NASH的免疫学发病机制研究现状*

魏艳玲 陈东风

非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）的概念于1980年由Ludwid等人首先提出，发现这类病人的肝组织学改变与酒精性肝炎（ALD）相似，但没有过量饮酒史。肝脏病理学改变表现为肝细胞大泡性脂肪变性，小叶内炎症伴点状坏死，肝细胞气球样变，并可出现Malloy小体等[1]。最初，NASH被认为是仅发生于肥胖女性的一种良性病变，未能引起人们的足够重视。然而，随着对NASH的深入研究，发现NASH是非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）的一种病理类型。实际上，NASH只是NAFLD病程发展的一个阶段，被认为是隐源性肝硬化的原因之一[2]。NAFLD可以是一个独立的疾病，但更多见的还是全身性疾患在肝脏的一种病理过程，随病程的进展其疾病谱表现不一，包括单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝纤维化和肝硬化。有的研究甚至认为NASH是一种癌前期病变[3]。当前，NASH已成为仅次于慢性病毒性肝炎和酒精性肝病之外重要的肝硬化前期病变之一，并为健康体检人群肝功能酶学异常的常见病因，NASH的有效防治可望阻止慢性肝病进展，减少肝硬化和肝病相关死亡的发生率。

NASH的发病机制至今仍不明确。尽管现今发现糖尿病、高脂血症与其发病有着密切的相关性，但具体在发病中的作用还甚不清楚[4]。多数学者认为NASH的发病机制是在肝脏脂肪变性基础上，以线粒体反应氧体系（reactive oxygen species，ROS）为核心的氧应激和脂质过氧化（1ipidperoxidation，LPO）对肝脏造成的进一步损害理论，即“二次打击”学说。此外，还有营养、遗传、免疫和环境等因素的参与。近年来，对于NASH的免疫学发病机制的研究越来越受到重视。本文重点介绍天然免疫与NASH发病的关系。

一、天然免疫的概念及其在NASH发病机制中的研究

从分子机制出发，把有关天然免疫受体称作模式识别受体（Pattern recognition receptor，PRRs），其识别的病原微生物的对应分子被称为病原体相关分子模式（Pathogen-associated molecular patterns，PAMPs），来自于宿主体内的则称为内源性危险相关的分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMPs），而天然免疫系统通过公认的四类模式识别受体（PRRs）来识别:即 Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs），核苷酸寡聚结合域（nucleotide-binding oligomerization domain，NOD），NOD样受体（NLRs）和其他。

在肝脏，激活天然免疫系统对于维持体内内环境的平衡和肝脏再生以及疾病的发病有重要作用。免疫系统激活与其他机制的协同作用较其独立作用更重要一些。天然免疫的主要组成部分，如肥大细胞、自然杀伤T细胞（natural killer T cells，NKT cells）、补体蛋白、模式识别受体的分泌、急性期反应物等均有重要作用并广为大家认同。

二、Toll样受体及其主要受体成员在NASH发病中的作用

TLRs是参与天然免疫的一类重要蛋白质分子，也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁。TLRs是单个的跨膜非催化性蛋白质，就如同天然免疫的眼睛，能监视与识别各种不同的PAMPs[5]。其中TLR4不仅可识别革兰氏阴性菌脂多糖（LPS），还可识别宿主坏死细胞释放的热休克蛋白（heat-shock proteins，HSP），体内类肝素硫酸盐和透明质酸盐降解的多糖部分以及局部的内源性酶的级联活化反应也可激活TLR4。TLR2、TLR5及TLR9等可分别识别脂蛋白，鞭毛蛋白，及细菌的CpG-DNA，激活B细胞和APC的免疫刺激特性，发挥天然免疫屏障功能。

（一）TLR4是NASH发生“肠-肝轴”理论的连接点 已证实LPS是TLR4的主要配体[6]，而内毒素与肝纤维化的关系早已达成共识。因此，TLR4被认为与革兰氏阴性细菌及其内毒素的识别和激活有关，但TLR4在肝纤维化中的作用和地位还未完全被人们所了解。研究发现在由喂食高脂或者高果糖餐及胆碱-蛋氨酸缺乏饮食建立的小鼠NASH模型，TLR4及其受体的表达增高，并表现出高内毒素血症[7]。给予标准饮食喂养的野生型小鼠在接受了低剂量的LPS注射后也出现了脂肪肝的表现，提示肠-肝轴在NASH发病中的重要性[8]。相比之下，在用高脂饮食建立TLR4突变小鼠NASH模型时，肝内脂肪水平减低，提示在枯否氏细胞和肝星状细胞中的细胞炎症和纤维化是依赖于TLR4介导的信号通路。对于更为精确的信号机制进一步研究表明，其下游分子伴侣蛋白、转录因子和活性氧族（ROS）可能不同程度地影响了NASH的发生及发展[9]。在这些小鼠模型研究表明，从良性脂肪变性到脂肪性肝炎经历了多重打击，与临床上NAFLD患者疾病的发生及发展历程相符合[10]。

（二）TLR9-MyD88通路是细胞因子介导肝细胞损伤的重要环节 内生性TLR9主要识别非甲基化的CpG结构，该结构普遍存在于细菌DNA和内源性的凋亡肝细胞DNA上。由CpG或者凋亡肝细胞DNA处理的人类和小鼠肝星状细胞可表现为纤维化的细胞因子水平升高和细胞活化形态学改变，而这种改变可以被TLR9拮抗剂所阻断[11]。在肝纤维化的体内模型研究中，进一步支持TLR9在肝星状细胞的活化和纤维化中起重要作用。TLR9-MyD88信号同时介导枯否氏细胞IL-1β的产生，后者可以同时刺激肝细胞和肝星状细胞，导致NASH的发生及发展[12]。确实，阻断小鼠体内的IL-1的信号通路可以减轻TLR9介导的肝脏损伤。所以，阻断这条信号通路或许对于治疗肝损伤具有重要意义[12]。

（三）TLR2与NASH发生关系密切 TLR2具有相对广泛的配体特异性，可识别多种病原体相关分子模式，包括细菌、真菌和原生动物的组件，并且具有独特辨别不同特定配体的能力。TLR2的激活与大量的促炎细胞因子和趋化因子的产生有关。鉴于这种复杂性，TLR2在NAFLD中的确切作用尚不肯定。

早期研究表明，缺乏TLR2信号是保护高脂饮食小鼠模型中脂肪变性的重要因素[13]。2013年，Miura等重复以前的研究，再次发现TLR2基因敲除小鼠在给予胆碱-蛋氨酸缺乏饮食（MCD）后，的确出现了炎症减轻的情况。但另外也有研究发现，TLR2基因敲除小鼠在给予MCD饮食后出现了TLR4的高表达，并增加了NASH的发生。有趣的是，TLR2的上述作用会被喂食饱和脂肪酸减弱。尽管需要更多的实验，这些矛盾的研究结果揭示了TLR2对于不同的外来刺激表现出的不同的应激效应。

三、NLR炎性小体在NASH发生及其维持肠道菌群平衡中的作用

NOD样受体（NLR）炎性小体（Inflammasomes）是一种多重的蛋白质复合物，可以推进前细胞凋亡蛋白酶对于PAMPS或内源性危险相关的分子模式（DAMPS）产生必要的应答。NLRs介导广泛的免疫和细胞凋亡信号通路。到目前为止，NLR家族蛋白在人类中已发现23种分子，在小鼠中至少有34种分子。NLR家族成员的结构特征是其N端是效应结构域，主要介导蛋白之间的相互作用。已知主要存在四种N端结构域:CARD结构域、PYD结构域、BIR结构域和转录激活结构域。NLR家族蛋白的中间部分是NOD结构域，主要在激活过程中介导自身寡聚化。蛋白C端是亮氨酸富集结构域（LRR），介导自身调控和识别PAMP。NLRP3炎症小体是目前研究得最多的一种炎症小体，它不仅能被许多细菌、病毒等病原体所激活，同时也能被体内自身产生的“危险信号”激活。

NLRP3可以由具有CARD结构的蛋白及caspase-1蛋白所激活。Caspase-1在细胞凋亡中有重要的作用，并且也是IL-1β和IL-18分泌的主要机制。炎症小体（特别是NLRP3的激活）和IL-1信号通路在很多肝脏疾病如缺血-再灌注损伤、药物性肝损伤、病原体或者内毒素相关的病理变化及NAFLD和肝纤维化过程中均参与了发病过程。在肝脏，由饮食和肠道微生物群激活炎症小体信号通路是目前研究的热点问题。众所周知，炎症小体可以被ROS所激活，而ROS参与了NASH体内模型的TLR4介导的炎症反应过程。在NASH发生和炎症小体激活的下游信号途径中，IL-1信号的重要性已经在很多饮食导致的小鼠模型中通过各种IL-1信号通路蛋白敲除模式体现出来。这一观点在NASH患者得到证实，其血清IL-1Ra水平和IL-R在肝脏组织中的表达均是增加的。

NLPR3在脂肪酸所导致的炎症反应中发挥重要作用。在NLRP3基因敲除小鼠，给予高脂饮食9个月后，肝脏病理病变减轻[20]。然而，2012年的一项研究表明NLRP3有更加复杂的作用，其中包括与肠道细菌的相互作用。

四、NKT在NASH发生中的作用

NKT细胞是一群细胞表面既有T细胞受体（TCR），又有NK细胞受体的特殊T细胞亚群。NKT细胞可以分为CD1d限制性NKT细胞，其又可以分为I型NKT细胞（invariant NKT cells，iNKT cells），即半恒定NKT细胞，表达恒定TCRα链和某些β链，主要识别鞘糖脂抗原（α-GalCer），和Ⅱ型NKT细胞，后者表达不同的TCRα链，不识别α-GalCer；另一类是CD1d非限制性NKT细胞，又称NKT样细胞。目前对这类细胞知之甚少。进展期的NASH表现为肝脏增加的炎症细胞浸润，提示该疾病的进展主要来自于炎症的推动。NKT细胞在正常的肝血窦内表达，该细胞被认为在病毒感染、肿瘤免疫和自身免疫性疾病中连接天然免疫和获得性免疫。它们在NAFLD的明确作用仍存在争议。我们综合NKT细胞的现有知识，认为NKT参与了从脂肪变性到NASH的整个过程。此外，NKT细胞和半恒定NKT细胞（CD1d-依赖，iNKT细胞）的数量在人类和小鼠的肝脏中存在显著差异。不同的NKT细胞亚型在该疾病的进展中所发挥的不同作用目前还不清楚。在人类，研究发现外周和肝脏NKT细胞出现的频率与非酒精性脂肪肝的进展相关。脂肪变性与肝脏NKT细胞数量的减少相关。在人NASH，随着脂肪变性程度的增加，肝组织NKT细胞数量减少。相比之下，进展为NASH伴炎症的患者肝脏却表现为NKT细胞的增加。Adler等认为NKT细胞在中度至重度脂肪变性患者肝脏和血清中的水平增加，而iNKT细胞数变化不大。

在肝纤维化小鼠，有研究发现缺乏NKT细胞的小鼠肝纤维化程度减轻，推测与减轻了Hedgehog和骨桥蛋白信号通路作用有关。这两条信号通路都是与人类NASH的进展密切相关的。另有研究显示NKT细胞消耗可以导致代谢的改变。高脂饮食可以导致肝脏磷脂活化。研究还发现，iNKT细胞基因敲除小鼠通过增加T细胞激活的炎症因子和趋化因子的基因表达，增加了饮食导致的肝脏炎症反应。

近来研究表明，机体免疫因素参与了NASH的发生，其中肝细胞、枯否氏细胞、pit细胞、星状细胞和内皮细胞等都参与了肝脏的免疫调节。TLRs、NLRs和NKT等是其主要的免疫调节相关因素。它们通过各自不同的信号途径发挥效应，从而导致NASH的启动，并促进肝纤维化乃至肝硬化的发生。

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