剖析肝纤维化中的肝脏树突状细胞的作用论文

　　肝脏纤维化是组织器官损伤后引发的一个多细胞参与的损伤修复过程，主要表现为肝脏内细胞外基质(extracellularmatrix，ECM)的过度沉积。肝纤维化(hepaticfibrosis)常继发于各种慢性炎症损伤，其发生发展过程主要依赖于多种类型细胞及细胞因子的联合作用，例如肝细胞、肝星状细胞(hepaticstellatecells，HSCs)、肝树突状细胞(dendriticcells，DCs)、自然杀伤(naturalkiller，NK)细胞以及内皮细胞等，但其具体机制至今尚未明确。目前，很多学者认为肝纤维化的主要发病机制是在肝脏持续损伤过程中，HSCs大量活化增殖，并转变为肌成纤维细胞(MFB)，从而分泌大量胶原并合成ECM，促使其生成与降解失衡，最终导致肝纤维化的发生。近年来大量研究表明，免疫系统的激活与肝纤维化的发生发展密切相关，其中尤以DCs在肝纤维化中的作用最为明显。研究发现，肝DCs作为免疫反应的重要媒介，在介导肝纤维化发生发展过程中发挥重要作用，尤其在肝纤维化发展的中期，DCs通过介导炎症反应，释放大量炎症介质，激活HSCs，进而促进ECM的生成，从而加剧肝纤维化的损伤。令人欣喜的是，研究还发现，肝纤维化的发展过程是可逆的，但临床上对该病尚缺乏行之有效的治疗手段。本文对DCs在肝纤维化中的作用研究进展进行综述，着重探讨DCs介导肝纤维化发生发展的内在机制，为临床针对DCs开展肝纤维化的研究提供重要参考。
　　1 DCs的生理功能及其在肝脏中的作用
　　DCs起源于骨髓，是体内数量极少且具有异质性的细胞群体，广泛分布在多数淋巴和非淋巴组织器官。体内的DCs按其成熟程度可分为成熟和未成熟两类，且具有不同的生物学特征。机体在正常状态下，DCs处于未成熟状态，此时细胞具有较强的抗原内吞加工处理能力，参与诱导免疫耐受;当DCs捕获抗原后，经淋巴管迁移至次级淋巴组织，并在此过程中自发成熟，将抗原提呈给T细胞，激活T细胞免疫应答。因此，DCs是连接初始免疫应答和获得性免疫应答的重要桥梁。研究表明，DCs在肝脏内的分布较少，占肝内细胞总数较低，且人体肝活检免疫组化结果显示，DCs主要分布在肝门静脉管道的周围，少量分布在肝实质区。DCs由血液经肝窦迁移入淋巴结，因此肝窦可以作为肝DCs的重要富集区。在稳定条件下，肝DCs根据不同的功能和形态可分为两种细胞类型：浆细胞样DCs(pDCs)和传统DCs(cDCs)。小鼠早期过继转移实验表明，肝DCs主要起源于骨髓共同淋巴系前体细胞(CLP)和共同髓系前体细胞(CMP)。最近的研究发现，FMS样酪氨酸激酶3(FMSliketyrosinekinase3，Flt3)配体可以促进DCs的发育，小鼠敲除Flt3后，肝脏DCs的数量明显降低，因此，Flt3可作为DCs发育过程中谱系限制性前体的标志物。DCs作为体内抗原呈递能力最强的专职抗原提呈细胞，能够介导肝脏免疫系统的激活和炎症反应的发生，从而影响肝脏正常的生理功能。进一步研究发现，DCs在肝脏的.免疫耐受及肝稳态的维持过程中的也发挥着重要作用。
　　2 DCs在肝纤维化的作用
　　2.1 DCs的促肝纤维化作用
　　在肝纤维化病程中期，大量的成熟的DCs会聚集到肝脏损伤部位并分泌大量的炎性介质，促进肝脏炎症和纤维化的发生。Bleier等首次报道了DCs的动力学特征和功能变化对胆管结扎(bileductligation，BDL)肝纤维化的影响。结果表明，对小鼠实施BDL2周后，肝内DCs数量扩增至原来的15倍，且髓系DC亚群占DCs总数的比例从原来的20%增加至80%;体外进一步研究发现，经脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)诱导后DCs可分泌大量的炎性因子，进而激活T细胞，活化的T细胞浸润并且进行性损害肝实质，促进肝纤维化的发展。Connolly等在瘦素/硫代乙酰胺造肝纤维化小鼠模型中同样也发现，肝内DCs数量明显增加，且体外分离孵育24h后，产生的炎性因子是正常小鼠中分离的DCs的2倍;从正常小鼠和纤维化小鼠肝脏分离非实质细胞(nonparenchymalcell，NPC)，在无外源性刺激物LPS作用下孵育24h，纤维化小鼠NPC中促肝纤维化的细胞因子和趋化因子的表达量比正常组增加了近100倍;而纤维化小鼠肝脏NPC除去DCs后，其相应的细胞因子和趋化因子表达量没有明显增加。这一结果证实DCs对肝纤维化时炎症环境的重要调控作用，清除DCs能明显降低肝脏纤维化环境中促纤维化的细胞因子和趋化因子大量增加的趋势。进一步将分离的DCs与HSCs共培养，发现DCs可以诱导HSCs的增殖与活化。以上研究表明，在肝损伤纤维化炎症反应中，清除DCs可起到抗肝纤维化的作用。
　　2.2 DCs的抗肝纤维化作用
　　有趣的是，最新研究发现，在肝纤维化的早期和肝纤维化消退期，DCs又具有抗纤维化的作用。Blois等运用硫代乙酰胺/四氯化碳造模小鼠肝纤维化，在纤维化早期，条件性地单次注射DT耗竭DCs。结果发现DCs的耗竭会加速胶原的沉积，促进血管生成从而加剧肝纤维化。Henning等在非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholicsteatohepatitis，NASH)早期运用CD11c.DTR小鼠模型也得到类似结果。实验发现耗竭DCs后，肝细胞损伤速度加快，诱导肝纤维化的发生。同时，在乙型病毒性肝炎(HBV)导致的肝纤维化早期，体外扩增DCs并回输至HBV患者体内，也同样发现DCs可促进病毒的清除，加速肝纤维化的逆转。在肝脏损伤停止后的肝纤维化消退期，研究者采用DT条件性剔除小鼠CD11c+细胞，发现肝纤维化的逆转受到明显的抑制，活化HSCs清除率降低。但是之后在CD11cDTR小鼠模型中鉴别出中性粒细胞，这暴露出了之前研究存在的局限性，因为中性粒细胞同样能生成活性氧和金属蛋白酶进而影响纤维化。为了进一步确证DCs逆转肝纤维化作用，Jiao等用FMS样酪氨酸激酶3配体(Flt3L)诱导小鼠体内DCs扩增，结果发现DCs的扩增能加速肝纤维化的逆转。那么DCs介导调控肝纤维化发展的内在机制究竟是什么呢?
　　3 DCs介导调控肝纤维化发生发展的作用机制
　　针对DCs在肝纤维化过程中的双向调控作用，同时也为了更好地靶向调控DCs治疗肝纤维化，近年来科研人员将更多的时间与精力投入在其调控肝纤维化的内在机制研究上，并获得了许多重要的发现。总结起来主要有以下几种内在机制：
　　3.1 DCs促肝纤维化的分子机制 在慢性肝损伤过程中，研究者发现成熟的DCs可分泌大量的IL6和TNFα，一方面IL6激活T细胞，促进免疫反应，进一步介导肝细胞损伤;另一方面，大量的TNFα和IL6还可促进纤维母细胞的增殖，合成大量的ECM，并且能诱导单核细胞高表达基质金属蛋白酶抑制因子1(tissueinhibitorofmetalloproteinase，TIMP1)mRNA，TIMP1可抑制分解ECM的MMP9的活性。研究还发现肝脏髓系DCs大量募集的原因是由于GR1+细胞分泌了单核细胞趋化蛋白1(monocytechemotacticprotein1，MCP1)，作为一个促纤维化的趋化因子，它能够介导肝脏炎症反应，进而诱导肝纤维化。此外，研究表明DCs可直接附着于成纤维细胞表面，注射DT诱导DCs耗竭，可破坏成纤维细胞的结构，同时抑制成纤维细胞的增殖[23]，进而减少胞外ECM的沉积。值得一提的是DCs还可表达转化生长因子β(transforminggrowthfactor，TGFβ)，TGFβ家族可与TβR受体结合，通过Ras/ERK和STATs途径发生磷酸化，激活HSCs胞质内的信号转导分子Smad蛋白，进而诱导HSCs活化并向MFB转变，促进ECM的沉积，参与肝纤维化的形成。同时，肝DCs细胞能表达一系列toll样受体(tolllikereceptor，TLRs)，而TLRs与肝纤维化的发病机制直接相关。肝受到损伤后，肝内的LPS增加，DCs表面的TLRs，尤其是TLR4表达增加。DCs能通过其表面的LPS/TLR4信号转导产生的TNFα增强HSCs以及T细胞介导的炎症反应，促进肝纤维化。
　　3.2 DCs抗肝纤维化的分子机制
　　Blois等研究发现纤维化发生早期，DCs可分泌较多的可溶性血管内皮生长因子受体1(solublefmsliketyrosinekinase，Flt1)，而sFlt1是一抗血管生成的强力因子，可与血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)特异性结合，从而抑制VEGF诱导的血管生成。研究还发现，在非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholicsteatohepatitis，NASH)导致的肝纤维化初期，坏死的肝细胞释放的内容物因子可作用于DCs表面TLR9，进而分泌大量的IL10，IL10是一种抑制炎性单核细胞活性的免疫调节因子，可降低肝脏中TNFα、IL6以及活性氧类(ROS)的释放，从而减轻肝脏损伤程度，抑制肝纤维化的发展。进一步的研究发现，DCs不仅可诱导增强T细胞的抗病毒作用，促进病毒的清除，还能分泌大量的INFγ，引起HSCs的凋亡和细胞周期的阻滞，从而抑制肝纤维化。肝纤维化的实质是HSC大量活化增殖，促使肝内ECM生成与降解的失衡，过度产生的ECM在病变肝组织中沉积。研究者发现，在肝脏损伤停止后的肝纤维化消退期，DCs可分泌大量的MMP9，催化降解肝内过度沉积的ECM，而当小鼠缺失MMP9基因时，迁移的DCs则不能有效促进ECM的降解。此外研究还发现NK细胞作为一种自身免疫淋巴细胞，可被DCs激活，进而特异性识别活化的HSCs，并对HSCs产生明显的杀伤作用，从而抑制肝纤维化的发生。以上的研究结果表明，在肝脏损伤停止后，体内诱导DCs的扩增可能是治疗肝纤维化的新策略。
　　4 小结
　　近年来DCs在肝纤维化中的作用逐渐受到重视，DCs与肝纤维化的发生发展有着密切的关系，并且在肝纤维化的不同阶段显示出不同的作用，表现为双向调控作用(Fig1)。因此，针对肝纤维化不同时期来调节DCs的功能，可能成为免疫学角度治疗肝脏纤维化的新靶标。然而，有关DCs在肝损伤纤维化模型中作用的研究还存在许多不足，例如大部分研究主要集中在DCs对纤维化后期肝脏炎症微环境的调控，没有揭示DCs对纤维化的直接作用。其次，由于DCs缺乏明确的表面标志物，研究者在实验中主要将CD11c+细胞默认为DCs，没有特异性区分炎症情况下同样会表达该标志物的其他细胞，因此实验结果还存在一定的争议。
　　此外，研究中实验方法往往采用较为单一的肝损伤纤维化模型(胆汁淤积或毒素)，而未在其他模型中进行进一步验证。围绕这些新的问题，运用优良的基因模型、分选流式细胞仪和形态特征对DCs标准化的鉴别，将有利于更全面的认识DCs在肝纤维化中的作用。