劉百怡 饒慧瑛

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的一個(gè)炎癥階段，常伴有代謝紊亂，如肥胖、2型糖尿病、胰島素抵抗以及血脂異常[1]。NASH以肝臟炎癥和肝細(xì)胞損傷為特征，可進(jìn)一步發(fā)展為肝纖維化、肝硬化和肝癌。NAFLD是世界范圍內(nèi)最常見的慢性肝病病因，其全球患病率約25%，NASH在普通人群中的患病率為1.5%～6.5%。研究估計(jì)，2016年至2030年，中國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、日本、西班牙、英國(guó)和美國(guó)NASH患者數(shù)量在NAFLD患者中的占比將高達(dá)56%，將會(huì)加重醫(yī)療負(fù)擔(dān)[2- 3]。巨噬細(xì)胞是機(jī)體固有免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵，參與多種炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)。肝臟巨噬細(xì)胞約占肝臟細(xì)胞總數(shù)的15%，包括肝臟固有巨噬細(xì)胞(庫(kù)普弗細(xì)胞)和單核細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)胞，參與肝臟免疫穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)以及多種肝臟疾病(如NAFLD、慢性病毒性肝炎、肝癌)的發(fā)展[4-5]。肝臟巨噬細(xì)胞具有異質(zhì)性和可塑性特點(diǎn)，在NAFLD發(fā)生和發(fā)展過程中呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)性變化。受不同因素的影響，巨噬細(xì)胞可以通過調(diào)節(jié)基因和蛋白的表達(dá)而呈現(xiàn)出不同的表型。然而，肝臟巨噬細(xì)胞在NASH中動(dòng)態(tài)變化的潛在機(jī)制仍未完全明確。本文旨在更深入地了解巨噬細(xì)胞激活在NASH中的作用以及NASH的發(fā)病機(jī)制。

一、肝臟巨噬細(xì)胞的分布情況

肝臟巨噬細(xì)胞由不同的細(xì)胞亞群組成。其中，庫(kù)普弗細(xì)胞來(lái)源于卵黃囊紅系-髓系祖細(xì)胞，隨后聚集和遷移到肝臟并進(jìn)一步分化為成熟的肝臟固有巨噬細(xì)胞[6]。單核細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)胞源于骨髓造血干細(xì)胞，隨血液循環(huán)募集到肝臟[7]。在健康人群中，庫(kù)普弗細(xì)胞是肝內(nèi)主要的免疫細(xì)胞。在健康的嚙齒動(dòng)物肝臟中，庫(kù)普弗細(xì)胞占肝臟所有非實(shí)質(zhì)細(xì)胞的20%～35%[8]。庫(kù)普弗細(xì)胞大部分存在于肝血竇內(nèi)，具有自我更新能力，可抵御外來(lái)危險(xiǎn)入侵。受肝臟微環(huán)境的影響，巨噬細(xì)胞通?？蓸O化為兩種亞型，包括“促炎”的M1型巨噬細(xì)胞和參與“免疫調(diào)節(jié)”的M2型巨噬細(xì)胞[9]。在NAFLD肝臟中，庫(kù)普弗細(xì)胞被脂多糖(LPS)或過量的游離脂肪酸(FFA)激活，釋放大量促炎性細(xì)胞因子(TNF-α、TNF-β、NF-κB等)，并通過旁分泌的作用促進(jìn)肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)堆積以及氧化應(yīng)激反應(yīng)，推動(dòng)肝臟的組織學(xué)由單純性脂肪變性向NASH甚至纖維化進(jìn)展。在這個(gè)過程中，M1型巨噬細(xì)胞數(shù)量明顯增加，M2型巨噬細(xì)胞數(shù)量顯著減少。M1/M2比例之間存在動(dòng)態(tài)平衡，M1/M2比例失衡可能是NAFLD發(fā)病的關(guān)鍵。

二、NASH肝臟巨噬細(xì)胞向M1型極化的機(jī)制

經(jīng)典的M1型巨噬細(xì)胞主要由脂多糖(LPS)或Th1細(xì)胞因子(如干擾素γ)激活，引起促炎反應(yīng)和殺菌作用。影響肝臟巨噬細(xì)胞向M1型極化的因素有很多，包括細(xì)菌、microRNA、細(xì)胞因子、熱休克蛋白等。

有研究發(fā)現(xiàn)，大腸桿菌 NF73-1易位到肝臟，通過TLR2/NLRP3途徑導(dǎo)致肝臟M1型巨噬細(xì)胞增加，并進(jìn)一步激活肝細(xì)胞mTOR-S6K1-SREBP-1/PPAR-α信號(hào)通路，引起小鼠肝細(xì)胞由甘油三酯氧化向甘油三酯合成的代謝轉(zhuǎn)變。肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)堆積和炎癥反應(yīng)促使肝臟由單純性脂肪變性發(fā)展為NASH[10]。腸道菌群通過移位到肝臟而對(duì)巨噬細(xì)胞極化產(chǎn)生影響，提示肝-腸軸可能在NASH發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用。

microRNA是短鏈非編碼RNA，參與轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的調(diào)控。microRNA還可以參與肝臟的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，例如miR-552-3p通過調(diào)節(jié)膽汁酸受體(FXR)和肝臟X受體(LXR)的轉(zhuǎn)錄活性以改善肝臟糖脂代謝紊亂[11]。此外，有研究團(tuán)隊(duì)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，肝細(xì)胞膽固醇負(fù)荷使溶酶體功能受損，誘導(dǎo)肝細(xì)胞釋放外泌體，外泌體以microRNA-122-5依賴的方式影響巨噬細(xì)胞向M1型極化并誘導(dǎo)炎癥發(fā)生[12]。

P38絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)參與經(jīng)典的MAPK信號(hào)通路，是重要的炎癥因子，包括p38α(p38)、p38β1、p38β2、p38γ、p38δ五個(gè)異構(gòu)體，與細(xì)胞炎癥、凋亡和生長(zhǎng)相關(guān)。在高脂飲食(HFD)喂養(yǎng)的小鼠肝臟中，巨噬細(xì)胞p38α通過誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子(TNF-α、CXCL10和IL-6)的分泌介導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型極化。向p38α缺失的巨噬細(xì)胞與正常肝臟細(xì)胞共培養(yǎng)體系中加入TNF-α、CXCL10和IL-6，可以誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞脂質(zhì)積累和炎癥反應(yīng)。p38抑制劑可抑制HFD誘導(dǎo)的非酒精性脂肪性肝炎[13]。

熱休克蛋白12A(HSPA12A)是HSP70家族的一個(gè)成員。有研究驗(yàn)證了HSPA12A 的表達(dá)與肝細(xì)胞癌患者的生存期縮短有關(guān)，提示HSPA12A可能參與了肝臟穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)。在NAFLD小鼠模型中，肝臟巨噬細(xì)胞內(nèi)的HSPA12A通過基因表達(dá)上調(diào)和核移位與丙酮酸激酶M2(PKM2)形成復(fù)合物，介導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型極化，進(jìn)一步通過旁分泌作用調(diào)節(jié)肝細(xì)胞脂肪變性和損傷[14]。在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中，骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)9可以增強(qiáng)NF-κB的核移位，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型極化，并促進(jìn)LPS介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞NF-κB通路的激活，進(jìn)而引起肝細(xì)胞損傷并促進(jìn)NASH發(fā)展[15]。

除了有機(jī)影響因素外，無(wú)機(jī)物同樣可以引起巨噬細(xì)胞向M1型極化。Handa等[16]證實(shí)，無(wú)論是在NAFLD患者還是小鼠肝臟中，肝網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)細(xì)胞(RES)中的鐵超載會(huì)使M1型巨噬細(xì)胞的生物標(biāo)記物(CCL2、CD14、iNOS、IL-1β、IL-6、TNF-α)表達(dá)水平升高。這提示鐵超載會(huì)增加M1巨噬細(xì)胞的數(shù)量，破壞了M1/M2巨噬細(xì)胞極化之間的平衡，導(dǎo)致促炎型巨噬細(xì)胞加速肝臟炎癥和纖維化的形成。另外，有研究發(fā)現(xiàn)在小鼠肝臟中，M2型巨噬細(xì)胞分泌的IL-10可以促進(jìn)M1型巨噬細(xì)胞凋亡，從而抵抗NASH[17]。

三、NASH肝臟巨噬細(xì)胞向M2型極化的機(jī)制

M2型巨噬細(xì)胞在肝臟微環(huán)境免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，可以促進(jìn)肝臟組織修復(fù)以及參與結(jié)構(gòu)重建。在NAFLD中，M2型巨噬細(xì)胞起到對(duì)肝臟的保護(hù)作用，該亞型的細(xì)胞增多可以改善NASH。

Han等[18]發(fā)現(xiàn)在HFD喂養(yǎng)的小鼠肝臟中，維甲酸相關(guān)孤兒受體α(RORα)可以通過誘導(dǎo)klf4(kruppel-like factor 4)增強(qiáng)庫(kù)普弗細(xì)胞向M2極化，在肝細(xì)胞中發(fā)揮抗脂肪生成和抗氧化作用，從而改善小鼠NASH進(jìn)展。膜聯(lián)蛋白A5作為細(xì)胞凋亡、組織修復(fù)、抗磷脂綜合征和炎癥反應(yīng)的參與者，可以直接與PKM2相互作用，促進(jìn)巨噬細(xì)胞表型由促炎的M1型向抗炎的M2型轉(zhuǎn)變，降低M1型巨噬細(xì)胞的糖酵解反應(yīng)，同時(shí)增強(qiáng)氧化磷酸化反應(yīng)，從而改善HFD誘導(dǎo)小鼠的NASH肝臟表現(xiàn)[19]。氧化物酶體增殖激活受體γ(PPAR-γ)是一種配體激活的核受體，通過調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞基因表達(dá)和胰島素細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)來(lái)調(diào)控脂肪細(xì)胞的分化和糖脂代謝。已有研究發(fā)現(xiàn)，PPAR-γ活化在巨噬細(xì)胞極化過程中發(fā)揮重要作用。在NAFLD小鼠模型中，PPAR-γ上調(diào)使脂質(zhì)誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞極化從M1型向M2型轉(zhuǎn)變。提示調(diào)控PPAR-γ活性可能會(huì)平衡脂質(zhì)誘導(dǎo)的M1/M2巨噬細(xì)胞極化，從而阻止NAFLD的發(fā)展[20]。

在脂肪組織中，IL-25通過誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型極化來(lái)促進(jìn)巨噬細(xì)胞脂質(zhì)代謝[21]。該結(jié)果也在HFD誘導(dǎo)的小鼠肝臟中得到證實(shí)。IL-25可以激活肝臟巨噬細(xì)胞和肝細(xì)胞中的IL-13/STAT6軸。在肝臟巨噬細(xì)胞中，IL-25/IL-13/STAT6軸誘導(dǎo)M2a型巨噬細(xì)胞的產(chǎn)生；在肝細(xì)胞中，IL-25可以恢復(fù)IL-25/IL-13/STAT6/IL-25正反饋回路，從而對(duì)肝臟脂肪變性起到保護(hù)作用[22]。另外，番紅素通過提高信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT6)和蛋白激酶B(Akt)的磷酸化水平來(lái)促進(jìn)IL-4誘導(dǎo)的M2極化，進(jìn)而加速脂肪組織細(xì)胞內(nèi)脂肪的分解反應(yīng)[23]。

雖然目前仍沒有治療NAFLD的特效藥，但是已有研究發(fā)現(xiàn)可以改善NAFLD的藥物。國(guó)內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)NAFLD小鼠模型進(jìn)行為期4周的利拉魯肽腹腔注射，發(fā)現(xiàn)小鼠的體質(zhì)量下降，肝臟炎癥、ALT、AST、總膽固醇和甘油三酯水平均得到顯著改善，M2/M1 庫(kù)普弗細(xì)胞的比率升高。體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證得出，利拉魯肽通過cAMP-PKA-STAT3信號(hào)通路調(diào)節(jié)庫(kù)普弗細(xì)胞向M2型極化，從而減輕HFD引起的肝臟脂肪變性和炎癥[24]。另一研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)HFD誘導(dǎo)的小鼠模型進(jìn)行吡非尼酮治療，可以降低脂肪生成和脂肪酸合成相關(guān)基因(Srebp1c、Chrebp、Fasn、Scd1)的表達(dá)并增加脂肪酸氧化相關(guān)基因(Acc、Ppara、Cpt1a、Lcad)的表達(dá)來(lái)減弱肝臟脂質(zhì)過度積累和過氧化。此外，吡非尼酮還減少了肝臟巨噬細(xì)胞的數(shù)量，特別是“促炎”的M1型巨噬細(xì)胞，增加了“抗炎”的M2型巨噬細(xì)胞的數(shù)量，從而改善了NASH小鼠的胰島素抵抗、肝臟炎癥和纖維化。這提示吡非尼酮可能是治療NASH的潛在候選藥物[25]。

四、 小結(jié)

肝臟巨噬細(xì)胞參與NAFLD的發(fā)生和發(fā)展，巨噬細(xì)胞極化在NAFLD的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。其中，M1型巨噬細(xì)胞增加是導(dǎo)致NASH進(jìn)展的關(guān)鍵因素，M2型巨噬細(xì)胞增加會(huì)改善NASH，M1/M2之間的平衡可能是NAFLD發(fā)病機(jī)制和治療策略的切入點(diǎn)。因此，需要更深入地研究巨噬細(xì)胞的極化機(jī)制以及M1/M2在NAFLD各階段的動(dòng)態(tài)變化，這能幫助我們進(jìn)一步了解NAFLD的發(fā)病機(jī)制，為臨床治療提供更新型、更有效的策略。