非酒精性脂肪性肝炎的免疫细胞介导特征

前言 

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）包括一系列肝脏表现，从肝脏脂肪变性开始，并可能演变为非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、肝硬化甚至肝细胞癌。NAFLD是一个主要的健康负担，其发病率在世界范围内不断增加。目前的预测估计，到2030年，患NAFLD的人群在中国将达3亿多人，在美国将达1亿多人，欧洲主要国家将有1500-2000万人。

虽然NAFLD主要是一种代谢紊乱的疾病，但它涉及多种免疫细胞介导的炎症过程，特别是在达到NASH阶段时，此时炎症成为疾病进展的一部分。肝脏免疫细胞在稳定状态下呈现多样性，在NASH期间进一步演变，直接影响疾病的严重程度。

因此，我们有必要了解免疫细胞参与NASH发病的机制，这将有助于针对性地设计NASH的创新药物，因为到目前为止，我们仍然没有治疗NASH的有效手段。

NASH的病理生理学

NASH是一种复杂的多因素疾病，其确切病因尚不完全清楚。总的来说，多种触发因素可能有助于诱发NASH的特征，即脂肪变性、肝损伤和炎症，它们共同导致纤维化的发生，有时甚至导致HCC。脂肪变性，在大多数情况下，是NAFLD的早期事件，但不一定转变为NASH。诱导NASH发作需要额外的应激，如脂毒性、氧化应激和炎症，它们共同诱导导致肝细胞死亡、炎症和纤维化发展的细胞应激途径。

肝脏脂肪变性通常以肝脏甘油三酯储存增加为特征，可由脂肪组织脂肪分解时释放的循环游离脂肪酸引起，也可由肝脏脂肪酸通过新生脂肪生成合成引起。脂质介导的应激可通过增加肝细胞对凋亡的敏感性而导致肝损伤，肝细胞死亡是NASH发病机制的主要特征。

除了脂质介导的应激和肝细胞死亡外，NASH期间的肝脏环境也会导致氧化应激。NASH期间增加的氧化应激显著诱导肝蛋白酪氨酸磷酸酶的氧化和失活，包括蛋白酪氨酸磷酸酶非受体2型（PTPN2）。肝细胞中PTPN2缺失导致通过信号转导子和转录激活子1（STAT1）和STAT3发出不受控制的信号，分别加速脂肪变性向NASH的进展和NASH向HCC的转变。

因此，NASH期间肝细胞的脂质负荷、氧化应激和炎症共同作用，导致肝细胞死亡，从而导致肝损伤、进一步炎症和组织纤维化。炎症在这些过程中的重要作用表明，富含免疫细胞的肝脏环境影响NASH的发病和严重程度。

稳态下的肝脏免疫系统

除了是一个重要的代谢和解毒器官外，肝脏也是一个重要的免疫器官，含有大量先天性和适应性免疫细胞。肝脏的高度血管化性质，加上其窦状血管中的血流量减少，构成了一个独特的环境，使免疫细胞最大限度地暴露于血源性和肠源性病原体。大多数淋巴样和髓样细胞系可在肝脏中找到，主要分布在窦状体内，但也存在于血管内和包膜下区。

先天类T细胞群，包括γδT细胞，但主要是自然杀伤T（NKT）细胞，在小鼠肝脏中特别丰富。肝脏中也存在几种不表达抗原特异性受体的先天性淋巴细胞（ILC）亚群，包括自然杀伤（NK）细胞、ILC1s、ILC2s和ILC3s。在人类中，肝NK细胞比其他ILC亚群更占优势。

肝脏的免疫监测也涉及传统的CD4+和CD8+αβT细胞，与CD8+T细胞相比，CD4+T细胞的数量减少。一部分CD8+T细胞是在肝实质中发现的长寿命驻留记忆T细胞，并在肝窦中巡逻，在那里它们对再感染产生一线反应。肝脏中也存在原始B细胞和产生抗体的浆细胞，这些浆细胞主要存在于门静脉束中。

关于髓样区室，飞行时间质谱分析已在小鼠肝脏中鉴定出数个树突状细胞（DC）群体，包括常规和浆细胞亚群。绝大多数肝巨噬细胞由Kupffer细胞（KC）代表，这些细胞在胚胎发生期间发育，并通过独立于血单核细胞的自我更新在健康成人肝脏中维持。

总之，肝脏是一个富含免疫细胞的环境，除了在维持体内平衡方面的作用外，在包括NASH在内的几种肝脏疾病的病理学中无疑具有关键作用。

NASH发病机制的免疫调节

不同免疫细胞群与肝细胞、HSC和肝窦内皮细胞之间的复杂串扰肯定在NASH发病期间起重要作用。然而，这种相互作用的复杂性才刚刚开始被发现，到目前为止，我们的许多知识都与NASH发病机制中个体免疫细胞群的研究有关。

B细胞和浆细胞

B细胞产生免疫球蛋白，呈递抗原，并在Toll样受体介导的病原体相关分子模式激活时分泌细胞因子，从而以多种方式影响免疫介导的炎症反应。NASH患者肝脏中有大量B细胞聚集，这些患者具有高度的小叶炎症和纤维化，这表明B细胞可能改变疾病的进程。

B细胞是异质性的，可分为两个主要谱系。B2细胞在次级淋巴器官中被激活，并接受CD4+T辅助细胞（TH）的帮助以产生抗原特异性、高亲和力抗体。B1细胞分泌“天然”抗体，作为先天性免疫反应的一部分。B2细胞缺失与小鼠模型中NASH相关的肝纤维化减少有关，而B1细胞在NASH中的具体作用尚未研究。B细胞激活因子（BAFF）的血清水平在NASH患者中升高，在纤维增生患者中进一步升高。BAFF是一种控制B2细胞而非B1细胞分化和存活的细胞因子。

激活后，B2细胞分化为产生抗体的B细胞或长寿命产生抗体的浆细胞。肝脏在稳定状态下富含产生IgA的浆细胞，在小鼠和人类的NASH期间，这些细胞的数量进一步增加。此外，NASH患者血清IgA水平升高与晚期肝纤维化相关。然而，尽管有证据表明B细胞和IgA参与NASH发病机制，但其潜在机制值得进一步研究。

树突状细胞

局部激活后，DC可迁移至组织引流淋巴结，在那里它们与幼稚T细胞相互作用。DC除了以这种方式诱导适应性免疫反应外，还可以通过其对广泛的病原体相关分子模式（与Toll样受体和其他模式识别受体结合）的反应能力参与局部炎症。两种常规DC亚群（CD103+CDC1和CD11b+CDC2）均存在于肝脏中，并在小鼠NASH期间积聚，但它们对NASH发病机制的影响仍不清楚。

在人类中，NASH患者肝脏cDC1数量增加，cDC1数量增加与NASH疾病特征增加相关。cDC1被证明可促进小鼠肝损伤，但其机制仍有待明确。相比之下，CDC2在NASH中的作用到目前为止还没有得到解决。总的来说，需要进一步的研究来更好地理解CDC在NASH发病机制中的作用以及潜在的机制。

常规CD4+和CD8+T细胞

传统的CD4+TH细胞分化为一系列极化细胞，由它们与特定DC亚群和细胞因子环境的相互作用决定。TH1、TH2和TH17细胞的命运分别以IFN-γ、IL-4和/或IL-13和IL-17的表达为特征。

在NASH小鼠模型中，缺乏典型TH1细胞因子IFN-γ的小鼠对肝损伤和肝纤维化具有明显的保护作用。在这些动物中，纤维化的减少与骨桥蛋白的表达显著降低有关，骨桥蛋白是一种已知的肝纤维化诱导因子，但其潜在机制仍在很大程度上未被探索。此外，IFN-γ诱导的趋化因子CXCL10也参与NASH的发病机制。

几种TH2细胞相关细胞因子在NASH中的作用也有报道。NASH患者血清IL-13水平升高，肝脏中其受体IL-13RA2表达水平升高。IL-13RA2由HSC表达，细胞毒素介导的IL-13RA2+细胞杀伤可在NASH动物模型中阻止肝纤维化。

TH17细胞既可以具有维持肠道屏障以应对共栖状态的稳态功能，也可以具有致病性功能，当致病性引起炎症时，这些功能会助长炎症疾病。NASH患者肝脏TH17细胞和TH17细胞相关基因的表达增加。类似地，在NASH的小鼠模型中，TH17细胞增加，特别是促炎症CXCR3+TH17细胞的一个子集，其驱动NASH的发病。

CD8+T细胞主要产生IFN-γ、TNF和穿孔素等细胞毒性分子。在小鼠和人类的NASH期间，肝脏CD8+T细胞数量增加，尤其是表达CXCR6的CD8+T细胞。脂质调节的CXCR6+CD8+T细胞以穿孔素非依赖、FasL（CD95L）依赖的方式诱导肝细胞杀伤。因此，在饮食诱导的NASH小鼠模型中，CD8+T细胞缺失可减轻肝脏损伤。

总的来说，关于NASH期间T细胞亚群如何被激活并协同促进肝脏炎症的综合机制观点尚不清楚。目前的大多数文献涉及T细胞亚群产生的细胞因子，而不是T细胞本身。

先天类T细胞

与其他器官相比，iNKT细胞在小鼠肝脏中富集，在NASH小鼠模型和NASH患者中增加。iNKT细胞通过其增加肝脏骨桥蛋白表达的能力促进肝纤维化，已知骨桥蛋白可刺激小鼠和人类NASH期间的纤维生成。最近的一项研究表明，iNKT细胞也有利于肝脏脂肪变性，并且与诱导肝脏损伤的CD8+T细胞一起，是NASH发展所必需的。

γδT细胞是存在于稳态肝脏中的天然类T细胞的另一个子集。在NASH期间，小鼠肝脏中的γδT细胞数量增加，并促进肝脏损伤。

血小板

血小板除了在凝血和止血方面的作用外，还参与炎症过程的调节。血小板也参与NASH的发生，事实上，抗血小板治疗以前被证明可以抑制大鼠模型的NASH发病机制，尽管其潜在机制仍不确定。最近的一项研究表明，血小板活化和粘附（而非聚集）以及血小板衍生颗粒在促进NASH中至关重要。在NASH的早期和晚期，血小板与KC相互作用，促进小鼠肝脏脂肪变性、炎症和损伤。此外，血小板以糖蛋白GPIbα依赖性方式促进NASH期间肝脏中炎性细胞的积聚。

中性粒细胞

与感染期间的有益作用相反，中性粒细胞通常通过产生ROS、细胞因子、蛋白酶和中性粒细胞胞外陷阱（NETs）对慢性炎症性疾病产生有害影响。在NASH中，小鼠模型和人类活组织检查均可见肝中性粒细胞浸润。

中性粒细胞聚集是NASH小鼠模型的早期事件。丝氨酸蛋白酶-中性粒细胞弹性蛋白酶的抑制同样影响NASH的早期阶段，中性粒细胞弹性蛋白酶作为NETs的一种成分被释放，NETs在小鼠发生NASH的早期肝脏中被发现，并且在NASH患者的循环中水平升高。在小鼠模型中，使用脱氧核糖核酸酶I去除网状结构可限制肝脏炎症、肝损伤和纤维化，这表明这些结构对NASH进展有不利影响。总的来说，中性粒细胞似乎通过网络形成在NASH的早期发病机制中发挥作用，但它们对疾病后期的作用尚不清楚。

巨噬细胞         

在NASH期间，炎症信号驱动肝脏血单核细胞募集，局部分化为单核细胞衍生的巨噬细胞，从而增加肝脏中巨噬细胞池的大小。最近的研究揭示了NASH小鼠模型中肝巨噬细胞的多样性。

除了对KC池的贡献外，单核细胞在NASH期间也遵循经典的分化途径，导致单核细胞衍生的炎性巨噬细胞的产生。在肝脏中，单核细胞来源的巨噬细胞表达高水平的Spp1、Itgax、Gpnmb、Cd9、Trem2以及其他标记物，在单核细胞来源的KCs中也发现了这些标记物。就其功能而言，小鼠肝脏中单核细胞衍生的巨噬细胞定位于结蛋白+HSCs附近的组织纤维化区域，这表明它们可能参与肝纤维化。

总的来说，不同的免疫细胞群参与了NASH的发病机制，其他免疫细胞亚群（如NK细胞和ILC）的作用仍有待澄清。因此，在NASH期间观察到的肝脏炎症环境很可能是免疫细胞间串扰的协调反应。

NASH免疫调节的治疗前景

目前在临床中没有批准的NASH疗法，但基于免疫调节的药物已经在探索中。例如，过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）激动剂先前已在临床研究中开发和测试，尽管PPARγ和PPARδ主要以调节脂质代谢而闻名，但它们也具有免疫调节特性，如对巨噬细胞的抗炎作用，这可能有助于NASH的潜在临床益处。

最近，已经被批准用于治疗原发性胆管炎的法尼基X受体（FXR）的配体阿苯胆酸（OCA）被重新用于治疗NASH。OCA激活FXR可抑制胆汁酸的产生，促进胆汁酸从肝细胞流出，从而限制胆汁酸在肝脏中的积累。在一项正在进行的III期研究的中期分析中，OCA改善NASH评分并减少纤维化。与PPAR类似，FXR也由免疫细胞表达，不能排除OCA的免疫调节作用，尽管缺乏这种作用的确凿证据。

Cenicriviroc（CVC）是一种CCR2和CCR5双重拮抗剂，已被证明可以在不影响小鼠NASH其他方面的情况下限制纤维化。趋化因子受体CCR2和CCR5由单核细胞和T细胞表达，因此CVC有望限制NASH期间肝脏的免疫细胞浸润。尽管CVC在II期试验中显示出了有希望的结果，但III期研究最近因缺乏有效性而终止。有希望的是，CVC的使用可能与阻断控制T细胞募集的其他趋化因子受体相结合，以更有效地限制NASH。事实上，除了CCR2和CCR5外，T细胞特异性趋化因子受体，如CXCR3或CXCR6也可以作为靶向。

此外，最近的一项研究强调，免疫治疗方法可用于限制NASH小鼠模型中的细胞外基质沉积。该方法基于嵌合抗原受体（CAR）T细胞的开发，该细胞可以靶向并破坏肌纤维母细胞。在这项研究中，CAR-T细胞被设计用于识别和破坏尿激酶型纤溶酶原激活物受体（uPAR）表达的衰老细胞，这些细胞在不同组织中促进组织纤维化。在NASH肝脏中，CAR-T细胞靶向并清除uPAR+HSC和巨噬细胞，从而减少纤维化并改善肝功能。

最后，使用自体巨噬细胞输注已被证明可以限制小鼠模型中的肝纤维化，最近的一项安全性研究表明这种方法在人类中的可行性。这可能是NASH期间限制肝纤维化的另一种途径。

展望

NAFLD是一种复杂的多因素疾病，NASH是导致严重肝脏改变的第一个关键步骤。尽管NASH是在代谢改变的背景下发展起来的，但它具有很强的免疫炎症性。在NASH期间，大量免疫细胞被动员，然而，我们对导致NASH的炎症线索的理解是支离破碎的，需要进一步的研究来更好地理解特异性免疫细胞亚群在该疾病中的作用。

因此，需要更多的努力推动这个方向的研究进展，进行密集的基础、临床前和临床研究，以制定创新的治疗策略，限制NASH的全球负担，满足对抗NASH流行病药物的迫切需求。

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