陈瑞玲, 马雄

上海交通大学医学院附属仁济医院

上海市消化病研究所

胆汁淤积和肝纤维化是肝脏疾病过程中两种常见且可逆转的病理状态。几乎所有慢性肝病都会导致肝纤维化，如病毒性、酒精性、胆汁淤积性等。在各种肝损伤因素作用下，肝脏细胞外基质（ECM）合成和降解失衡，造成弥漫性过度沉积，引起肝纤维化，最终导致不可逆性肝硬化。胆汁淤积性肝病是由胆汁淤积、胆管渐进性破坏和肝内炎症持续存在所导致的一种慢性肝病，导致胆管细胞和肝细胞损伤，并逐步进展为肝纤维化、胆汁性肝硬化和终末期肝病。与非胆汁性肝硬化不同，胆汁性肝硬化进展较快，并伴有胆管异常增殖和胆管周围纤维化。胆汁淤积是指胆汁流的形成和排泌障碍，可由肝细胞或胆管上皮的胆汁形成、分泌障碍或胆汁流的阻断引起。持续性胆汁淤积导致肝内慢性炎症反应，损伤胆管细胞和肝细胞，诱发胆管反应，通过多种调节因子激活肌成纤维细胞（myofibroblast, MFB），引起ECM过度沉积，从而导致肝纤维化。本文就胆汁淤积导致肝纤维化的发生机制和阻断策略作一综述。

1  胆汁淤积与肝纤维化

肝纤维化被认为是慢性肝损伤引起的组织创伤愈合过程，由活化的MFB分泌大量胶原蛋白并过度沉积引起，逐渐导致疤痕形成和结节再生，最终发展为肝硬化。引起胆汁淤积的病因有很多，如病毒、细菌、寄生虫、药物和(或)毒物、酒精、自身免疫、肿瘤和机械性梗阻因素等。胆汁淤积患者临床症状以黄疸、疲劳、瘙痒为主，出现以ALP水平升高为主的血生化指标异常。自身免疫介导的原发性胆汁性胆管炎（PBC）和原发性硬化性胆管炎（PSC）是胆汁淤积性肝病最常见的两种类型，以持续性胆汁淤积和慢性炎症性胆管损伤为特点，导致汇管区胆管周围纤维化，逐步扩展到肝实质。这些患者肝组织汇管区可见大量T、B淋巴细胞浸润，不同程度的胆管损伤和胆管周围胶原沉积。

大量研究认为，胆汁淤积导致肝纤维化的发生机制为：胆汁淤积损伤胆管细胞，引起汇管区慢性炎症反应，大量炎症细胞浸润，释放大量生长因子、细胞因子、化学因子等，促进了MFB增殖，导致过量纤维状ECM沉积在汇管区胆管周围；随着疾病进展，纤维化范围扩大至损伤和非损伤胆管，以及汇管区周围肝窦系统，导致明显胆汁淤积；胆汁淤积造成进行性肝细胞损伤，进一步加重炎性浸润和扩大纤维化范围；胆汁淤积诱发胆管反应，汇管区周围胆管增生，由原来胆管进行增殖和(或)肝细胞板分化成胆管结构而形成。即在胆汁淤积状态下，MFB活化、毒性胆汁酸和胆管反应共同推动疾病朝纤维化方向进展。

2  发生机制

2.1  MFB活化

肝脏MFB活化和再生是肝纤维化的核心环节。这是一群多细胞来源的异质性细胞，具有很强的增殖能力。其可表达和释放多种炎症调节因子，同时也表达炎症调节因子的相应受体。MFB通过旁分泌或自分泌方式接受周围促纤维化因子（如TGFβ）传递的信号，大量合成胶原蛋白（Ⅰ、Ⅲ型为主）、α平滑肌肌动蛋白、纤维连接蛋白等，发挥促纤维化作用。MFB高表达金属蛋白酶1组织抑制剂，使得基质金属蛋白酶对大量胶原的降解与清除减少，导致胶原过度沉积。在血小板源性生长因子（PDGF）、表皮生长因子、TGF等促生长因子作用下，MFB持续活化并不断增殖。能够活化/转化为MFB的纤维生成细胞包括肝星状细胞（HSC）、汇管区成纤维细胞（PF）、骨髓来源的纤维细胞或间充质干细胞，以及肝脏间皮细胞。

HSC是肝脏内数量最多的MFB，位于肝窦内。慢性肝损伤时，HSC由静息状态转化为有增殖能力的MFB，大量合成以胶原蛋白为主的ECM，释放内皮素1。内皮素1是一种血管收缩分子，能够促进细胞增殖、纤维化和血管收缩。在多种慢性肝病小鼠模型中，HSC来源的MFB占82%~96%。研究发现，PF在胆汁淤积导致的胆管纤维化中起重要作用。PF存在于汇管区结缔组织内，其表达的标记蛋白、作用于PF的促纤维化因子和促生长因子都与HSC不完全相同。目前，PF在胆管纤维化中起多大作用存在着争议，但不可否认的是，在胆管上皮细胞损伤后，PF应该是最先被激活的纤维生成细胞，之后病理损伤扩展至小叶区时，被活化的HSC开始起主要作用。此外，骨髓来源的间充质干细胞或纤维细胞，在肝损伤后自骨髓迁移到肝内，但占MFB总数不足5%。还有极少部分MFB来源于肝脏间皮细胞。这是肝脏表面的一层单层细胞，目前认为它在肝纤维化中所起的作用极小。有学者提出，肝上皮细胞（胆管细胞和肝细胞）可以通过上皮-间质转化（EMT）形成MFB。EMT是指成熟上皮细胞失去了细胞-细胞接触特性，不表达特征性上皮蛋白，而获得了间质细胞的表型特征。然而，目前没有研究证据支持这一说法。EMT是肝损伤时发生的正常生理应答，但是这些上皮细胞只是转化为间质细胞，并非有促纤维化作用的MFB。

MFB活化、迁移与增殖有赖于多种炎症调节因子。受损的肝细胞和胆管细胞、募集的免疫细胞、活化的Kupffer细胞、具有神经内分泌表型的胆管反应细胞（ DRC）以及被激活的MFB等，这些细胞共同释放大量细胞因子、化学因子、活性氧（ROS）等炎症调节因子，在局部形成一个促纤维化环境。因此，MFB通过自分泌/旁分泌方式在局部建立起一个强大的细胞交流网络，持续活化增殖，导致胶原过度沉积。

2.2  胆汁酸的毒性

胆汁酸可以间接活化MFB从而导致肝纤维化，但胆汁酸是否能直接激活MFB目前仍存在争议。在胆汁淤积状态下，毒性疏水性胆汁酸造成胆管细胞和肝细胞损伤，引起局部炎症反应，大量固有免疫和适应性免疫细胞被募集和激活，释放大量炎症调节因子，诱导MFB活化，从而导致肝纤维化。

胆汁淤积状态下，细胞膜上转运子的表达水平发生改变，减少胆汁酸重吸收，促进胆汁酸排泄。这种改变是机体应对胆汁淤积的一种代偿性保护机制，但该代偿不足以抵抗胆汁淤积造成的破坏性损伤，从而导致疾病进展。15~25 μM低浓度胆盐可作为信号分子，50~200 μM胆盐会引起细胞凋亡，超过200 μM则会激活促炎因子，200~2000 μM时会导致细胞坏死，超过2000 μM可发挥去垢作用。疏水性胆汁酸的毒性强于亲水性胆汁酸，可以诱导肝细胞和胆管上皮细胞发生凋亡或坏死，这是胆汁淤积性肝病疾病进展中的重要事件。疏水性胆汁酸直接诱导细胞线粒体产生ROS，进一步发生氧化应激，导致细胞氧化磷酸化减少；增加线粒体的通透性，线粒体肿胀裂解，释放出大量酶蛋白，导致细胞发生凋亡。胆汁酸也可以直接激活膜表面死亡受体，通过去垢作用破坏细胞膜脂质成分，导致细胞膜溶解，从而引起细胞死亡。胆汁酸损伤胆管上皮细胞和肝细胞后，破坏了细胞间紧密连接屏障结构，疏水性胆盐易漏入周围基质中，进一步损伤肝细胞和胆管细胞，导致胆汁酸入血和胆管周围炎症。

近年来，Beuers提出的“碳酸氢根伞”理论得到了广泛认可与关注。“碳酸氢根伞”可保护人胆管上皮细胞和汇管区周围肝细胞免受疏水性胆汁酸单体的破坏。胆管上皮细胞充分表达AE2向胞外转运碳酸氢根，胞膜顶端完整的糖衣结构可以捕获碳酸氢根，从而在细胞表面形成了一道“碳酸氢根伞”保护屏障。PBC患者胆管上皮细胞膜上AE2表达水平下降，细胞分泌碳酸氢盐减少，不能维持胆管上皮细胞表面的碳酸氢盐保护屏障，导致胆管上皮细胞易受到疏水性胆汁酸的细胞毒性破坏。

2.3  胆管反应

胆管反应与肝纤维化密切相关，是胆汁淤积导致肝纤维化的一个重要机制。胆汁淤积诱发胆管反应，即胆管增生，这是一个多细胞参与的动态过程：汇管区出现胆管细胞增殖，上皮细胞排列形成胆道支架并延伸，这些增殖的胆管细胞来源于原来胆管和(或)肝祖细胞（HPC）；胆管损伤招募多种炎症细胞至汇管区，释放大量炎症调节因子；MFB活化增殖并分泌大量纤维状ECM；居于Hering小管内的HPC分化为肝细胞和胆管上皮细胞。值得注意的是，此时增殖的胆管细胞为具有神经内分泌表型的DRC，这与HSC活化为MFB类似。DRC能够分泌细胞因子、化学因子、生长因子和血管生成因子，并表达丰富受体，以此和其他基质细胞建立强大的旁分泌信号交流网络，如PF、HSC和炎症细胞等。DRC也表达间质细胞标志物，但是DRC自身并不能分泌ECM，需通过刺激并增强其他纤维生成细胞而发挥促纤维化作用。如DRC释放的PDGF可诱导MFB基因表达，促进HPC增殖，趋化活化的HSC进入汇管区。

胆管反应可分为4种类型。Ⅰ型即典型胆管增殖，仅汇管区胆管数量增多，此时增殖的胆管细胞源于汇管区原有胆管。该类型在人类疾病中见于急性阻塞性胆汁淤积、肝外胆道闭锁和慢性胆汁淤积性肝病早期。Ⅱ型即非典型增殖，汇管区胆管不规则增殖，且范围扩大到门静脉周围和肝实质，这些新生胆管无胆汁排泄功能，此时增殖的细胞源于原有胆管和HPC。此类型在人类疾病中多见于PBC、PSC和长期肝胆管梗阻。Ⅲ型也称“胆管病理增生”，源于卵圆细胞的肝细胞或肝内HPC大量增殖，伴有肝细胞大量坏死，多见于慢性肝病晚期。Ⅳ型即卵圆细胞增殖，管状结构不规则，管腔不清晰，肝小叶结构紊乱，见于致癌物导致肝损伤动物模型的早期阶段。Ⅱ型胆管反应是胆汁淤积性肝病最常见的类型。

2017年，Jansen等指出胆汁淤积性肝病的发生发展大多遵循一个相同的模式，由此提出了“上行发展”的病生机制（上游和下游是相对于胆汁流的方向而言）。通常情况下，初始病灶出现在大胆管或小胆管的下游处，随着病情逐渐进展，上游的肝内胆小管网和肝实质也参与进来。啮齿动物胆管结扎后出现胆汁淤积，胆道压力增大，诱导MFB（PF和HSC）活化，大量ECM沉积在汇管区，导致胆管纤维化；胆汁淤积亦引起胆管反应。大胆管和肝内胆小管发生扩张，管腔容积增大。小叶间胆管则发生明显的结构重塑，先在管腔侧形成皱褶，腔内总表面积扩大约5倍，继而伸出分支，分支延长，胆管自身连接进行环化。最后门静脉周围小叶间胆管网的密集程度增加了约5倍，但这些胆管的内径并没有明显扩大。 

3  阻断策略

3.1  去除病因

去除原发病因是逆转胆汁淤积性肝纤维化的重要措施。比如，病毒性肝炎进行抗病毒治疗，戒酒可以延缓酒精性肝病的病程进展。然而多数胆汁淤积性肝病的原发病因难以去除，这使得病因治疗应用受限。

3.2  改善胆汁淤积

胆汁淤积时，毒性胆汁酸损伤胆管细胞和肝细胞，通过诱导MFB活化和引起胆管反应导致肝纤维化。因此，改善胆汁淤积可以延缓疾病肝纤维化进展。

3.2.1  熊去氧胆酸（UDCA）

UDCA是熊胆汁成分之一，具有利胆和免疫调节作用，促进胆汁酸的排泄。它可以改善PBC、PSC患者的生化指标，还能延缓组织学进展，改善无肝移植患者的生存情况。UDCA是临床治疗PBC的一线用药，常用剂量为13~15 mg·kg-1·d-1，但仍有约40%的PBC患者对UDCA无应答。

3.2.2  奥贝胆酸（OCA）

OCA是人体初级胆汁酸鹅去氧胆酸的一类新型衍生物，是一种较强的法尼酯X受体（FXR）激动剂。FXR是表达于肝脏和肠道的核受体，被活化后引起胆汁酸合成减少、清除增加，肝肠胆汁酸重吸收减少。一项临床试验POISE显示，OCA治疗PBC可以改善胆汁淤积。基于该结果，2016年5月OCA被批准用于治疗PBC患者，对UDCA应答不佳者可联用OCA进行治疗，对UDCA不耐受者可单用OCA。目前暂无确切证据表明OCA治疗可以改善患者的长期预后。

3.2.3  布地奈德

布地奈德是第二代肾上腺糖皮质激素，口服后肝内首过效应高达90%，大大减少了激素引起的不良反应。它也是一种孕烷X受体激动剂，调节胆汁酸脱毒和代谢，减少胆汁酸合成。多项研究表明UDCA联合布地奈德（6~9 mg/d）治疗PBC在抗炎、抗纤维化方面均取得很好的疗效。

3.3  抗纤维化治疗

肝脏MFB在多种促纤维化因子作用下活化增殖引起胶原沉积。因此，抑制HSC活性，减少ECM产生，促进ECM降解是胆汁淤积性肝纤维化的治疗策略。增殖胆管上皮细胞高表达整合素ανβ6，可以结合纤维连接蛋白以及辅助激活MFB活化所需的TGFβ1信号，从而促进纤维化。体外实验用ανβ6小分子抑制剂或特异性抗体阻断该整合蛋白，可以缓解胆管和非胆管纤维化，但并未用于临床试验。HSC表达多种核转录因子受体，如过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）、FXR、肝X受体、维生素D受体等，能够抑制HSC活化和纤维化进展。一些针对核受体的药物已应用于临床试验，如PPAR激动剂和FXR激动剂。PPAR家族包括PPARα、PPARγ和PPARδ。研究者构建非酒精性脂肪性肝病动物模型，发现PPARα/PPARδ双激动剂GFT505可以改善脂肪变性、炎症和肝纤维化。进一步临床试验发现，GFT505（120 mg/d）治疗可以缓解非酒精性脂肪性肝炎患者的肝脏炎症，而不加重纤维化。FXR激动剂OCA可以改善胆汁淤积，也具有抗纤维化作用。一项多中心Ⅱ期临床试验发现，OCA治疗后明显改善非酒精性脂肪性肝炎患者肝组织纤维化程度。HSC分泌催化胶原蛋白和弹性蛋白交联的酶LOXL2。最初有一项临床试验研究发现，抗LOXL2单抗Simtuzumab（G6-6624）治疗丙型肝炎肝纤维化具有安全性。之后一项Ⅱ期临床试验研究其在非酒精性脂肪性肝炎相关纤维化和肝硬化中的治疗作用，但因药物没有疗效而中止。

4  小结与展望

如何阻断肝纤维化是疾病临床治疗上的一个重点和难点问题。因此，探明胆汁淤积导致肝纤维化的内在发生机制具有重要意义。MFB活化增殖是肝纤维化发生的根本原因，这有赖于促纤维化因子以旁分泌/自分泌方式进行调控。因此，靶向生长因子及其受体信号通路为抗纤维化治疗提供了新的思路。多种抗纤维化药物仍需要更多、更可靠的临床研究来证实其疗效和安全性。

引证本文：陈瑞玲, 马雄. 胆汁淤积导致肝纤维化的机制及其阻断策略[J]. 临床肝胆病杂志, 2019, 35(2): 247-251.