综述：肝纤维化中肝窦内皮细胞（LSECs）：未来策略的机遇

本文聚焦肝纤维化中肝窦内皮细胞（LSECs）的功能变化。LSECs 的病理改变如毛细血管化、血管生成异常等影响肝纤维化进程，其与肝星状细胞（HSCs）等多种细胞相互作用。文中还探讨了针对 LSECs 功能障碍的治疗策略，为慢性肝病治疗提供新思路。

　　

肝窦内皮细胞（LSECs）在肝纤维化中的作用及治疗策略研究进展

一、引言

肝脏由实质细胞和非实质细胞构成，肝窦内皮细胞（LSECs）作为非实质细胞的重要组成部分，虽仅占肝脏总体积的约 3%，却在肝脏微环境中发挥关键作用，如营养物质交换、免疫耐受维持和血管稳态调节等。LSECs 沿门静脉 - 中央静脉轴存在功能和转录异质性，这使得它们对生理和病理信号的反应各不相同，进而影响疾病进展和肝脏再生。

在病理状态下，LSECs 会发生显著的表型改变，其中毛细血管化最为突出，表现为窗孔丧失和基底膜形成。这一变化会阻碍肝细胞与肝窦间的分子交换，降低肝窦顺应性，增加血管阻力，损害肝脏功能。研究发现，LSECs 毛细血管化常先于肝纤维化发生，但在慢性或晚期肝损伤中，两者可能同时出现或形成病理反馈循环。除毛细血管化外，LSECs 在纤维化进程中还会经历异常血管生成、内皮 - 间质转化（EndMT）、自噬失调和细胞衰老等病理变化，这些变化通过复杂的分子通路影响肝脏炎症、纤维化和再生。

二、LSECs 的多种病理变化

1. 毛细血管化：毛细血管化是 LSECs 的关键表型改变，其特征包括窗孔消失、富含层粘连蛋白和 IV 型胶原的基底膜沉积、血小板内皮细胞黏附分子（PECAM）在细胞间连接表达以及关键标志物（如 VEGFR2、eNOS、p - eNOS 和 LYVE - 1）的失调。这一过程破坏了肝细胞与肝窦间的双向分子交换，促进肝星状细胞（HSCs）活化和细胞外基质（ECM）沉积，从而推动疾病进展。

多种分子机制参与 LSECs 毛细血管化过程。例如，脂肪细胞脂肪酸结合蛋白（A - FABP）通过 Hedgehog 信号通路促进毛细血管化；内皮 IVA 磷脂酶 A2（IVA - PLA2）增强肝窦毛细血管化，最终导致 HSCs 活化和纤维化；血管细胞黏附分子 1（VCAM1）通过 Hippo/Yap1 信号通路参与该过程；JAM - A 缺乏则通过 Hedgehog 和 VEGFR1/2 信号通路加剧毛细血管化和 HSCs 活化。此外，缺氧驱动的机制也与 LSECs 毛细血管化有关，HIF - 1α/CXCR4/PDGF - BB/CXCR7 轴促进毛细血管化并营造促纤维化微环境。

1. 血管生成：肝窦血管生成是肝纤维化的另一重要特征，由功能失调的 LSECs 和异常血管结构驱动。在纤维化早期，血管生成作为对缺氧和组织重塑的代偿反应而显著增加，HIF - 1α 积累诱导 VEGF 等促血管生成因子，促进新血管形成，但这也干扰了肝细胞与肝窦的交换并加重实质应激。例如，姜黄素（Curcumol）通过抑制 Glis - PROX1 - HIF - 1α 轴抑制 LSECs 驱动的血管生成；A - 激酶锚定蛋白 12（AKAP12）通过抑制基底膜形成和内皮素 - 1（ET - 1）表达减弱血管生成；LECT2 通过 Tie1 去磷酸化抑制门静脉区域的内皮迁移和芽生血管生成，维持血管稳定。

在晚期纤维化阶段，由于不溶性 ECM 积累和微血管稀疏，血管生成减少，但此时血管生成却反常地促进肝窦毛细血管化和血管扭曲，加剧缺氧和纤维化进展。例如，LECT2 在抑制门静脉血管生成的同时，却促进肝窦毛细血管化；内皮锌指 E - 盒结合同源框 2（Zeb2）对维持肝脏血管结构和对抗纤维化具有保护作用；晚期纤维化时 ECM 硬化（≥12 kPa）激活 YAP/TAZ - PKP2 信号，诱导 LSECs 中 CXCR4 和 PDGF - BB 表达，促进血管重塑和 HSCs 募集。

1. 自噬：自噬是一种细胞生存机制，在 LSECs 中发挥着双重、阶段特异性作用。在早期纤维化阶段，自噬具有保护作用。例如，H₂O₂诱导的氧化应激激活核自噬和细胞质自噬，有助于维持 LSECs 窗孔并防止细胞骨架塌陷；他汀类药物通过抑制 Rac1 和激活 Rab7 促进 LSECs 自噬活性，上调 KLF2 并改善微血管功能；Atg7 缺失会加重 CCl₄诱导的纤维化，增加氧化应激和 HSCs 活化。

而在晚期纤维化阶段，自噬失调或受损会导致 LSECs 功能障碍和纤维化发生。例如，非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者的 LSECs 中自噬受损，与炎症细胞因子（如 CCL2、CCL5、IL - 6、VCAM - 1）、EndMT 标志物（如 α - SMA、TGF - β1、Collagen - 1α2）和凋亡蛋白（如 cleaved caspase - 3）表达升高有关，这些都加剧了纤维化进程。

1. EndMT：EndMT 是指内皮细胞失去其特征性标志物和细胞间连接，获得间质特性的过程，这一过程被认为是肝损伤时 LSECs 窗孔丧失和 ECM 产生能力增加的潜在机制之一。体外研究如肝芯片（LOAC）模型为 LSECs - EndMT 提供了直接证据，激活 Hedgehog 信号和暴露于脂多糖（LPS）可诱导培养的 LSECs 出现间质样表型。然而，LSECs 在体内是否发生 EndMT 仍存在争议。有研究表明，虽然原代大鼠 LSECs 在体外可发生 EndMT，但在纤维化或肝硬化小鼠肝脏中却未观察到这一过程。

LSECs 的 EndMT 受多种信号通路驱动。例如，毛细血管化的 LSECs 表现出部分 EndMT 特征，导致 ECM 过度产生和肝窦周围 ECM 沉积，加重纤维化；转录调节因子 MKL1 和 STAT3 通过激活 Twist1 协同促进 TGF - β 诱导的 EndMT；BRG1 通过与 SMAD3 和 AP - 1 相互作用诱导 NOX4 表达，促进 ROS 依赖的 EndMT；HMGB1 通过 Egr1 增强 EndMT，而绿原酸（CGA）则可减弱该效应并减少 ECM 产生。此外，微生物和机械因素也会影响 EndMT，大肠杆菌通过 TLR5/MYD88/TWIST1 途径触发 EndMT，机械拉伸诱导的 Smad3 磷酸化可促进 EndMT。

1. 衰老：细胞衰老表现为不可逆的细胞周期停滞，可防止细胞异常增殖。在 LSECs 中，衰老的特征包括持续的细胞周期停滞、大分子损伤、衰老相关分泌表型（SASP）和代谢失调。损伤后，LSECs 转变为 SASP 状态，导致基底膜破坏、窗孔丧失以及衰老标志物和炎症介质（如 NO、TNFα、IL - 1、IL - 6）表达增加，这些变化营造了促炎微环境，增强白细胞黏附，加剧肝脏炎症，破坏肝窦稳态和细胞间通讯。例如，衰老的 LSECs 中血浆膜泡相关蛋白（PLVAP）上调，通过调节磷酸化 VE - cadherin 增强单核细胞迁移，进一步促进炎症。

三、肝纤维化中的肝窦细胞间通讯

1. LSECs 与 HSCs 的相互作用：在健康肝脏中，HSCs 作为视黄醇储存细胞分布于 LSECs 和肝细胞（HCs）之间的 Disse 间隙。在病理条件下，HSCs 被激活，表现为增殖、收缩、视黄醇储存耗尽和 ECM 过度沉积。分化的 LSECs 通过多种机制维持 HSCs 的静止状态，防止纤维化发生。例如，NO 由 LSECs 和肝内皮细胞通过内皮型一氧化氮合酶（eNOS）产生，对维持肝窦稳态和调节 HSCs 活性至关重要。Erk1/2 通过增加 NO 与 ROS 的比值促进 LSECs 的促再生表型，抑制 HSCs 活化；Akt 则通过减少 NO 可用性促进 LSECs 的促纤维化表型，导致 HSCs 活化和衰老。此外，VEGF、肝素结合表皮生长因子样生长因子（HB - EGF）和骨形态发生蛋白 9（BMP9）等也在 LSECs 与 HSCs 的相互作用中发挥重要作用。

当 LSECs 发生毛细血管化后，与激活的 HSCs 之间的相互作用发生改变，进一步促进纤维化进程。例如，ET - 1 在 LSECs 功能障碍和纤维化进展中起关键作用，它促进 LSECs 窗孔丧失，抑制 NO 合酶激活，导致内皮功能障碍；LSECs 分泌的炎症因子（如 TNFα、MIP - 1α 等）、TGF - β 和 PDGF 等细胞因子以及细胞外囊泡（EVs）等都参与了 LSECs 与 HSCs 之间的促纤维化信号传递。

1. LSECs 与 HCs 的通讯：肝细胞（HCs）是肝脏中数量最多的细胞类型，对维持肝脏功能至关重要。肝损伤会破坏 HCs 与 LSECs 之间的相互作用，导致炎症、细胞凋亡、HSCs 活化和 ECM 过度沉积，进而促进肝纤维化。LSECs 分泌的肝细胞生长因子（HGF）、Wnt2 等细胞因子对肝脏再生起关键调节作用，但在纤维化过程中，CD147 等分子的表达变化会促进血管生成和纤维化进展。此外，LSECs 还通过激活素 A 和整合素 β1（ITGβ1）介导的信号通路调节肝细胞增殖和免疫相互作用。
   
   
2. LSECs 与免疫细胞的相互作用：LSECs 与免疫细胞（如 KCs、T 细胞和中性粒细胞）积极相互作用，在炎症、纤维化和肝脏再生中发挥重要作用。KCs 作为肝脏中的常驻巨噬细胞，在病理条件下分泌促炎细胞因子，激活 HSCs 并促进纤维化，但在急性损伤后也可通过表达血管生成因子促进 LSECs 增殖和迁移，加速组织恢复。LSECs 通过调节 MMPs 和 TIMPs 等因子影响 KCs 的招募，同时，LSECs 与 KCs 之间的相互激活会加剧肝脏损伤。T 细胞和中性粒细胞与 LSECs 的相互作用也会影响肝纤维化进程，Th1 细胞促进 LSECs 毛细血管化和纤维化，而 Th2 细胞则具有抗纤维化作用。此外，基质硬度通过机械转导通路影响 LSECs 与免疫细胞的相互作用，如糖酵解酶 PFKP 被招募到黏着斑，促进中性粒细胞招募和早期纤维化进展。
   
   

四、针对 LSECs 功能障碍的治疗策略

1. 衰老细胞清除疗法：衰老相关的 LSECs 在慢性肝损伤中积累，通过持续分泌 SASP 细胞因子和损害再生信号促进纤维化。衰老细胞清除剂（Senolytic agents）如 Navitoclax/ABT - 263 和达沙替尼联合槲皮素（DQ）可选择性清除 p16^High的 LSECs，减少胶原 I/III 沉积，恢复窗孔。DQ 还可通过 Notch - Hes1 - EZH2 轴逆转表观遗传衰老。此外，工程化 CAR T 细胞靶向 uPAR 可有效清除纤维化肝脏中的衰老细胞，为免疫治疗清除肝纤维化中的衰老内皮细胞提供了新思路，但仍面临脱靶毒性、DAMP 介导的炎症和区域异质性反应等临床障碍。
   
   
2. 氧化和炎症通路调节：氧化应激是 LSECs 毛细血管化的关键驱动因素。靶向 TXNIP 可恢复 eNOS 活性，抑制 TAK1/JNK 介导的炎症，减少 LSECs 中的纤维化信号。SGLT2 抑制剂托格列净（Tofogliflozin）可通过增强抗氧化防御和减少 LSECs 介导的 HSCs 活化改善内皮功能，但目前缺乏有效且 LSECs 特异性的递送系统。
   
   
3. 靶向病理性血管生成：病理性血管生成促进 LSECs 重塑和纤维化。纳米颗粒介导的 miR - 30c 递送可抑制 LSECs 中的 DLL4/Notch 通路，抑制新生血管形成，改善肝纤维化。姜黄素（Curcumol）通过阻断 ROS/ERK 信号抑制 KLF5 依赖的血管生成，破坏 KLF5/LDH - A 反馈回路，抑制糖酵解驱动的血管生成和纤维化进展，但姜黄素面临生物利用度和制剂稳定性等挑战。
   
   
4. 代谢和自噬重编程：纤维化的 LSECs 表现出糖酵解通量增加和自噬功能障碍。抑制 PFKP 可使 LSECs 代谢正常化，减少促炎细胞因子释放，改善血管顺应性。Notch 信号通过 Sirt1 - P53 - P21 或 Sirt1 - P16 轴减轻 LSECs 衰老，促进肝脏再生。此外，在特定情况下，抑制自噬也有益处，如防止 Cav - 1 降解，稳定 F - actin，维持 NO 依赖的信号传导，保持 LSECs 窗孔，这凸显了自噬在纤维化进程中作用的背景和阶段依赖性。
   
   
5. 基于细胞外囊泡（EV）的干预措施：LSECs 来源的 EVs 介导与 HSCs 和免疫细胞的细胞间信号传递。健康 LSECs 来源的 EVs 富含 miR - 30c 和原肌球蛋白 - 1，可抑制 TGF - β/Smad3 和 Notch 信号，减少 HSCs 活化和纤维化。LSECs 来源的 EVs 还可通过重编程 KCs 调节肝脏免疫，如富含 miR - 223 的 LSECs - EVs 可抑制 NF - κB 信号，减轻肝脏炎症。此外，EVs 可作为 CRISPR/Cas9 核糖核蛋白（RNPs）的递送平台，实现对纤维化相关基因的高效、非病毒体内编辑，但 ECM 硬化和区域依赖性的 EV 摄取限制了其递送效率。
   
   

五、结论

LSECs 是肝脏稳态的核心调节者，与 HCs、HSCs 和免疫细胞存在复杂的相互作用。其表型改变在肝纤维化的发生和发展中起着关键作用，深入理解这些相互作用有助于识别新的治疗靶点。目前仍有许多问题有待解决，如 LSECs 功能障碍在慢性肝损伤中促进纤维化或再生的决定因素、LSECs 衰老的药物逆转可能性以及针对 LSECs 不同病理变化的最佳治疗时机等。近期的单细胞和空间转录组学研究揭示了 LSECs 亚群的区域依赖性转录异质性，为空间靶向抗纤维化策略开辟了新途径。未来结合单细胞分析、谱系追踪和时空建模的研究将有助于深入了解 LSECs 在肝纤维化和再生中的作用机制，推动血管靶向抗纤维化治疗和肝脏修复策略的发展。