肝脏由实质细胞和非实质细胞组成，而肝窦内皮细胞(liver sinusoidal endothelial cells, LSEC)约占肝细胞总数的20%，是主要的非实质细胞。肝窦是肝细胞与血液进行物质交换的主要场所，而LSEC作为肝窦的主要成分在其中起了重要作用。除了物质交换外，LSEC还可通过内吞和抗原呈递在维持肝脏稳态中发挥关键作用[1]。

肝纤维化的主要特征是细胞外基质(ECM)的过度沉积，而肝星状细胞(HSC)是产生ECM的主要细胞，LSEC的分化状态对HSC的活化有重要影响[2]，并且LSEC的毛细血管化也与肝纤维化的进展密不可分。近年来，靶向LSEC治疗肝纤维化成为一个新的研究热点。本文就LSEC对肝纤维化的影响进行综述。

肝脏有独特的血液供应系统，包括两个静脉系统(门静脉和下腔静脉)和肝动脉系统，其血管分支为更多的小血管和毛细血管，最终汇聚成覆盖肝窦的血管网。LSEC是人体中独特的血管内皮细胞类型，在调节肝脏微环境中起着关键作用[3]。与其他内皮细胞不同，LSEC作为生物体内唯一缺乏基底膜的内皮细胞，其存在许多窗孔，这些窗孔组合在一起形成“筛板”并决定LSEC的表型[4]。窗孔作为开放的通道，允许肝血窦中血流与肝细胞进行物质交换[3, 5]。LSEC窗孔的直径为50~150 nm，其大小和数量取决于其在肝脏中的位置，门静脉周围的窗孔较大但数量较少，小叶中心区的窗孔较小但数量较多[3, 6]。由于氧张力从汇管区沿小叶中央逐渐降低，这种分布可能与氧交换需求的增加有关[7]。

LSEC具有与吞噬细胞类似的内吞能力，可介导可溶性大分子和胶质类物质的清除[8]。LSEC的内吞作用有助于物质从肝窦转移到Disse间隙。LSEC表面表达多种高亲和力受体，包括不同的清道夫受体(scavenger receptor，SR)，如SR-A、SR-B和SR-H，以及甘露糖受体和Fc-γ受体Ⅱb2，其中SR-H/stabilin-1和SR-H/stabilin-2为其主要受体，stabilin1/2双敲除小鼠表现为轻度肝纤维化，尽管无肝功能障碍，但出现严重的肾小球纤维化，表明stabilin-1/2是肝内主要参与清除对肾脏有毒分子的内吞受体[9]。可溶性甘露糖受体可用于预测乙型肝炎的严重程度和预后[10]，而Fc-γ受体Ⅱb2有助于清除人类免疫缺陷病毒[11]。

2.1   LSEC毛细血管化形成

LSEC的结构与其功能密切相关，其形态的变化是肝纤维化过程中不可分割的一部分，其中最显著的变化是窗孔的丧失与连续的基底膜形成，被称为毛细血管化或去分化[12]，在肝损伤动物模型和肝病患者中均有发生。LSEC上的窗孔通常是打开的，允许分子、脂蛋白、氧气、残余乳糜微粒和小颗粒在血液和细胞之间进行双向交换[3]。LSEC窗孔的数量和直径由多种因素调节，如血压、激素、药物以及ECM的变化等，研究[13]显示5-羟色胺、α-肾上腺素能激动剂和乙醇的滥用会导致LSEC窗孔的减小。LSEC窗孔的数量和直径也被报道与升高的游离脂肪酸含量呈负相关，此外，LSEC过度暴露于脂质环境中会导致其窗孔缺失，如人原代LSEC暴露于低密度脂蛋白中会导致LSEC窗孔数量和直径的减少[12]。ECM和间隙胶原在窦周隙的沉积导致LSEC连续的基底膜形成，而这会促使LSEC窗孔的丧失[14]，进一步阻碍肝细胞与血液的物质交换。LSEC窗孔的缺失直接导致肝内血管阻力增加和肝细胞损伤，进而导致代谢疾病的发生，如动脉粥样硬化和胰岛素抵抗等[15]。以肌动蛋白为靶点的化学物质如细胞松弛素D和微丝解聚素A可结合肌动蛋白丝，抑制肌动蛋白单体聚合，从而促进毛细血管化的LSEC形成窗孔[16]。

2.2   LSEC毛细血管化加重肝纤维化

LSEC的毛细血管化在肝损伤早期发生，可先于HSC激活以及肝纤维化的发生，提示LSEC的毛细血管化可能是肝纤维化形成的一个先决步骤[13]。LSEC毛细血管化后，失去了它的保护特性，获得了血管收缩，促炎和促血栓形成功能。此外，窗孔的丧失和基底膜的形成阻碍了肝细胞的适当氧化，使得肝细胞凋亡和坏死，最终导致损伤相关分子模式(damage-associated-molecular-patterns, DAMP) 的释放。而HSC可被DAMP和LSEC衍生因子激活，产生过量的ECM并促进肝纤维化的进展[17]。而毛细血管化的肝窦内皮可改变血浆和肝细胞之间的循环系统，加重肝细胞的功能不全[18]。因此，抑制LSEC毛细血管化对治疗肝纤维化至关重要。

肝脏微环境中细胞间相互作用对维持正常肝脏功能和细胞生存至关重要。LSEC作为肝脏微环境的把关者，由于其独特的功能，在与肝脏中其余细胞的相互作用中起着核心作用，在肝脏微环境的稳态和改变中起着不可替代的作用[19]。研究[20]表明，分化的LSEC促进HSC处于静止状态，而毛细血管化的LSEC则相反，这表明维持LSEC的分化状态对于阻止肝纤维化进展至关重要。有研究[21]表明LSEC分泌的纤维连接蛋白可影响HSC表型，并促进其活化。另外，将分化的LSEC与HSC共培养，使用L-NG-硝基精氨酸甲酯抑制NO合酶能阻断LSEC维持HSC静止的能力[22]。通过将汇管区肌成纤维细胞(portal myofibroblast, PMF)与内皮细胞共培养，Lemoinne等[23]发现PMF释放的富含血管内皮生长因子(VEGF)的微粒可促进内皮细胞促血管生成活性的增加。而HSC对LSEC的表型也有重要影响。HSC产生的骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)9可维护LSEC的窗孔数量，BMP9敲除小鼠的LSEC窗孔数量减少，并且形成基底膜，从而促进了HSC的活化和自发性肝纤维化[24]。

LSEC还具有促炎作用，其毛细血管化和功能障碍促进肝脏炎症的形成。研究[25]显示，功能失调的LSEC不能维持肝脏Kuppfer细胞的静止状态。LSEC也能通过释放的炎症介质激活临近的Kuppfer细胞，促进血液中白细胞的募集、黏附和迁移，从而促进炎症反应[26]。

虽然调控LSEC毛细血管化的具体机制尚未完全清楚，但已证实有一些分子可通过影响一氧化氮(NO)的合成和生物活性来调控LSEC表型。由HSC和肝细胞分泌的VEGF可通过NO依赖或非依赖的方式影响LSEC表型[2]；热休克蛋白90乙酰化使得NO产生减少从而促进LSEC的毛细血管化[27]。Notch信号通路可通过抑制NO合酶[28]和调控Delta样配体4[29]的过表达而促进LSEC的失分化。另外，LSEC自噬通过调控NO的生物活性从而影响抗氧化反应，而导致LSEC的毛细血管化[30]。

除了利用NO外，LSEC中GATA结合蛋白4(GATA4) 的缺失导致LSEC毛细血管化，同时GATA4的缺失导致碱性螺旋-环-螺旋转录因子激活进而促进HSC激活因子血小板来源生长因子亚单位B的表达增加[31]。而LSEC中的脂肪酸结合蛋白则促进LSEC的毛细血管化[32]。本课题组目前也正针对调控LSEC毛细血管化的机制进行研究。图 1为调控LSEC毛细血管化机制图。

图  1  正常或毛细血管化肝窦内皮细胞对肝纤维化的影响

LSEC作为维持肝脏微环境的重要细胞，靶向LSEC是开发新型药物的热点。张春清等[33]发现卡维地洛可减轻LSEC毛细血管化从而缓解肝纤维化。他汀类药物可通过抑制RhoA/Rho-激酶信号通路而促进内皮一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)磷酸化，从而增加NO的生物利用度，进而维持LSEC分化状态[34]。他汀类药物也可通过上调自噬和KLF2相关通路，可直接保护肝硬化大鼠的LSEC和失活HSC[35]。Bravo等[36]发现使用辛伐他汀和阿伐他汀联合治疗早期无纤维化非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH) 大鼠，可维持LSEC的分化表型，并显著逆转功能失调的LSEC表型，从而诱导活化的HSC转化为静止状态，诱导门静脉压力降低和NASH相关特征改善。5-氨基咪咕- 4-羧酰胺核糖核苷可通过激活LSEC中的腺苷5′-单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)/eNOS通路，在不改变全身血流动力学的情况下增强肝脏中NO的合成，从而维持改善LSEC功能，降低门静脉压力[37]。二甲双胍可通过激活AMPK/eNOS通路改善LSEC的年龄相关假性毛细血管化[38]。在靶向eNOS通路之外，针对LSEC与其他细胞相互作用及减轻内皮细胞功能障碍，也可缓解肝纤维化。Talamini等[39]发现在生理与病理状态下，有机二氧化硅纳米笼大部分与LSEC共定位，而与肝脏巨噬细胞定位较少(少于6%)，可能对肝脏免疫对抗转移细胞或自身免疫性疾病中肝内免疫细胞的耐受性状态产生影响。另外，内皮功能障碍的抑制剂CU06-1004可缓解胆碱缺乏，L-氨基酸饮食诱导的NASH小鼠的肝脏脂肪变性，炎症和纤维化[40]。

在肝损伤时，LSEC毛细血管化在肝纤维化的进展中发挥着重要的作用。分化的LSEC也可通过旁分泌的方式分泌多种可溶性细胞因子影响临近细胞，特别是HSC的表型，从而进一步促进肝纤维化。因此，维持LSEC的稳态对缓解肝纤维化有着重要作用。尽管未来有着前景，目前通过靶向LSEC调控肝纤维化的机制和药物仍有待进一步研究。