上皮间质转化在器官纤维化中作用及中药干预机制的研究进展

2022-12-03 06:15江开春高小玲姬新颖
中成药 2022年8期
关键词:上皮纤维化器官

李 娜, 郑 雁, 李 萍, 江开春, 高小玲, 姬新颖

(1.郑州澍青医学高等专科学校基础医学部,河南 郑州 450064;2.河南中医药大学,河南 郑州 450000;3.河南大学医学院,河南 开封 475000)

器官纤维化是多种疾病终末期的共同病理变化,可导致器官功能衰竭,几乎可以发生在全身所有组织和器官,常因其发病率高,早期诊断困难、预后较差,已经成为影响全球性公共健康的重要问题。但目前治疗纤维化的药物少且功效有限[1]。越来越多的研究证实上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)不仅参与了器官纤维化的形成,而且它在组织器官纤维化发生和发展中的作用越来越受到重视[2-4],逆转EMT已经成为目前治疗器官纤维化的新的研究热点。中药以多成分、多靶点的优势对EMT相关干预机制的研究取得一些进展[5-6],本文结合器官纤维化时EMT的相关因子和信号转导通路等,阐明中药单体、有效成分和复方在干预器官纤维化进程中可能存在的调控机制。

1 上皮间质转化(EMT)

组织由细胞和细胞外基质构成。上皮细胞是上皮组织的主要成分,它们覆盖在人体体表和多个器官的管、腔和囊的内表面,其特征是大量细胞呈层状紧密排列,细胞有极性,相邻细胞间有紧密连接和粘附等(如黏着连接、紧密连接、桥粒和缝隙连接)。基底面附着在基底膜上,与深部结缔组织相连。这些结构包绕形成了立体的3D空间,它们共同维持着细胞的极性和栅栏功能,因此上皮细胞具有相对稳定和不可移动性。间质细胞是间质和结缔组织的主要组成成分,分散存在于细胞基质中,与上皮细胞相比结构松散,细胞之间少有细胞间连接,且胞质内有丰富的细胞骨架,可随着细胞骨架内成分和密度的不同,形成不规则结构,所以间质细胞外形可塑,单个细胞可移动并能发生迁移。

1982年Gerenbegr和Hay在三维胶原凝胶培养基中首次发现晶状体上皮细胞可形成伪足并转化为间充质细胞样形态[7],首次提出了EMT的概念。上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程,称为上皮间质转化,包括内皮间质转化(endothelial mesenchymal transition,EndMT)。这样的转化是一个可逆的过程,反之亦然称为“间质上皮转化”(mesenchymal epithelial-transition,MET)。EMT不仅发生在胚胎形成、组织修复再生等生理过程中,也发生在器官纤维化、慢性炎症和肿瘤等病理过程中。2008年在冷泉港举行的国际会议中根据EMT发生的背景、生物学行为,将其分为3种类型,Ⅰ型为参与胚胎发生和器官发育的EMT;Ⅱ型为与组织相关的EMT,包括修复、再生和器官纤维化;Ⅲ型为与恶性肿瘤相关的EMT。这3种类型的EMT有1个共同的结果,即从具有游离-基底极性的典型贴壁上皮细胞转化成具有间充质表型的运动细胞[8],细胞表型发生变化。上皮细胞之间及其与基质之间大量的紧密连接蛋白(Zonula occludens-1,ZO-1)、细胞钙粘蛋白的表达或功能的丧失,出现间叶细胞标记,如神经钙黏蛋白(N-cadherin,N-cad)、波形蛋白、纤连蛋白、纤维母细胞特定蛋白1 (fibroblast specific protein 1,FSP-1)和α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)等[9]。EMT过程中细胞形态、功能的改变主要是由于基因差异性表达引起,表现在分子水平上上皮细胞的标志物转变成间质细胞的标志物。首先,上皮细胞标志物的丢失,其中最显著的是E-钙黏蛋白(E-cadherin,E-cad)表达的降低[10],E-cad负责维持上皮细胞的横向接触,通过粘附连接,促进组织内细胞粘附和相对不动[11]。E-cad的下调也通过1种减少E-cad转运到细胞的中间丝-波形蛋白(vimentin,Vim)的上调被介导。接着,N-cad、波形蛋白、整合蛋白、纤维连接蛋白和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)等蛋白表达发展为间质表型细胞,获得间充质标记和功能[12]。然后,整合素(如纤连蛋白)表达上调,使得上皮细胞的细胞骨架的损失和板状伪足的形成[13],增加了对细胞凋亡的抵抗力,同时细胞迁徙、侵袭性能力增强。

2 Ⅱ型EMT在器官纤维化的作用

EMT对于适当的胚胎发育至关重要,在成人伤口愈合、组织重建修复再生和器官纤维化及癌症进展过程中发挥着重要作用。由损伤和炎症引起Ⅱ型EMT,也称为纤维化型EMT。由各种反复损伤和持续炎症引起的器官纤维化被认为是器官损伤愈合异常的病理结果。正常的伤口愈合包括几个相互重叠的阶段,与相关的损伤诱导炎症反应的细胞增殖、迁移和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)重构有关[14]。损伤修复过程中,ECM经代谢调整,其成分会有所变化,Ⅲ型胶原减少而Ⅰ型胶原增多,使组织修复能力增强,大量的肌成纤维细胞前体细胞瞬时活化成肌成纤维细胞(myofibroblasts,MFs),一旦组织愈合后MFs可由细胞凋亡或表型逆转而消失。然而,器官严重反复慢性损伤和炎症引起的伤口愈合反应失调情况下,“促纤维化微环境”形成,该脏器的各种不同来源的成纤维细胞可增殖、持续激活、转化为肌成纤维细胞,最终引起ECM过度增多和沉积,导致器官发生纤维化和硬化。有大量的证据表明,在创伤愈合的重塑和成熟阶段发挥关键作用的肌成纤维细胞不仅来源于骨髓,还来源于损伤部位的EMT细胞,这些细胞合成ECM成分并收缩创面,使损伤边缘接近[15]。正常组织的ECM可以引导细胞驱动伤口的修复再生的进程,而异常的ECM微环境可以引导组织细胞开始病理愈合。其中EMT转化过程中上皮细胞完整性丢失,正是由于MMPs降解了上皮细胞间接触的粘附连接。MMPs不仅参与了与基质自身稳定相关的功能,而且在基质中传递细胞与细胞、细胞与基质间的信号,并具有潜在信号放大作用。研究发现,EMT的诱导依赖于Ⅰ型胶原纤维的丰度以及其与α2β1整合素之间的相互作用,这种相互作用触发了细胞内的级联反应[16]。因此ECM的组成、细胞表面整合素丰度的改变、细胞内信号分子产生、细胞外环境的刺激调控着EMT的进展。器官纤维化可以看作是一种对各种损伤以保持组织器官的相对完整性的修复反应,但是反复损伤和持续的炎症反应“促纤维化微环境”诱导MFs的激活和增殖,持续活化的肌成纤维细胞会产生大量的ECM,过量的ECM积聚导致器官纤维化,特别是高度表达α-SMA的肌成纤维被公认是合成或分泌ECM的主要细胞[17]。Ⅱ型EMT在器官纤维化的发生发展过程(图1)包括①在诱发因素(如TGF-β等生长因子等)的作用下,细胞E-cad表达下降甚至缺失;②细胞Vim表达上调,细胞骨架重组,细胞向心性收缩;③基质降解酶(如基质金属蛋白酶MMP9等)表达上调并破坏基底膜,细胞纵向延伸,脱离基底膜,伸出突起,表达间质细胞粘附分子,最后细胞脱落;④通过细胞骨架肌动蛋白、肌球蛋白的收缩和细胞间粘附的变化,改变了细胞的形态,丧失极性、细胞连接等,增强了细胞运动和侵袭的能力,执行间质细胞的功能;⑤表达转变成MFs前体细胞,在“促纤维化微环境”持续活化下,表达α-SMA,分泌大量细胞外基质。在Ⅱ型EMT过程中,具有极性的上皮细胞在外界刺激和细胞内其他生长因子的调控下,丧失上皮细胞表型,转变为具有间质表型的肌成纤维细胞,组织器官内持续活化的肌成纤维细胞分泌大量的细胞外基质而导致器官纤维化。因此,Ⅱ型EMT在瘢痕和纤维化的发展中扮演着重要的角色。

图1 Ⅱ型EMT在器官纤维化发生发展过程

器官纤维化是各种因素引起无法完全控制的慢性伤口修复和恢复组织功能的病理重塑结果,纤维化涉及肾脏、肺脏、肝脏、心脏和其他器官,是许多慢性退行性疾病的标志,引起器官功能下降甚至导致器官衰竭。EMT参与多种组织包括器官纤维化在内的多种纤维形成,来自上皮细胞间质转化的成纤维细胞/肌成纤维细胞导致受损组织中的纤维结缔组织过度累积,从而形成永久性瘢痕或器官功能障碍。器官纤维化发生发展过程中许多生长因子、复杂信号网络和ECM等“微环境”促进了EMT的启动和调控[18-19],转化生长因子β(TGF-β)、骨形态发生蛋白(BMP)、Wnt、β-catenin、Notch、Hedgehog和受体酪氨酸激酶等介导的信号通路可诱导EMT转录[20]。国内外学者研究发现部分中药有效成分及复方可以有效阻断EMT相关通路和发生过程。

3 中药干预EMT的研究进展

传统中医学中并无肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化等病名,而是根据疾病的临床特征、发展、转归等整体过程将其进行划分。如肺纤维化,可归于中医“肺痹”“肺痿”的病症范畴,气虚、痰瘀、血瘀为其关键病机;而肝纤维化属于中医学“胁痛”“积聚”“肝着”等范畴,临床辩证多分为肝胆湿热、肝郁脾虚、气阴虚损、瘀血阻络等证型;现代医学中的“肾纤维化”在传统医学中可归属为“肾风”“水肿”“肾衰竭”“关格”等范畴,其病机为本虚标实,虚火上扰可致清从浊化而痰浊内聚,滞而不化,使得瘀血与痰浊互结阻于肾络之内或结于肾络,而标实则是指浊毒、瘀血、湿邪为主,但尤其以瘀血贯穿疾病始终。因此,器官纤维化都存在“正虚血瘀”的病机特点,中医在此领域具有长期的积累,根据补虚化瘀“异病同治”的理论基础,发展中医药治疗肺、肾、肝纤维化作用机制的研究也越来越多。

3.1 中药通过干预EMT诱导转录因子,影响EMT主要生物标志物变化 上皮间质转化是由转录因子驱动的,这些蛋白与细胞相关的基因启动子区结合,并抑制上皮标记基因表达转录,激活间质标记基因的表达。这些转录因子包括Snail1、Snail2(也称为Slug)、E-box-binding (ZEB)、basic helix-loop-helix (bHLH)、Twist[21]、T细胞因子(TCF)、NF-κB和淋巴样增强子结合因子-1 (LEF-1)[22]。

在EMT过程中,上皮细胞粘附连接E-cad被具有更大连接灵活性的蛋白N-cad取代,从而导致细胞分离和细胞运动性增强[23]。研究发现,E-cad功能丧失以及表达下调或抑制都可以启动EMT,当细胞间连接由E-cad转化为N-cad时,促进了细胞活动的能力[24]。中医药对EMT的调控较直观地表现在细胞表面标志物的改变。从传统医学角度来看,气虚、痰瘀、血瘀为肺纤维化关键病机,中医从活血散瘀、益气养阴、化湿祛痰、补肺益肾等方面进行辨证治疗。三七为五加科人参属植物,具有散瘀止血之效,主要活性成分为三七总皂苷,阮越勇等[25]研究发现,三七总皂苷体外干预可提高EMT过程中上皮标志物E-Cad表达,并抑制间质标志物Vim的表达,对EMT过程有一定的干预作用。养阴益气合剂由生黄芪、党参、北沙参、黄精、玄参等药物组成,具有益气养阴、活血解毒之效;而肺纤方为姜良铎教授治疗肺纤维化相关疾病的经验方,由黄芪、红景天、冬虫夏草、水蛭等药物组成,具有活血、化痰、通络及补益肺肾的功效,研究发现,养阴益气合剂和肺纤方均可能通过上调E-cadmRNA表达,下调α-SMA、ColⅠ、LNmRNA表达,抑制博来霉素诱导的肺纤维化大鼠肺泡上皮间质转化[26-27]。

3.2 中药干预TGF-β等生长因子诱导EMT的分子调控机制 在器官持续损伤和炎症因素的刺激下,组织细胞可释放多种生长因子,并刺激同一胚层发育来的细胞或同类细胞增生促进修复。常见的生长因子包括BMP、纤维母细胞生长因子(FGF)、表皮生长因子(EGF)、IGF、HGF、血小板源生长因子(PGDF)和TGF-β[28],其中一些生长因子(GFs),如FGF、EGF、PDGF或IGF,作为相应受体即酪氨酸激酶跨膜蛋白的配体,形成二聚体并发生自磷酸化,刺激受体酪氨酸蛋白激酶(receptor tyrosine kinases,RTKs),从而激活多种信号通路,包括Ras、PI3K、Src和ILK介导的通路[29]。这些信号级联激活转录因子(transcription factors,TFs)与编码EMT诱导转录因子的基因启动子结合,如Snail1/2、ZEB1/2和Twist,通过抑制编码细胞粘附分子的表达基因来诱导EMT[30]。翁晓璐等[31]通过链脲佐菌素(STZ)诱导1型糖尿病大鼠实验发现,通过干预纤维细胞生长因子-21(FGF21)能明显抑制上皮细胞间充质转化,从而降低肾组织细胞外基质沉积来改善糖尿病肾纤维化。肾元颗粒含药血清中含有淫羊藿苷、黄芪甲苷、大黄素,以“温补脾肾、通腑泄浊”立法治疗糖尿病肾纤维化,陈立等[32]通过高糖诱导人肾小管上皮细胞(HK-2)研究发现,肾元颗粒含药血清通过调节FGFR1/FGF2信号通路能改善高糖诱导的人肾小管上皮细胞转分化。越来越多的证据表明,细胞因子TGF-β1尤其在EMT中发挥至关重要的作用,它通过激活经典的依赖Smad和非经典的非Smad依赖信号通路和其他纤维化反应导致器官纤维化[33]。

3.2.1 中药干预TGF-β1/Smad信号通路逆转EMT TGF-β经典的Smads 依赖途径中TGF-β配体与Ⅱ型和Ⅲ型受体(TGF-βRⅡ和TGF-βRⅢ)结合,导致Ⅰ型受体(TGF-βRⅠ)的募集和磷酸化。这激活了多种信号通路,包括SMAD2/3、Ras和PI3K介导的信号通路,这些信号通路激活转录因子,诱导编码EMT诱导转录因子的基因表达。除了激活SMADs,TGF-β信号也能激活抑制性SMAD蛋白质(SMAD6和SMAD7),结合TGF-βRⅠ并防止该通路的异常激活[33]。

研究发现,中药可通过调控TGF-β1/Smad信号通路逆转EMT,减轻肝、肺、肾、皮肤等器官的纤维化。传统医学在治疗肝纤维化时,一般在灵活运用养阴、活血化瘀的基础上,与疏肝、清利湿热、补肝肾等治法相结合。如垂盆草,为景天科植物,归肝、胆、小肠经,具有清热利湿的功效,垂盆草总黄酮[34]可能通过抑制TGF-β1/Smad2/3信号通路的激活有关,抑制肝星状细胞增殖及上皮间质转化引起肝纤维化;苦参味苦,性寒,可清热燥湿,Wu等[35]证实,苦参素通过上调肝纤维化SD大鼠Smad7蛋白表达、下调Smad3蛋白表达,影响 TGF-β1/Smad信号通路,从而抑制ECM沉积而减轻肝纤维化。虎杖可活血散瘀,祛风通络,清热利湿,解毒;血府逐瘀汤中有当归、桃仁、红花、川芎、赤芍等可活血祛瘀,生地黄配当归又可养血和血,使祛瘀而不伤阴血,运用虎杖中提取的虎杖总蒽醌和血府逐瘀汤[36-37]均可降低博来霉素溶液建立PF模型大鼠肺组织E-cad表达升高,可能通过抑制TGF-β1/Smad3信号通路,来干预上皮间质转化来减轻肺纤维化。栀子味苦,性寒,归心、肺、三焦经,可泻火除烦,清热利尿,为药食同源之品,尹健彬[38]通过动物模型和体外细胞证实栀子的主要药效成分-京尼平苷能显著降低博莱霉素(BLM)诱导肺纤维化小鼠肺系数及肺组织中TGF-β1、CTGF、Smad2/3和p38蛋白的表达。冷伟等[39]发现,红景天苷可能通过抑制TGF-β1/Smad通路改善链尿佐菌素诱导的糖尿病肾病大鼠肾纤维化。银杏叶具有活血化瘀,通络止痛之功效,阮亮[40]发现,银杏叶提取物通过下调TGF-β1的表达和降低Smad3的磷酸化并上调Smad7的表达,有效阻断TGF-β1/Smad信号通路介导的EMT,组织中肌成纤维细胞数量减少,改善皮肤组织纤维化。

桑白皮可泻肺平喘,利水消肿,主治肺热喘痰、水饮停肺,归肺、脾经,在体外由TGF-β1诱导的人肺泡上皮细胞实验中,桑白皮提取物桦木酸[41]下调ColⅠ和α-SMAmRNA表达,上调E-cadmRNA表达,对生长转化因子(TGF-β1)诱导的人肺泡上皮细胞上皮间质转化有抑制作用。大黄出自《神农本草经》,具有泻下攻积、逐瘀通经、利湿退黄的功效,龙脉[42]发现,大黄中的有效活性成分之一大黄素可缓解TGF-β1诱导的HK-2细胞上皮间质转分化,其可能通过减少TGF-β1诱导的线粒体融合蛋白2(Mfn2)的表达来减缓肾脏纤维化;肾复康由黄芪、太子参、生地黄、山茱萸、茯苓、丹参、大黄组成,既可益气健脾,又可补肾化瘀,黄上等[43]利用肾复康含药血清处理TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞HK-2纤维化模型实验发现,TGF-β1下游Smad2/3蛋白磷酸化及核内蛋白水平降低,整联蛋白连接激酶(ILK)表达减少,E-cadmRNA表达下降,推断肾复康可能抑制Smad2/3/ILK 信号通路活化逆转HK-2细胞EMT过程改变肾纤维化。

3.2.2 中药干预TGF-β1/非Smad信号通路逆转EMT TGF-β非Smads依赖途径通过细胞外信号激酶(ERK)/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK) 激活磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)和整合素连接蛋白ILK结合,磷酸化蛋白激酶B(Akt),NF-κB信号途径,进而抑制Snail核转位和β连环蛋白(β-catenin)的激酶GSK-3β的功能,启动EMT转录表达。马金兰等[44]利用低氧培养箱培养肾小球内皮细胞,低氧可致内皮细胞增殖活性增加,促进内皮细胞向间质细胞转分化;利用细胞信号阻滞剂发现低氧可能通过TGF-β1-RhoA/ROCK信号通路促进肾小球内皮细胞向间质细胞转分化。

中医药通过下调组织中p38MAPK信号通路的表达,可以减弱致纤维化细胞因子、炎症因子表达,从而改善纤维化进程。从中医角度来看,肾纤维化中肾气虚也是主要病机之一,黄芪可补气升阳、固表止汗,又可利水消肿、生津养血。徐维佳等[45]通过体内和体外实验,均证实了黄芪甲苷可抑制p38 MAPK的磷酸化水平,减少TGF-β1分泌,有效阻断由TGF-β1诱导的FN、ColⅣ和α-SMA的表达,改善肾小管间质纤维化。江茜等[46]采用单侧输尿管结扎法复制大鼠肾间质纤维化模型实验,证实尿毒康通过抑制p38/ERK MAPK,改善结扎侧肾小管细胞上皮间质转化,明显减缓大鼠的肾纤维化进程。

3.3 中药干预Wnt信号逆转EMT的分子调控机制 目前已有许多研究揭示了Wnt信号通路可能参与EMT的发生发展。在经典Wnt信号通路中,Wnt配体与7次跨膜受体Frizzled结合后抑制胞质中GSK3β的表达,进而使β-catenin的降解受抑而在胞质中累积,后者进一步作为共转录激活因子与T细胞因子/淋巴增强子(TCF/LEF)共同移位至核内并调控多个EMT相关基因的表达[47]。研究证实,Wnt信号通路的异常与肾脏、肺脏、肝脏、心脏等各种组织器官纤维化疾病的发生与进展关系密切。Wnt信号激活,可促进肝纤维化时肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)的增殖和活化[48]。临床试验和实验研究表明,异常Wnt信号是与特发性肺纤维化的发展进程有关,该病发生期间肺组织表达Wnt组件蛋白,并且核内β-catenin表达增加,组织学观察到大量的成纤维细胞形成[49-50]。肾组织Wnt/β-catenin信号通路激活促进纤连蛋白、FSP1、Twist、Snail1、MMP-7、PAI-1和c-Myc和细胞周期蛋白D1的表达[51]。刘金娟等[52]通过博来霉素硬皮病小鼠腹腔注射IGC-001(Wnt/β-catenin信号通路抑制剂)发现,小鼠真皮层明显变薄,胶原纤维明显减少,羟脯氨酸水平及Ⅰ型胶原蛋白、纤维链接蛋白、α-平滑肌肌动蛋白、波形蛋白和神经性钙黏蛋白表达降低,上皮性钙粘附蛋白表达增加,β链蛋白表达无显著性变化。抑制Wnt/β-catenin信号通路可延缓硬皮病小鼠皮肤组织纤维化,其机制可能抑制皮肤组织上皮间质转化。

研究发现某些中药可通过干预Wnt信号通路抑制EMT,发挥抗器官纤维化机制。柴胡皂苷是由柴胡中提取出来的一种天然苷类混合物,性味苦、辛,微寒。管淑红等[53]发现,柴胡皂苷D溶液可改善大鼠肺泡炎和肺纤维化程度,降低肺组织E-cad、Wnt和β-actenin蛋白表达。柴胡皂苷可能通过抑制Wnt/β-catenin信号传导通路负向调节EMT过程来抑制肾纤维化进程。熊佳俊[54]通过高糖刺激人肾小管上皮细胞实验和链脲霉素糖尿病肾纤维化动物实验均发现,渐尖毛蕨二氢黄酮苷可能通过降低β-catenin表达和抑制GSK-3β磷酸化失活来调控Wnt/β-catenin信号通路,最终减轻糖尿病肾病大鼠肾组织的纤维化。

3.4 中药干预 EMT相关microRNAs的调控机制 EMT进程中基因表达涉及多个层面的调控,其中非编码RNA中microRNA(miRNAs)对EMT基因能进行转录以及转录后的调控。它们长约20~25个核苷酸,识别靶mRNA,通过形成沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译,在细胞增殖、分化、凋亡和癌变等多种生物和病理过程中调控基因表达。越来越多的证据表明,miRNAs参与了包括心脏、肾脏、肝脏和肺脏在内的许多器官的纤维化过程[55-57]。靳立振等[58]通过TGF-β1诱导肺泡上皮细胞A549构建肺纤维化模型,发现miR-212在TGF-β1干预A549细胞中呈高表达,TOB2表达降低,干扰miR-212 表达可通过促进TOB2的表达而抑制TGF-β1诱导的A549细胞纤维化及EMT转化进程。黄连素是清热类中药黄连中一种生物碱,郭小雷[59]通过高糖诱导的MPC-5足细胞转染miR-29b mimic或miR-29b inhibitor实验,验证了黄连素可以通过调节miR-29b水平,进而降低高糖诱导的足细胞TGF-β1表达,阻断足细胞发生上皮间质转化的机率。牡丹皮为毛茛科植物牡丹的干燥根皮,具有清热凉血、活血散瘀的功效,丹皮酚为牡丹皮最主要的药用成分,周浩等[60]用IMR-1(Notch1/Jagged1信号通路抑制剂)治疗单侧输尿管梗阻肾间质纤维化大鼠,发现丹皮酚能逆转HOTAI(RlncRNA Hox校正转录反义RNA)下调miR-124激活Notch1/Jagged1信号通路,干预肾间质纤维化。

4 总结与展望

上皮间质转化是多细胞生物胚胎发育与器官形成中的的基本过程,在肿瘤的发生与转移以及多种慢性疾病引起器官纤维化过程中起着重要的作用[61]。器官纤维化时的EMT过程是细胞在特定的动态微环境中细胞基因差异表达和再分化的结果。引起器官纤维化的多种因素在损伤部位构成了诱发或促进EMT的微环境,这些因子相互作用,相互补充,形成一个控制EMT的大型调控网络[62-63]。细胞内信号分子、细胞信号通路间存在交互通话,如TGF-β与Wnt信号通路、NF-κB以及其他信号通路。

器官纤维化如常见的脏器肝、肺、肾的纤维化,“正虚”“血瘀”为基本病机,在治疗过程中,根据中医基础理论指导下的“异病同治”治则,为常用的如“补虚”“化瘀”等主要治法奠定了相关理论基础和依据。中医药,不论中药还是中成药,其成分具有多样性,其作用机制也可能通过多个靶点来实现,即便是中药单一提取物,它作用机制也是多方面的,这显然是中医药通过抑制EMT治疗器官纤维化的独特优势,但也使得中药作用机制方面的研究变得异常的复杂和艰难。中药单体、有效成分和复方调控EMT的不同转录因子、特异性生长因子、信号通路和小RNA等,显示了其逆转ENT治疗器官纤维化的潜力。目前有些药物已投入临床并确有疗效,但对于EMT进程至关重要的具体因素和转录调控关键目标基因的发现还有待于更深入的研究,这将为中药更好的服务临床以及完善中医药作用机制提供更多理论基础和科学依据。

考虑到临床和动物模型中均存在着器官纤维化逆转的情况,相信控制甚至逆转纤维化是可行的。从总结的证据表明,EMT是一个动态的生理、病理过程,它依赖于诸多细胞分子及其相关的信号通路的相互作用。持续的EMT是包括皮肤在内的多个器官纤维化病理的关键机制,EMT相关信号通路蕴含了一些潜在的靶点,识别和了解促进EMT的机制可能会带来治疗器官纤维化新策略。更为重要的是认识到器官纤维化时EMT在微环境发生动态变化的本质,可以开发出针对EMT 关键分子及信号通路的靶点药物,阐明正虚血瘀的证候内涵,必将为中医药对纤维化疾病的临床防治带来新的曙光。

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