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脾功能亢进对肝纤维化影响的研究进展

2020-12-31梁青山谢建刚阴继凯苏保登索朗益西综述鲁建国审校

武警医学 2020年12期
关键词:星状脾脏纤维细胞

梁青山,谢建刚,阴继凯,苏保登,索朗益西,黄 鹏 综述 鲁建国 审校

肝纤维化是肝组织对于外界损伤的一种适应性保护反应,机体通过各种途径,包括细胞因子、免疫细胞等调节纤维化与修复的之间的动态平衡。其中,免疫细胞和细胞因子在肝纤维化的发生发展中起着重要作用。脾脏作为人体外周免疫器官,在多种疾病的发生发展中起着重要作用。肝硬化时门静脉高压的出现往往引起脾脏肿大和脾功能亢进的发生,而脾脏这种病态反应进一步通过影响肝脏免疫微环境促进了肝脏纤维化的形成与发展。笔者主要就近年来脾脏巨噬细胞及其密切相关的细胞因子在肝纤维化中的免疫调节作一综述。

1 肝纤维化的病理特征

肝纤维化是多种慢性肝脏疾病的一个发展阶段,如不及时治疗将发展为肝硬化甚至肝癌,最终需要肝移植挽救生命。损伤的肝脏中肌成纤维细胞激活并增殖,成为细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的主要来源[1]。这些肌成纤维细胞调节并促成了肝组织瘢痕的形成、增生,迁移和收缩等病理特征。研究表明肝纤维化中肌成纤维细胞几乎完全来源于静止的肝星状细胞,而非骨髓来源的间叶细胞和纤维细胞[2]。激活的肝星状细胞上调了间叶细胞标志物(如α-SMA和Ⅰ型胶原)的表达。这种特征使其在体内外更容易被识别[3]。由此可见肝纤维化过程中如何抑制肝星状细胞的激活,从而减少肌成纤维细胞的生成可能成为抑制肝纤维化的一个有效靶点。

2 肝纤维化的免疫调节

2.1 肝纤维化与巨噬细胞 与肝纤维化密切相关的免疫细胞是肝组织中的巨噬细胞。巨噬细胞稳定存在于纤维瘢痕区域中的肌成纤维细胞附近[4]。在硫代乙酸胺(thioacetamide,TAA)诱导的大鼠肝纤维化模型研究中发现,敲除巨噬细胞后肝组织中激活的肌成纤维细胞细胞减少,纤维化程度减轻[5]。同样在四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化实验中也发现巨噬细胞的缺失降低了HSCs来源的肌成纤维细胞,改善了纤维化程度[6]。值得注意的是,肝组织损伤后巨噬细胞群发生了显著改变。肝组织中常驻巨噬细胞即库否细胞(Kupffer cell,KC)通过分泌趋化因子CCL2和CCL5参与了早期的肝损伤,随着纤维化进展KC数量逐渐减少,而当纤维化逐渐缓解时KC数量也随之得到补充。与之相反的是,肝组织中单核细胞来源的肝巨噬细胞在纤维化时显著增加,这表明促纤维化的巨噬细胞群可能来源于单核细胞[7, 8]。研究表明,LY6Chi单核细胞来源的巨噬细胞是肝组织中主要的促纤维化细胞群[9]。

2.2 肝纤维化与TGF-β1TGF-β1参与了肝纤维化过程中的细胞增殖、分化,损伤修复、血管再生和免疫功能的调节,促进了HSCs的激活、胶原的产生和组织纤维化的形成,在肝纤维化过程中发挥着重要作用[10]。巨噬细胞产生的细胞因子,趋化因子和炎性介质能够直接影响肝星状细胞和肌成纤维细胞的活性。尤其重要的是巨噬细胞产生的TGF-β1能够直接促进肌成纤维细胞激活和ECM的形成[11]。此外,研究表明血小板(Platelet,PLT)来源的TGF-β1刺激HSCs转分化为肌成纤维细胞,从而导致胶原合成的增加[10]。小鼠实验研究表明脾脏来源的TGF-β1在促进肝纤维化的发生发展中起了重要作用[12]。临床和动物实验也表明切除脾脏后肝组织中TGF-β1表达下降,肝纤维化缓解[13, 14]。然而,对脾切除可改善肝纤维化的确切机制,以及脾切除与TGF-β1之间的调控机制目前仍处于探索阶段。

2.3 肝纤维化与CD258 肿瘤坏死家族成员TNFSF14(TNF Superfamily memberTNFSF14,CD258 或LIGHT)是近年来备受关注的抑制组织纤维化形成的重要靶点。CD258通过与炎症和纤维化区域的巨噬细胞、T细胞及嗜酸性粒细胞表面受体HVEM(TNFRSF14)和LTβR(TNFRSF3)结合能够调节其增殖及分泌细胞因子的能力,从而促进了纤维化的发生与发展[15]。先前的研究表明,CD258在皮肤纤维化[16]、气道纤维化[17]、肺纤维化[18]形成中发挥了重要促进作用。然而,目前国内外关于CD258与肝纤维化之间关系的报道较少,我们课题组前期在刀豆蛋白A(concanavalin A,ConA)诱导的小鼠肝纤维化模型中发现脾切除改善了ConA诱导的肝纤维化,而体内注射外源性小鼠CD258重组蛋白抵消了脾切除对于肝纤维化的改善效果,从而说明CD258对于肝纤维化的直接促进作用。

3 肝硬化与脾异常

在肝硬化中,脾肿大和脾亢是仅次于静脉曲张出血的致命性并发症。脾肿大通常伴随脾功能亢进的发生。脾功能亢进是肝硬化患者中血细胞减少和血小板减少的主要原因[19]。临床上,尽管血流动力学的改变,组织损伤和释放炎性介质诱导的信号分子被认为是肝硬化脾功能亢进的诱发因素,发挥着中心作用,然而目前肝硬化相关的脾肿大和脾亢确切机制仍不明确。Nomura等[20]发现,丙型肝炎相关肝硬化脾亢接受脾切除的脾脏标本中,通过免疫染色和流式细胞计数发现CD4+T细胞/CD8+T细胞较对照组升高,而FOXP3+T细胞/CD4+T细胞比值较对照组低,这表明CD4+T细胞在功能亢进的脾组织中比例增加。另有研究发现,肝硬化时脾脏巨噬细胞激活[21],NF-КB P65/cRel信号通路显著升高,巨噬细胞吞噬作用、分泌促炎,促纤维化的因子(如IL-1β, IFN-γ, TNF-α and TGF-β1)的能力也增加,从而进一步加重了脾功能亢进[22]。

4 脾脏对肝脏的影响

4.1 脾脏与肝脏的关系 脾脏与肝脏之间从解剖、组织学和免疫学等方面均存在密切联系。解剖学上:脾脏与肝脏通过门静脉系统相连。组织学上:肝脏和脾脏有类似的网状内皮结构,均参与物质交换和细胞迁移[23]。免疫学上,肝脏和脾脏均对免疫稳态和病原清除有重要作用,肝-脾轴被认为是各种肝脏疾病中连接免疫,病原清除和稳态的关键因素[24]。

4.2 脾脏巨噬细胞及细胞因子及对肝纤维化的影响 肝纤维化时,HSCs和巨噬细胞在促纤维化生长因子TGF-β1的刺激下诱导胶沉积和炎症调节[25, 26]。Akahoshi等[27]认为,脾脏红髓巨噬细胞是TGF-β1的主要来源,脾切除显著降低血清TGF-β1的水平的同时改善了肝纤维化和肝再生能力。Asanoma等[28]发现,用荧光免疫检验法检测肝硬化患者的脾脏组织,发现TGF-β1表达增加,并与肝硬化进展相关。此外,脾脏巨噬细胞合成TGF-β1通过门静脉系统进入肝脏,激活星状细胞,参与肝硬化发生、发展。脾切除减少了TGF-β1、血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)等促肝硬化生长因子,同时纠正了脾功能亢进导致的免疫紊乱状态,提高了血小板数量,减轻了硬化肝脏炎症和纤维化程度[29]。

5 结 论

近年来,关于脾脏对于肝纤维化影响的一系列研究成果,极大地加深了我们对于肝-脾轴的认识和理解,脾脏的免疫状态一定程度上影响了肝脏的免疫微环境。脾脏作为肝脏组织中促纤维化细胞及细胞因子的来源对于肝纤维化及肝硬化的发生发展起着极为重要的作用。针对脾脏的干预措施有可能成为未来治疗肝纤维化及肝硬化的有效手段。此外,CD258作为激活的T细胞产生的免疫共刺激分子[30],在肺,皮肤,气道,间质纤维化的发生过程中起了关键性的调节作用,因此对于CD258的干预有望成为改善纤维化的新靶点[16, 17, 31, 32]。然而CD258对肝纤维化影响的具体机制以及脾切除与CD258之间的内在联系有待深入探讨。

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