综述:靶向内质网蛋白质稳态在肝纤维化中的作用:从信号机制到治疗机会

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Pharmacological Research 9.1

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  这篇综述系统阐述了内质网应激(ER stress)在肝纤维化中的关键作用,聚焦未折叠蛋白反应(UPR)、内质网相关降解(ERAD)和自噬等通路,揭示了其通过调控肝细胞、肝星状细胞(HSCs)和库普弗细胞(KCs)的病理机制,并探讨了靶向ER应激的小分子药物和天然化合物的治疗潜力。

  

内质网应激与肝纤维化的病理关联

肝纤维化是慢性肝病的共同终末途径,其特征是细胞外基质(ECM)过度沉积和持续性炎症。近年研究表明,内质网(ER)应激通过破坏细胞稳态和激活病理信号通路,在肝纤维化发生发展中发挥核心作用。内质网作为蛋白质合成、折叠和脂质代谢的关键场所,其稳态失衡会触发未折叠蛋白反应(UPR)的三条主要通路:IRE1α、PERK和ATF6。

肝细胞中的ER应激恶性循环

在肝细胞中,脂质过载与ER应激形成正反馈循环。饱和脂肪酸(SFAs)通过改变膜流动性及钙稳态直接激活UPR,而ER应激又通过XBP1-SREBP1c轴促进脂质合成,抑制脂肪酸氧化(通过CHOP下调PPARα),最终导致代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)向纤维化进展。值得注意的是,ER应激诱导的铁死亡(ferroptosis)通过Gα-12/ROCK1/ALOX12和Gα-12/miR-125a/NEMO双通路加剧肝细胞损伤,而ATF4通过调控SLC7A11(xCT)和CTH维持GSH-GPX4轴功能发挥保护作用。

肝星状细胞的激活机制

静息态HSCs储存的维生素A脂滴在激活过程中耗竭,转化为分泌胶原的肌成纤维细胞。ER应激通过ATF6-TXNDC5轴激活JNK/STAT3通路促进HSCs增殖,而IRE1α-XBP1通路通过调控TANGO1增强I型胶原分泌。特别的是,自噬与ER应激协同作用:ATG7缺失会抑制XBP1介导的胶原表达,而HSP47缺失导致未成熟胶原堆积并引发ER应激依赖性HSCs凋亡。

库普弗细胞的炎症调控

肝脏驻留巨噬细胞——库普弗细胞的ER应激通过IRE1α-NLRP3炎症小体轴促进IL-1β、TNF-α等促炎因子释放,而TREM-1受体通过增强ER应激信号进一步放大炎症反应。有趣的是,ER应激也可通过TNF-R1–caspase 8途径促进HSCs凋亡,展现其在纤维化消退中的双重角色。

靶向治疗策略

针对UPR通路的调控成为治疗新方向:

  • IRE1α抑制剂:如KIRA6和4μ8c通过阻断XBP1剪接减轻纤维化
  • PERK调节剂:GSK2656157抑制eIF2α磷酸化,而ISRIB恢复蛋白翻译
  • 天然化合物:白藜芦醇和黄芩苷通过抗氧化和抗炎作用缓解ER应激
  • 化学伴侣:4-苯基丁酸(4-PBA)和牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)改善蛋白质折叠

挑战与展望

尽管临床前研究显示靶向ER应激可逆转早期肝纤维化,但需解决两大难题:一是UPR通路在器官间的功能异质性,二是长期抑制可能影响生理性蛋白稳态。未来研究需结合单细胞测序和空间转录组技术,开发细胞类型特异性的精准调控策略。

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