Komórki gwiaździste wątroby odgrywają kluczową rolę w rozwoju zwłóknienia wątroby, procesu charakteryzującego się ilościowymi i jakościowymi zmianami w składzie i rozmieszczeniu macierzy pozakomórkowej. Pod wpływem związków uwalnianych z uszkodzonych hepatocytów, oraz z komórek Browicza-Kupffera, płytek krwi, krwinek białych i komórek śródbłonka, dochodzi do transformacji (aktywacji) spoczynkowych komórek gwiaździstych w komórki o fenotypie miofibroblastów. W wyniku aktywacji w komórkach gwiaździstych zanikają wakuole lipidowe, komórki proliferują, migrują na obwód płacika oraz syntetyzują duże ilości makrocząsteczek macierzy pozakomórkowej, co doprowadza do zwłóknienia, a ostatecznie do marskości wątroby. Chociaż głównym mitogenem dla komórek gwiaździstych jest PDGF, zaś TGF-( stanowi najsilniejszy związek fibrogenny, to w procesie aktywacji tych komórek i postępującym włóknieniu wątroby uczestniczy wiele innych substancji działających głównie na drodze parakrynnej i autokrynnej. Po usunięciu czynnika uszkadzającego wątrobę może dojść do cofnięcia się początkowych etapów włóknienia wskutek aktywacji tkankowych metaloproteinaz wydzielanych przez komórki gwiaździste oraz zmniejszenia liczby tych komórek na drodze apoptozy aktywowanej przez receptor Fas. Zahamowanie aktywacji komórek gwiaździstych lub szlaków transdukcji sygnałów uaktywnianych przez substancje profibrogenne może się w przyszłości okazać przydatne w terapii zwłóknienia wątroby.