巨噬細胞在原發性膽汁性膽管炎發病中的作用機制及影響

馬 狄，邰文琳

昆明醫科大學第二附屬醫院檢驗科，昆明 650101

原發性膽汁性膽管炎（primary biliary cholangitis，PBC）是一種由遺傳易感性和環境因素等誘發的自身免疫性疾病，以中年女性高發、存在高滴度自身抗體、非化膿性淋巴細胞性膽管炎為主要臨床特征［1-2］。近幾十年來，由于診療手段、疾病管理的進步，PBC 的發病率逐漸上升，以歐美國家發病率最高［3］。抗原表位的暴露和針對線粒體丙酮酸脫氫酶復合體E2 亞基（E2 subunit of pyruvate dehydrogenase complex，PDC-E2）的免疫耐受喪失是啟動PBC 的關鍵步驟，隨后激活免疫系統導致疾病發展［4］。盡管適應性免疫被認為在PBC 的發生發展中起著至關重要的作用，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胞、自然殺傷細胞（NK細胞）、樹突狀細胞（DC）為主，且肝臟擁有全身80%的巨噬細胞［5］。然而，巨噬細胞在PBC 中的具體作用機制尚不明確。基于PBC 復雜的免疫發病機制和探討巨噬細胞作用機制的迫切性，本文就巨噬細胞在PBC 發病過程中的作用機制和影響相關研究進展綜述如下。

1 PBC發病過程中的先天性免疫與巨噬細胞

盡管適應性免疫被認為在PBC 中起主導作用，但先天性免疫在疾病的啟動和延續過程中的影響是毋庸置疑的。肝臟作為人體重要的免疫器官，接受肝動脈和門靜脈的雙重血供，參與人體重要物質的代謝，獨特的解剖生理使其長期暴露于各種微生物、循環抗原、內毒素和膽汁酸中［6］。為此，免疫系統建立了獨特的肝耐受，允許一定量的循環異物存在而不引發免疫反應，以維持肝臟功能的平衡。當受到微生物或膽汁酸的攻擊時，膽管上皮細胞（biliary epithelia cell，BEC）會對這些慢性刺激做出相應反應，導致BEC 發生凋亡，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 發生的開端［7］。多克隆IgM 的產生、NK 細胞殺傷性增強、病灶區肉芽腫的形成以及先天免疫細胞的擴增都為先天性免疫在PBC發病過程中的重要作用提供了強有力的證據［8-9］。同時，研究［8，10］已證實PBC 患者NK 細胞、單核細胞數量明顯增多，由單核細胞產生的促炎細胞因子水平較高，提示PBC患者先天性免疫系統的激活。

肝臟巨噬細胞包括骨髓來源的組織駐留Kupffer 細胞和外周循環單核細胞來源的巨噬細胞［11］。通常，巨噬細胞不被認為是導致PBC 的罪魁禍首，但其在組織損傷和疾病動態發展過程中發揮了重要作用。巨噬細胞是肝臟內一群擁有功能異質性的細胞群體，受肝臟微環境中不同信號的刺激，巨噬細胞演變出不同的表型，在肝臟的損傷和修復中發揮著不同的作用。在此期間，巨噬細胞可轉化為介導促炎反應的M1 型和調節免疫反應、抗炎、增強傷口愈合的M2 型，兩型之間沒有明顯的界限，取決于組織反應的階段和程度［12］。

2 PBC發病初期巨噬細胞的作用及影響

2.1 Kupffer細胞的防守與破壞 Kupffer細胞作為保護肝臟的第一道防線，與肝竇內皮細胞、常駐DC、黏膜相關不變T 淋巴細胞一起共同維持肝臟的穩態，形成了免疫耐受［7］。位于肝竇內皮上的Kupffer 細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 細胞所吞噬，避免異常免疫反應的發生。在PBC的病理條件下，Kupffer細胞被病原相關分子模式和損傷相關的分子模式激活，Kupffer細胞的表型發生變化從而分泌大量細胞因子和趨化因子，促進免疫細胞的募集，進而加重肝損傷［13］。與對照組相比，在PBC 小鼠Kupffer 細胞中維甲酸早期誘導物1 的表達水平上調，與在NK細胞上表達的活化受體NK細胞2族成員D相互作用，激活NK 細胞，NK 細胞對BEC 表現出增強的殺傷活性，導致BEC 受損釋放自身抗原來激活適應性免疫［14］。另有研究［15］表明，在Kupffer 細胞發揮吞噬作用之后，膽管細胞來源的外泌體長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）-H19 將其激活并促進IL-6 和趨化因子配體2的分泌，進而募集單核細胞浸潤加重肝臟炎癥損傷。

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肉芽腫的形成，肉芽腫是由巨噬細胞吞噬微生物形成的聚集體，其成分包括DC、成纖維細胞、B 淋巴細胞［9］。目前較為被認可的成因是微生物分子模擬假說：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可引發PBC 中的免疫反應［16］。且相較于其他類型的肝臟疾病（病毒性肝炎、非酒精性脂肪性肝炎），PBC 存在門靜脈區和導管周圍巨噬細胞的顯著浸潤，這更加突出了巨噬細胞在PBC發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-巨噬細胞復合物 腸道菌群失調可導致腸道通透性增加，來自腸道的細菌成分或代謝物可通過門靜脈循環進入肝臟，導致肝臟免疫失調［18］。當單核細胞上的Toll 樣受體（Toll-like receptors，TLR）感知這些配體（如微生物產物脂多糖）時，可釋放高水平的促炎細胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12 和TNF-α［7，19］。響應于高水平的促炎細胞因子和脂多糖，巨噬細胞發生M1 極化，M1 巨噬細胞同時分泌IL-10和TNF-α，不斷損傷BEC和肝細胞［20］。

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

2.4 促炎細胞因子/趨化因子與巨噬細胞 BEC 活化后，釋放各種促炎細胞因子和趨化因子，上述因子作為號令者調節肝巨噬細胞的募集。CX3CL1，一種強效化學趨化因子，可吸引表達CX3CR1 的巨噬細胞及效應淋巴細胞進入門靜脈區和BEC。PBC 患者的BEC 表達高水平的CX3CL1［25］，CX3CL1 與磷酸鞘氨醇刺激Kupffer細胞和循環單核細胞趨化性及其M1 極化。此外還有各種單核細胞趨化蛋白（monocyte chemotactic protein，MCP），如MCP-1、MCP-2、MCP-3 在PBC 患者中表達增加，招募單核細胞不斷浸潤并轉化為巨噬細胞［9］。

綜上，在PBC 發病初期，先天性免疫首先響應各種信號，在這一過程中巨噬細胞的作用不可或缺。巨噬細胞首先是聯系先天性免疫和適應性免疫的樞紐，通過一系列活化、極化和分泌，可以招募更多的效應性淋巴細胞進入病灶加重組織損傷。其次，巨噬細胞介導了先天性免疫與BEC 凋亡，AMA-PDC-E2-巨噬細胞結合釋放出更多的TNF 相關的凋亡誘導配體，反之加劇BEC 凋亡釋放更多的PDC-E2，形成一個類似前饋閉環的效應。

3 PBC病程后期巨噬細胞的作用及影響

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

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

一項來自英國愛丁堡大學炎癥研究中心的單細胞測序研究［26］結果表明，在肝纖維化中巨噬細胞增多并與膠原蛋白相關。其他研究［27-28］也觀測到了巨噬細胞與肝硬化的相關性。且一項慢性肝病免疫圖譜研究［29］揭示了巨噬細胞是包括PBC 在內的慢性肝病的關鍵致病驅動因素，其與導管反應、纖維化、肝硬化等密切相關。

膽汁淤積導致肝細胞壞死時，肝細胞釋放出的物質激活巨噬細胞中的炎性小體，導致肝損傷進一步加重。相反，當炎性小體失活時促進巨噬細胞向M2極化，肝臟炎性損傷得到緩解，但肝纖維化加重［30］。一項針對膽汁淤積誘導肝細胞焦亡的研究［31］發現，腫瘤壞死因子受體超家族-12A（Tumor necrosis factor receptor superfamily member-12A，TNFRSF12A）在PBC 患者中表達上調，并與膽汁淤積指標呈正相關，腫瘤壞死因子樣凋亡弱誘導劑（tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis，TWEAK）作為其配體，當膽汁淤積時，可刺激肝細胞產生趨化因子CCL2 和CXCL2，從而誘導巨噬細胞浸潤并產生TWEAK，進一步增強TNFRSF12A 誘導的肝細胞焦亡。

在PBC 后期，雖然疾病的主力軍轉變為適應性免疫，但是巨噬細胞的存在依然與疾病息息相關。分泌的各種炎癥信號維持著肝臟的免疫微環境，且巨噬細胞會向M2 型發生極化，M2 型巨噬細胞推進了肝纖維化與肝硬化的進程。

4 PBC治療與巨噬細胞

鑒于巨噬細胞參與了PBC 不同階段的多個疾病進程，并且涉及到多條信號通路在巨噬細胞中交匯，因此針對巨噬細胞的PBC 治療或可限制肝臟炎癥、緩解膽汁淤積所帶來的肝臟負擔。

在PBC 小鼠模型中耗竭巨噬細胞以后，導管反應減少，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，單核巨噬細胞浸潤減少，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胞數量減少，并伴隨著巨噬細胞從M1 極化到M2 型，且有助于M1發育的IL-6、TNF、MCP-1分泌減少。隨后研究［10］表明JAK1/2 抑制劑通過激活信號傳導及轉錄激活蛋白6-干擾素調節因子4通路促進巨噬細胞M1到M2的極化。在膽汁淤積中，LncRNA-H19對巨噬細胞的活化、極化及募集起關鍵作用，H19 的巨噬細胞特異性缺失可降低巨噬細胞的浸潤和M1 極化，從而減輕肝損傷［11］。β2 腎上腺素能受體通過細胞外調節蛋白激酶/雷帕霉素靶蛋白復合物1信號通路調節華支睪吸蟲感染后肝臟中巨噬細胞的浸潤［32］。非諾貝特通過抑制巨噬細胞中NF-κB通路降低PBC期間促炎細胞因子的分泌［33］。

當前研究已關注到巨噬細胞作為PBC 治療靶點的潛在性，對肝巨噬細胞在PBC 中功能特性和其與免疫系統的相互交聯進行深入研究，將為開發針對PBC 的創新性療法提供必要基礎。

5 小結與展望

如前所述，巨噬細胞貫穿了PBC 發病的始終。從免疫耐受喪失啟動先天性免疫開始，巨噬細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 進入循環，同時募集更多的效應淋巴細胞浸潤激活適應性免疫。感受到微生物刺激時，巨噬細胞也分泌大量促炎細胞因子并發生M1極化。在疾病后期轉化為M2型，與膽汁淤積、肝纖維化和肝硬化密不可分。以上因素共同促進著PBC 的發生與發展，目前PBC 的免疫發病機制尚不完全清楚，從免疫學角度分析PBC 中的巨噬細胞，結合微生物因素及膽汁酸代謝，有望為PBC 的發病機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。

作者貢獻聲明：馬狄負責收集資料及文章撰寫；邰文琳負責文章修改及定稿。