過去幾十年中，科學家們對肝纖維化發生的細胞和分子機制的了解逐漸深入。其中，已經識別活化肝星狀細胞是受損肝髒進展為纖維化時的疤痕組織的主要細胞來源，同時已經認識到識別這一過程中的關鍵細胞因子將有助於設計新的抗肝纖維化治療。一些抗纖維化藥物已在培養活化的肝星狀細胞和實驗性肝纖維化模型中被證明有效。抗病毒試驗中肝硬化可逆性證據提示，肝髒具有吸收疤痕的能力。目前，幾項抗肝纖維化的臨床試驗正在進行，如果有一個被證明有效，就將預示抗肝纖維化治療取得了突破性進展。
1、不同類型肝細胞在肝纖維化和肝硬化中的作用
在肝纖維化進展中起到重要作用的細胞可分為三類：①效應細胞：包括肌成纖維細胞，主要來源於肝星狀細胞及門脈成纖維細胞，少數來源於其他細胞群體（肝包膜附近的間皮細胞），效應細胞可以直接產生疤痕進展所需細胞外基質和分泌型物質；②指導細胞：包括膽管細胞、肝細胞和血窦內皮細胞，該類細胞提供促肝纖維化發生信號，直接調節肝髒肌成纖維細胞的激活；③調節細胞：包括一系列炎症細胞如庫普弗細胞和循環來源的巨噬細胞，直接和間接修飾效應細胞的活性，在肝損傷或修復中根據環境發揮調節作用。
2、肝纖維化的雙向性
實驗動物模型及人慢性肝病特別是慢性乙型肝炎和丙型肝炎的治療研究均證實肝纖維化甚至肝硬化具有可逆性。其機制包括：①單核/巨噬細胞的轉變：從促纖維化發生細胞轉變為纖維化溶解表型細胞；②肝星狀細胞的逆轉：肝星狀細胞逆轉到無活性但有別於靜息的促肝星狀細胞表型，這種細胞在再次損傷後易於再激活；③一些調節基質沉積和清除的動態平衡因素：例如纖維溶解性基質金屬蛋白酶（MMP）及其抑制劑（TIMP）；④其他關鍵因素：如纖維性膠原的交聯，可增加對降解的抵抗，主要由賴氨酸氧化酶-2（LOXL2）介導。這些機制支持合理的治療不僅應重視防止或抑制纖維化進展，也應重視促進已形成的纖維化的吸收。
3、抗肝纖維化藥物靶點及藥物設計
抗肝纖維化藥物靶點可能在一個或多個器官保守。為了識別最理想的抗肝纖維化藥物靶點，研究者提出了核心與調節通路的概念。核心通路在不同器官和種屬中保守；而調節通路可能局限於特異的細胞類型或器官。可能的核心通路組成包括LOXL2、αv 整合素、TGF-β 及其下游信號效應分子結締組織生長因子（CTGF），針對這些靶點的藥物正在臨床試驗中被評估。
如何讓藥物准確作用於靶點？研究人員已經發明了細胞特異的載體方法，如將抗肝纖維化藥物與小分子配體（如 PDGFRβ及胰島素樣生長因子 II 受體結合肽）偶聯，可以有效定向於活化的肝星狀細胞，進而能有效傳遞藥物和生物制劑（如細胞因子、siRNA）到肝纖維化關鍵靶細胞--肝星狀細胞、肌成纖維細胞和肝巨噬細胞。
⑴定向於纖維化發生事件
TGF-β1 信號在所有器官纖維化發生中均起到重要作用，但全身抑制TGF-β1 可促進炎症並產生對肝髒實質及前體細胞的不利影響，定向其激活的特定步驟可能對抗纖維化有效。此外，TGF-β1 信號下游中有擴大其信號作用的分子--CTGF，CTGF的單克隆抗體（FG-3019）抗肺纖維化的臨床試驗正在進行中。
細胞外基質是一個對細胞行為起到重要影響的高動力環境。許多對纖維化有關鍵調節作用的細胞-細胞和細胞-基質相互作用由整合素家族的細胞黏附分子成員介導，其中在人類有已知24個成員（由18個不同的α亞單位和8個β亞單位組成的非共價α/β異二聚體）。整合素代表了細胞外基質、炎症細胞、成纖維細胞和實質細胞之間相互作用的主要模式，參與了控制組織纖維化的初始、維持和吸收的全過程。除了對細胞增生和存活的直接作用，整合素還可加強可溶性生長和存活因子信號，如TGF-β1以無活性形式分泌和與細胞外基質結合，整合素αvβ6及αvβ8在激活無活性TGF-β1中起到關鍵作用。使用整合素小分子抑制劑和功能性阻斷抗體可能成為抗肝纖維化的有效治療方法。
大麻素受體CB1及CB2是G-蛋白偶聯受體及內大麻素系統組成成份。在慢性肝病肝纖維化進展的關鍵步驟中起到作用，分子靶向大麻素受體具有抗纖維化治療潛能。CB1受體在肝肌成纖維細胞的表達促進纖維化發生。第一代CB1拮抗劑因會引起抑郁症而被撤出臨床使用。目前的研究主要開發不通過血腦屏障的CB1拮抗劑。總體而言，聯合CB1拮抗劑及CB2類似物的治療可能是理想的多靶點抗纖維化方法。
非酒精性脂肪性肝炎（NASH）引起的肝纖維化主要與胰島素抵抗、2型糖尿病、肝細胞脂毒性死亡及腸生態失調相關，因此NASH治療策略除改變生活習慣外，還包括改善胰島素信號或緩解肝細胞氧化應激（如白藜蘆醇，已進入臨床試驗）、法尼酯受體（FXR）興奮劑、聯合過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）興奮劑、促纖維化hefgehog信號特異性抑制劑、益生菌或微生態轉移調節改變的腸道微生態。
氧化應激是纖維化主要的誘發因素，減少氧化損傷可改善肝功能和纖維化發生。NADPH 氧化酶（NOX）在心、肺、腎等髒器纖維性疾病中作為反應性氧自由基（ROS）的來源，目前已被作為藥物治療靶點。NOX是一組具有已知7個同源體的酶。NOX1、NOX 2 及NOX4的激活在肝星狀細胞激活中起到關鍵作用，NOX4還可誘導肝細胞凋亡。使用GKT137831定向NOX1/NOX4，可減輕動物模型肝纖維化及肺纖維化，並已在糖尿病腎纖維化患者中開展II期臨床試驗。
⑵定向纖維化逆轉
肝纖維化逆轉過程中，肌成纖維細胞發生衰老和凋亡或獲得靜息表型。其中起關鍵調控作用的因素正在研究中，如PPARγ在重建靜息表型、而 LOXL2 在基質硬度和膠原交聯中起到作用，LOXL2抑制劑正在用於肺纖維化患者的臨床試驗中。
肝損傷後單核/巨噬細胞的募集和激活是纖維化發生和逆轉的中心事件。在鼠和人類慢性肝損傷時，持續性炎症誘導肝纖維化發生。肝髒巨噬細胞（傳統稱為庫普弗細胞）能通過釋放促炎症性細胞因子和趨化因子以及激活肝星狀細胞持續炎症反應。肝巨噬細胞是顯著異源性免疫細胞群體，在損傷的自穩、疾病進展和逆轉中具有多種功能。定向巨噬細胞募集或極化可能成為抗纖維化治療方法。巨噬細胞亞群功能的異源性在人類還未充分闡明。最近的研究嘗試通過阻斷CCL2或CCR2抑制Ly-6C+炎症性單核細胞內流，調節肝巨噬細胞使其向促進纖維化逆轉的“恢復性”亞群極化，以達到抗肝纖維化目的。
基於肝纖維化進展和逆轉的動態本質，定向於促纖維化發生的核心通路、細胞外基質產生和積聚以及特定的細胞類型的聯合治療可能是必要的，但需避免藥物的脫靶效應或對肝實質細胞和肝外組織的毒性作用。抗纖維化/肝硬化的治療也需根據原發病病因、肝病分期和分級以及肝功能受影響程度采用個體化方案。
