剖析肝纖維化中的肝臟樹突狀細胞的作用論文

肝臟纖維化是組織器官損傷後引發的一個多細胞參與的損傷修復過程，主要表現為肝臟內細胞外基質(extracellularmatrix，ECM)的過度沉積。肝纖維化(hepaticfibrosis)常繼發於各種慢性炎症損傷，其發生發展過程主要依賴於多種類型細胞及細胞因子的聯合作用，例如肝細胞、肝星狀細胞(hepaticstellatecells，HSCs)、肝樹突狀細胞(dendriticcells，DCs)、自然殺傷(naturalkiller，NK)細胞以及內皮細胞等，但其具體機制至今尚未明確。目前，很多學者認為肝纖維化的主要發病機制是在肝臟持續損傷過程中，HSCs大量活化增殖，並轉變為肌成纖維細胞(MFB)，從而分泌大量膠原併合成ECM，促使其生成與降解失衡，最終導致肝纖維化的發生。近年來大量研究表明，免疫系統的激活與肝纖維化的發生發展密切相關，其中尤以DCs在肝纖維化中的作用最為明顯。研究發現，肝DCs作為免疫反應的重要媒介，在介導肝纖維化發生發展過程中發揮重要作用，尤其在肝纖維化發展的中期，DCs通過介導炎症反應，釋放大量炎症介質，激活HSCs，進而促進ECM的生成，從而加劇肝纖維化的損傷。令人欣喜的是，研究還發現，肝纖維化的發展過程是可逆的，但臨牀上對該病尚缺乏行之有效的治療手段。本文對DCs在肝纖維化中的作用研究進展進行綜述，着重探討DCs介導肝纖維化發生發展的內在機制，為臨牀針對DCs開展肝纖維化的研究提供重要參考。

1 DCs的生理功能及其在肝臟中的作用

DCs起源於骨髓，是體內數量極少且具有異質性的細胞羣體，廣泛分佈在多數淋巴和非淋巴組織器官。體內的DCs按其成熟程度可分為成熟和未成熟兩類，且具有不同的生物學特徵。機體在正常狀態下，DCs處於未成熟狀態，此時細胞具有較強的抗原內吞加工處理能力，參與誘導免疫耐受;當DCs捕獲抗原後，經淋巴管遷移至次級淋巴組織，並在此過程中自發成熟，將抗原提呈給T細胞，激活T細胞免疫應答。因此，DCs是連接初始免疫應答和獲得性免疫應答的重要橋樑。研究表明，DCs在肝臟內的分佈較少，佔肝內細胞總數較低，且人體肝活檢免疫組化結果顯示，DCs主要分佈在肝門靜脈管道的周圍，少量分佈在肝實質區。DCs由血液經肝竇遷移入淋巴結，因此肝竇可以作為肝DCs的重要富集區。在穩定條件下，肝DCs根據不同的功能和形態可分為兩種細胞類型：漿細胞樣DCs(pDCs)和傳統DCs(cDCs)。小鼠早期過繼轉移實驗表明，肝DCs主要起源於骨髓共同淋巴系前體細胞(CLP)和共同髓系前體細胞(CMP)。最近的研究發現，FMS樣酪氨酸激酶3(FMSliketyrosinekinase3，Flt3)配體可以促進DCs的發育，小鼠敲除Flt3後，肝臟DCs的數量明顯降低，因此，Flt3可作為DCs發育過程中譜系限制性前體的標誌物。DCs作為體內抗原呈遞能力最強的專職抗原提呈細胞，能夠介導肝臟免疫系統的激活和炎症反應的發生，從而影響肝臟正常的生理功能。進一步研究發現，DCs在肝臟的免疫耐受及肝穩態的維持過程中的也發揮着重要作用。

2 DCs在肝纖維化的作用

2.1 DCs的促肝纖維化作用

在肝纖維化病程中期，大量的成熟的DCs會聚集到肝臟損傷部位並分泌大量的炎性介質，促進肝臟炎症和纖維化的發生。Bleier等首次報道了DCs的動力學特徵和功能變化對膽管結紮(bileductligation，BDL)肝纖維化的影響。結果表明，對小鼠實施BDL2周後，肝內DCs數量擴增至原來的15倍，且髓系DC亞羣佔DCs總數的比例從原來的20%增加至80%;體外進一步研究發現，經脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)誘導後DCs可分泌大量的炎性因子，進而激活T細胞，活化的T細胞浸潤並且進行性損害肝實質，促進肝纖維化的發展。Connolly等在瘦素/硫代乙酰胺造肝纖維化小鼠模型中同樣也發現，肝內DCs數量明顯增加，且體外分離孵育24h後，產生的炎性因子是正常小鼠中分離的DCs的2倍;從正常小鼠和纖維化小鼠肝臟分離非實質細胞(nonparenchymalcell，NPC)，在無外源性刺激物LPS作用下孵育24h，纖維化小鼠NPC中促肝纖維化的細胞因子和趨化因子的表達量比正常組增加了近100倍;而纖維化小鼠肝臟NPC除去DCs後，其相應的細胞因子和趨化因子表達量沒有明顯增加。這一結果證實DCs對肝纖維化時炎症環境的重要調控作用，清除DCs能明顯降低肝臟纖維化環境中促纖維化的細胞因子和趨化因子大量增加的趨勢。進一步將分離的DCs與HSCs共培養，發現DCs可以誘導HSCs的增殖與活化。以上研究表明，在肝損傷纖維化炎症反應中，清除DCs可起到抗肝纖維化的作用。

2.2 DCs的抗肝纖維化作用

有趣的是，最新研究發現，在肝纖維化的早期和肝纖維化消退期，DCs又具有抗纖維化的作用。Blois等運用硫代乙酰胺/四氯化碳造模小鼠肝纖維化，在纖維化早期，條件性地單次注射DT耗竭DCs。結果發現DCs的耗竭會加速膠原的沉積，促進血管生成從而加劇肝纖維化。Henning等在非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholicsteatohepatitis，NASH)早期運用小鼠模型也得到類似結果。實驗發現耗竭DCs後，肝細胞損傷速度加快，誘導肝纖維化的發生。同時，在乙型病毒性肝炎(HBV)導致的肝纖維化早期，體外擴增DCs並回輸至HBV患者體內，也同樣發現DCs可促進病毒的清除，加速肝纖維化的逆轉。在肝臟損傷停止後的肝纖維化消退期，研究者採用DT條件性剔除小鼠CD11c+細胞，發現肝纖維化的逆轉受到明顯的抑制，活化HSCs清除率降低。但是之後在CD11cDTR小鼠模型中鑑別出中性粒細胞，這暴露出了之前研究存在的侷限性，因為中性粒細胞同樣能生成活性氧和金屬蛋白酶進而影響纖維化。為了進一步確證DCs逆轉肝纖維化作用，Jiao等用FMS樣酪氨酸激酶3配體(Flt3L)誘導小鼠體內DCs擴增，結果發現DCs的擴增能加速肝纖維化的逆轉。那麼DCs介導調控肝纖維化發展的`內在機制究竟是什麼呢?

3 DCs介導調控肝纖維化發生發展的作用機制

針對DCs在肝纖維化過程中的雙向調控作用，同時也為了更好地靶向調控DCs治療肝纖維化，近年來科研人員將更多的時間與精力投入在其調控肝纖維化的內在機制研究上，並獲得了許多重要的發現。總結起來主要有以下幾種內在機制：

3.1 DCs促肝纖維化的分子機制 在慢性肝損傷過程中，研究者發現成熟的DCs可分泌大量的IL6和TNFα，一方面IL6激活T細胞，促進免疫反應，進一步介導肝細胞損傷;另一方面，大量的TNFα和IL6還可促進纖維母細胞的增殖，合成大量的ECM，並且能誘導單核細胞高表達基質金屬蛋白酶抑制因子1(tissueinhibitorofmetalloproteinase，TIMP1)mRNA，TIMP1可抑制分解ECM的MMP9的活性。研究還發現肝臟髓系DCs大量募集的原因是由於GR1+細胞分泌了單核細胞趨化蛋白1(monocytechemotacticprotein1，MCP1)，作為一個促纖維化的趨化因子，它能夠介導肝臟炎症反應，進而誘導肝纖維化。此外，研究表明DCs可直接附着於成纖維細胞表面，注射DT誘導DCs耗竭，可破壞成纖維細胞的結構，同時抑制成纖維細胞的增殖[23]，進而減少胞外ECM的沉積。值得一提的是DCs還可表達轉化生長因子β(transforminggrowthfactor，TGFβ)，TGFβ家族可與TβR受體結合，通過Ras/ERK和STATs途徑發生磷酸化，激活HSCs胞質內的信號轉導分子Smad蛋白，進而誘導HSCs活化並向MFB轉變，促進ECM的沉積，參與肝纖維化的形成。同時，肝DCs細胞能表達一系列toll樣受體(tolllikereceptor，TLRs)，而TLRs與肝纖維化的發病機制直接相關。肝受到損傷後，肝內的LPS增加，DCs表面的TLRs，尤其是TLR4表達增加。DCs能通過其表面的LPS/TLR4信號轉導產生的TNFα增強HSCs以及T細胞介導的炎症反應，促進肝纖維化。

3.2 DCs抗肝纖維化的分子機制

Blois等研究發現纖維化發生早期，DCs可分泌較多的可溶性血管內皮生長因子受體1(solublefmsliketyrosinekinase，Flt1)，而sFlt1是一抗血管生成的強力因子，可與血管內皮生長因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)特異性結合，從而抑制VEGF誘導的血管生成。研究還發現，在非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholicsteatohepatitis，NASH)導致的肝纖維化初期，壞死的肝細胞釋放的內容物因子可作用於DCs表面TLR9，進而分泌大量的IL10，IL10是一種抑制炎性單核細胞活性的免疫調節因子，可降低肝臟中TNFα、IL6以及活性氧類(ROS)的釋放，從而減輕肝臟損傷程度，抑制肝纖維化的發展。進一步的研究發現，DCs不僅可誘導增強T細胞的抗病毒作用，促進病毒的清除，還能分泌大量的INFγ，引起HSCs的凋亡和細胞週期的阻滯，從而抑制肝纖維化。肝纖維化的實質是HSC大量活化增殖，促使肝內ECM生成與降解的失衡，過度產生的ECM在病變肝組織中沉積。研究者發現，在肝臟損傷停止後的肝纖維化消退期，DCs可分泌大量的MMP9，催化降解肝內過度沉積的ECM，而當小鼠缺失MMP9基因時，遷移的DCs則不能有效促進ECM的降解。此外研究還發現NK細胞作為一種自身免疫淋巴細胞，可被DCs激活，進而特異性識別活化的HSCs，並對HSCs產生明顯的殺傷作用，從而抑制肝纖維化的發生。以上的研究結果表明，在肝臟損傷停止後，體內誘導DCs的擴增可能是治療肝纖維化的新策略。

4 小結

近年來DCs在肝纖維化中的作用逐漸受到重視，DCs與肝纖維化的發生發展有着密切的關係，並且在肝纖維化的不同階段顯示出不同的作用，表現為雙向調控作用(Fig1)。因此，針對肝纖維化不同時期來調節DCs的功能，可能成為免疫學角度治療肝臟纖維化的新靶標。然而，有關DCs在肝損傷纖維化模型中作用的研究還存在許多不足，例如大部分研究主要集中在DCs對纖維化後期肝臟炎症微環境的調控，沒有揭示DCs對纖維化的直接作用。其次，由於DCs缺乏明確的表面標誌物，研究者在實驗中主要將CD11c+細胞默認為DCs，沒有特異性區分炎症情況下同樣會表達該標誌物的其他細胞，因此實驗結果還存在一定的爭議。

此外，研究中實驗方法往往採用較為單一的肝損傷纖維化模型(膽汁淤積或毒素)，而未在其他模型中進行進一步驗證。圍繞這些新的問題，運用優良的基因模型、分選流式細胞儀和形態特徵對DCs標準化的鑑別，將有利於更全面的認識DCs在肝纖維化中的作用。