH1是一种由MeCP2诱导的转录阻遏物,结合活化HSC中αSMA、I型胶原、TIMP1和TGFβ1的调节区域,ASH1的缺失抑制纤维生成基因/蛋白的表达[260]. 组蛋白H3K9脱甲基酶JMJD1A通过PPARγ基因启动子中的H3K9me2标记抑制HSC激活和肝纤维化[213]. 低分子量成纤维细胞生长因子2(FGF2(lmw))通过表观遗传下调Delta-like1减轻肝纤维化[261]. 含溴腺苷蛋白4(BRD4)是溴腺苷和末端外(BET)蛋白的一个成员,高度富集于促生基因的增强子,可被其抑制剂JQ1通过药物抑制以抑制HSC激活[262]. 在血浆无细胞循环DNA中检测到的PPARγ启动子甲基化可将NAFLD和酒精性肝病患者的轻度和重度纤维化分层,尽管它与肝细胞甲基化比肌成纤维细胞甲基化更相关[263].
3.2.4.2. 饮食因素
乙醇诱导H3K4甲基转移酶,赖氨酸甲基转移酶2A(KMT2A),并转录激活多个ECM基因的启动子,包括弹性蛋白[264]. 乙醇还可以以时间和剂量依赖的方式诱导HSC中的H3K9乙酰化[265]
3.2.4.3. 遗传表观遗传适应
肝损伤的祖先史与表观遗传抑制适应相关,后者导致子代大鼠PPARγ表达增加,肌成纤维细胞减少,促纤维化因子(如TGFβ)表达降低[266].
3.2.4.4. 非编码RNA
最近的研究阐明了非编码RNA,特别是microRNAs(miRs)的失调,通过转录后mRNA降解和翻译调节参与HSC激活和失活。高通量miRNA分析和其他技术已确定在活化的HSC中过度表达的促成纤维miRNA,包括miR-9a-5p、miR-17-5p、miR-21、miR-27、miR-31、miR-33a、miR-34a/c、miR-125、miR-126、miR-130a/b、miR-181b、miR214-5p、miR-195、miR-199a/b、miR-221和miR-222,每一种都能诱导增殖,胶原分泌和/或通过多种途径的迁移,以及抗纤维化miRNA,包括miR-16、miR-19b、miR-29、miR-30、miR-101、miR-122、miR-133a、miR-144、miR-146a、miR150、miR-155、miR192、miR195、miR-335、miR-454和miR-483,尽管变化的方向可能取决于生物和/或实验环境[267–269]. miR-378最近被证明通过抑制Gli3来限制HSC的激活[270]. miR-145通过Wnt/β-catenin途径靶向锌指E-box-binding同源异型盒2(ZEB2)抑制HSC活化和增殖[271]. 干扰素诱导的miR-195下调细胞周期蛋白E1并抑制HSC增殖[272]. miR-200a过表达通过β-catenin、SIRT1/Notch1和NRF2/KEAP1途径抑制αSMA表达并抑制TGFβ诱导的增殖[273–275]. miR-214通过外泌体递送到HSC,结合CTGF基因的3′-UTR,并抑制其表达[130]. 与miRNAs相比,长非编码RNA(lncRNAs)的作用研究较少。lncRNA,H19可被MeCP2沉默,抑制胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)的表达并抑制HSC增殖[276]. 循环中的无细胞miRNA,如miR-122、miR-138、miR-143和miR-185,已被评估为主要受HBV或HCV影响的患者HSC活化、肝纤维化和/或预后的潜在非侵入性生物标志物[277–279].
3.2.5. 细胞内稳态和应激的失调
3.2.5.1. 自噬、内质网(ER)应激
在HSC激活过程中,细胞内能量平衡失调,以满足能量需求。自噬是一种由慢性肝损伤诱导的高度调节的应激反应途径,通过提供关键的ATP底物刺激HSC活化[280,281]. 抑制自噬抑制HSC激活和增殖[282]. 慢性肝损伤引起的氧化应激和内质网应激可诱导HSC自噬[283]. 未折叠蛋白反应(UPR)是一种高度保守的内质网应激效应器途径,通过蛋白激酶R-like ER激酶(PERK)和肌醇需要酶1(IRE1)/X-box转录因子(XBP1)途径传递信号,这些途径将内质网胁迫、UPR、,以不同的方式激活纤维原性HSC:在HSC激活期间,TGFβ途径在PERK介导的UPR中受到刺激,而不是IRE1/XBP1介导的[284–286]. 晚期糖基化终产物(AGE)诱导的HSC激活需要HCV相关纤维化中的自噬[287]. 瞬时受体电位香草素4通过诱导自噬抑制大鼠HSC-T6细胞凋亡[288]. Rev-Erb-活化合成配体、SR9009和TGFβ同样影响自噬,但对HSC有不同的调节作用[235]. Rev-Erbα和LXR以及PPARγ对维持HSC的成脂表型至关重要[221,234]. 胶原蛋白特异性分子伴侣热休克蛋白47(Hsp47)的缺失导致内质网应激介导的HSC凋亡[289]. 载有Hsp47靶向siRNA的维生素A偶联脂质体纳米粒ND-L02-s0201可在啮齿类动物模型中解决纤维化问题,目前正在1b/2期临床试验中进行评估({“类型”:“临床试验”,“属性”:{“文本”:“NCT02227459”,“term_id”:“NC T022274 59”}}NCT02227459号) [290]. 与ER相关的网状4B(RTN4B,Nogo-B)在激活的HSC中过度表达[291,292]. 低氧诱导因子-1α(HIF1α)调节自噬激活HSC[293]. α-酮戊二酸二甲酯降低CCl4-通过抑制HSC自噬诱导肝纤维化[294]. 通过拮抗IL-17A抑制肝细胞自噬通过恢复BDL和TAA治疗小鼠的IL-10/STAT3通路抑制肝纤维化[295]. 细胞外ATP对HSC激活的增强依赖于P2X7R介导的NLRP3炎症小体激活[296].
3.2.5.2. 类维生素A/维生素A
活化的HSC中细胞质类视黄醇的丢失与视黄醇酯水解有关,视黄醇酯类水解产生脂肪酸,作为自噬反应的一部分,尽管视黄醇代谢和HSC活化之间的因果关系尚未确定[282]. 维甲酸通过激活HSC中潜在的TGFβ而加重大鼠肝纤维化[297]. 视黄醇转化为视黄酸通过乙醇脱氢酶3导致TGFβ和胶原表达,HSC释放的视黄醇抑制NK细胞并有助于HSC存活[298]. AhR缺乏介导的小鼠HSC激活需要维生素A[248]. 由于LRAT基因敲除而缺乏维甲酸滴的小鼠HSC可以被激活,这表明维甲酸滴并非激活所必需的[299]. 维持HSC静止需要维生素A和胰岛素[300]. 维甲酸受体β2激动剂降低NAFLD患者HSC活化[301]. Perilipin 2、脂肪TG脂肪酶(ATGL)和比较基因鉴定-58(CGI-58)是大鼠HSC系HSC-T6的脂滴相关蛋白[302]. LXRs通过Rab18平衡HSC中的脂质储存,Rab18是一种类视黄醇反应性脂滴蛋白[303]. 自噬通过ROS依赖性Rab25激活HSC调节脂滴的周转[304]. 乙醇脱氢酶(ADHs)将视黄醇氧化为视黄醛,然后代谢为视黄酸。ADH3的缺失增强了CCl中NK细胞的活化和IFNγ的产生,增加了HSC的凋亡,并减轻了肝纤维化4和BDL小鼠[298]. 含有3的类Patatin磷脂酶结构域(PNPLA3)在HSC和肝细胞中高度表达,并在视黄醇可用性的影响下,将视黄醇棕榈酸酯水解为视黄醇和棕榈酸,其过度表达与细胞质脂滴减少有关。PNPLA3基因I148M中的单核苷酸多态性(SNP)与其表达减少、NAFLD纤维化进展和HCC有关,并可能与HSC激活有关[305].
3.2.5.3. 蛋白质泛素化
泛素化是一种翻译后修饰,将泛素连接到底物蛋白以调节其降解、亚细胞定位以及与其他蛋白质的相互作用。泛素C末端水解酶1(UCHL1)是一种氘化酶,在HSC激活后上调,并促进其在CCl中的增殖4和BDL小鼠[306]. 小分子UCHL1抑制剂LDN-57444通过调节细胞周期调节因子视网膜母细胞瘤蛋白(Rb)的磷酸化来减弱PDGF诱导的HSC增殖。
3.2.5.4. 骨形态发生蛋白6(BMP6)
BMP6是一种铁稳态调节因子。在MCD加高脂肪饮食喂养的小鼠中,BMP6决定促进肝脏炎症和纤维化,但在其他非NASH模型中没有,重组BMP6蛋白抑制HSC激活[307].