纖維化是指器官組織內功能細胞在某些因素刺激下向成纖維細胞轉變，并分泌大量的細胞外基質(zhì)，導致細胞外基質(zhì)的沉積，從而出現纖維化結締組織增多，實(shí)質(zhì)細胞減少的現象，纖維化可發(fā)生于肺、心血管系統、肝、胰腺、脾、腎、視網(wǎng)膜、骨髓、卵巢等多種組織器官。纖維化是創(chuàng )傷修復的一種形式，當這種修復失控時(shí)，纖維結締組織增多，實(shí)質(zhì)細胞減少，則會(huì )引起器官結構破壞和功能異常，直至器官衰竭，預后不良。研究顯示，雖然不同組織器官纖維化的臨床表現各異， 但細胞外基質(zhì)（ECM）的異常增多及過(guò)度沉積是其形成的共同機制。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究顯示，細胞自噬與纖維化疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉歸過(guò)程密切相關(guān)，具體表現為自噬可以抑制纖維化疾病的發(fā)生，而過(guò)度的自噬會(huì )加重纖維化。

       細胞自噬是指細胞利用溶酶體降解自身受損的細胞器和蛋白質(zhì)。細胞自噬是一個(gè)重要的、保守的細胞內穩態(tài)過(guò)程，在營(yíng)養缺乏、氧化應激、慢性刺激等壓力狀態(tài)下從物質(zhì)代謝、循環(huán)和能量平衡兩方面維持細胞內穩態(tài)，通過(guò)調節蛋白、細胞器的降解以及物質(zhì)循環(huán)利用，清除有害蛋白，并為細胞提供部分能量；自噬出現異常、過(guò)度激活時(shí)，則會(huì )表現出細胞損傷乃至自噬性細胞死亡，反之若自噬減弱則體現為組織的異常增生。

       目前認為細胞自噬信號通路調節機制主要包括：①自噬相關(guān)基因（ATG）。ATG共有30余種，參與自噬的各個(gè)環(huán)節。其中ATG-6（又名芐氯素Be-clin1）是最早發(fā)現的自噬調控因子，在自噬過(guò)程中起重要作用，ATG-8（又名微管相關(guān)蛋白LC3）可以特異性和自噬體膜結合，因而LC3Ⅱ蛋白水平可反映自噬泡的數量，二者是常用的自噬標志物。②哺乳動(dòng)物西羅莫司靶蛋白（mTOR）。mTOR是調節細胞自噬的關(guān)鍵蛋白，它可以接受細胞的多種變化信號，營(yíng)養信號（如生長(cháng)因子或氨基酸）、能量信號（如胞內一磷酸腺苷/三磷酸腺苷比值）和壓力信號（如氧化應激或DNA損傷）等細胞信號，可直接或間接通過(guò)mTOR整合，從而增加或減少自噬的發(fā)生。③磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）。通過(guò)磷酸化TSC1/2復合體抑制 mTOR激酶活性，激活自噬。④磷脂酰肌3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（PKB，又稱(chēng)AKT）通路。激活 PI3K及其下游AKT，進(jìn)而抑制TSC1/2復合體并激活mTOR，抑制自噬。⑤p53通路。在營(yíng)養缺乏或細胞毒性等刺激下，p53被磷酸化，進(jìn)而激活AMPK、抑制 mTOR并激活自噬。 ⑥p62。自噬小體形成過(guò)程中p62作為鏈接LC3和泛素化蛋白之間的橋梁，通過(guò)泛素信號途徑將異常蛋白作為受體轉運到自噬小體中并將其降解。自噬過(guò)程受阻可導致大量P62聚集， 因此，P62常作為自噬流的測定指標。

       中藥調節自噬途徑治療臟器纖維化

       近年來(lái)，中醫藥通過(guò)調節自噬途徑進(jìn)而治療臟器纖維化的報道不斷增加，其作用機制與自噬及其相關(guān)通路、因子密切相關(guān)。

       1、肺纖維化

       肺纖維化是各種原因導致肺部炎癥反應、免疫反應等，刺激成纖維細胞增殖，細胞外基質(zhì)過(guò)多合成、沉淀的現象，纖維化伴隨彌漫性肺泡炎、肺泡結構紊亂、肺組織順應性降低等結構、功能改變，進(jìn)而出現慢性進(jìn)行性通氣功能障礙和缺氧血癥等臨床表現。mTOR是肺纖維化中獨特的治療靶標。在肺纖維化患者中，肺組織及肺泡灌洗液Akt磷酸化水平增加，活體培養的特發(fā)性肺纖維化細胞中Akt磷酸化水平顯著(zhù)升高，PI3K/Akt-m TOR可促進(jìn)肺組織膠原蛋白合成，進(jìn)而使ECM異常改變，抑制細胞自噬，促進(jìn)肺纖維化發(fā)生。此外，轉化生長(cháng)因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）通過(guò)激活PI3K/Akt-m TOR，使肺成纖維細胞LC3Ⅱ表達增高，p62表達降低，誘導自噬的發(fā)生。研究表明，黃連素可通過(guò)增加Beclin-1、LC3Ⅱ，誘導自噬，并降低p-m TOR，從而抑制PI3K/Akt-m TOR通路，最終改善肺纖維化。補肺湯（黃芪、黨參、百部、補骨脂、丹參、桑白皮）對肺纖維化組織病理學(xué)和膠原活性有明顯影響，并對自噬相關(guān)蛋白Smad3、Atg5、p62、Cat-D和Beclin-1有調節作用。黃芪甲苷可抑制羥脯氨酸（hydroxyproline，HYP）含量，提高LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和Beclin-1表達，減少p62積累，降低p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-m TOR/m TOR，同時(shí)抑制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）、白介素-18（interleukin-18，IL-18）和IL-1β等焦亡蛋白表達，從而有效增強肺組織細胞自噬活性，最終抑制肺纖維化的發(fā)生發(fā)展。

       2、肝纖維化

       肝纖維化是肝細胞在各種急性、慢性損害下出現炎癥反應、免疫反應等，導致細胞外基質(zhì)合成分泌增多或降解不足，進(jìn)而導致肝內結締組織異常增生的現象，表現出肝臟變硬及肝功能異常等一系列并發(fā)癥。如果肝纖維化過(guò)程持續進(jìn)行，最終會(huì )發(fā)展為肝硬化、肝癌。肝星狀細胞（HSC）是肝纖維化中過(guò)度合成細胞外基質(zhì)的主要細胞來(lái)源，HSC被各種因素激活后分化為成纖維母細胞，進(jìn)而合成、分泌大量細胞外基質(zhì)。

       自噬在肝臟疾病的發(fā)展中有重要作用，自噬可通過(guò)降解脂滴，為HSC的活化提供能量從而促進(jìn)肝纖維化。重塑纖維化的過(guò)程中需要大量基質(zhì)蛋白的合成，合成則需要大量能量，而自噬增加可提供這些能量。研究發(fā)現，川芎嗪可通過(guò)增加大鼠HSC-T6自噬體的降解、使Atg5表達降低、使Beclin-1及LC3Ⅱ表達升高，從而阻礙肝纖維化發(fā)展至肝硬化的進(jìn)程。二氫丹參酮Ⅰ可刺激自噬，并在膽管結扎大鼠HSC中發(fā)揮抗纖維化作用，提示二氫丹參酮Ⅰ可能是治療肝纖維化的潛在治療藥物。扶正化瘀膠囊（由丹參、蟲(chóng)草菌粉、桃仁、絞股藍、松花粉和五味子組成）對氣虛血瘀型肝纖維化模型大鼠的作用研究顯示，扶正化瘀膠囊可下調細胞自噬蛋白LC3Ⅱ，上調p62，可抑制肝細胞自噬水平并改善肝纖維化程度。利用姜黃素干預TGF-β1處理的小鼠胚胎肝細胞BNL CL.2，結果顯示姜黃素能抑制肝細胞波形蛋白（Vimentin）及 α-SMA的表達，增加自噬相關(guān)基因與蛋白BECN1、LC3的表達，提高細胞自噬水平，并抑制肝細胞的上皮間質(zhì)轉化進(jìn)程。干擾自噬相關(guān)基因 BECN1 后，姜黃素不再抑制肝細胞上皮間質(zhì)轉化。表明姜黃素可通過(guò)提高肝細胞自噬水平，抑制肝細胞上皮間質(zhì)轉化進(jìn)程，進(jìn)而抑制肝纖維化的發(fā)生與發(fā)展。

       3、腎纖維化

       腎纖維化是各種腎臟疾病持續進(jìn)展至終末期的共同結果，炎癥反應等刺激因素刺激腎小管上皮細胞分泌過(guò)多的細胞外基質(zhì)并沉積于腎間質(zhì)或腎小球，纖維化伴隨腎功能受損，持續發(fā)展可致腎衰竭。近端小管的一些適應性反應，如自噬和代謝變化，在腎小管間質(zhì)纖維化進(jìn)展中發(fā)揮作用。自噬的持續激活可能導致腎小管萎縮，從而促進(jìn)腎臟纖維化，自噬還可通過(guò)降解細胞內過(guò)多的膠原蛋白從而阻止纖維化。在研究大黃素對TGF-β1刺激的人腎小管上皮細胞（HK-2）損傷的保護試驗中發(fā)現，與TGF-β1組比較，TGF-β1+大黃素組腎纖維化相關(guān)蛋白TGF-β1等表達降低，LC3和Beclin-1表達增加，表明大黃素可促進(jìn)TGF-β1細胞模型自噬增加，從而改善腎纖維化。丹酚酸B（丹參主要活性成分）可使腎組織中纖維化標記蛋白表達下調，LC3Ⅱ、Beclin-1表達上調，mTOR表達下調。此外，纖維化還是糖尿病腎病的主要病理特征，在研究中藥提取物雷公藤內酯醇對糖尿病腎病自噬和纖維化的影響中發(fā)現，雷公藤內酯醇可通過(guò)mi R-141-3p/PTEN/Akt/mTOR途徑恢復自噬從而減輕纖維化。

       4、心肌纖維化

       自噬與心肌纖維化有著(zhù)雙重關(guān)系，即抑制作用和促進(jìn)作用。心肌纖維化的發(fā)生與腎素-血管緊張素-醛固酮系統、炎癥反應和氧化應激、多種細胞因子、自噬等相關(guān)，大量證據表明自噬在心肌纖維化的發(fā)展中起重要作用。心脈隆注射液可抑制膠原蛋白的積累，從而減弱心臟纖維化重塑；心脈隆通過(guò)激活PI3K/Akt通路來(lái)抑制自噬。芪藶強心膠囊可通過(guò)抑制鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導的糖尿病小鼠血管緊張素Ⅱ受體1型（angiotensin Ⅱ receptor type 1，AGTR1）/瞬時(shí)受體電位香草酸受體1（transient receptor potential vanilloid 1，TRPV1）介導的自噬作用，來(lái)改善糖尿病小鼠心肌纖維。養心康片可下調 α-SMA，COL-Ⅰ、COL-Ⅲ，LAMP，LC3，Beclin1表達，改善心肌纖維化程度，表明養心康片可通過(guò)下調自噬減緩慢性心力衰竭小鼠心肌纖維化，改善心功能。益氣活血藥（由生黃芪、人參、當歸、川芍、三七組成）對心肌梗死動(dòng)物模型的心肌重塑作用結果顯示，術(shù)后7d 益氣活血藥可下調mTOR及其下游蛋白質(zhì)合成相關(guān)通路4EBP1，上調Bec-lin1、LC3Ⅱ、P62 蛋白表達，提高自噬流，上調自噬溶酶體蛋白Cathepsin D表達，加速自噬的更新及蛋白質(zhì)降解，改善心肌細胞肥大及纖維化程度，術(shù)后28d益氣活血藥組自噬恢復基礎水平，p-Mtor/mTOR及p-4EBP1/4EBP1通路表達增強，蛋白質(zhì)合成活躍，表明益氣活血藥可能通過(guò)mTOR途徑干預自噬，進(jìn)而調節蛋白質(zhì)合成與降解，使得心肌梗死后心室重塑向良性方向發(fā)展，改善纖維化程度。

       參考資料

       [1]王瑞潔,段行武,黃敏,等.中醫藥通過(guò)干預細胞自噬治療纖維化疾病的研究進(jìn)展[J].世界中醫藥,2021,16(20):3105-3110.

       [2]張興,高艷榮,張煒.中醫藥調節自噬途徑治療臟器纖維化疾病的研究進(jìn)展[J].中華中醫藥雜志,2020,35(04):1930-1933.

       [3]楊靖,李英,曾莉,等.中醫藥治療纖維化疾病的研究進(jìn)展[J].中國實(shí)驗方劑學(xué)雜志,2024,30(03):270-278.

       作者簡(jiǎn)介：小米蟲(chóng)，藥品質(zhì)量研究工作者，長(cháng)期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作，現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。