肝臟淋巴管新生在肝纖維化進(jìn)展中的作用

石 納，陳修利，吳 昊，毛靖?jìng)?/p>

大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 消化內(nèi)科，遼寧 大連 116011

肝纖維化的發(fā)展是一個(gè)持續(xù)應(yīng)對(duì)慢性肝損傷的愈合過(guò)程，其特點(diǎn)是基質(zhì)蛋白產(chǎn)生增加且基質(zhì)重塑失衡[1]。血管生成是機(jī)體損傷愈合反應(yīng)的主要特征，而損傷愈合的慢性持續(xù)激活是慢性肝臟病發(fā)展的重要機(jī)制[2]，因此，血管生成與肝纖維化密切相關(guān)。與此同時(shí)，肝硬化門靜脈高壓往往伴有腹水，且腹水與肝硬化程度相關(guān)，肝硬化腹水的形成、代謝與肝臟淋巴系統(tǒng)密不可分[3]。肝臟微環(huán)境的改變能夠引起包括淋巴液產(chǎn)生、淋巴管新生、淋巴液含量以及引流淋巴結(jié)內(nèi)免疫反應(yīng)等一系列變化。肝硬化及其前期肝纖維化可伴有肝臟淋巴系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)的改變。肝纖維化過(guò)程中肝臟匯管區(qū)伴有明顯的淋巴管新生，而且新生淋巴管的數(shù)量與肝纖維化嚴(yán)重程度相關(guān)。淋巴管新生過(guò)程中，肝臟Kupffer細(xì)胞、淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞(lymphatic endothelial cells, LyEC)的功能及狀態(tài)能夠影響肝纖維化的發(fā)展。以下就淋巴管新生的分子機(jī)制及其在肝纖維化中的作用展開(kāi)綜述。

1 淋巴管標(biāo)志物及其在肝臟內(nèi)的表達(dá)

淋巴管系統(tǒng)是由封閉的毛細(xì)淋巴管和較大的收集淋巴管構(gòu)成，毛細(xì)淋巴管由單層LyEC組成。淋巴管標(biāo)記通常指LyEC上特定的物質(zhì)，目前公認(rèn)的標(biāo)志物有：淋巴管透明質(zhì)酸受體1 (lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor-1, LYVE-1)、果蠅同源盒基因轉(zhuǎn)錄因子1(prospero homeobox-1, Prox-1)、腎小球足細(xì)胞膜黏蛋白(Podoplanin)以及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體3 (vascular endothelial growth factor receptor-3, VEGFR-3)。由于LYVE-1和Prox-1也分別在肝竇內(nèi)皮細(xì)胞(liver sinusoidal endothelial cells, LSEC)和肝細(xì)胞中表達(dá)，因此，未來(lái)需要鑒定出在肝臟中更特異性LyEC標(biāo)志物。

1.1 淋巴管透明質(zhì)酸受體1(LYVE-1) LYVE-1廣泛分布在淋巴管內(nèi)外腔面，參與LyEC從組織攝取并轉(zhuǎn)運(yùn)透明質(zhì)酸鹽進(jìn)入淋巴液的過(guò)程，其還參與部分白細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的淋巴結(jié)歸巢[4]。LYVE-1在巨噬細(xì)胞、脾竇狀內(nèi)皮細(xì)胞、肺臟及腎上腺血管內(nèi)皮細(xì)胞中也表達(dá)[5]。在肝組織中，LYVE-1不僅在LyEC中表達(dá)，在肝細(xì)胞及LSEC上也分別有表達(dá)[6]。LYVE-1在人肝細(xì)胞癌中的表達(dá)水平與患者總體生存率相關(guān)[7]。在慢性肝炎和肝硬化中，LYVE-1在LSEC的表達(dá)減弱，特別是在活動(dòng)性炎癥或纖維化病變附近的區(qū)域，LYVE-1在LSEC表達(dá)的減弱與肝病的進(jìn)展有關(guān)[8]。

1.2 果蠅同源盒基因轉(zhuǎn)錄因子1(Prox-1) Prox-1是一種保守的同源異型核轉(zhuǎn)錄因子，它在胚胎形成以及在神經(jīng)系統(tǒng)、眼、肝臟、胰腺、淋巴管和心臟等組織器官的生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮重要作用[9]。Prox-1是LyEC從胚胎靜脈分化的早期步驟的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，對(duì)于淋巴管系統(tǒng)的發(fā)展必不可少[10]。Prox-1主要在細(xì)胞核中表達(dá)，其表達(dá)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞向淋巴管系統(tǒng)定向分化、淋巴管內(nèi)皮囊的出芽至關(guān)重要。Prox-1也可表達(dá)于肝細(xì)胞，并在早期肝形態(tài)發(fā)生過(guò)程中調(diào)節(jié)肝細(xì)胞遷移。正常膽管細(xì)胞Prox-1表達(dá)為陰性，而在肝硬化的纖維化間隔內(nèi)、膽管細(xì)胞癌和肝癌的膽管上皮細(xì)胞表達(dá)呈陽(yáng)性[11]。Shimoda等[12]發(fā)現(xiàn)Prox-1表達(dá)與肝細(xì)胞癌分化評(píng)分之間存在顯著相關(guān)性，Prox-1在腫瘤中的低表達(dá)與不良預(yù)后密切相關(guān)，其可能作為肝癌診斷和治療的靶點(diǎn)。

1.3 腎小球足細(xì)胞膜黏蛋白(Podoplanin) Podoplanin是一種存在于腎小管膜上皮細(xì)胞上的黏液樣跨膜糖蛋白，主要表達(dá)在人腎足突細(xì)胞、肺Ⅰ型上皮細(xì)胞和成骨細(xì)胞以及LyEC，但僅出現(xiàn)在小淋巴管，其表達(dá)受Prox-1的調(diào)控[13]。Podoplanin是C型凝集素受體CLEC-2的配體，在血小板和免疫細(xì)胞中高度表達(dá)并促進(jìn)血小板的聚集和激活[14]。Podoplanin基因完全敲除小鼠在出生時(shí)因呼吸衰竭死亡，同時(shí)伴有先天性淋巴管缺損而引起的淋巴水腫；Podoplanin雜合子僅表現(xiàn)為部分淋巴管發(fā)育不完全，但能夠健康存活[15]。在肝硬化失代償期患者肝組織中，Podoplanin表達(dá)陽(yáng)性的淋巴管明顯增多；在原發(fā)性膽汁性肝硬化患者肝臟中，Podoplanin表達(dá)陽(yáng)性的成纖維網(wǎng)狀細(xì)胞顯著增加[6,16]。

1.4 血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體3(VEGFR-3) VEGFR-3屬于受體酪氨酸蛋白激酶家族的淋巴管內(nèi)皮標(biāo)志物，為血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)C的特異性受體，在淋巴管生成中起關(guān)鍵作用。VEGFR-3主要表達(dá)于LyEC，激活VEGF-C/VEGFR-3信號(hào)通路能夠誘導(dǎo)LyEC的增殖和遷移，并調(diào)節(jié)淋巴管新生[17]。VEGF-C與VEGFR-3結(jié)合后，使得VEGFR-3二聚體化并增強(qiáng)細(xì)胞質(zhì)中絡(luò)氨酸激酶磷酸化，導(dǎo)致下游信號(hào)如絲裂原活化蛋白激酶以及磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)傳導(dǎo)增強(qiáng)，引起細(xì)胞效應(yīng)。在膽管結(jié)扎后導(dǎo)致膽汁淤積的大鼠肝臟中VEGFR-3表達(dá)增加[18]。原發(fā)性膽汁性肝硬化的肝細(xì)胞也表達(dá)VEGF-C及VEGFR-3，推測(cè)其與肝纖維化及血管新生有關(guān)[19]。目前認(rèn)為，VEGFR-3并不作為特異性LyEC標(biāo)志物，但其可與其他標(biāo)志物合用以提高LyEC檢出率。

2 淋巴管新生的主要途徑

淋巴管新生主要包括3種途徑。(1)原有淋巴管在以出芽方式形成新的淋巴管：VEGF-C/VEGFR-3信號(hào)是淋巴管持續(xù)出芽和遷移過(guò)程的重要刺激因素，VEGF-C對(duì)于淋巴管的出芽必不可少[17]。(2)外周血管內(nèi)皮祖細(xì)胞遷移至局部組織并轉(zhuǎn)分化為L(zhǎng)yEC：血管內(nèi)皮祖細(xì)胞從胚胎靜脈遷移同樣依賴VEGF-C；但VEGF-C未與VEGFR-3結(jié)合的情況下，VEGF-C也可以通過(guò)其他受體如神經(jīng)纖毛蛋白2結(jié)合進(jìn)而介導(dǎo)淋巴管萌發(fā)和遷移[20]。(3)單核巨噬細(xì)胞在VEGF-C等因子作用下向LyEC轉(zhuǎn)分化[21-22]。但在肝纖維化過(guò)程中，Kupffer細(xì)胞能否誘導(dǎo)轉(zhuǎn)分化為L(zhǎng)yEC尚未明確。

3 淋巴管新生與肝纖維化

淋巴管新生除了參與腫瘤轉(zhuǎn)移、炎癥、傷口愈合及器官移植等過(guò)程外，其在組織及器官的纖維化過(guò)程中也起重要作用。淋巴管能夠通過(guò)回流組織間的滲出液，維持組織液的動(dòng)態(tài)平衡；LyEC也可通過(guò)趨化因子及與受體結(jié)合等方式介導(dǎo)免疫細(xì)胞的招募與歸巢，從而調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)[23]。肝臟是最大的淋巴液生成器官，肝臟中的淋巴管也起著維持體液平衡和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的作用。急性肝損傷過(guò)程中，VEGF-C/VEGFR-3信號(hào)的激活增加了淋巴管生成和修復(fù)性巨噬細(xì)胞的數(shù)量，兩者通過(guò)減輕缺血/再損傷，有助于肝損傷修復(fù)[24]。而在慢性肝硬化及纖維化患者肝臟內(nèi)淋巴液生成大幅度增加，伴隨大量淋巴管新生，繼而引發(fā)肝臟內(nèi)免疫反應(yīng)，參與纖維化過(guò)程[25]。

3.1 淋巴管新生在肝纖維化中的作用 在肝纖維化進(jìn)展過(guò)程中，由于中央靜脈及匯管區(qū)的組織結(jié)構(gòu)破壞，肝竇血流阻力增加，血漿成分滲漏增加，導(dǎo)致淋巴液的生成增多，腹水形成。淋巴液生成增多導(dǎo)致的腹水形成是肝纖維化及肝硬化患者體內(nèi)肝臟淋巴系統(tǒng)紊亂的公認(rèn)臨床表現(xiàn)[6]。正常肝臟淋巴管所在匯管區(qū)分布大量巨噬細(xì)胞即Kupffer細(xì)胞，在病理狀態(tài)下，LyEC與包括Kupffer細(xì)胞在內(nèi)的免疫細(xì)胞相互作用介導(dǎo)免疫細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)的遷移，并促進(jìn)機(jī)體的自身免疫耐受及增強(qiáng)保護(hù)性免疫功能[26]。因此，肝臟中的淋巴系統(tǒng)對(duì)于維持體液和免疫調(diào)節(jié)起到了關(guān)鍵作用。包括肝纖維化、肝硬化、病毒性肝炎、原發(fā)性膽汁性膽管炎和肝細(xì)胞癌在內(nèi)的多種肝臟疾病均存在淋巴管數(shù)量的增加(即淋巴管新生)現(xiàn)象[6]。肝纖維化及肝硬化患者肝臟淋巴液生成顯著增加，并伴隨肝內(nèi)大量淋巴管新生[25]。在肝纖維化、肝硬化以及特發(fā)性門靜脈高壓的肝臟匯管區(qū)內(nèi)淋巴管數(shù)量與密度明顯增加，而且新生淋巴管數(shù)量和管腔面積與門靜脈周圍纖維化的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[25]。與病毒性肝病類似，非病毒引起的慢性肝病患者臟組織內(nèi)淋巴管密度也明顯增加，并且與纖維化以及免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的區(qū)域有關(guān)[26]。VEGF/VEGFR-3信號(hào)通路是淋巴管發(fā)育及新生的主要途徑，肝纖維化的進(jìn)展與肝細(xì)胞缺氧和脈管新生有關(guān)，而且肝臟中VEGF/VEGFR-3信號(hào)活化與微脈管的密度相關(guān)[27]。因此，現(xiàn)有證據(jù)表明淋巴管新生參與了肝纖維化的發(fā)生與發(fā)展。

3.2 Kupffer細(xì)胞在肝臟淋巴管新生中的作用 正常肝組織匯管區(qū)的淋巴管周圍分布有Kupffer細(xì)胞，而淋巴管新生的肝纖維化區(qū)域也分布有相當(dāng)數(shù)量的Kupffer細(xì)胞，因此，推測(cè)肝臟淋巴新生與Kupffer細(xì)胞相關(guān)。在不同局部微環(huán)境狀態(tài)下，Kupffer細(xì)胞能夠極化成不同的亞型，即 M1型和 M2型。M1型Kupffer細(xì)胞分泌促炎細(xì)胞因子，維持促進(jìn)炎癥發(fā)生、發(fā)展，產(chǎn)生活性氧誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡，促進(jìn)肝損傷的進(jìn)展；M2型Kupffer細(xì)胞通過(guò)分泌IL-10 抑制炎癥的發(fā)生以及通過(guò)精氨酸酶1將精氨酸分解成聚胺，參與合成和穩(wěn)定細(xì)胞外基質(zhì)，對(duì)組織的修復(fù)產(chǎn)生作用，使慢性炎癥減輕[28]。極化的M1、M2巨噬細(xì)胞的表型在一定程度上可以在體內(nèi)和體外逆轉(zhuǎn)，Kupffer細(xì)胞通過(guò)M1型和M2型的不同極化狀態(tài)影響肝臟的病理生理過(guò)程，Kupffer細(xì)胞持續(xù)的M1型極化促進(jìn)了肝臟炎癥和纖維化的啟動(dòng)及進(jìn)展[29-30]。研究[31]表明，外源性VEGF-C可以通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)以及Kupffer細(xì)胞的極化，從而緩解缺血再灌注導(dǎo)致的肝損傷；同時(shí)，Kupffer細(xì)胞除了分泌VEGF-C，通過(guò)VEGF-C/VEGFR-3通路促進(jìn)淋巴管新生外[32]，還可通過(guò)包括自噬在內(nèi)的方式轉(zhuǎn)分化為L(zhǎng)yEC[33-34]，進(jìn)而促進(jìn)淋巴管新生。因此，Kupffer細(xì)胞通過(guò)不同的極化狀態(tài)、分泌VEGF-C以及轉(zhuǎn)分化為L(zhǎng)yEC的形式參與肝臟淋巴管新生過(guò)程。但在肝纖維化過(guò)程中自噬將Kupffer細(xì)胞誘導(dǎo)為Ml還是M2型進(jìn)而轉(zhuǎn)分化為L(zhǎng)yEC的機(jī)制尚不明確。

3.3 LyEC調(diào)控肝纖維化的機(jī)制 肝臟中的淋巴系統(tǒng)除維持體液平衡外，在免疫調(diào)節(jié)中也起關(guān)鍵作用，作為構(gòu)成淋巴管基本結(jié)構(gòu)的LyEC則負(fù)責(zé)執(zhí)行免疫調(diào)節(jié)功能。LyEC調(diào)節(jié)免疫的方式包括：(1)通過(guò)表達(dá)細(xì)胞因子和黏附分子介導(dǎo)免疫細(xì)胞遷移；(2)LyEC能直接降低樹突狀細(xì)胞的成熟度及阻止T淋巴細(xì)胞增殖，在免疫反應(yīng)中起負(fù)調(diào)控作用；(3)LyEC還可以通過(guò)表達(dá)多種免疫調(diào)節(jié)因子如TGFβ和一氧化氮來(lái)實(shí)施負(fù)向免疫調(diào)節(jié)功能；(4)LyEC缺乏共刺激分子的表達(dá)，而富含共抑制標(biāo)記，例如細(xì)胞程序性死亡-配體1[35]。值得注意的是，包括肝纖維化在內(nèi)的慢性肝臟病變的肝臟內(nèi)LyEC高表達(dá)趨化因子CCL21，說(shuō)明淋巴管新生尤其是LyEC可能在慢性肝病肝纖維化進(jìn)展中涉及免疫細(xì)胞遷移、歸巢等過(guò)程。

除了上述免疫調(diào)節(jié)功能外，LyEC還可以通過(guò)分泌功能參與肝纖維化過(guò)程。研究[3]發(fā)現(xiàn)，肝硬化大鼠體內(nèi)LyEC通過(guò)上調(diào)內(nèi)源性一氧化氮，引起以淋巴管平滑肌細(xì)胞覆蓋降低為主要特征的淋巴管重構(gòu)，而抑制LyEC分泌的內(nèi)源性一氧化氮合酶可以改善淋巴管重構(gòu)。LyEC通過(guò)合成及分泌內(nèi)源性一氧化氮合酶、內(nèi)皮素參與了肝纖維化/肝硬化過(guò)程[36]，尤其是內(nèi)皮素通過(guò)RhoA/Rock以及 PI3K/AKT信號(hào)通路引起HSC的收縮、遷移、增殖、活化，促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生、發(fā)展[37]。脂肪性肝炎終末期的肝纖維化過(guò)程中，LyEC還能夠分泌IL-13，除能直接促進(jìn)肝纖維化外，可通過(guò)激活I(lǐng)L-13通路直接導(dǎo)致淋巴管Prox-1表達(dá)下降，引起淋巴管通透性增加，導(dǎo)致淋巴系統(tǒng)失平衡，從而參與肝纖維化過(guò)程[26]。

4 小結(jié)

總之，肝臟淋巴管新生與急慢性肝損傷、肝纖維化等病理狀態(tài)密切相關(guān)。急性肝損傷時(shí)，淋巴管新生通過(guò)介導(dǎo)免疫細(xì)胞的遷移以及免疫負(fù)調(diào)控功能減輕炎癥反應(yīng)[1]；而當(dāng)肝損傷因素持續(xù)并誘發(fā)肝纖維化及肝硬化時(shí)，淋巴管新生雖可以調(diào)節(jié)體液有助淋巴液回流，但持續(xù)的淋巴管新生與肝纖維化的進(jìn)展相關(guān)。因此，淋巴管新生在肝病的不同階段對(duì)于機(jī)體的影響不同，即在炎癥起關(guān)鍵作用的肝病早期，增強(qiáng)淋巴管新生可以加速炎癥消退，阻止疾病進(jìn)展；而在慢性肝纖維化階段，抑制淋巴管新生則可能是有益的。

目前，對(duì)淋巴管特異的分子標(biāo)志物研究仍有限，而且缺乏有效的用于研究肝臟淋巴系統(tǒng)的體內(nèi)體外模型和成像技術(shù)。此外，淋巴管新生在肝纖維化進(jìn)程中的分子機(jī)制尚未完全清楚，有待進(jìn)一步探討。但是，從淋巴管新生的角度研究干預(yù)肝纖維化進(jìn)展的潛在靶點(diǎn)，對(duì)防治及逆轉(zhuǎn)肝纖維化甚至肝硬化，具有重要作用和意義。

作者貢獻(xiàn)聲明：石納負(fù)責(zé)資料分析、撰寫論文；陳修利、吳昊參與資料分析、修改論文；毛靖?jìng)ヘ?fù)責(zé)擬定寫作思路、指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。