巨噬細(xì)胞在原發(fā)性膽汁性膽管炎發(fā)病中的作用機(jī)制及影響

馬 狄，邰文琳

昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，昆明 650101

原發(fā)性膽汁性膽管炎（primary biliary cholangitis，PBC）是一種由遺傳易感性和環(huán)境因素等誘發(fā)的自身免疫性疾病，以中年女性高發(fā)、存在高滴度自身抗體、非化膿性淋巴細(xì)胞性膽管炎為主要臨床特征［1-2］。近幾十年來(lái)，由于診療手段、疾病管理的進(jìn)步，PBC 的發(fā)病率逐漸上升，以歐美國(guó)家發(fā)病率最高［3］?？乖砦坏谋┞逗歪槍?duì)線粒體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體E2 亞基（E2 subunit of pyruvate dehydrogenase complex，PDC-E2）的免疫耐受喪失是啟動(dòng)PBC 的關(guān)鍵步驟，隨后激活免疫系統(tǒng)導(dǎo)致疾病發(fā)展［4］。盡管適應(yīng)性免疫被認(rèn)為在PBC 的發(fā)生發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，但先天性免疫的作用同樣不可或缺，并貫穿疾病的始終。先天性免疫主要以巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）、樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）為主，且肝臟擁有全身80%的巨噬細(xì)胞［5］。然而，巨噬細(xì)胞在PBC 中的具體作用機(jī)制尚不明確。基于PBC 復(fù)雜的免疫發(fā)病機(jī)制和探討巨噬細(xì)胞作用機(jī)制的迫切性，本文就巨噬細(xì)胞在PBC 發(fā)病過(guò)程中的作用機(jī)制和影響相關(guān)研究進(jìn)展綜述如下。

1 PBC發(fā)病過(guò)程中的先天性免疫與巨噬細(xì)胞

盡管適應(yīng)性免疫被認(rèn)為在PBC 中起主導(dǎo)作用，但先天性免疫在疾病的啟動(dòng)和延續(xù)過(guò)程中的影響是毋庸置疑的。肝臟作為人體重要的免疫器官，接受肝動(dòng)脈和門靜脈的雙重血供，參與人體重要物質(zhì)的代謝，獨(dú)特的解剖生理使其長(zhǎng)期暴露于各種微生物、循環(huán)抗原、內(nèi)毒素和膽汁酸中［6］。為此，免疫系統(tǒng)建立了獨(dú)特的肝耐受，允許一定量的循環(huán)異物存在而不引發(fā)免疫反應(yīng)，以維持肝臟功能的平衡。當(dāng)受到微生物或膽汁酸的攻擊時(shí)，膽管上皮細(xì)胞（biliary epithelia cell，BEC）會(huì)對(duì)這些慢性刺激做出相應(yīng)反應(yīng)，導(dǎo)致BEC 發(fā)生凋亡，由于缺乏谷胱甘肽化，BEC 最終釋放出免疫原性完整的PDC-E2 凋亡小泡，肝臟耐受性遭到破壞，即為PBC 發(fā)生的開(kāi)端［7］。多克隆IgM 的產(chǎn)生、NK 細(xì)胞殺傷性增強(qiáng)、病灶區(qū)肉芽腫的形成以及先天免疫細(xì)胞的擴(kuò)增都為先天性免疫在PBC發(fā)病過(guò)程中的重要作用提供了強(qiáng)有力的證據(jù)［8-9］。同時(shí)，研究［8，10］已證實(shí)PBC 患者NK 細(xì)胞、單核細(xì)胞數(shù)量明顯增多，由單核細(xì)胞產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子水平較高，提示PBC患者先天性免疫系統(tǒng)的激活。

肝臟巨噬細(xì)胞包括骨髓來(lái)源的組織駐留Kupffer 細(xì)胞和外周循環(huán)單核細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)胞［11］。通常，巨噬細(xì)胞不被認(rèn)為是導(dǎo)致PBC 的罪魁禍?zhǔn)?，但其在組織損傷和疾病動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。巨噬細(xì)胞是肝臟內(nèi)一群擁有功能異質(zhì)性的細(xì)胞群體，受肝臟微環(huán)境中不同信號(hào)的刺激，巨噬細(xì)胞演變出不同的表型，在肝臟的損傷和修復(fù)中發(fā)揮著不同的作用。在此期間，巨噬細(xì)胞可轉(zhuǎn)化為介導(dǎo)促炎反應(yīng)的M1 型和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、抗炎、增強(qiáng)傷口愈合的M2 型，兩型之間沒(méi)有明顯的界限，取決于組織反應(yīng)的階段和程度［12］。

2 PBC發(fā)病初期巨噬細(xì)胞的作用及影響

2.1 Kupffer細(xì)胞的防守與破壞 Kupffer細(xì)胞作為保護(hù)肝臟的第一道防線，與肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、常駐DC、黏膜相關(guān)不變T 淋巴細(xì)胞一起共同維持肝臟的穩(wěn)態(tài)，形成了免疫耐受［7］。位于肝竇內(nèi)皮上的Kupffer 細(xì)胞常暴露于血液和腸道的各種代謝物、病原體之中，正常情況下這些異物被Kupffer 細(xì)胞所吞噬，避免異常免疫反應(yīng)的發(fā)生。在PBC的病理?xiàng)l件下，Kupffer細(xì)胞被病原相關(guān)分子模式和損傷相關(guān)的分子模式激活，Kupffer細(xì)胞的表型發(fā)生變化從而分泌大量細(xì)胞因子和趨化因子，促進(jìn)免疫細(xì)胞的募集，進(jìn)而加重肝損傷［13］。與對(duì)照組相比，在PBC 小鼠Kupffer 細(xì)胞中維甲酸早期誘導(dǎo)物1 的表達(dá)水平上調(diào)，與在NK細(xì)胞上表達(dá)的活化受體NK細(xì)胞2族成員D相互作用，激活NK 細(xì)胞，NK 細(xì)胞對(duì)BEC 表現(xiàn)出增強(qiáng)的殺傷活性，導(dǎo)致BEC 受損釋放自身抗原來(lái)激活適應(yīng)性免疫［14］。另有研究［15］表明，在Kupffer 細(xì)胞發(fā)揮吞噬作用之后，膽管細(xì)胞來(lái)源的外泌體長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）-H19 將其激活并促進(jìn)IL-6 和趨化因子配體2的分泌，進(jìn)而募集單核細(xì)胞浸潤(rùn)加重肝臟炎癥損傷。

2.2 肉芽腫的形成 在PBC 的早期階段，先天性免疫激活的最典型病理組織特征為門靜脈區(qū)肉芽腫的形成，肉芽腫是由巨噬細(xì)胞吞噬微生物形成的聚集體，其成分包括DC、成纖維細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞［9］。目前較為被認(rèn)可的成因是微生物分子模擬假說(shuō)：PBC 中存在的自身抗原為PDC-E2，而大腸桿菌的PDC-E2 與人類PDC-E2 存在高度同源性，大腸桿菌異位到肝臟時(shí)可引發(fā)PBC 中的免疫反應(yīng)［16］。且相較于其他類型的肝臟疾?。ú《拘愿窝?、非酒精性脂肪性肝炎），PBC 存在門靜脈區(qū)和導(dǎo)管周圍巨噬細(xì)胞的顯著浸潤(rùn)，這更加突出了巨噬細(xì)胞在PBC發(fā)病初期肉芽腫形成中的重要意義［12，17］。

2.3 腸-肝-免疫軸與抗線粒體抗體（AMA）-PDC-E2-巨噬細(xì)胞復(fù)合物 腸道菌群失調(diào)可導(dǎo)致腸道通透性增加，來(lái)自腸道的細(xì)菌成分或代謝物可通過(guò)門靜脈循環(huán)進(jìn)入肝臟，導(dǎo)致肝臟免疫失調(diào)［18］。當(dāng)單核細(xì)胞上的Toll 樣受體（Toll-like receptors，TLR）感知這些配體（如微生物產(chǎn)物脂多糖）時(shí)，可釋放高水平的促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12 和TNF-α［7，19］。響應(yīng)于高水平的促炎細(xì)胞因子和脂多糖，巨噬細(xì)胞發(fā)生M1 極化，M1 巨噬細(xì)胞同時(shí)分泌IL-10和TNF-α，不斷損傷BEC和肝細(xì)胞［20］。

BEC 上的TLR 同樣會(huì)感知這些配體，導(dǎo)致BEC 被激活從而釋放大量促炎細(xì)胞因子/趨化因子破壞免疫耐受并維持炎癥狀態(tài)，募集效應(yīng)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)加劇肝損傷［21］。研究［7］證實(shí)，PBC 患者BEC 表面TLR4（脂多糖受體）表達(dá)增加，并且在刺激條件下分泌高水平的TNF-α、IL-1、IL-8 促進(jìn)肝臟炎癥。各種炎性攻擊導(dǎo)致BEC 損傷，釋放出免疫原性完整的PDC-2凋亡小體，被循環(huán)的AMA識(shí)別后形成抗原-抗體復(fù)合物來(lái)激活肝巨噬細(xì)胞，此時(shí)AMAPDC-E2-巨噬細(xì)胞復(fù)合物的形成可誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子的大暴發(fā)，維持BEC 的凋亡和炎癥狀態(tài)，繼續(xù)刺激M1極化共同造成膽管損傷［22］。其中釋放的高水平IL-12在PBC的發(fā)展中起核心作用［23-24］。在體外將PBC 患者單核細(xì)胞衍生的巨噬細(xì)胞與PDC-E2 共培養(yǎng)，可增加TNF 相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體表達(dá)，從而加劇BEC的凋亡［18］。

2.4 促炎細(xì)胞因子/趨化因子與巨噬細(xì)胞 BEC 活化后，釋放各種促炎細(xì)胞因子和趨化因子，上述因子作為號(hào)令者調(diào)節(jié)肝巨噬細(xì)胞的募集。CX3CL1，一種強(qiáng)效化學(xué)趨化因子，可吸引表達(dá)CX3CR1 的巨噬細(xì)胞及效應(yīng)淋巴細(xì)胞進(jìn)入門靜脈區(qū)和BEC。PBC 患者的BEC 表達(dá)高水平的CX3CL1［25］，CX3CL1 與磷酸鞘氨醇刺激Kupffer細(xì)胞和循環(huán)單核細(xì)胞趨化性及其M1 極化。此外還有各種單核細(xì)胞趨化蛋白（monocyte chemotactic protein，MCP），如MCP-1、MCP-2、MCP-3 在PBC 患者中表達(dá)增加，招募單核細(xì)胞不斷浸潤(rùn)并轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞［9］。

綜上，在PBC 發(fā)病初期，先天性免疫首先響應(yīng)各種信號(hào)，在這一過(guò)程中巨噬細(xì)胞的作用不可或缺。巨噬細(xì)胞首先是聯(lián)系先天性免疫和適應(yīng)性免疫的樞紐，通過(guò)一系列活化、極化和分泌，可以招募更多的效應(yīng)性淋巴細(xì)胞進(jìn)入病灶加重組織損傷。其次，巨噬細(xì)胞介導(dǎo)了先天性免疫與BEC 凋亡，AMA-PDC-E2-巨噬細(xì)胞結(jié)合釋放出更多的TNF 相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體，反之加劇BEC 凋亡釋放更多的PDC-E2，形成一個(gè)類似前饋閉環(huán)的效應(yīng)。

3 PBC病程后期巨噬細(xì)胞的作用及影響

PBC 發(fā)病初期包括免疫耐受的破壞和BEC 的自身免疫反應(yīng)，PBC 發(fā)病后期則為膽汁淤積、肝纖維化甚至肝硬化，這是疾病更加嚴(yán)重的進(jìn)展性階段，巨噬細(xì)胞的作用及影響如下。

在PBC 后期，表達(dá)CC 基序趨化因子受體2（C-C motif chemokine receptor 2 gene，CCR-2）的肝巨噬細(xì)胞被募集到病灶并伴有巨噬細(xì)胞數(shù)量增加［9］。同時(shí)，膽管細(xì)胞來(lái)源的外泌體lncRNA-H19 通過(guò)CCL-2/CCR-2 信號(hào)通路激活肝巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)其分化和趨化性，從而加重了膽汁淤積中的肝臟炎癥［15］。

一項(xiàng)來(lái)自英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)炎癥研究中心的單細(xì)胞測(cè)序研究［26］結(jié)果表明，在肝纖維化中巨噬細(xì)胞增多并與膠原蛋白相關(guān)。其他研究［27-28］也觀測(cè)到了巨噬細(xì)胞與肝硬化的相關(guān)性。且一項(xiàng)慢性肝病免疫圖譜研究［29］揭示了巨噬細(xì)胞是包括PBC 在內(nèi)的慢性肝病的關(guān)鍵致病驅(qū)動(dòng)因素，其與導(dǎo)管反應(yīng)、纖維化、肝硬化等密切相關(guān)。

膽汁淤積導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死時(shí)，肝細(xì)胞釋放出的物質(zhì)激活巨噬細(xì)胞中的炎性小體，導(dǎo)致肝損傷進(jìn)一步加重。相反，當(dāng)炎性小體失活時(shí)促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2極化，肝臟炎性損傷得到緩解，但肝纖維化加重［30］。一項(xiàng)針對(duì)膽汁淤積誘導(dǎo)肝細(xì)胞焦亡的研究［31］發(fā)現(xiàn)，腫瘤壞死因子受體超家族-12A（Tumor necrosis factor receptor superfamily member-12A，TNFRSF12A）在PBC 患者中表達(dá)上調(diào)，并與膽汁淤積指標(biāo)呈正相關(guān)，腫瘤壞死因子樣凋亡弱誘導(dǎo)劑（tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis，TWEAK）作為其配體，當(dāng)膽汁淤積時(shí)，可刺激肝細(xì)胞產(chǎn)生趨化因子CCL2 和CXCL2，從而誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)并產(chǎn)生TWEAK，進(jìn)一步增強(qiáng)TNFRSF12A 誘導(dǎo)的肝細(xì)胞焦亡。

在PBC 后期，雖然疾病的主力軍轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)性免疫，但是巨噬細(xì)胞的存在依然與疾病息息相關(guān)。分泌的各種炎癥信號(hào)維持著肝臟的免疫微環(huán)境，且巨噬細(xì)胞會(huì)向M2 型發(fā)生極化，M2 型巨噬細(xì)胞推進(jìn)了肝纖維化與肝硬化的進(jìn)程。

4 PBC治療與巨噬細(xì)胞

鑒于巨噬細(xì)胞參與了PBC 不同階段的多個(gè)疾病進(jìn)程，并且涉及到多條信號(hào)通路在巨噬細(xì)胞中交匯，因此針對(duì)巨噬細(xì)胞的PBC 治療或可限制肝臟炎癥、緩解膽汁淤積所帶來(lái)的肝臟負(fù)擔(dān)。

在PBC 小鼠模型中耗竭巨噬細(xì)胞以后，導(dǎo)管反應(yīng)減少，膽汁淤積和肝纖維化均得到改善［13］。同樣在PBC小鼠中將CCR-2 敲除或使用其抑制劑后，單核巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)減少，膽汁淤積癥減輕［17］。使用JAK（Janus激酶）1/2抑制劑后觀察到，PBC 小鼠肝臟和腹膜中的巨噬細(xì)胞數(shù)量減少，并伴隨著巨噬細(xì)胞從M1 極化到M2 型，且有助于M1發(fā)育的IL-6、TNF、MCP-1分泌減少。隨后研究［10］表明JAK1/2 抑制劑通過(guò)激活信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白6-干擾素調(diào)節(jié)因子4通路促進(jìn)巨噬細(xì)胞M1到M2的極化。在膽汁淤積中，LncRNA-H19對(duì)巨噬細(xì)胞的活化、極化及募集起關(guān)鍵作用，H19 的巨噬細(xì)胞特異性缺失可降低巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)和M1 極化，從而減輕肝損傷［11］。β2 腎上腺素能受體通過(guò)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶/雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1信號(hào)通路調(diào)節(jié)華支睪吸蟲(chóng)感染后肝臟中巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)［32］。非諾貝特通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞中NF-κB通路降低PBC期間促炎細(xì)胞因子的分泌［33］。

當(dāng)前研究已關(guān)注到巨噬細(xì)胞作為PBC 治療靶點(diǎn)的潛在性，對(duì)肝巨噬細(xì)胞在PBC 中功能特性和其與免疫系統(tǒng)的相互交聯(lián)進(jìn)行深入研究，將為開(kāi)發(fā)針對(duì)PBC 的創(chuàng)新性療法提供必要基礎(chǔ)。

5 小結(jié)與展望

如前所述，巨噬細(xì)胞貫穿了PBC 發(fā)病的始終。從免疫耐受喪失啟動(dòng)先天性免疫開(kāi)始，巨噬細(xì)胞積極參與其中不斷造成肝組織破壞，促使BEC 凋亡釋放PDC-E2 進(jìn)入循環(huán)，同時(shí)募集更多的效應(yīng)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)激活適應(yīng)性免疫。感受到微生物刺激時(shí)，巨噬細(xì)胞也分泌大量促炎細(xì)胞因子并發(fā)生M1極化。在疾病后期轉(zhuǎn)化為M2型，與膽汁淤積、肝纖維化和肝硬化密不可分。以上因素共同促進(jìn)著PBC 的發(fā)生與發(fā)展，目前PBC 的免疫發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，從免疫學(xué)角度分析PBC 中的巨噬細(xì)胞，結(jié)合微生物因素及膽汁酸代謝，有望為PBC 的發(fā)病機(jī)制與治療研究提供新思路。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：馬狄負(fù)責(zé)收集資料及文章撰寫；邰文琳負(fù)責(zé)文章修改及定稿。