摘要| 肝臟是唯一利用再生機(jī)制確保肝臟與體重的比率始終處于身體穩(wěn)態(tài)所需 100% 的實(shí)體器官。其他實(shí)體器官（如肺、腎和胰腺）會(huì)適應(yīng)組織損失，但不會(huì) 100% 恢復(fù)正常。 本綜述將介紹這種“肝臟調(diào)節(jié)器（hepatostat）”背后的再生途徑有關(guān)知識(shí)。急性損傷后的肝臟再生總是有益的，并且已得到廣泛研究。 涉及部分肝切除術(shù)或化學(xué)損傷的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒沂玖思?xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑，用于使肝臟恢復(fù)到與損傷前相同的大小和重量。另一方面，任何病因的慢性肝病都可能發(fā)生肝細(xì)胞的慢性損失，這通常會(huì)產(chǎn)生不良后果，包括纖維化、肝硬化和肝腫瘤。 肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞的再生活動(dòng)通常以表型保真度為特征。 然而，當(dāng)兩種細(xì)胞類(lèi)型之一的再生失敗時(shí)，肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞將充當(dāng)兼性干細(xì)胞并相互轉(zhuǎn)分化以恢復(fù)正常的肝臟結(jié)構(gòu)。肝臟再定植模型已證明肝細(xì)胞具有無(wú)限的再生能力。 然而，在正常肝臟中，細(xì)胞更新非常緩慢。 靜息肝小葉的所有區(qū)域均與正常肝臟中肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞群的維持有關(guān)。
? 肝臟再生過(guò)程中的肝細(xì)胞增殖受到多種細(xì)胞外信號(hào)的控制，其中兩種信號(hào)（MET 和 EGFR）可直接促有絲分裂，而其他信號(hào)如果被繞過(guò)，則只會(huì)延遲肝再生。
? 部分肝切除術(shù)后，肝細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑非常迅速地激活（幾分鐘內(nèi)），觸發(fā)這些途徑的機(jī)制尚不清楚。
? 所有肝細(xì)胞類(lèi)型都參與肝再生過(guò)程中的細(xì)胞增殖， 不涉及“干細(xì)胞”。
? 如果肝細(xì)胞或膽管細(xì)胞增殖嚴(yán)重受損，則兩種細(xì)胞類(lèi)型中的任何一種都可以轉(zhuǎn)分化為另一種細(xì)胞，并充當(dāng)兼性干細(xì)胞。
? 慢性肝病中發(fā)生的肝細(xì)胞損失會(huì)引發(fā)存活肝細(xì)胞的代償性增殖，并使它們面臨潛在的基因毒性損傷，從而可能導(dǎo)致腫瘤形成。
肝臟獨(dú)特的再生能力保證了大多數(shù)有機(jī)體運(yùn)作對(duì)肝功能的關(guān)鍵依賴。 這種依賴性在從魚(yú)類(lèi)到哺乳動(dòng)物的脊椎動(dòng)物中都很明顯。肝功能的穩(wěn)定對(duì)于機(jī)體穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要； 為此，多種再生機(jī)制得以發(fā)展，以保證始終有足夠的肝功能。 肝臟大小在多種生理情況下（例如懷孕）會(huì)增大，而在惡病質(zhì)和體重嚴(yán)重減輕后會(huì)減小。盡管這些不同過(guò)程的信號(hào)傳導(dǎo)途徑尚未完全了解，但很明顯，就肝臟大小而言，存在一個(gè)“肝臟調(diào)節(jié)器（hepatostat）”，它使用不同的方法來(lái)保證肝臟大小相對(duì)于身體的穩(wěn)定性和適當(dāng)性規(guī)模和需求。 在這篇綜述中，介紹了與這些再生和穩(wěn)態(tài)肝臟活動(dòng)相關(guān)的信號(hào)通路的大量新知識(shí)。 還提供了證據(jù)表明，如果某些信號(hào)傳導(dǎo)途徑被阻斷，肝臟再生將遵循替代途徑來(lái)完成自身，包括肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞相互轉(zhuǎn)分化以恢復(fù)正常組織結(jié)構(gòu)。有關(guān)肝再生的一些基本和已確定的信號(hào)事件的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱之前的評(píng)論。
部分肝切除術(shù)后的再生
部分肝切除后肝再生的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屠脟X動(dòng)物肝臟的多葉結(jié)構(gòu)，通過(guò)簡(jiǎn)單的手術(shù)技術(shù)去除特定肝葉，而不引起剩余肝葉壞死，從而使肝臟的純?cè)偕顒?dòng)的研究成為可能。部分肝切除術(shù)還可以對(duì)再生事件進(jìn)行計(jì)時(shí)。 該手術(shù)首先切除了大鼠三分之二的肝臟質(zhì)量。 對(duì)小鼠應(yīng)用相同的方法通常能夠去除大約一半的肝臟質(zhì)量——它稍微復(fù)雜一些，因?yàn)榕c大鼠不同，小鼠有膽囊。 如果去除超過(guò)三分之二的肝臟質(zhì)量，所有物種的肝臟再生都會(huì)受到顯著抑制，這可能是由于殘余肝臟的數(shù)量不足以維持身體功能，例如通過(guò)血清中的低葡萄糖和高氨水平觀察到的。此外，由于部分肝切除術(shù)后的整個(gè)門(mén)靜脈血流穿過(guò)殘余肝臟，非常小的殘余物中門(mén)靜脈的壓力可能超過(guò)肝動(dòng)脈，從而通過(guò)阻礙流過(guò)殘余肝的肝動(dòng)脈而導(dǎo)致殘余肝臟的“脫動(dòng)脈化”。相反，在嚙齒類(lèi)動(dòng)物中，去除不到三分之一的肝組織后，不僅會(huì)發(fā)生肝細(xì)胞增殖，還會(huì)發(fā)生肝細(xì)胞肥大。在嚙齒類(lèi)動(dòng)物中，典型的三分之二部分肝切除術(shù)后，大部分肝臟質(zhì)量在 7-8 天內(nèi)恢復(fù)，并在 3 周內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全恢復(fù)。殘余的肝葉尺寸增大，因此，總的來(lái)說(shuō)，它們?cè)诓糠指吻谐g(shù)之前達(dá)到了肝臟的質(zhì)量。并沒(méi)有形成新的肝葉或小葉。肝再生后，小葉和膽管比肝切除前更大，肝細(xì)胞板的寬度從一個(gè)肝細(xì)胞增加到（平均）1.5個(gè)肝細(xì)胞，兩側(cè)被肝竇包圍。 大量研究表明，部分肝切除術(shù)后的再生通常具有表型保真度的特征。也就是說(shuō)，肝細(xì)胞產(chǎn)生肝細(xì)胞，這同樣適用于膽管細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞（HSCs）、內(nèi)皮細(xì)胞（例如肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（LSECs））、肝巨噬細(xì)胞（也稱為 Kupffer 細(xì)胞）和其他細(xì)胞類(lèi)型。 然而，在后兩種細(xì)胞類(lèi)型中，除了局部細(xì)胞增殖之外，還有證據(jù)表明涉及從骨髓遷移的前體細(xì)胞。
部分肝切除術(shù)后立即發(fā)生的事件
三分之二部分肝切除術(shù)后的一個(gè)直接結(jié)果是整個(gè)門(mén)靜脈血流通過(guò)較窄（原始寬度的三分之一）路徑。 這種狹窄增加了門(mén)靜脈壓力并在 LSECs 上產(chǎn)生剪切應(yīng)力。 在大鼠中，部分門(mén)靜脈血流轉(zhuǎn)移至下腔靜脈會(huì)延遲并減少肝臟再生。 每肝臟體積門(mén)靜脈流量增加三倍以及部分門(mén)靜脈流量偏離對(duì)肝臟再生的抑制作用表明門(mén)靜脈流量增加為肝臟再生提供了啟動(dòng)信號(hào)。然而，這種情況發(fā)生的機(jī)制尚不清楚。內(nèi)皮細(xì)胞和 LSECs 在剪切應(yīng)力下產(chǎn)生 WNT 蛋白，但這種產(chǎn)生發(fā)生在 4 個(gè)多小時(shí)后。門(mén)靜脈血攜帶許多來(lái)自腸、脾和胰腺的信號(hào)分子，包括表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、膽汁酸、胰島素和胰高血糖素（圖1）。門(mén)靜脈血含氧量低，從數(shù)學(xué)上講，這應(yīng)該會(huì)使部分肝切除術(shù)后的殘余組織立即變得更加缺氧。這些信號(hào)機(jī)制已被獨(dú)立分析，但它們都不能單獨(dú)啟動(dòng)部分肝切除術(shù)后立即觀察到的變化范圍。 此外，可以想象的是，部分肝切除術(shù)后立即事件的觸發(fā)因素可能不是（或可能不僅是）門(mén)靜脈血的信號(hào)成分，而是來(lái)自 HSCs 的直接細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)。 目前尚不清楚小葉水平肝部分切除術(shù)如何影響肝動(dòng)脈血流。 對(duì)正常大鼠肝小葉微循環(huán)單位的研究表明，門(mén)靜脈三聯(lián)體入口處的動(dòng)脈壓力（與門(mén)靜脈分支相比）高得多，導(dǎo)致速度增加，動(dòng)脈和門(mén)靜脈血液在小葉深處發(fā)生完全混合。這種血流的混合是由小動(dòng)脈括約肌控制的。 部分肝切除術(shù)后，門(mén)靜脈分支穿過(guò)毛細(xì)血管體積減少時(shí)，壓力增加可能會(huì)改變這種平衡； 然而，沒(méi)有詳細(xì)的研究。
部分肝切除術(shù)后的早期事件
大鼠部分肝切除后 1 分鐘內(nèi)，尿激酶型纖溶酶原激活劑 (uPA) 的活性增加，它將纖溶酶原轉(zhuǎn)化為纖溶酶，進(jìn)而激活金屬蛋白酶。這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的某些成分的重塑和分解。肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子 (HGF) 以無(wú)活性的單一多肽形式大量存在于肝臟 ECM 中。 除了纖溶酶原之外，uPA 還可將單鏈 HGF 激活為其活性異二聚體形式。這些 uPA 相關(guān)事件的最終結(jié)果是 HGF 的激活，并且在不到 1 小時(shí)內(nèi)，HGF 大量釋放到外周血中。其他肝臟 ECM 成分也會(huì)釋放到血液中（例如透明質(zhì)酸）。 uPA 在這些事件的引發(fā)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 uPA敲除小鼠的肝再生受損，僅通過(guò)腺病毒將uPA轉(zhuǎn)移至肝細(xì)胞即可引發(fā)許多與肝再生相關(guān)的早期事件。 調(diào)節(jié)這種 ECM 重塑的其他信號(hào)包括纖溶酶原激活劑抑制劑 1 (PAI1)、基質(zhì)金屬蛋白酶 MMP2 和 MMP9 以及金屬蛋白酶組織抑制劑 (TIMP)。 正常的 ECM 在肝再生結(jié)束時(shí)恢復(fù)。
值得注意的是，除了 HGF 之外，2-5 小時(shí)后，外周血中許多與肝再生相關(guān)的信號(hào)分子的濃度也會(huì)增加。這些分子包括 IL6、膽汁酸、去甲腎上腺素、腫瘤壞死因子 (TNF)、瘦素和血清素。低血糖也會(huì)發(fā)生，如果糾正的話，會(huì)延遲小鼠肝臟的再生。 與肝臟內(nèi)發(fā)生的局部信號(hào)相比，外周血中肝再生相關(guān)信號(hào)作為肝再生驅(qū)動(dòng)因素的作用很難確定，但可能很重要。在具有連通循環(huán)的共生對(duì)大鼠中，其中一只大鼠的部分肝臟切除導(dǎo)致另一只大鼠的肝臟再生活動(dòng)。 在大鼠中，部分肝切除術(shù)后移植到肝外部位的肝細(xì)胞也顯示出細(xì)胞增殖。
肝細(xì)胞的再生活性
細(xì)胞內(nèi)事件
在哺乳動(dòng)物中，肝細(xì)胞提供與身體穩(wěn)態(tài)相關(guān)的大部分肝臟功能，并占肝臟質(zhì)量的80%以上。部分肝切除術(shù)后的一些最早事件發(fā)生在肝細(xì)胞中。 在大鼠中，Notch 胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域 (NICD) 和 β-catenin 蛋白在 15 分鐘內(nèi)遷移至肝細(xì)胞核。 MET（HGF受體）和表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）在 30 分鐘內(nèi)被激活。肝細(xì)胞中100多個(gè)基因的表達(dá)在1小時(shí)內(nèi)增加。這種基因表達(dá)的改變會(huì)間歇性地增加和減少，并持續(xù)超過(guò) 14 天。矛盾的是，一些對(duì)肝細(xì)胞有絲分裂抑制或細(xì)胞殺傷作用的信號(hào)（例如 Fas 受體、p21 和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1 (TGFβ1)）早期增加，并且與多能干細(xì)胞誘導(dǎo)相關(guān)的基因表達(dá)增強(qiáng)。肝細(xì)胞從 G1 期進(jìn)展到 S 期與細(xì)胞周期蛋白和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的級(jí)聯(lián)激活有關(guān)。增殖的肝細(xì)胞產(chǎn)生許多對(duì)其他肝細(xì)胞有絲分裂的生長(zhǎng)因子，包括血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 (VEGF) 和血管生成素 1 和 2（對(duì) LSECs 具有促有絲分裂作用）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-α (TGFα)（對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞、LSECs 和星狀細(xì)胞具有促有絲分裂作用））、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子 1 (FGF1) 和 FGF2（對(duì) HSCs 和 LSECs具有促有絲分裂作用）以及粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子 (GM-CSF)（對(duì) Kupffer 細(xì)胞具有促有絲分裂作用）。 因此，肝細(xì)胞是協(xié)調(diào)組織發(fā)生的中心，肝臟再生不僅恢復(fù)所需肝細(xì)胞的數(shù)量，而且恢復(fù)組織學(xué)上完整的肝組織。一些信號(hào)蛋白（例如 TGFα）也可能具有自分泌作用，但這種作用尚未得到令人信服的證明。
嚙齒類(lèi)動(dòng)物部分肝切除術(shù)后 2-5 小時(shí)內(nèi)，與肝再生相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)在肝細(xì)胞內(nèi)被激活。這些信號(hào)包括STAT3（受 IL-6 調(diào)節(jié)）和核因子-κB (NF-κB)（受 TNF 調(diào)節(jié)）的激活。細(xì)胞周期蛋白 D1 和 D2 是將肝細(xì)胞引入 S 期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。 此外，它們還調(diào)節(jié)肝細(xì)胞特有的晚期代謝適應(yīng)，例如部分肝切除術(shù)后 2-3 天出現(xiàn)的短暫性脂肪變性； 這種暫時(shí)性脂肪變性也依賴于 EGFR。再生肝細(xì)胞分化的變化與肝細(xì)胞核因子 4α (HNF4α) 和CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白-α (C/EBPα) 以及 C/EBPβ 水平和亞型相關(guān)。叉頭盒蛋白 M1 (FOXM1) 在介導(dǎo) G1 期晚期和 S 期開(kāi)始的事件中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。許多與肝細(xì)胞分化相關(guān)的基因的表達(dá)在增殖的肝細(xì)胞中降低。如果所有肝細(xì)胞同時(shí)發(fā)生增殖，則可能會(huì)發(fā)生肝衰竭；在大鼠中，肝細(xì)胞增殖以從小葉的門(mén)靜脈周?chē)鷧^(qū)域到中心周?chē)鷧^(qū)域的逐漸波的形式發(fā)生，從而阻止了這種結(jié)果。因此，在任何給定時(shí)間，只有一小部分肝細(xì)胞經(jīng)歷部分去分化，從而允許那些不活躍增殖的細(xì)胞維持肝功能。圍繞中央靜脈并表達(dá)谷氨酰胺合成酶的單層肝細(xì)胞是最后增殖的，這些肝細(xì)胞對(duì) EGF 或 HGF 的反應(yīng)最低。肝細(xì)胞增殖的峰值因物種而異。在大鼠中，該峰值出現(xiàn)在 24 小時(shí)內(nèi)；而在小鼠中，該峰值出現(xiàn)在 36 至 48 小時(shí)之間。 進(jìn)食和光線變化造成的晝夜節(jié)律改變也會(huì)影響這個(gè)時(shí)間。 還應(yīng)該指出的是，在小于20月齡的嚙齒動(dòng)物中，肝切除后連續(xù)給予氚化胸苷顯示，在肝再生第5天時(shí)，95%的肝細(xì)胞參與了DNA合成的再生過(guò)程； 16 個(gè)月以上的大鼠肝細(xì)胞中這一數(shù)字下降至 75%。總體而言，衰老對(duì)肝再生的影響非常小。盡管可以觀察到衰老對(duì)肝臟再生的影響，但這一過(guò)程絕不會(huì)被消除，并且到肝臟再生的第 7 天，非常年輕和非常老的大鼠之間恢復(fù)的肝臟重量沒(méi)有差異。有趣的是，多倍體肝細(xì)胞參與肝再生的能力并不有限。
細(xì)胞外信號(hào)因子
存在大量與肝再生相關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑，這反映在肝臟內(nèi)和/或外周血中信號(hào)分子濃度的增加。HGF 和 EGFR的配體 注射到未手術(shù)的嚙齒動(dòng)物體內(nèi)可誘導(dǎo)肝細(xì)胞增殖；它們還可以在無(wú)血清、化學(xué)成分確定的培養(yǎng)基中誘導(dǎo)完全肝細(xì)胞復(fù)制。從這個(gè)意義上說(shuō)，它們被視為“完整的有絲分裂原”。 許多其他信號(hào)（稍后簡(jiǎn)要描述）是基于對(duì)肝臟再生延遲的觀察而發(fā)現(xiàn)的，盡管當(dāng)特定信號(hào)不存在時(shí)，肝臟再生仍會(huì)在幾天后完成。這些其他信號(hào)無(wú)論是在動(dòng)物體內(nèi)還是在無(wú)血清、化學(xué)成分確定的培養(yǎng)基中的肝細(xì)胞中都不會(huì)誘導(dǎo)肝細(xì)胞增殖。從這個(gè)意義上說(shuō)，它們被視為“輔助有絲分裂原”； 這個(gè)術(shù)語(yǔ)絲毫不會(huì)削弱它們的重要性， 由于缺乏輔助有絲分裂信號(hào)而導(dǎo)致嚴(yán)重肝損傷后肝再生的任何延遲都可能產(chǎn)生災(zāi)難性后果。還有更復(fù)雜的細(xì)胞外信號(hào)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞內(nèi)通路，當(dāng)受到干擾時(shí)，會(huì)延遲肝臟再生，但不會(huì)消除肝臟再生。 它們是否可以誘導(dǎo)完整嚙齒動(dòng)物的肝臟再生尚未得到充分測(cè)試。 參與肝再生的細(xì)胞外信號(hào)列于Box 1中并描繪于圖2中。
Box 1?調(diào)節(jié)肝再生和肝細(xì)胞增殖的信號(hào)
完整的有絲分裂原：這些在化學(xué)成分確定（無(wú)血清）培養(yǎng)基中的肝細(xì)胞培養(yǎng)物中具有促有絲分裂作用。當(dāng)注射到整個(gè)動(dòng)物體內(nèi)時(shí)，它們會(huì)導(dǎo)致肝臟腫大和肝細(xì)胞 DNA 合成。
? 肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF）及其受體MET
? 表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR) 配體：EGF、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-α (TGFα)、肝素結(jié)合性EGF樣生長(zhǎng)因子和雙調(diào)蛋白（amphiregulin）輔助的有絲分裂原：消除它們的信號(hào)通路會(huì)延遲但不會(huì)消除肝臟再生。 它們?cè)诟渭?xì)胞培養(yǎng)物中不具有促有絲分裂作用，并且當(dāng)注射到體內(nèi)時(shí)，它們不會(huì)引起肝細(xì)胞DNA合成和肝臟腫大。
? 去甲腎上腺素和α1-腎上腺素受體
? 腫瘤壞死因子 (TNF) 和 TNF 受體 1
? IL-6? 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）及其受體（VEGFR1 和 VEGFR2）
? 膽汁酸
? 血清素
? 瘦素
? 胰島素
? PPARγ
? 生長(zhǎng)激素復(fù)雜的信號(hào)通路：這些途徑涉及多個(gè)組成部分。 多種細(xì)胞外信號(hào)觸發(fā)每種信號(hào)，但目前尚未完全了解它們。它們尚未在細(xì)胞培養(yǎng)物中進(jìn)行測(cè)試，任何信號(hào)的破壞都會(huì)延遲但不會(huì)消除肝臟再生。
? Hedgehog
? WNT 和 β-catenin
? 控制 Hippo 通路和 Yap 的信號(hào)
酪氨酸激酶受體及其配體
關(guān)于HGF和MET的分子結(jié)構(gòu)和功能有一些詳細(xì)的綜述。HGF 大量嵌入肝臟 ECM 中，特別是在門(mén)靜脈周?chē)鷧^(qū)域。部分肝切除和 ECM 重塑后，HGF 被 uPA 激活并釋放到外周血中，在 1 小時(shí)內(nèi)達(dá)到正常血漿濃度的十倍以上。部分肝切除后30分鐘內(nèi)檢測(cè)到MET的激活和MET信號(hào)散在的完全形成。 與外周血循環(huán)相比，局部活化的 HGF 對(duì) MET 活化的貢獻(xiàn)尚不清楚，但在肝外部位移植的肝細(xì)胞中也觀察到部分肝切除后的肝細(xì)胞增殖。肝臟中 HGF 濃度在前 3 小時(shí)內(nèi)下降； 然而，此后 HGF mRNA 開(kāi)始增加，在 15 小時(shí)達(dá)到峰值并導(dǎo)致新 HGF 的合成。除肝臟外，肝臟再生過(guò)程中HGF mRNA也在肺、脾和腎中增加。這種增加的機(jī)制可能與部分肝切除術(shù)后循環(huán)去甲腎上腺素的增加有關(guān)（見(jiàn)下文），已知去甲腎上腺素會(huì)刺激人胚胎肺成纖維細(xì)胞（MRC5細(xì)胞系）中HGF的產(chǎn)生。在正常肝臟和肝再生的早期階段，HGF由HSCs產(chǎn)生，并受神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)蛋白受體p75NTR調(diào)節(jié)。 在肝再生的后期階段，HGF 也由局部 LSECs 和從骨髓遷移的內(nèi)皮細(xì)胞祖細(xì)胞產(chǎn)生。
EGFR 在所有肝細(xì)胞類(lèi)型中表達(dá)，是 ERB 受體家族的成員； 其中，ERBB1（也稱為 EGFR）和 ERBB3（缺乏激酶結(jié)構(gòu)域）在成人肝細(xì)胞中表達(dá)，而 ERBB2（也稱為 HER2/Neu）僅在胎兒肝細(xì)胞中表達(dá)，ERBB4 在肝臟中不表達(dá)。活性 EGFR 以同二聚體或與 ERBB3 的異二聚體形式存在。 與肝再生相關(guān)的EGFR配體有EGF、雙調(diào)蛋白 (amphiregulin)、TGFα和肝素結(jié)合EGF樣生長(zhǎng)因子(HB-EGF)。這些配體對(duì) EGFR 激活和加工的影響各不相同。EGF 始終能夠作用于肝細(xì)胞；它由十二指腸的布倫納腺產(chǎn)生，在腸腔中分泌，在腸腔中被完整吸收并通過(guò)門(mén)靜脈循環(huán)進(jìn)入肝臟。 去甲腎上腺素可增強(qiáng)EGF 的分泌。TGFα 在正常肝臟中不表達(dá)，但在部分肝切除后迅速誘導(dǎo)，表現(xiàn)為跨膜蛋白，由 ADAM17（也稱為 TACE）切割和分泌。受 YAP 調(diào)節(jié)的雙調(diào)蛋白也在肝切除術(shù)后的肝細(xì)胞中表達(dá)。 與 TGFα 相比，雙調(diào)蛋白的生殖系敲除會(huì)延遲肝臟再生。HB-EGF 作為跨膜前體由巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生； 在切除的組織少于30% 肝部分切除術(shù)中，它被認(rèn)為是部分肝切除術(shù)后肝細(xì)胞肥大的原因。LSECs產(chǎn)生的HB-EGF使HSCs保持靜止?fàn)顟B(tài)。 當(dāng)肝竇毛細(xì)血管化時(shí)（如肝硬化中發(fā)生的情況），毛細(xì)血管化的內(nèi)皮細(xì)胞無(wú)法釋放 HB-EGF，因此無(wú)法維持 HSCs 靜息。 也許考慮到所有這些配體都與相同的受體結(jié)合，因此具有互補(bǔ)的功能，消除任何一個(gè)配體都不會(huì)嚴(yán)重影響肝再生。幾項(xiàng)研究通過(guò)短發(fā)夾 RNA 下調(diào)或通過(guò) EGFR 特定部分的生殖系敲除研究了 EGFR 對(duì)肝再生的影響。 有關(guān) EGFR 結(jié)構(gòu)和功能的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 REF。
在人肝細(xì)胞癌 (HCC) 細(xì)胞系中，即使在不存在 HGF 的情況下，TGFα 自分泌激活EGFR 也會(huì)導(dǎo)致 MET 激活。在小鼠中，單獨(dú)消除 EGFR 或 MET 信號(hào)傳導(dǎo)可延遲但不能完全抑制肝臟再生； 然而，兩種信號(hào)通路的聯(lián)合消除完全消除了肝臟再生。這一觀察結(jié)果很重要，原因有很多：沒(méi)有其他細(xì)胞外信號(hào)傳導(dǎo)干擾完全抑制肝再生，并且補(bǔ)充適應(yīng)性機(jī)制的動(dòng)員總是成功地完成肝再生。 在同一項(xiàng)研究中，EGFR 和 MET 信號(hào)傳導(dǎo)的聯(lián)合消除影響了 mTOR 和 AKT 的激活，并導(dǎo)致肝細(xì)胞和肝小葉尺寸減小；肝細(xì)胞的細(xì)胞死亡沒(méi)有增加。此外，小肝細(xì)胞最大限度地表達(dá)了編碼血漿蛋白和 CYP 家族蛋白的基因，同時(shí)糖酵解途徑增強(qiáng)，線粒體功能降低。所有小鼠均在部分肝切除后第 14 天死亡，并伴有多種代謝缺陷、高血氨和低血糖。 在未接受部分肝切除術(shù)的小鼠中也觀察到類(lèi)似的癥狀，盡管對(duì)細(xì)胞內(nèi)途徑的影響不同。盡管這兩種信號(hào)在所有組織中都被消除，但所有其他身體組織（包括腸隱窩）中的細(xì)胞增殖顯然沒(méi)有受到影響。這些發(fā)現(xiàn)證明正常肝臟和再生肝臟對(duì) MET 和 EGFR 的持續(xù)和協(xié)調(diào)功能的極度依賴。肝細(xì)胞持續(xù)暴露于來(lái)自肝ECM的HGF和來(lái)自門(mén)靜脈循環(huán)的EGF。 MET 和 EGFR 在正常靜息肝臟中均被激活。 有趣的是，在聯(lián)合消除 MET 和 EGFR 信號(hào)傳導(dǎo)后，轉(zhuǎn)錄因子 CAR 響應(yīng)外源有絲分裂原介導(dǎo)的肝細(xì)胞向膽管細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化和肝臟腫大也被消除。
FGF1 和 FGF2 在大鼠肝細(xì)胞培養(yǎng)物中刺激適量的肝細(xì)胞 DNA 合成。 它們是在肝臟再生過(guò)程中由肝細(xì)胞產(chǎn)生的，并且對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞和造血干細(xì)胞具有促有絲分裂作用；然而，它們?cè)诟卧偕械淖饔蒙胁磺宄?/b>。FGFR4是唯一在肝細(xì)胞中表達(dá)的FGF受體，而其他FGF受體在非上皮肝細(xì)胞中表達(dá)。 β-Klotho 是一種 FGFR4 輔助受體。FGFR4 或 β-Klotho 的敲低會(huì)導(dǎo)致部分肝切除術(shù)后死亡率增加。 在小鼠中，FGF15（其人類(lèi)同源物是 FGF19）是由膽汁酸刺激的腸道細(xì)胞產(chǎn)生的。 它通過(guò)門(mén)靜脈循環(huán)在肝臟中攜帶，并與 FGFR4-β-Klotho 相互作用，下調(diào) CYP7A1（第一種參與膽汁酸合成的酶）。 FGF15 敲除會(huì)導(dǎo)致肝膽汁酸水平大幅升高，并導(dǎo)致部分肝切除術(shù)后死亡率增加。
輔助的有絲分裂信號(hào)
有很多額外的肝臟信號(hào)可以調(diào)節(jié)肝臟再生，這些信號(hào)的缺失會(huì)延遲但不會(huì)消除再生過(guò)程。在小鼠中，TNF由肝和脾巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，在部分肝切除后血液中TNF迅速升高。缺乏 TNF 受體 1 (TNFR1) 或TNFR2 的小鼠會(huì)出現(xiàn)再生延遲和 NF-κB 激活減少的情況。IL-6 由肝巨噬細(xì)胞和肝細(xì)胞產(chǎn)生，在部分肝切除后血液中也會(huì)迅速增加。缺乏TNF 受體的小鼠中 IL-6 的增加較低。 IL-6 敲除小鼠肝細(xì)胞中 STAT3 的激活被延遲。 然而，在含有 HGF 和 EGF 的培養(yǎng)基中的原代人肝細(xì)胞中，在不存在 TNF 或 IL6 的情況下也會(huì)發(fā)生 NF-κB 和 STAT3 的激活。 去甲腎上腺素是由交感神經(jīng)元、腎上腺髓質(zhì)和造血干細(xì)胞的末端突觸產(chǎn)生的，在大鼠部分肝切除術(shù)后，去甲腎上腺素的增加速度與 HGF 相同。去甲腎上腺素已被證明可以增強(qiáng) EGFR 和 MET 的促有絲分裂作用，反式激活 STAT3 并抑制 TGFβ1 對(duì)肝細(xì)胞的有絲分裂抑制。 去甲腎上腺素還可以增強(qiáng)成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的 HGF 和大鼠布倫納腺產(chǎn)生的 EGF。阻斷 α1 腎上腺素能受體或肝交感神經(jīng)切除術(shù)可在部分肝切除術(shù)后 3 天完全抑制肝再生。部分肝切除術(shù)后第 2 天膽汁酸增加；它們與轉(zhuǎn)錄因子法尼醇 X 受體 (FXR) 結(jié)合，導(dǎo)致 CYP7A1 下調(diào)，從而充當(dāng)膽汁酸合成的負(fù)反饋機(jī)制。在小鼠中，膽汁酸的消耗會(huì)延遲肝臟再生并導(dǎo)致 FGF15 合成減少。 FXR 基因敲除小鼠在部分肝切除后死亡率增加，肝再生延遲，這可能是由于膽汁酸合成大量增加導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死增加所致。胰島素雖然不是完整的肝細(xì)胞有絲分裂原，但在 EGF 和 HGF 培養(yǎng)的肝細(xì)胞中的作用是必需的。它通過(guò)門(mén)脈循環(huán)不斷地從胰島β細(xì)胞供應(yīng)到肝臟。 門(mén)靜脈血流向下腔靜脈與整體肝萎縮有關(guān)。 在這種轉(zhuǎn)移后，將胰島素直接注射到狗的肝臟中會(huì)導(dǎo)致與肝細(xì)胞增殖相關(guān)的肝臟質(zhì)量恢復(fù)。在缺乏 HGF 或 EGF 的情況下，胰島素本身在肝細(xì)胞培養(yǎng)物中不具有促有絲分裂作用。胰島素恢復(fù)犬門(mén)靜脈分流引起的萎縮的作用可能是由促有絲分裂受體 EGFR 和MET 介導(dǎo)的，通過(guò)胰島素受體與促有絲分裂受體的相互作用發(fā)生，直接（例如MET）或間接通過(guò)調(diào)節(jié)由兩種受體控制的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路。細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的調(diào)節(jié)由兩種受體控制。瘦素、血清素和生長(zhǎng)激素也與肝臟再生調(diào)節(jié)有關(guān)。
復(fù)雜的有絲分裂途徑
WNT-β-catenin 信號(hào)系統(tǒng)在肝臟生物學(xué)中發(fā)揮著多種作用。該系統(tǒng)的復(fù)雜性源于其最終終點(diǎn)轉(zhuǎn)錄因子β-catenin 的調(diào)節(jié)發(fā)生在多個(gè)步驟中。 WNT 蛋白共有 19 種，其中許多由所有肝細(xì)胞類(lèi)型產(chǎn)生； 然而，它們?cè)谂c十種不同的Frizzled 受體結(jié)合方面的合作或拮抗作用尚未在肝臟中得到充分探索。其他蛋白質(zhì)，包括 R-spondins 1 和 2、LRP5 和 LRP6 以及 GPC3，也直接與Frizzled 受體相互作用并調(diào)節(jié)其作用。 如前所述，部分肝切除后5分鐘內(nèi)，大鼠肝細(xì)胞核中可檢測(cè)到β-catenin； 目前還沒(méi)有文獻(xiàn)可以解釋這一快速事件。 除了WNT-Frizzled 信號(hào)傳導(dǎo)之外，β-catenin 還可以在不同位點(diǎn)被 EGFR 和 MET 磷酸化，這也可以防止破壞并促進(jìn)進(jìn)入細(xì)胞核。 Cyclin D1 是一種關(guān)鍵的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)蛋白，可導(dǎo)致肝細(xì)胞增殖，并受 β-catenin調(diào)節(jié)。然而，小鼠體內(nèi) β-catenin 的生殖系敲除會(huì)延遲但不會(huì)消除肝臟再生。缺乏Frizzled 輔助受體 LRP5 和 LRP6 以及 R-spondin 受體 LGR4 和 LGR5 的小鼠也會(huì)出現(xiàn)肝再生延遲。 上述 LRP 和 LGR 受體均增強(qiáng) WNT信號(hào)傳導(dǎo)。 WNT-β-catenin 信號(hào)在小鼠的大多數(shù)肝細(xì)胞類(lèi)型中產(chǎn)生和運(yùn)作，除其他功能外，還參與小葉區(qū)的形成。
Hedgehog 通路是復(fù)雜有絲分裂途徑的另一個(gè)例子。 兩種 Hedgehog 配體均在肝臟中表達(dá)。 Hedgehog 受體 patched 1 和信號(hào)蛋白smoothened 在肝細(xì)胞中表達(dá)。 在小鼠中，給予環(huán)巴明（一種 Hedgehog 通路抑制劑）后，肝臟再生會(huì)延遲。該通路還參與小鼠 HSCs和肝細(xì)胞中 Hippo-Yap 通路的調(diào)節(jié)，干擾 HSCs中的 Hedgehog 通路會(huì)降低肝細(xì)胞中 Yap 的表達(dá)并延遲肝臟再生。在靜息小鼠肝臟中，Hedgehog 配體與 GPC3 結(jié)合，GPC3 又與四跨膜蛋白 CD81 相連。部分肝切除術(shù)后，GPC3 與 CD81 分離，Hedgehog配體被釋放，并且 Hedgehog 途徑的末端信使 GLI1 轉(zhuǎn)錄因子在肝再生第 2 天出現(xiàn)在肝細(xì)胞核中。這個(gè)過(guò)程還涉及蛋白質(zhì) Hhex（它參與胚胎發(fā)生過(guò)程中的肝臟規(guī)格，但在肝癌中充當(dāng)生長(zhǎng)抑制劑），它從肝細(xì)胞核遷移到與 CD81 結(jié)合。Hedgehog 通路參與肝再生的確切貢獻(xiàn)和細(xì)節(jié)需要進(jìn)一步了解——似乎涉及多種細(xì)胞類(lèi)型，包括 HSCs 和 LSECs。
Hippo 通路由調(diào)節(jié) Yap 蛋白的一系列激酶組成。 在此途徑中，激酶 MST1 和 MST2 的激活導(dǎo)致激酶 LATS1 和 LATS2 的激活、細(xì)胞質(zhì) Yap 的磷酸化以及隨后通過(guò)蛋白酶體進(jìn)行破壞的加工。抑制 Hippo 通路可阻止 Yap 磷酸化并使其進(jìn)入細(xì)胞核，與 TEAD 核蛋白相互作用并調(diào)節(jié)參與肝細(xì)胞基因表達(dá)和細(xì)胞增殖的多個(gè)基因。Arid1a基因促進(jìn)了這一過(guò)程。 總體而言，Yap 水平不僅影響細(xì)胞增殖，還影響多個(gè)器官的大小，尤其是肝臟。 Yap 的調(diào)節(jié)與肝臟發(fā)育、再生和癌變有關(guān)。在肝再生的第 2 天，小鼠肝細(xì)胞核中的 Yap 水平增加，但在隨后的幾天中下降。此外，Yap 與 TGFβ1 信號(hào)傳導(dǎo)相互作用，促進(jìn)許多與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因表達(dá)變化。 在小鼠中，肝臟再生過(guò)程中 GPC3 從 CD81 上的分離與激酶SYK 的激活、ezrin 的磷酸化、Hippo 的抑制和 Yap 表達(dá)的增加有關(guān)。評(píng)估 Hippo-Yap 通路在肝再生中的作用存在困難，因?yàn)樗艿蕉喾N細(xì)胞外信號(hào)的控制，這些信號(hào)可能以相反的方向起作用，從而使 Hippo-Yap 成為多種（通常是矛盾的）信號(hào)的最終累積凈接收者，有助于器官再生和大小調(diào)節(jié)。
控制肝細(xì)胞周期和對(duì)有絲分裂原反應(yīng)的另一個(gè)復(fù)雜通路是 TGFβ1 信號(hào)傳導(dǎo)。在肝臟中，TGFβ1 是 TGFβ 三種形式中表達(dá)最多的。它由 HSCs 和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，并通過(guò)核心蛋白聚糖（一種通過(guò)GPI 連接與肝細(xì)胞連接的 ECM 蛋白）與肝細(xì)胞表面結(jié)合。部分肝切除術(shù)后，TGFβ1 也大量釋放到外周血中，并與 α2-巨球蛋白 結(jié)合。TGFβ1 的肝細(xì)胞免疫組織化學(xué)顯示，隨著肝細(xì)胞從門(mén)靜脈周?chē)街行闹車(chē)课辉鲋车倪M(jìn)行，這種釋放以漸進(jìn)波的形式發(fā)生。TGFβ1 對(duì)肝細(xì)胞具有線粒體抑制作用，部分肝切除后 1 小時(shí)內(nèi)蛋白質(zhì)從肝臟轉(zhuǎn)移到血液中，這與肝細(xì)胞參與細(xì)胞增殖的過(guò)程是一致的。矛盾的是，雖然現(xiàn)有的 TGFβ1 蛋白被去除，但 TGFβ1 mRNA從 3 小時(shí)開(kāi)始上升，在 72 小時(shí)達(dá)到穩(wěn)定水平，并在幾天內(nèi)保持在高水平。TGFβ1的合成受EGF和HGF的控制； 因此，肝臟再生早期 EGFR 和 MET 的激活可能解釋了 TGFβ1 mRNA 的升高。然而，在肝臟再生過(guò)程中，肝細(xì)胞增殖不受 TGFβ 產(chǎn)量增加的影響，因?yàn)樵谠偕^(guò)程中，肝細(xì)胞下調(diào)組成 TGFβ1 受體復(fù)合物的三種蛋白中每種蛋白的表達(dá)。此外，TGFβ1 在肝再生前 2 天的作用可能會(huì)因血液中去甲腎上腺素的伴隨升高而下調(diào)。在肝臟再生過(guò)程中，TGFβ1 也會(huì)影響肝細(xì)胞基因表達(dá)，并與類(lèi)似間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化的事件相關(guān)。 β2-spectrin（TGFβ信號(hào)通路的一個(gè)組成部分）的缺失與肝再生的抑制和延遲相關(guān)。大量研究已經(jīng)證明TGFβ1 在調(diào)節(jié) ECM 合成和新生內(nèi)皮細(xì)胞形成毛細(xì)血管中的作用。這些活動(dòng)從肝再生第 3 天起就非常突出，TGFβ1 可能在這些過(guò)程中發(fā)揮重要作用，因?yàn)閮?nèi)皮細(xì)胞呈現(xiàn) LSECs 表型以形成新的肝竇，并且 ECM 在肝再生結(jié)束時(shí)重建。這種活性部分受到內(nèi)皮細(xì)胞的調(diào)節(jié)。在小鼠的肝臟再生早期（第 1 天和第2 天），血管生成素 2 的產(chǎn)生減少，導(dǎo)致 TGFβ1 的表達(dá)減少。隨后，在血管生成增加時(shí)（第 6 天），內(nèi)皮細(xì)胞生成的血管生成素 2 增加，導(dǎo)致 TGFβ1 生成增加，從而促進(jìn) TGFβ1 在血管生成中的作用。在正常大鼠肝臟中，TGFβ受體的下調(diào)足以誘導(dǎo)肝細(xì)胞中的DNA合成，這表明TGFβ1與肝細(xì)胞持續(xù)暴露的EGF和HGF的持續(xù)作用具有拮抗作用，產(chǎn)生“毒藥”作用， 使肝細(xì)胞保持靜止?fàn)顟B(tài)。
其他肝臟細(xì)胞的再生
膽管細(xì)胞。膽管細(xì)胞和肝細(xì)胞均源自胚胎成肝細(xì)胞。 在肝臟再生過(guò)程中，膽管細(xì)胞增殖的高峰僅出現(xiàn)在肝細(xì)胞增殖的幾個(gè)小時(shí)后。膽管細(xì)胞表達(dá) MET 和 EGFR，而?HGF 和 IL-6 是體外膽管細(xì)胞有絲分裂原。 TGR5 是一種由膽汁酸連接的 G 蛋白偶聯(lián)受體，根據(jù)所涉及的膽汁酸調(diào)節(jié)膽汁酸池和膽管細(xì)胞增殖。褪黑激素和組胺也調(diào)節(jié)晚期膽管細(xì)胞增殖。 尚未在肝再生背景下探索這些信號(hào)對(duì)膽管細(xì)胞的影響。 如前所述，肝臟再生過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生新的門(mén)脈三聯(lián)征； 膽管細(xì)胞增殖與較大膽管的形成相關(guān)。與肝再生無(wú)關(guān)，膽管阻塞后會(huì)發(fā)生大量膽管細(xì)胞增殖和多個(gè)門(mén)脈小管的形成。 控制這一過(guò)程的信號(hào)尚不完全清楚。 與肝細(xì)胞相反，膽管細(xì)胞表達(dá)高水平的 Yap 和 ezrin，這是一種參與Hippo 通路下調(diào)和 Yap 上調(diào)的蛋白質(zhì)。除了上述生長(zhǎng)因子外，有證據(jù)表明Yap 和膽汁酸之間的相互作用也在膽管細(xì)胞增殖中發(fā)揮作用。 單細(xì)胞 RNA 測(cè)序研究表明，膽管細(xì)胞中 Yap 依賴性基因表達(dá)存在“波動(dòng)”激活，并且這種現(xiàn)象受到膽汁酸的調(diào)節(jié)。
肝竇內(nèi)皮細(xì)胞。肝臟再生過(guò)程中新肝竇的形成非常復(fù)雜。在嚙齒類(lèi)動(dòng)物中，這一過(guò)程持續(xù)數(shù)天，DNA 合成高峰出現(xiàn)在部分肝切除術(shù)后 4-7 天。 增殖的肝細(xì)胞形成小的無(wú)血管簇，并很快開(kāi)始產(chǎn)生多種血管生成因子，包括 VEGF 和血管生成素 1 和 2，它們刺激 LSECs 遷移到簇中形成毛細(xì)血管。 簇中內(nèi)皮細(xì)胞的增殖受到涉及 VEGF 受體 1 和 2（VEGFR1 和 VEGFR2）、血管生成素受體 TIE1 和 TIE2、PDGFRβ、EGFR 和 MET 的復(fù)雜信號(hào)傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)。這些毛細(xì)血管內(nèi)壁的內(nèi)皮細(xì)胞很快就獲得了典型的有孔表型，成為真正的 LSECs。 肝細(xì)胞產(chǎn)生的 VEGF 通過(guò) VEGFR2 刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖。 然而，它也會(huì)刺激受體 VEGFR1，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生 HGF。 總體而言，有許多源自內(nèi)皮細(xì)胞的旁分泌效應(yīng)，對(duì)肝細(xì)胞和其他鄰近肝細(xì)胞產(chǎn)生“血管分泌”效應(yīng)。 除了先前存在的 LSECs 的增殖之外，血液中 VEGF 水平升高刺激來(lái)自骨髓的內(nèi)皮前體細(xì)胞遷移到肝臟，積極產(chǎn)生 HGF 并參與新血竇的形成。
枯否細(xì)胞和免疫細(xì)胞。 在肝再生過(guò)程中，CD68+Kupffer細(xì)胞局部增殖，并且 CD11b+ 單核細(xì)胞從血液中侵入。 這兩種細(xì)胞群結(jié)合形成典型的F4/80+Kupffer細(xì)胞。 有許多信號(hào)因子影響這一過(guò)程，包括促有絲分裂因子、巨噬細(xì)胞集落刺激因子（M-CSF；由 HSCs 產(chǎn)生）和 GM-CSF（由肝細(xì)胞產(chǎn)生）。枯否細(xì)胞本身也通過(guò)旁分泌信號(hào)傳導(dǎo)產(chǎn)生 IL-6、TNF、TGFβ1 和 TGFα，為其他肝細(xì)胞做出貢獻(xiàn)。 最終向肝枯否細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化是由來(lái)自 HSCs、肝細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的信號(hào)介導(dǎo)的。 有幾項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了免疫細(xì)胞群在肝臟再生中的作用，并證明了影響枯否細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)胞增殖的復(fù)雜相互作用。肝細(xì)胞與枯否細(xì)胞、伊紅細(xì)胞和 T 細(xì)胞之間復(fù)雜的相互作用已被描述，要么通過(guò)直接接觸，要么通過(guò)細(xì)胞因子的產(chǎn)生（之前綜述ref 148）。
肝星狀細(xì)胞。 關(guān)于肝再生過(guò)程中 HSCs 的增殖知之甚少。這些細(xì)胞仍然是肝臟中最神秘的細(xì)胞; 它們形成的時(shí)間很長(zhǎng)，在肝細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞上具有形態(tài)上不同的附著位點(diǎn)。HSCs 具有類(lèi)似于星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的基因表達(dá)模式，盡管它們?cè)醋孕呐K間質(zhì)的巢蛋白陽(yáng)性細(xì)胞而不是神經(jīng)嵴。它們將維生素 A 儲(chǔ)存在脂滴中，產(chǎn)生貓乙醇胺，并與交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)相連。 它們以多種方式促進(jìn)肝臟再生，包括合成所有膠原蛋白和肝臟 ECM 的其他成分，有助于肝臟再生結(jié)束時(shí)的重建。 此外，它們還產(chǎn)生肝再生必需的信號(hào)蛋白，包括 HGF 和 TGFβ1。 一個(gè)顯著的變化——HSC 激活——發(fā)生在與肝細(xì)胞持續(xù)損失相關(guān)的慢性肝病中。
肝再生的終止
肝再生的起始點(diǎn)由進(jìn)行部分肝切除術(shù)的時(shí)間決定。 然而，肝再生終止的時(shí)間更加難以捉摸。肝細(xì)胞的增殖在大約 6-8 天內(nèi)停止。 在嚙齒類(lèi)動(dòng)物中，肝臟與體重的比率在大約 2 周內(nèi)接近 85%。 然而，基因表達(dá)存在多種變化，可以恢復(fù)正常的肝細(xì)胞分化，并且這些變化持續(xù)到第 14 天之后。隨著肝細(xì)胞逐漸呈現(xiàn)靜止表型，ECM 得以恢復(fù)。 ECM 是正常肝臟大小的調(diào)節(jié)因子之一，參與肝臟重量恢復(fù)至部分肝切除術(shù)前的水平。ECM 恢復(fù)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素是肝細(xì)胞和 HSCs 之間的通訊。這種通訊部分受到整合素連接激酶 (ILK) 的調(diào)節(jié)，ILK 是一種在HSCs 和肝細(xì)胞中表達(dá)的蛋白質(zhì)。ILK是一種肝細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑和肝細(xì)胞分化調(diào)節(jié)劑。ILK 基因敲除小鼠的肝臟增大，ECM 過(guò)多，ECM 主要由膠原蛋白組成，并包圍每個(gè)肝細(xì)胞。 在 ILK 敲除小鼠的肝臟再生結(jié)束時(shí)，已經(jīng)較大的肝臟超出了最初的 100% 肝切除術(shù)前大小，達(dá)到 158%，同時(shí) Yap 表達(dá)增強(qiáng)。 在正常小鼠肝臟再生中，當(dāng)肝細(xì)胞增殖結(jié)束（第 5-7 天）時(shí)，ILK 的表達(dá)增強(qiáng)，同時(shí) ILK 伙伴 PINCH（一種含有 LIM 結(jié)構(gòu)域的蛋白）和 αParvin 的表達(dá)增加。 PINCH1 和 PINCH2 雙敲除小鼠是 ILK 敲除小鼠的表型。 與 PINCH 相連的 RSU1 蛋白可能是再生活動(dòng)受到抑制的原因，因?yàn)樗鼌⑴c了幾種 RhoGTPase 蛋白的下調(diào)。 TGFβ1 抑制培養(yǎng)物中的肝細(xì)胞增殖，但 TGFβ1 與肝再生終止之間沒(méi)有明確的關(guān)聯(lián)。 同時(shí)消除激活素和 TGFβ1 受體可延長(zhǎng)肝再生時(shí)間。 GPC3 是一種與 Hippo 通路激活和 Yap 抑制相關(guān)的蛋白質(zhì)。 GPC3 轉(zhuǎn)基因小鼠中觀察到肝臟過(guò)早終止。 WNT5A 抑制典型的 WNT-β-catenin 信號(hào)通路，在小鼠中，WNT5A 表達(dá)減少也被發(fā)現(xiàn)可以延長(zhǎng)肝再生，這表明WNT-β-catenin 在肝再生終止中發(fā)揮一定作用。
肝細(xì)胞在再生末期能否恢復(fù)正常分化取決于多種因素。在再生結(jié)束時(shí)，HNF4對(duì)于最終恢復(fù)肝細(xì)胞的正常分化至關(guān)重要。C/EBPα和染色質(zhì)重塑蛋白參與了多個(gè)復(fù)雜的步驟，也建立了肝細(xì)胞的適當(dāng)分化。對(duì)這一過(guò)程的干擾延長(zhǎng)了肝臟的再生，導(dǎo)致肝臟的大小超過(guò)了部分肝切除術(shù)前的大小。
替代性的再生途徑
肝臟再生中的再生活動(dòng)以表型保真度為特征：肝上皮細(xì)胞（肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞）增殖以產(chǎn)生更多相同的細(xì)胞。然而，在某些情況下，兩種上皮之一無(wú)法再生； 在這種情況下，替代性的再生方案被激活，其中肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞彼此充當(dāng)“兼性干細(xì)胞”（圖3）。在大鼠中，部分肝切除術(shù)后的肝細(xì)胞增殖受到2-乙酰氨基芴 (AAF) 的抑制，2-乙酰氨基芴 (AAF) 是一種化學(xué)致癌物質(zhì)，可形成 DNA 加合物，導(dǎo)致 p53 介導(dǎo)的p21 升高。AAF 部分肝切除術(shù)與具有肝膽特征的細(xì)胞（稱為“卵圓細(xì)胞”或“祖細(xì)胞”）的出現(xiàn)有關(guān)，它們從門(mén)脈三聯(lián)體擴(kuò)展并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾「渭?xì)胞和成熟肝細(xì)胞。 這些研究為膽神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞的起源提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。然而，它們是在大鼠身上進(jìn)行的，而大鼠不適合基于基因組的細(xì)胞譜系標(biāo)記。 在小鼠中嘗試了類(lèi)似的研究，但效果不佳，因?yàn)樵谛∈笾?，AAF 無(wú)法被激活成其親電子中間體，從而形成 DNA 加合物并觸發(fā) p21 表達(dá)。 在肝毒性飲食的復(fù)雜環(huán)境中分析了小鼠的祖細(xì)胞起源，其中細(xì)胞的譜系很難確定。通過(guò)對(duì)小鼠膽管細(xì)胞進(jìn)行譜系標(biāo)記，最終解決了小鼠祖細(xì)胞起源的問(wèn)題，其中通過(guò)選擇性消除 MDM2 誘導(dǎo) p21，導(dǎo)致 p53 和 p21 上調(diào)；在肝細(xì)胞中敲低β1-整合素引發(fā)的膽管反應(yīng)中，對(duì)膽管細(xì)胞進(jìn)行譜系追蹤，也獲得了類(lèi)似的結(jié)果——新形成的祖細(xì)胞和肝細(xì)胞帶有膽管細(xì)胞的譜系標(biāo)簽。在慢性肝損傷中也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的結(jié)果，并且另一項(xiàng)研究暗示了 WNT-β-catenin的作用。 選擇性膽管細(xì)胞亞群可能具有增強(qiáng)的雙能祖細(xì)胞功能并參與這一過(guò)程的能力。單細(xì)胞 RNA-seq表明，Yap 及其與膽汁酸的相互作用是膽管細(xì)胞參與替代性再生途徑能力的主要調(diào)節(jié)因子。其他研究表明，在深入肝小葉的膽管（稱為赫林管）分支末端，靠近肝細(xì)胞的膽管細(xì)胞具有肝細(xì)胞和膽血管細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的混雜表達(dá)。 涉及肝細(xì)胞單細(xì)胞 RNA 分析的研究也進(jìn)一步證實(shí)了這種具有祖細(xì)胞特性的預(yù)先存在的肝臟細(xì)胞。這些細(xì)胞也可能參與小葉中心肝損傷中可見(jiàn)的祖細(xì)胞強(qiáng)勁生成。在許多慢性肝病中都可以看到肝細(xì)胞增殖的抑制引發(fā)祖細(xì)胞的擴(kuò)張（稱為“導(dǎo)管反應(yīng)”）。 丙型肝炎病毒 (HCV) 與 p21 的誘導(dǎo)和 Yap120 的抑制有關(guān)，HCV 感染時(shí)會(huì)發(fā)生導(dǎo)管反應(yīng)。 有趣的是，在低等脊椎動(dòng)物（如斑馬魚(yú)）中，嚴(yán)重肝損傷后的肝再生幾乎完全是由膽管細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為肝細(xì)胞發(fā)生的。
當(dāng)膽管細(xì)胞無(wú)法參與再生過(guò)程時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似但相反的機(jī)制。 臨床情況下，多種原因（例如腫瘤和膽結(jié)石）導(dǎo)致的膽管梗阻與門(mén)膽管的急性炎癥和增殖有關(guān)。在實(shí)驗(yàn)研究中，膽管結(jié)扎（BDL）復(fù)制了這種現(xiàn)象。 在二肽基肽酶IV（DPPIV）陰性大鼠中，可以通過(guò)交聯(lián)肝細(xì)胞DNA、進(jìn)行部分肝切除術(shù)并注射DPPIV陽(yáng)性肝細(xì)胞來(lái)建立嵌合肝臟。 在這些大鼠中，BDL 后 1.4% 膽管細(xì)胞的肝細(xì)胞標(biāo)記物 DPPIV 呈陽(yáng)性。 當(dāng)這些大鼠暴露于膽管壞死毒素DAPM，然后接受BDL時(shí)，新形成的膽管中53%的膽管細(xì)胞表達(dá)肝細(xì)胞標(biāo)記物DPPIV。 結(jié)果表明，盡管一些肝細(xì)胞在常規(guī) BDL 反應(yīng)中轉(zhuǎn)分化為膽管細(xì)胞，但當(dāng) DAPM 毒性阻止膽管細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的新膽管形成時(shí)，它們會(huì)大量轉(zhuǎn)分化以拯救膽管細(xì)胞。轉(zhuǎn)分化主要見(jiàn)于匯管周?chē)渭?xì)胞，該過(guò)程與TGFβ1的表達(dá)有關(guān)。這些細(xì)胞是胚胎導(dǎo)管板的殘余物，被認(rèn)為是“混合”細(xì)胞，沒(méi)有證據(jù)表明存在短暫的祖細(xì)胞群。轉(zhuǎn)分化涉及表達(dá)肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的“導(dǎo)管肝細(xì)胞”的原位形成。 在大鼠肝類(lèi)器官培養(yǎng)物中也證實(shí)了肝細(xì)胞至膽管細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化。該現(xiàn)象僅在 HGF 或 EGF 存在時(shí)發(fā)生，并且與 TGFβ1 的誘導(dǎo)有關(guān)。 類(lèi)器官中肝細(xì)胞和膽管譜系的分離需要皮質(zhì)類(lèi)固醇的存在。最令人信服的證據(jù)是，利用譜系標(biāo)記的肝細(xì)胞，進(jìn)行肝細(xì)胞-膽管轉(zhuǎn)分化，其中使用聯(lián)合消除Notch和HNF6信號(hào)傳導(dǎo)的小鼠來(lái)模仿人類(lèi)Alagille綜合征（其特征是肝內(nèi)膽管缺失）。TGFβ信號(hào)激活后，肝細(xì)胞在出生后2個(gè)月內(nèi)完全重建了缺失的膽管樹(shù)。與胚胎發(fā)生過(guò)程中膽管的正常形成相反，這種重建完全由 TGFβ1 信號(hào)傳導(dǎo)驅(qū)動(dòng)，而不依賴于 Notch 信號(hào)傳導(dǎo)。 可能還有更多因素有待確定，以更好地理解肝細(xì)胞到膽管細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化。 移植到大鼠脾臟中的肝細(xì)胞在 BDL 后轉(zhuǎn)分化為膽管細(xì)胞，并且肝細(xì)胞在患有阻塞性膽管病的人類(lèi)疾病中表達(dá)膽管細(xì)胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子。兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)分化都出現(xiàn)在患有急性暴發(fā)性肝炎的人類(lèi)身上，這種肝炎是由大量肝壞死引起的，只能通過(guò)肝移植來(lái)治療。移植肝臟的組織學(xué)檢查顯示多個(gè)“再生簇”，由非典型導(dǎo)管組成，內(nèi)襯細(xì)胞表達(dá)膽管細(xì)胞和肝細(xì)胞生物標(biāo)志物和轉(zhuǎn)錄因子。 肝細(xì)胞位于該導(dǎo)管反應(yīng)的中心，具有混合的生物標(biāo)志物表達(dá)。值得注意的是，還有強(qiáng)有力的證據(jù)表明晚期肝硬化患者存在這些替代再生途徑。 含有一些肝細(xì)胞的導(dǎo)管的混合細(xì)胞群以及具有混合生物標(biāo)志物表達(dá)的細(xì)胞經(jīng)常被看到被困在肝硬化隔膜中；整體形態(tài)與急性暴發(fā)性肝炎相似，表明源自膽管細(xì)胞的祖細(xì)胞“芽”是進(jìn)一步產(chǎn)生肝細(xì)胞的位點(diǎn)。可以推測(cè)，當(dāng)一種上皮失效時(shí)觸發(fā)轉(zhuǎn)分化的途徑也會(huì)在兩種上皮由于大量肝壞死而失效時(shí)觸發(fā)。
藥物誘導(dǎo)的肝損傷
在臨床環(huán)境中，肝再生發(fā)生在藥物引起的肝損傷后，對(duì)于恢復(fù)至關(guān)重要。 盡管已使用幾種肝毒物（例如四氯化碳和硫代乙酰胺）來(lái)研究這種現(xiàn)象，但撲熱息痛過(guò)量尤其重要，因?yàn)樗俏鞣绞澜缂毙愿嗡ソ叩闹饕?/b>。這些肝毒物（包括對(duì)乙酰氨基酚）在急性給藥時(shí)會(huì)導(dǎo)致小葉中心肝壞死和無(wú)菌性炎癥。肝損傷后，肝細(xì)胞會(huì)大量增殖以取代死亡細(xì)胞，從而根據(jù)損傷的嚴(yán)重程度導(dǎo)致自發(fā)恢復(fù)。炎癥細(xì)胞，例如巨噬細(xì)胞，在清除細(xì)胞碎片方面發(fā)揮著重要作用，并且可能分泌肝再生的增殖介質(zhì)。與部分肝切除模型類(lèi)似，小鼠過(guò)量服用撲熱息痛后也會(huì)發(fā)生 EGFR 和 MET 的早期劑量依賴性激活（分別在 15 分鐘和 3 小時(shí)內(nèi)）。在過(guò)量服用撲熱息痛的患者中，還觀察到血漿中非活性單鏈 HGF水平升高。 與部分肝切除模型（單獨(dú)抑制 EGFR 對(duì)肝再生僅產(chǎn)生輕微影響）相比，過(guò)量服用撲熱息痛后抑制 EGFR 幾乎完全消除代償性肝再生，導(dǎo)致小鼠肝損傷進(jìn)展和大量死亡。 這一觀察結(jié)果表明，在撲熱息痛肝毒性事件中，肝臟再生更加依賴于 EGFR 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，而替代性增殖途徑不太可能在有毒和炎癥環(huán)境中進(jìn)行補(bǔ)償，而及時(shí)的肝臟再生至關(guān)重要。小鼠過(guò)量服用撲熱息痛后，細(xì)胞因子（TNF 和 IL-6）的表達(dá)及其通過(guò)NF-κB 和 STAT3 的下游信號(hào)傳導(dǎo)也會(huì)增加。與部分肝切除模型類(lèi)似，TNFR1 敲除或 IL-6 敲除小鼠在過(guò)量服用撲熱息痛后表現(xiàn)出增殖反應(yīng)降低，但損傷發(fā)展的初始程度沒(méi)有變化。然而，TNFR1 敲除小鼠的恢復(fù)不受影響，IL-6 敲除小鼠的恢復(fù)僅略有延遲，表明這些細(xì)胞因子在撲熱息痛模型和部分肝切除模型中的補(bǔ)償作用相似。過(guò)量服用撲熱息痛后，小鼠肝臟中血管生成因子 VEGF 的水平及其受體VEGFR1、VEGFR2 和 VEGFR3 的表達(dá)也會(huì)增加。小鼠 VEGFR1 酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的缺失不會(huì)改變肝損傷的程度，但會(huì)損害肝竇的重建，降低 HGF 的表達(dá)，并損害撲熱息痛過(guò)量后的肝細(xì)胞增殖，導(dǎo)致恢復(fù)嚴(yán)重受損和高死亡率。 用VEGF 抑制劑治療過(guò)量的撲熱息痛小鼠后，還觀察到肝細(xì)胞增殖減少。 其他促有絲分裂介質(zhì)（例如膽汁酸、FGF15和 WNT-β-catenin 信號(hào)傳導(dǎo)）在肝再生中的作用也已在撲熱息痛模型中得到報(bào)道，并已在其他地方進(jìn)行了全面綜述。
對(duì)乙酰氨基酚驅(qū)動(dòng)的急性肝損傷后的肝再生具有劑量依賴性，并且與損傷成比例地增加，但超過(guò)閾值后會(huì)發(fā)生顯著損傷。研究表明，在小鼠撲熱息痛過(guò)量模型中，即使在存在臨界肝臟質(zhì)量（> 50% 活肝細(xì)胞）的情況下，超過(guò)一定程度的撲熱息痛過(guò)量，肝臟再生也會(huì)失敗。令人驚訝的是，嚴(yán)重過(guò)量服用撲熱息痛后，EGFR 和 MET 以及下游 ERK 信號(hào)傳導(dǎo)仍然高度激活，但無(wú)法啟動(dòng)再生反應(yīng)。 這一觀察結(jié)果很可能是由于對(duì)乙酰氨基酚嚴(yán)重過(guò)量后，壞死區(qū)域周?chē)渭?xì)胞中涉及 p21、p16 和 p53 的細(xì)胞周期停滯途徑被強(qiáng)烈且持續(xù)地激活，而在較低劑量時(shí)僅觀察到短暫且較弱的激活。與中度對(duì)乙酰氨基酚過(guò)量期間短暫的 DNA 損傷和 DNA 修復(fù)途徑的迅速激活相比，壞死周?chē)渭?xì)胞中長(zhǎng)時(shí)間的雙鏈 DNA 斷裂和 DNA 修復(fù)機(jī)制的失敗可能導(dǎo)致嚴(yán)重對(duì)乙酰氨基酚過(guò)量后的細(xì)胞周期停滯。在小鼠中，一項(xiàng)研究還表明 TGFβ1 在促進(jìn)未受傷壞死周?chē)渭?xì)胞的細(xì)胞周期停滯中發(fā)揮重要作用。涉及 p21、p53 和 TGFβR1 刪除的研究已證實(shí)這些蛋白質(zhì)在撲熱息痛小鼠模型中細(xì)胞周期停滯和損害再生中的作用。因此，從臨床藥物性肝損傷的角度來(lái)看，除了促再生信號(hào)傳導(dǎo)之外，了解嚴(yán)重過(guò)量服用對(duì)乙酰氨基酚后損害肝臟再生的機(jī)制對(duì)于推進(jìn)再生治療至關(guān)重要。
再定植中的再生
在肝臟再生和選擇性轉(zhuǎn)分化驅(qū)動(dòng)的再生的背景下，還必須提及肝細(xì)胞在肝臟再定植中無(wú)與倫比的再生能力。最常用的系統(tǒng)是缺乏Fah 基因的小鼠系統(tǒng)，該基因參與酪氨酸降解。在缺乏Fah 的情況下，直接上游基因會(huì)產(chǎn)生肝毒性產(chǎn)物，導(dǎo)致肝細(xì)胞死亡和肝衰竭。正常肝細(xì)胞移植通過(guò)大規(guī)模再定植來(lái)拯救肝臟，因?yàn)?b>注射的 FAH 陽(yáng)性肝細(xì)胞取代 FAH 陰性肝細(xì)胞并建立正常的肝臟組織學(xué)。 之后， 肝臟重新定植的小鼠被用來(lái)分離肝細(xì)胞，用于 FAH 陰性小鼠的連續(xù)移植。在六次連續(xù)移植中，原始肝細(xì)胞增殖和拯救FAH 陰性肝臟的能力沒(méi)有明顯喪失。這種連續(xù)移植相當(dāng)于至少 69 次細(xì)胞倍增或7.3 × 1020細(xì)胞擴(kuò)增。肝細(xì)胞的這種巨大的再生能力發(fā)生在正常肝臟結(jié)構(gòu)的背景下。
肝臟“干細(xì)胞”？
盡管多項(xiàng)研究都在尋找與表皮、腸道和骨髓中觀察到的干細(xì)胞相當(dāng)?shù)母闻K“干細(xì)胞”，但這種細(xì)胞尚未在肝臟中得到令人信服的鑒定。鑒于整個(gè)身體對(duì)肝功能的關(guān)鍵依賴性，根據(jù)需要采用表型保真度或轉(zhuǎn)分化的肝臟再生方法可能是一種更有效的策略。膽管細(xì)胞存在于肝小葉深處、赫林管中，并且有數(shù)百萬(wàn)個(gè)門(mén)靜脈周?chē)渭?xì)胞可隨時(shí)用于重建肝內(nèi)膽管系統(tǒng)。這種損傷修復(fù)方法比依賴“干細(xì)胞”要快得多，后者的過(guò)程較慢。基于干細(xì)胞的再生更適合需要持續(xù)補(bǔ)充丟失細(xì)胞的組織，這種情況發(fā)生在表皮角質(zhì)細(xì)胞、腸絨毛尖端以及不斷從循環(huán)中清除老化紅細(xì)胞中；相比之下，未受傷肝臟中正常肝細(xì)胞的慢性損失很少。
正常肝臟的細(xì)胞增殖活性
DNA標(biāo)記研究表明，正常肝臟中肝細(xì)胞參與DNA合成的百分比很低，不足0.2%。盡管這個(gè)過(guò)程很慢，但確實(shí)需要發(fā)生一些肝細(xì)胞增殖才能維持正常的肝臟。對(duì)小鼠的研究認(rèn)為，這種活動(dòng)主要發(fā)生在門(mén)靜脈周?chē)鷧^(qū)域、中央周?chē)鷧^(qū)域或隨機(jī)分布在整個(gè)小葉中，在后一種情況下，有表達(dá)高水平端粒酶的肝細(xì)胞參與。然而，較新的研究表明，所有小葉區(qū)的所有肝細(xì)胞都參與緩慢的肝細(xì)胞增殖，這與正常肝臟中肝臟質(zhì)量的維持有關(guān)，并且不存在源自中央周?chē)鷧^(qū)域的選擇性再生增殖。研究結(jié)果賦予所有肝細(xì)胞平等參與正常肝臟維護(hù)和修復(fù)的“民主”作用。鑒于正常肝組織中肝細(xì)胞的巨大再生能力（如再定植所證明的那樣），正常肝臟似乎不會(huì)僅僅由于肝細(xì)胞再生活性減弱而陷入功能喪失的危險(xiǎn)。
臨床意義
大多數(shù)慢性肝病，例如病毒性、毒性（酒精）和代謝性肝病，都與肝細(xì)胞損失有關(guān)。 盡管正常肝臟組織學(xué)中肝細(xì)胞的再生能力似乎是無(wú)限的，但肝細(xì)胞的慢性損失與肝組織學(xué)的不利影響有關(guān)，例如纖維化或肝硬化。此外，ECM 的變化限制了肝細(xì)胞的再生能力。慢性肝細(xì)胞損失還與HSCs從靜止到“激活”表型的激活有關(guān)，伴隨著細(xì)胞形態(tài)的變化和基因表達(dá)的根本變化，最顯著的是平滑肌肌動(dòng)蛋白的表達(dá)和膠原蛋白家族蛋白質(zhì)的產(chǎn)生增強(qiáng)。導(dǎo)致 HSCs 激活的觸發(fā)因素包括肝細(xì)胞碎片的吞噬作用，以及可能與死亡且未被替換的肝細(xì)胞失去接觸。肝細(xì)胞和 HSCs 之間的這種接觸已在詳細(xì)的組織學(xué)研究中得到證實(shí)，但尚未進(jìn)行任何研究來(lái)證明當(dāng)相關(guān)肝細(xì)胞死亡和它們的接觸消失時(shí) HSC 會(huì)發(fā)生什么。 ILK 及其相關(guān)蛋白（前面提到）在肝細(xì)胞和 HSCs 中表達(dá)，并調(diào)節(jié) ECM 的產(chǎn)生量，包括 HSCs 合成膠原蛋白的量。可以合理地推測(cè)，當(dāng)肝細(xì)胞死亡時(shí)，HSCs 對(duì)膠原蛋白合成的這種調(diào)節(jié)被破壞，從而消除了抑制膠原蛋白合成產(chǎn)生的肝細(xì)胞 ILK 介導(dǎo)的信號(hào)。
無(wú)論慢性肝病的分子參數(shù)如何，取代損失的肝細(xì)胞的肝細(xì)胞再生活動(dòng)現(xiàn)在必須發(fā)生在已經(jīng)改變的 ECM 異常組織學(xué)環(huán)境中。這種組織學(xué)變化是任何慢性肝病的一個(gè)恒定特征。 人們經(jīng)常忘記這一點(diǎn)，但應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，如果沒(méi)有肝細(xì)胞的慢性損失，就不會(huì)發(fā)生HSC激活、纖維化、肝硬化等（唯一的例外是慢性阻塞性膽管病，其中受損膽管周?chē)陌毯壑谐霈F(xiàn)纖維化）。肝細(xì)胞的代償性增殖伴隨著肝細(xì)胞的損失而不斷持續(xù)，旨在將肝臟與體重的比率維持在正常需要的 100%。肝臟對(duì)這一目標(biāo)的承諾，即“肝臟調(diào)劑器（hepatostat）”，是肝臟所獨(dú)有的，在其他實(shí)體器官（如肺、腎和胰腺）中是不存在的?？刂七@種現(xiàn)象的全部機(jī)制尚不完全清楚。
當(dāng)肝細(xì)胞進(jìn)入慢性代償性增殖時(shí)，典型的多倍體肝細(xì)胞逐漸恢復(fù)到大部分二倍體狀態(tài)。 然而，由于大多數(shù)多倍體肝細(xì)胞也隨機(jī)缺失染色體（因此是非整倍體），因此由這種倍性逆轉(zhuǎn)產(chǎn)生的二倍體肝細(xì)胞通常隨機(jī)地僅具有一些染色體的一個(gè)拷貝，這種現(xiàn)象造成雜合性不平衡。肝臟的慢性炎癥會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基、過(guò)氧化脂質(zhì)等不利的基因毒性環(huán)境，這可能對(duì)復(fù)制的肝細(xì)胞造成隨機(jī)的基因毒性損傷。 在完全完美的二倍體的情況下，一對(duì)染色體中的隨機(jī)基因組改變的結(jié)果可能由正常等位基因平衡。由于二倍體肝細(xì)胞的不平衡雜合性，積累不平衡基因組病變的可能性較高，其中一些可能導(dǎo)致腫瘤形成。 有趣的是，所有與肝細(xì)胞損失相關(guān)的慢性肝病都會(huì)增加 HCC 的形成頻率。支持增殖肝細(xì)胞隨機(jī)基因組損傷累積的證據(jù)是，在肝硬化結(jié)節(jié)的明顯正常肝細(xì)胞或緊鄰 HCC 的肝細(xì)胞中存在多種基因組異常。 總之，這些發(fā)現(xiàn)表明，盡管正常肝組織中正常肝細(xì)胞令人贊嘆的再生能力是非常有益的，但在異常肝組織的不利條件下，由“hepatostat”驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)迫性增殖可能弊大于利。
結(jié)論
肝臟采用多種再生策略來(lái)從損傷中恢復(fù)。 由于肝組織損失而引起的急性損傷可以得到很好的恢復(fù)，并且這種類(lèi)型的修復(fù)的信號(hào)機(jī)制也得到了相當(dāng)好的理解。肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)分化是另一種再生方法，可在選擇性失敗時(shí)挽救兩種上皮細(xì)胞之一。正常肝組織環(huán)境中肝細(xì)胞的再生能力實(shí)際上是無(wú)限的。當(dāng)肝細(xì)胞的慢性損失和HSCs 的激活導(dǎo)致組織環(huán)境異常時(shí)，肝細(xì)胞的慢性代償性再生往往會(huì)產(chǎn)生負(fù)面后果，包括腫瘤的發(fā)生。了解再生的積極后果和潛在消極后果背后的機(jī)制可以創(chuàng)造巨大的機(jī)會(huì)。 我們所了解到的一切，特別是過(guò)去五年中研究嚙齒類(lèi)動(dòng)物肝再生的知識(shí)可能會(huì)促進(jìn)這項(xiàng)任務(wù)的完成。
Michalopoulos GK, Bhushan B. Liver regeneration: biological and pathological mechanisms and implications. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021 Jan;18(1):40-55. doi: 10.1038/s41575-020-0342-4.
