免疫反应在非酒精性脂肪性肝炎中的作用

王　琳(综述)，田建立(审校)

(天津医科大学总医院保健医疗部老年病科 天津市老年病学研究所，天津300052)

免疫反应在非酒精性脂肪性肝炎中的作用

王琳(综述)，田建立※(审校)

(天津医科大学总医院保健医疗部老年病科 天津市老年病学研究所，天津300052)

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是目前全球最常见的肝脏疾病。NAFLD按照其病理发展过程可分为单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纤维化和肝硬化[1]。目前研究认为，非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH) 患者的病死率是普通人的1.8倍[2]。肝脏包含很多不同类型的细胞，其中大部分可参与免疫反应和炎性反应。肝脏还富含各种免疫细胞，包括固有免疫细胞和适应性免疫细胞，在肝损伤时迅速聚集到肝脏。其他类型的细胞如肝窦内皮细胞和肝星状细胞，可能参与肝脏的炎症和纤维化形成。炎症反应在脂肪性肝炎的进展中起了一定的作用，炎症反应常继发于肝脏对外源性和内源性损伤的免疫反应，“二次打击”是NASH发生、发展必需的；此外，非酯化脂肪酸、细菌脂多糖、趋化因子、细胞因子等均可引起免疫反应[3]。现就免疫反应在NASH发生、发展中的作用进行综述。

1免疫细胞的作用

1.1固有免疫细胞的作用固有免疫细胞在NASH的发病机制中发挥作用。在急性或慢性肝病时，库普弗细胞被病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)和损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns，DAMPs)激活，导致促炎性细胞因子，如肿瘤坏死因子、白细胞介素(interleukin，IL)6和IL-1β释放，从而导致T细胞的活化[4]。经活化的巨噬细胞M1，在体液免疫和对病原体的反应中发挥重要的作用，而另一种活化的巨噬细胞M2，具有抗炎的特性；在脂肪组织、高脂饮食和肥胖者的肝脏中M1相对M2增加的更多[5]。M1和M2之间的不平衡可能在NASH的发病机制中起重要作用。有研究发现，库普弗细胞减少可减轻甲硫氨酸胆碱缺乏饮食和高脂饮食诱导的脂肪性肝炎[6]。激活的中性粒细胞释放炎性细胞因子和髓过氧化物酶，导致肝细胞的氧化损伤；此外，中性粒细胞相对于淋巴细胞的比例增加可以加重NASH[7]。树突状细胞(dendritic cells，DCs)在NASH中也发挥了重要的作用，最近的研究显示，DCs减少导致NASH加重，证明了DCs在NASH中的调节作用[8]。自然杀伤(natural killer，NK)细胞是免疫系统的一个重要组成部分，起到连接固有免疫和获得性免疫的作用。肝脏含有丰富的NK细胞，它们在肝损伤和肝纤维化进展中起重要作用，同时也在NAFLD/NASH的发生、发展中起一定的作用；在NASH患者中，NK细胞的激活增加[9]。NK细胞可能有抗肝纤维化的作用，其水平和活性降低可能使NASH患者发展为肝硬化的风险增加[10]。

1.2T淋巴细胞的作用NKT细胞是表达NK细胞标志物的T淋巴细胞的一个子集。NKT细胞同时具有固有和获得性免疫细胞的特征，是固有免疫和适应性免疫系统之间的桥梁。肝脏含有丰富的NKT细胞，NKT细胞通过调节辅助性T细胞(helper T cell,Th)1和Th2分泌细胞因子，从而调节免疫反应。NAFLD患者的活组织检查显示，中度至重度脂肪性炎症时NKT细胞的数量减少[11]。上调肝脏NKT细胞数量可以改善高脂饮食诱导的肝细胞脂肪变性[12]。调节性T细胞(regulatory T cells，Tregs细胞)是自然产生或诱导产生的T细胞亚群。CD25+Tregs是重要的一个亚群，能抑制CD4+和CD8+T细胞，从而减少炎症反应。小鼠模型表明，CD25+Tregs减少导致自身免疫性疾病[13]。有报道，肝癌患者的肿瘤组织中、慢性乙型肝炎或慢性丙型肝炎感染患者的肝脏中Tregs增加，表明 Tregs有抑制或维持肿瘤细胞或病毒感染的作用[14]。研究表明，在NASH的肝脏，Tregs的数量增加[15]。然而，高脂饮食喂养的小鼠Tregs会随着时间逐渐减少，这可能是脂肪肝进展的一个关键，Tregs可能有助于控制肝脏炎症[16]。Th17细胞是一种可产生IL-17的T细胞，调解各种免疫反应。Th17细胞在病原体的清除和组织的炎症反应中发挥作用。研究表明，Th17细胞在自身免疫性肝病、慢性病毒性肝炎、酒精性肝病及肝癌中均有重要作用[17-18]。Tang等[19]的研究表明，高脂饮食喂养8周的小鼠肝脏中的Th17细胞数量增加，这些细胞产生的IL-17与肝脂肪变性和炎症反应的进展有关；同时研究还表明，Th17细胞和Tregs之间的平衡可能在NASH的进展中发挥了作用，但还有待进一步研究。

2病原体相关分子模式和损伤相关分子模式

PAMPs是由细菌、病毒、寄生虫、真菌等，包括脂质、脂蛋白、核酸、蛋白质作为外源性抗原，通过模式识别受体导致固有和适应性免疫系统激活，在NASH发生、发展中发挥作用[20]。模式识别受体包括Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs)、NOD样受体(NOD-like receptors，NLRs)，retinoic acid-inducible gene I(RIG-I)受体等，这些受体还可以结合由无菌性损伤释放的DAMPs。因此，PAMPs和DAMPs与同类型受体结合，可以通过相同的细胞内信号通路，引发相同的效应。PAMPs和DAMPs家族的每个成员可结合一个或更多不同的模式识别受体，不同类型的细胞表达不同的模式识别受体，而作用的细胞不同，同一PAMP或DAMP可具有不同效应[21]。

2.1病原体相关分子模式TLRs 是Ⅰ型跨膜糖蛋白，是固有免疫中识别病原体相关分子模式最重要的一类模式识别受体。TLR可表达于各种免疫细胞(巨噬细胞、DC细胞、B细胞等)以及一些非免疫细胞(成纤维细胞、表皮细胞、脂肪细胞等)。TLR胞外段为配体结合区，胞内段为TLR结构域，所有TLRs最终通过激活转录因子核因子κB和激活蛋白因子1，完成Ⅰ型干扰素及炎性细胞因子的转录[22]。目前，在哺乳动物中已发现13种TLR，其各自识别PAMP中的不同成分和分子[23]。TLR4是研究最为广泛的TLRs，可识别多种PAMPs，包括脂多糖、假单胞菌胞外酶、紫杉醇和微生物的其他成分[24]。NASH患者和NASH的动物模型中均检测到血清内毒素水平增加，表明TLR4激活增加[25]。此外，西方人的饮食中含有丰富的果糖，可能增加肠道细菌过度生长，使肠道通透性增加，从而激活TLR4信号，导致肝脏脂肪变性和炎症增加[26]。在甲硫氨酸胆碱缺乏和高脂饮食诱导的脂肪性肝炎和肝纤维化中，TLR4缺陷可减轻脂肪性肝炎[27]。MD2基因剔除也显示对甲硫氨酸胆碱缺乏饮食诱导的脂肪性肝炎有一定的保护作用。TLR4及MD2基因剔除小鼠与野生型小鼠相比，显示还原型辅酶Ⅱ氧化酶活性和脂质过氧化减少，表明降低自由基水平可提高脂质含量[28]。此外，研究表明，在NASH和其他慢性肝病中，TLR4活化和肝星状细胞的激活可能将炎症和纤维化联系在一起，肝星状细胞参与细胞外基质和组织重构的调控[29]。

NLRs样受体在固有免疫中发挥重要作用，NLR1和NLR2的刺激能够导致核因子κB的激活，启动固有免疫。NLRs是一组胞内识别受体，可识别微生物抗原，通过PAMPs参与免疫反应；NLRs也可以识别自身来源的信号，通过DAMPs参与免疫反应[30]。NLR是炎性体的一部分，细胞感染或应激后组装和激活，导致炎症。炎性体的激活发生在固有免疫细胞(包括巨噬细胞、中性粒细胞及DC细胞)以及非免疫细胞(包括肝细胞、造血干细胞、内皮细胞和肌成纤维细胞)[31]。此外，炎性体激活导致促炎细胞因子的生产，包括IL-1β和IL-18[30]。一项研究表明，肝细胞IL-1β和IL-1α耗尽，对饮食诱导的脂肪性肝炎有保护作用[32]。IL-1β信号通路在NASH中起着重要的作用。无论是甲硫氨酸胆碱缺乏饮食或高脂饮食喂养，IL-1受体基因剔除小鼠均表现出肝脂肪变性和纤维化损伤减轻；与IL-1受体基因剔除小鼠类似，在高脂饮食喂养的IL-1β基因剔除小鼠显示肝细胞损伤、肝脂肪变性和纤维化减轻[33]。到目前为止，主要发现NLR3在NASH发展中的潜在作用，其他NLRs是否在NASH中发挥作用还需要进一步研究。

2.2损伤相关分子模式DAMPs是损伤细胞中释放的内源性分子触发的无菌性炎症[34]。无菌性炎症反应可发生在所有的组织中，是对损害和细胞损伤的反应。在NASH中，DAMPs的存在导致慢性无菌性炎症状态。DAMPs可激活固有免疫和适应性免疫反应，促进NASH进展[19]。其具体作用机制还有待进一步研究。

3小结

在NASH的发生、发展中存在复杂的免疫途径，虽然关于NASH的免疫途径已有大量研究，但仍存在许多问题。有些患者从脂肪性肝炎进展为肝硬化，而有些患者只存在脂肪变性，其原因尚未明确，值得进一步研究。尽管对NAFLD发生、发展的认识取得了重大进步，但仍然缺乏有效的治疗方法，除了减轻体质量和治疗相关的疾病(如高脂血症、糖尿病)，还应继续研究NAFLD的发生、发展机制，寻找可以直接针对肝脏治疗的干预措施。

参考文献

[1]Milic S,Stimac D.Nonalcoholic fatty liver disease/steatohepatitis:epidemiology,pathogenesis,clinical presentation and treatment[J].Dig Dis,2012,30(2):158-162.

[2]Musso G，Gambino R，Cassader M，etal.Meta-analysis:natural history of non-alcoholic fatty liver disease(NAFLD) and diagnostic accuracy of non-invasive tests for liver disease severity[J].Ann Med，2011，43(8):617-649.

[3]Tilg H,Moschen AR.Evolution of inflammation in nonalcoholic fatty liver disease:the multiple parallel hits hypothesis[J].Hepatology,2010,52(5):1836-1846.

[4]Bilzer M,Roggel F,Gerbes AL.Role of Kupffer cells in host defense and liver disease[J].Liver Int，2006，26(10):1175-1186.

[5]Lumeng CN,Saltiel AR.Inflammatory links between obesity and metabolic disease[J].J Clin Invest,2011,121(6):2111-2117.

[6]Huang W,Metlakunta A,Dedousis N,etal.Depletion of liver Kupffer cells prevents the development of diet-induced hepatic steatosis and insulin resistance[J].Diabetes,2010,59(2):347-357.

[7]Rensen SS,Slaats Y,Nijhuis J,etal.Increased hepatic myeloperoxidase activity in obese subjects with nonalcoholic steatohepatitis[J].Am J Pathol,2009,175(4):1473-1482.

[8]Henning JR,Graffeo CS,Rehman A,etal.Dendritic cells limit fibroinflammatory injury in nonalcoholic steatohepatitis in mice[J].Hepatology,2013,58(2):589-602.

[9]Csak T,Dolganiuc A,Kodys K,etal.Mitochondrial antiviral signaling protein defect links impaired antiviral response and liver injury in steatohepatitis in mice[J].Hepatology,2011,53(6):1917-1931.

[10]Radaeva S,Sun R,Jaruga B,etal.Natural killer cells ameliorate liver fibrosis by killing activated stellate cells in NKG2D-dependent and tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand-dependent manners[J].Gastroenterology,2006,130(2):435-452.

[11]Kremer M,Thomas E,Milton RJ,etal.Kupffer cell and interleukin-12-dependent loss of natural killer T cells in hepatosteatosis[J].Hepatology,2010,51(1):130-141.

[12]Ma X,Hua J,Li Z.Probiotics improve high fat diet-induced hepatic steatosis and insulin resistance by increasing hepatic NKT cells[J].J Hepatol,2008,49(5):821-830.

[13]Powrie F，Leach MW，Mauze S，etal.Phenotypically distinct subsets of CD4+T cells induce or protect from chronic intestinal inflammation in C.B-17 scid mice[J].Int Immunol，1993，5(11):1461-1471.

[14]Yoshizawa K,Abe H,Kubo Y,etal.Expansion of CD4(+)CD25(+)FoxP3(+) regulatory T cells in hepatitis C virus-related chronic hepatitis,cirrhosis and hepatocellular carcinoma[J].Hepatol Res,2010,40(2):179-187.

[15]Söderberg C,Marmur J,Eckes K,etal.Microvesicular fat,inter cellular adhesion molecule-1 and regulatory T-lymphocytes are of importance for the inflammatory process in livers with non-alcoholic steatohepatitis[J].APMIS,2011,119(7):412-420.

[16]Ma X,Hua J,Mohamood AR,etal.A high-fat diet and regulatory T cells influence susceptibility to endotoxin-induced liver injury[J].Hepatology,2007,46(5):1519-1529.

[17]Ye C,Li WY,Zheng MH,etal.T-helper 17 cell:A distinctive cell in liver diseases[J].Hepatol Res,2011,41(1):22-29.

[18]Hammerich L,Heymann F,Tacke F.Role of IL-17 and Th17 cells in liver diseases[J].Clin Dev Immunol,2011,2011:345803.

[19]Tang Y,Bian Z,Zhao L,etal.Interleukin-17 exacerbates hepatic steatosis and inflammation in non-alcoholic fatty liver disease[J].Clin Exp Immunol,2011,166(2):281-290.

[20]Kubes P,Mehal WZ.Sterile inflammation in the liver[J].Gastroenterology,2012,143(5):1158-1172.

[21]李楠，徐正婕.非酒精性脂肪性肝病发病中的病原体或损伤相关分子模式[J].肝脏，2012,17(6)：421.

[22]Farrell GC,van Rooyen D,Gan L,etal.NASH is an Inflammatory Disorder:Pathogenic,Prognostic and Therapeutic Implications[J].Gut Liver,2012,6(2):149-171.

[23]Brikos C，O′Neill LA.Signalling of toll-like receptors[J].Handb Exp Pharmacol，2008，183:21-50.

[24]Alisi A,Carsetti R,Nobili V.Pathogen-or damage-associated molecular patterns during nonalcoholic fatty liver disease development[J].Hepatology,2011,54(5):1500-1502.

[25]Miele L,Valenza V,La Torre G,etal.Increased intestinal permeability and tight junction alterations in nonalcoholic fatty liver disease[J].Hepatology,2009,49(6):1877-1887.

[26]Spruss A,Kanuri G,Wagnerberger S,etal.Toll-like receptor 4 is involved in the development of fructose-induced hepatic steatosis in mice[J].Hepatology,2009,50(4):1094-1104.

[27]Li L,Chen L,Hu L,etal.Nuclear factor high-mobility group box1 mediating the activation of Toll-like receptor 4 signaling in hepatocytes in the early stage of nonalcoholic fatty liver disease in mice[J].Hepatology,2011,54(5):1620-1630.

[28]Csak T,Ganz M,Pespisa J,etal.Fatty acid and endotoxin activate inflammasomes in mouse hepatocytes that release danger signals to stimulate immune cells[J].Hepatology,2011,54(1):133-144.

[29]Guo J,Friedman SL.Toll-like receptor 4 signaling in liver injury and hepatic fibrogenesis[J].Fibrogenesis Tissue Repair，2010，3:21.

[30]Schroder K，Tschopp J.The inflammasomes[J].Cell，2010，140(6):821-832.

[31]Szabo G,Csak T.Inflammasomes in liver diseases[J].J Hepatol,2012,57(3):642-654.

[32]Kamari Y,Shaish A,Vax E,etal.Lack of interleukin-1α or interleukin-1β inhibits transformation of steatosis to steatohepatitis and liver fibrosis in hypercholesterolemic mice[J].J Hepatol,2011,55(5):1086-1094.

[33]de Roos B,Rungapamestry V,Ross K，etal.Attenuation of inflammation and cellular stress-related pathways maintains insulin sensitivity in obese type I interleukin-1 receptor knockout mice on a high-fat diet[J].Proteomics,2009,9(12):3244-3256.

[34]Rock KL,Latz E,Ontiveros F,etal.The sterile inflammatory response[J].Annu Rev Immunol,2010,28:321-342.

摘要：非酒精性脂肪性肝病是全球最常见的肝脏疾病，发病率逐年增长，其中10%～20%为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。NASH患者有进展为肝纤维化、肝硬化、门静脉高压症、肝衰竭和肝细胞癌的风险。免疫细胞在NASH发病中起重要作用，固有和适应性免疫系统均参与了NASH的发生、发展。病原体相关分子模式和损伤相关分子模式可以激活各种模式识别受体，导致炎症，促进NASH的发生、发展。

关键词：非酒精性脂肪性肝炎；免疫；病原体相关分子模式；损伤相关分子模式

Immune Response in Non-Alcoholic SteatohepatitisWANGLin，TIANJian-li.(DepartmentofGeriatrics，TianjinMedicalUniversityGeneralHospital/TianjinGeriatricsInstitute，Tianjin300052，China)

Abstract:Non-alcoholic fatty liver disease(NAFLD) is the most common liver disease worldwide,and the incidence continues to grow.It is thought that around 10%-20% NAFLD are non-alcoholic steatohepatitis(NASH).Patients with NASH have the risk of developing fibrosis and cirrhosis leading to portal hypertension,liver decompensation,and hepatocellular carcinoma.Immune cells have an important role in the pathogenesis of NASH.Both the innate and adaptive immune systems contribute to the development of NASH.Pathogen-associated molecular patterns and danger-associated molecular patterns are known to activate a variety of pattern-recognition receptors that result in inflammation,which promotes the development and progress of NASH.

Key words:Nnon-alcoholic steatohepatitis; Immunity; Pathogen-associated molecular patterns； Damage-associated molecular patterns

收稿日期：2014-10-20修回日期：2015-01-22编辑：郑雪

基金项目：天津市自然科学基金(11JCYBJC28300)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.16.006

中图分类号：R392.12； R575.1

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)16-2896-03