巨噬细胞在原发性胆汁性胆管炎发病中的作用机制及影响

马 狄，邰文琳

昆明医科大学第二附属医院检验科，昆明 650101

原发性胆汁性胆管炎（primary biliary cholangitis，PBC）是一种由遗传易感性和环境因素等诱发的自身免疫性疾病，以中年女性高发、存在高滴度自身抗体、非化脓性淋巴细胞性胆管炎为主要临床特征［1-2］。近几十年来，由于诊疗手段、疾病管理的进步，PBC 的发病率逐渐上升，以欧美国家发病率最高［3］。抗原表位的暴露和针对线粒体丙酮酸脱氢酶复合体E2 亚基（E2 subunit of pyruvate dehydrogenase complex，PDC-E2）的免疫耐受丧失是启动PBC 的关键步骤，随后激活免疫系统导致疾病发展［4］。尽管适应性免疫被认为在PBC 的发生发展中起着至关重要的作用，但先天性免疫的作用同样不可或缺，并贯穿疾病的始终。先天性免疫主要以巨噬细胞、自然杀伤细胞（NK细胞）、树突状细胞（DC）为主，且肝脏拥有全身80%的巨噬细胞［5］。然而，巨噬细胞在PBC 中的具体作用机制尚不明确。基于PBC 复杂的免疫发病机制和探讨巨噬细胞作用机制的迫切性，本文就巨噬细胞在PBC 发病过程中的作用机制和影响相关研究进展综述如下。

1 PBC发病过程中的先天性免疫与巨噬细胞

尽管适应性免疫被认为在PBC 中起主导作用，但先天性免疫在疾病的启动和延续过程中的影响是毋庸置疑的。肝脏作为人体重要的免疫器官，接受肝动脉和门静脉的双重血供，参与人体重要物质的代谢，独特的解剖生理使其长期暴露于各种微生物、循环抗原、内毒素和胆汁酸中［6］。为此，免疫系统建立了独特的肝耐受，允许一定量的循环异物存在而不引发免疫反应，以维持肝脏功能的平衡。当受到微生物或胆汁酸的攻击时，胆管上皮细胞（biliary epithelia cell，BEC）会对这些慢性刺激做出相应反应，导致BEC 发生凋亡，由于缺乏谷胱甘肽化，BEC 最终释放出免疫原性完整的PDC-E2 凋亡小泡，肝脏耐受性遭到破坏，即为PBC 发生的开端［7］。多克隆IgM 的产生、NK 细胞杀伤性增强、病灶区肉芽肿的形成以及先天免疫细胞的扩增都为先天性免疫在PBC发病过程中的重要作用提供了强有力的证据［8-9］。同时，研究［8，10］已证实PBC 患者NK 细胞、单核细胞数量明显增多，由单核细胞产生的促炎细胞因子水平较高，提示PBC患者先天性免疫系统的激活。

肝脏巨噬细胞包括骨髓来源的组织驻留Kupffer 细胞和外周循环单核细胞来源的巨噬细胞［11］。通常，巨噬细胞不被认为是导致PBC 的罪魁祸首，但其在组织损伤和疾病动态发展过程中发挥了重要作用。巨噬细胞是肝脏内一群拥有功能异质性的细胞群体，受肝脏微环境中不同信号的刺激，巨噬细胞演变出不同的表型，在肝脏的损伤和修复中发挥着不同的作用。在此期间，巨噬细胞可转化为介导促炎反应的M1 型和调节免疫反应、抗炎、增强伤口愈合的M2 型，两型之间没有明显的界限，取决于组织反应的阶段和程度［12］。

2 PBC发病初期巨噬细胞的作用及影响

2.1 Kupffer细胞的防守与破坏 Kupffer细胞作为保护肝脏的第一道防线，与肝窦内皮细胞、常驻DC、黏膜相关不变T 淋巴细胞一起共同维持肝脏的稳态，形成了免疫耐受［7］。位于肝窦内皮上的Kupffer 细胞常暴露于血液和肠道的各种代谢物、病原体之中，正常情况下这些异物被Kupffer 细胞所吞噬，避免异常免疫反应的发生。在PBC的病理条件下，Kupffer细胞被病原相关分子模式和损伤相关的分子模式激活，Kupffer细胞的表型发生变化从而分泌大量细胞因子和趋化因子，促进免疫细胞的募集，进而加重肝损伤［13］。与对照组相比，在PBC 小鼠Kupffer 细胞中维甲酸早期诱导物1 的表达水平上调，与在NK细胞上表达的活化受体NK细胞2族成员D相互作用，激活NK 细胞，NK 细胞对BEC 表现出增强的杀伤活性，导致BEC 受损释放自身抗原来激活适应性免疫［14］。另有研究［15］表明，在Kupffer 细胞发挥吞噬作用之后，胆管细胞来源的外泌体长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）-H19 将其激活并促进IL-6 和趋化因子配体2的分泌，进而募集单核细胞浸润加重肝脏炎症损伤。

2.2 肉芽肿的形成 在PBC 的早期阶段，先天性免疫激活的最典型病理组织特征为门静脉区肉芽肿的形成，肉芽肿是由巨噬细胞吞噬微生物形成的聚集体，其成分包括DC、成纤维细胞、B 淋巴细胞［9］。目前较为被认可的成因是微生物分子模拟假说：PBC 中存在的自身抗原为PDC-E2，而大肠杆菌的PDC-E2 与人类PDC-E2 存在高度同源性，大肠杆菌异位到肝脏时可引发PBC 中的免疫反应［16］。且相较于其他类型的肝脏疾病（病毒性肝炎、非酒精性脂肪性肝炎），PBC 存在门静脉区和导管周围巨噬细胞的显著浸润，这更加突出了巨噬细胞在PBC发病初期肉芽肿形成中的重要意义［12，17］。

2.3 肠-肝-免疫轴与抗线粒体抗体（AMA）-PDC-E2-巨噬细胞复合物 肠道菌群失调可导致肠道通透性增加，来自肠道的细菌成分或代谢物可通过门静脉循环进入肝脏，导致肝脏免疫失调［18］。当单核细胞上的Toll 样受体（Toll-like receptors，TLR）感知这些配体（如微生物产物脂多糖）时，可释放高水平的促炎细胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12 和TNF-α［7，19］。响应于高水平的促炎细胞因子和脂多糖，巨噬细胞发生M1 极化，M1 巨噬细胞同时分泌IL-10和TNF-α，不断损伤BEC和肝细胞［20］。

BEC 上的TLR 同样会感知这些配体，导致BEC 被激活从而释放大量促炎细胞因子/趋化因子破坏免疫耐受并维持炎症状态，募集效应淋巴细胞浸润加剧肝损伤［21］。研究［7］证实，PBC 患者BEC 表面TLR4（脂多糖受体）表达增加，并且在刺激条件下分泌高水平的TNF-α、IL-1、IL-8 促进肝脏炎症。各种炎性攻击导致BEC 损伤，释放出免疫原性完整的PDC-2凋亡小体，被循环的AMA识别后形成抗原-抗体复合物来激活肝巨噬细胞，此时AMAPDC-E2-巨噬细胞复合物的形成可诱导促炎细胞因子的大暴发，维持BEC 的凋亡和炎症状态，继续刺激M1极化共同造成胆管损伤［22］。其中释放的高水平IL-12在PBC的发展中起核心作用［23-24］。在体外将PBC 患者单核细胞衍生的巨噬细胞与PDC-E2 共培养，可增加TNF 相关的凋亡诱导配体表达，从而加剧BEC的凋亡［18］。

2.4 促炎细胞因子/趋化因子与巨噬细胞 BEC 活化后，释放各种促炎细胞因子和趋化因子，上述因子作为号令者调节肝巨噬细胞的募集。CX3CL1，一种强效化学趋化因子，可吸引表达CX3CR1 的巨噬细胞及效应淋巴细胞进入门静脉区和BEC。PBC 患者的BEC 表达高水平的CX3CL1［25］，CX3CL1 与磷酸鞘氨醇刺激Kupffer细胞和循环单核细胞趋化性及其M1 极化。此外还有各种单核细胞趋化蛋白（monocyte chemotactic protein，MCP），如MCP-1、MCP-2、MCP-3 在PBC 患者中表达增加，招募单核细胞不断浸润并转化为巨噬细胞［9］。

综上，在PBC 发病初期，先天性免疫首先响应各种信号，在这一过程中巨噬细胞的作用不可或缺。巨噬细胞首先是联系先天性免疫和适应性免疫的枢纽，通过一系列活化、极化和分泌，可以招募更多的效应性淋巴细胞进入病灶加重组织损伤。其次，巨噬细胞介导了先天性免疫与BEC 凋亡，AMA-PDC-E2-巨噬细胞结合释放出更多的TNF 相关的凋亡诱导配体，反之加剧BEC 凋亡释放更多的PDC-E2，形成一个类似前馈闭环的效应。

3 PBC病程后期巨噬细胞的作用及影响

PBC 发病初期包括免疫耐受的破坏和BEC 的自身免疫反应，PBC 发病后期则为胆汁淤积、肝纤维化甚至肝硬化，这是疾病更加严重的进展性阶段，巨噬细胞的作用及影响如下。

在PBC 后期，表达CC 基序趋化因子受体2（C-C motif chemokine receptor 2 gene，CCR-2）的肝巨噬细胞被募集到病灶并伴有巨噬细胞数量增加［9］。同时，胆管细胞来源的外泌体lncRNA-H19 通过CCL-2/CCR-2 信号通路激活肝巨噬细胞，增强其分化和趋化性，从而加重了胆汁淤积中的肝脏炎症［15］。

一项来自英国爱丁堡大学炎症研究中心的单细胞测序研究［26］结果表明，在肝纤维化中巨噬细胞增多并与胶原蛋白相关。其他研究［27-28］也观测到了巨噬细胞与肝硬化的相关性。且一项慢性肝病免疫图谱研究［29］揭示了巨噬细胞是包括PBC 在内的慢性肝病的关键致病驱动因素，其与导管反应、纤维化、肝硬化等密切相关。

胆汁淤积导致肝细胞坏死时，肝细胞释放出的物质激活巨噬细胞中的炎性小体，导致肝损伤进一步加重。相反，当炎性小体失活时促进巨噬细胞向M2极化，肝脏炎性损伤得到缓解，但肝纤维化加重［30］。一项针对胆汁淤积诱导肝细胞焦亡的研究［31］发现，肿瘤坏死因子受体超家族-12A（Tumor necrosis factor receptor superfamily member-12A，TNFRSF12A）在PBC 患者中表达上调，并与胆汁淤积指标呈正相关，肿瘤坏死因子样凋亡弱诱导剂（tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis，TWEAK）作为其配体，当胆汁淤积时，可刺激肝细胞产生趋化因子CCL2 和CXCL2，从而诱导巨噬细胞浸润并产生TWEAK，进一步增强TNFRSF12A 诱导的肝细胞焦亡。

在PBC 后期，虽然疾病的主力军转变为适应性免疫，但是巨噬细胞的存在依然与疾病息息相关。分泌的各种炎症信号维持着肝脏的免疫微环境，且巨噬细胞会向M2 型发生极化，M2 型巨噬细胞推进了肝纤维化与肝硬化的进程。

4 PBC治疗与巨噬细胞

鉴于巨噬细胞参与了PBC 不同阶段的多个疾病进程，并且涉及到多条信号通路在巨噬细胞中交汇，因此针对巨噬细胞的PBC 治疗或可限制肝脏炎症、缓解胆汁淤积所带来的肝脏负担。

在PBC 小鼠模型中耗竭巨噬细胞以后，导管反应减少，胆汁淤积和肝纤维化均得到改善［13］。同样在PBC小鼠中将CCR-2 敲除或使用其抑制剂后，单核巨噬细胞浸润减少，胆汁淤积症减轻［17］。使用JAK（Janus激酶）1/2抑制剂后观察到，PBC 小鼠肝脏和腹膜中的巨噬细胞数量减少，并伴随着巨噬细胞从M1 极化到M2 型，且有助于M1发育的IL-6、TNF、MCP-1分泌减少。随后研究［10］表明JAK1/2 抑制剂通过激活信号传导及转录激活蛋白6-干扰素调节因子4通路促进巨噬细胞M1到M2的极化。在胆汁淤积中，LncRNA-H19对巨噬细胞的活化、极化及募集起关键作用，H19 的巨噬细胞特异性缺失可降低巨噬细胞的浸润和M1 极化，从而减轻肝损伤［11］。β2 肾上腺素能受体通过细胞外调节蛋白激酶/雷帕霉素靶蛋白复合物1信号通路调节华支睾吸虫感染后肝脏中巨噬细胞的浸润［32］。非诺贝特通过抑制巨噬细胞中NF-κB通路降低PBC期间促炎细胞因子的分泌［33］。

当前研究已关注到巨噬细胞作为PBC 治疗靶点的潜在性，对肝巨噬细胞在PBC 中功能特性和其与免疫系统的相互交联进行深入研究，将为开发针对PBC 的创新性疗法提供必要基础。

5 小结与展望

如前所述，巨噬细胞贯穿了PBC 发病的始终。从免疫耐受丧失启动先天性免疫开始，巨噬细胞积极参与其中不断造成肝组织破坏，促使BEC 凋亡释放PDC-E2 进入循环，同时募集更多的效应淋巴细胞浸润激活适应性免疫。感受到微生物刺激时，巨噬细胞也分泌大量促炎细胞因子并发生M1极化。在疾病后期转化为M2型，与胆汁淤积、肝纤维化和肝硬化密不可分。以上因素共同促进着PBC 的发生与发展，目前PBC 的免疫发病机制尚不完全清楚，从免疫学角度分析PBC 中的巨噬细胞，结合微生物因素及胆汁酸代谢，有望为PBC 的发病机制与治疗研究提供新思路。

利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。

作者贡献声明：马狄负责收集资料及文章撰写；邰文琳负责文章修改及定稿。