Kupffer細胞在原發(fā)性膽汁性膽管炎發(fā)生發(fā)展中的作用

付海艷， 唐映梅

昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院 消化內科， 昆明 650000

原發(fā)性膽汁性膽管炎(PBC)是一種免疫介導的慢性膽汁淤積性肝病，其主要是由于免疫介導引起膽管上皮細胞破壞[1]。世界上第1例報道[2]的PBC是在1851年，由Addison和Gull報道了1例并發(fā)黃疸、肝臟腫大的女性PBC患者。隨著對疾病認識的不斷增加，PBC發(fā)病率也逐年升高[3]。作為一種典型的慢性進展性肝臟疾病，目前尚無治愈的有效方法，約有30%的患者對熊去氧膽酸不應答[4]，肝移植術后PBC復發(fā)率在17%～53%[5-6]。

PBC由多因素致病，環(huán)境因素、遺傳、免疫等均可參與其發(fā)病，目前免疫作為始動因素參與疾病的證據(jù)相對較多。T淋巴細胞和幾種固有免疫細胞浸潤到受損的門靜脈周圍，免疫系統(tǒng)和靶細胞膽管上皮細胞之間的交互作用參與了PBC的發(fā)病[7]。

歐洲和東亞的全基因組關聯(lián)研究(GWASs)發(fā)現(xiàn)在PBC中存在40多個易感基因，來自日本的GWASs聯(lián)合mRNA微陣列分析1920例PBC患者后發(fā)現(xiàn)，Kupffer細胞中的基因僅與疾病易感性相關，而其他免疫細胞還與疾病活動性相關。實際上，PBC病期中的每個階段，Kupffer細胞的數(shù)量均顯著增加，說明Kupffer細胞在PBC中的作用是極其獨特的，需要更深入研究其變化和PBC之間的關系[8]。

1 Kupffer細胞極化的特點及調控機制

Kupffer細胞是肝臟中的常駐巨噬細胞，定植于肝竇和竇間隙,占巨噬細胞總數(shù)的80%～90%,負責調控肝臟常駐細胞和招募其他細胞進入肝臟[9]，在宿主防御和抗炎方面都具有重要作用，是炎癥和纖維化的起始、播散和消退的關鍵參與者。Kupffer細胞異質性顯著，亞群功能受膽汁酸、外界環(huán)境等多種因素影響。據(jù)活化方式不同分為M1亞群和M2亞群。M1亞群分泌TNFα、IFNγ、IL-1、IL-12，介導組織炎癥損傷；M2亞群分泌IL-10、IL-4、IL-13、TGFβ、VEGF，下調炎癥和修復，正常情況下二者處于穩(wěn)態(tài)。如在有毒物質暴露發(fā)生后，炎癥介質過量產(chǎn)生，傾向細胞毒性的M1，如果傾向M2，則會發(fā)生纖維化或者腫瘤[10]。在PBC患者也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，肝內可見Kupffer細胞向M1表型轉換，且在匯管區(qū)尤其顯著，與肝臟炎癥程度正相關[11]。不僅在肝臟中存在這種情況，PBC患者外周血中的巨噬細胞也存在M1/M2轉化的關系，而且可能與Mer受體相關[12]。

筆者發(fā)現(xiàn)，Kupffer細胞通過NKG2D/RAE-1調控自然殺傷細胞參與PBC小鼠疾病的發(fā)生[13]。在PBC小鼠模型肝臟中，Kupffer細胞被活化，IL-6、IL-10、IL-12、IL-18、TNFα升高，參與疾病進展。在膽汁淤積性肝損傷中，活化的Kupffer細胞會分泌多種細胞因子，從而引發(fā)肝臟炎癥和宿主免疫反應[14]。膽道結扎術作為膽汁淤積性肝病常用的動物造模方法，是研究PBC常用的方法。研究[14]發(fā)現(xiàn)，與假手術相比，膽道結扎后小鼠肝臟Kupffer細胞的功能發(fā)生了改變，不僅細胞因子分泌增多，還出現(xiàn)細菌清除障礙。PBC作為典型的膽汁淤積性肝病，膽汁酸的積累可能與Kupffer細胞改變肝臟的免疫應答有關。Osawa等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在膽道結扎后的小鼠中，Kupffer細胞可以誘導肝細胞存活和再生，這種保護作用是肝細胞上的蛋白激酶通過Kupffer細胞上鞘磷酸酶實現(xiàn)的。PBC時，Kupffer細胞無法有效去除受損細胞，導致暴露于未修飾的線粒體抗原和繼發(fā)性壞死物質的積累，這與炎癥的發(fā)生和擴展有關[16]?；罨腒upffer細胞激活膽管細胞上的CD40，提供了放大慢性炎癥和損傷膽管的分子機制，可能經(jīng)由CD154/CD40介導組織損傷和膽管損傷[17]。

2 激活的Kupffer細胞在PBC中的作用

Kupffer細胞一旦被激活，表型發(fā)生改變，肝細胞及膽管細胞炎癥壞死程度發(fā)生變化，肝纖維化和氧化損傷、衰老等相關基因表達改變，導致PBC發(fā)生發(fā)展。

2.1 炎癥和腸肝軸 肝臟和腸道共同構成人體的防御系統(tǒng)，即腸-肝軸。腸道屏障是機體抵御細菌、毒素和外來物質抗原的第一道屏障，肝臟與腸道密切相連，肝臟通過膽汁排泄影響腸道菌群的結構，而腸道菌群的變化又可導致肝臟疾病[18]。生理狀態(tài)下，膽管上皮細胞處于靜止狀態(tài)，進入門靜脈的腸道菌群及其代謝產(chǎn)物可能是打破膽管上皮細胞免疫耐受的重要因素，經(jīng)病原體識別模式受體識別細菌及代謝物的膽管上皮細胞被激活，釋放促炎、促纖維形成介質，蛋白沉積、膽管反復損傷并纖維化重塑，膽汁代謝障礙，進一步影響腸道菌群，導致膽管及肝臟炎癥持續(xù)存在[19]。

脂多糖(LPS)是革蘭陰性細菌細胞壁的主要成分，是機體免疫系統(tǒng)有效的激活劑。已有研究證實PBC患者中LPS增高，LPS積累后與Kupffer細胞表面受體復合物結合，導致大量細胞因子產(chǎn)生，誘導免疫應答和人炎癥反應，促進肝臟炎癥和病理損傷。LPS可以和Kupffer細胞表面的CD14受體結合，招募T淋巴細胞和B淋巴細胞，導致TNFα、IL-1β、IL-6、IL-12等細胞因子的釋放。內毒素、細菌的代謝產(chǎn)物、蛋白質等均可作為Toll樣受體4(TLR4)的激動劑，能激活TLR4信號和Kupffer細胞[20]。激活的TLR4也可轉移至胞內溶酶體，招募含有保守TRAM結構域、TNF受體相關因子3蛋白和其他蛋白，進而發(fā)生磷酸化和干擾素反應[21]。

2.2 氧化應激 氧化應激是指活性氧和活性氮的產(chǎn)生與機體抗氧化防御系統(tǒng)的清除之間失衡，導致活性氧和活性氮產(chǎn)生過多，造成機體組織細胞之間的損傷。同時，活性氧和活性氮可以增加促炎細胞的表達和Kupffer細胞的活化。而炎癥進展可進一步加劇氧化應激反應。二者之間存在級聯(lián)擴大作用。PBC在免疫反應啟動后，細胞凋亡繼發(fā)于氧化應激和DNA損傷，被認為與膽道細胞破壞進展有關。核因子相關因子2(Nrf2)/HELCH樣ECH關聯(lián)蛋白1(Keap1)是經(jīng)典的抗氧化應激的途徑之一。PBC時，氧化應激反應啟動，破壞Nrf2-Keap1的相互作用，會導致Nrf2的積累，機體防御機制減弱，加重肝損傷。另外，c-Jun N端激酶(JNK)和p38 MAP激酶以及轉錄因子AP-1也參與氧化應激反應[22]。治療PBC的標準藥物熊去氧膽酸則可通過激活磷脂酰肌醇3羥基激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)促進Nrf2轉位入核發(fā)揮抗氧化作用，進而減輕肝內膽管炎癥[23]。

如果巨噬細胞無法控制活性氧的產(chǎn)生，細胞促炎活性增加。而且，任何細胞產(chǎn)生的活性氧都可以抑制Kupffer細胞的抗氧化還原能力和氧化還原敏感性信號通路?；钚匝鯀f(xié)同其他氧化應激介質，比如總超氧化物歧化酶、丙二醛等，誘發(fā)肝細胞損傷、凋亡，進展至肝纖維化甚至肝硬化[24]。Kupffer細胞的激活和活性氧的產(chǎn)生形成一個正反饋回路，疾病不斷進展。

2.3 肝纖維化 Kupffer細胞來源的高遷移率族蛋白1通過激活肝星狀細胞的晚期糖基化終末產(chǎn)物受體激活磷酸化絲裂原活化蛋白激酶(pMEK1/2)、磷酸化細胞外信號調節(jié)激酶(pERK1/2)通路，增加Ⅰ型膠原蛋白沉積，參與肝纖維化的發(fā)生發(fā)展[25]。肝纖維化時，金屬蛋白酶抑制因子高表達，TGFβ主要在Kupffer細胞中表達，過量的TGFβ可影響過氧化氫的清除，導致肝臟中過氧化氫大量積累，誘發(fā)氧化應激、炎癥等一系列連鎖反應。在嚙齒類動物模型中，巨噬細胞特異性缺失Atg5或者肝竇內皮細胞特異性缺失Atg7，可導致動物模型的肝纖維化加速進展[26-27]。一項研究[28]發(fā)現(xiàn)，肝纖維化中M1表型可能受干擾素調節(jié)因子5的調節(jié)，該因子在肝纖維化的小鼠和人類受試者的Kupffer細胞中表達明顯異常，可能成為干預纖維化治療的新靶點。

2.4 肝癌 既往觀念認為，肝癌常發(fā)生于慢性HBV和HCV感染者，但隨著PBC發(fā)病率的上升，診療水平不斷提高，PBC患者生存期延長，其發(fā)生肝癌的概率亦明顯增加，國外報道[29-30]其發(fā)生率為0.76%～5.9%，國內報道[31-32]為2.57%～5.2%。Kupffer細胞分泌炎癥因子改變了肝臟的微環(huán)境，在肝癌的發(fā)生、轉移、侵襲和預后中均起到重要作用。NF-κB是維持肝臟內環(huán)境穩(wěn)定的重要因子，肝臟Kupffer細胞表達的Tax1BP1可以通過限制NF-κB的表達來延遲肝癌的發(fā)展[33]。lncRNA FTX可以通過誘導Kupffer細胞的極化干預二乙基亞硝胺誘導的肝癌形成[34]。研究發(fā)現(xiàn)，Kupffer細胞通過在肝癌環(huán)境中誘導T淋巴細胞耐受和功能失衡來抑制抗腫瘤活性。已有動物研究[35]證實，Kupffer細胞可以作為不完全的抗原呈遞細胞來誘導T淋巴細胞耐受。有關研究進一步支持了這一觀點，人Kupffer細胞表現(xiàn)出致耐受性的表型，并積聚在腫瘤周圍表達高水平的PD-L1[36]和半乳凝素9[37]，從而抑制通過激活PD-L1/PD-1和半乳凝素9/TIM-3信號傳導的T淋巴細胞的抗腫瘤作用。

2.5 炎癥、氧化應激、纖維化和腫瘤之間的聯(lián)系 PBC從最初的炎癥、氧化應激進展到纖維化甚至肝癌，每一個環(huán)節(jié)并不是獨立發(fā)生的，而是相互依存、級聯(lián)擴大作用下產(chǎn)生的。免疫反應和各種損傷作用于肝臟，促進Kupffer細胞釋放炎癥因子、趨化因子、過氧化物，導致炎癥反應和氧化應激發(fā)生，釋放的趨化因子進一步激活Kupffer細胞，機體為維持肝臟穩(wěn)態(tài)啟動Kupffer細胞的抗炎機制，下調炎癥修復損傷，肝纖維化發(fā)生，微環(huán)境改變促進腫瘤的發(fā)生。炎癥反應可能是疾病發(fā)生發(fā)展的導火索，Kupffer細胞全程參與PBC的發(fā)病過程。

3 總結

Kupffer細胞通過分泌細胞因子參與PBC炎癥的發(fā)生發(fā)展；活性氧的產(chǎn)生又可以抑制Kupffer細胞的抗氧化還原能力；肝細胞的損傷和修復不斷進行，導致纖維化甚至肝硬化發(fā)生、進展，肝癌形成。Kupffer細胞異質性顯著，在維持機體內環(huán)境穩(wěn)態(tài)和防御上起到重要作用，針對Kupffer細胞參與PBC發(fā)生的機制，調節(jié)Kupffer細胞參與的機制通路，可能成為治療PBC的可行靶點。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：付海艷負責查閱文獻，撰寫論文；唐映梅負責修改文章并最后定稿。