CMI：山东大学张建团队发现树突状细胞上的胆固醇累积逆转慢性乙型肝炎病毒感染诱导的功能障碍

慢性乙型肝炎(CHB)感染仍然是世界范围内一个严重的公共卫生问题；然而，胆固醇水平与慢性乙型肝炎之间的关系尚不清楚。

2022年11月11日，山东大学张建团队在Cellular & Molecular Immunology（IF=22）在线发表题为“Cholesterol accumulation on dendritic cells reverses chronic hepatitis B virus infection-induced dysfunction”的研究论文，该研究表明树突状细胞上的胆固醇累积可以逆转慢性乙型肝炎病毒感染诱导的功能障碍。该研究分离了健康献血者和CHB患者的外周血单个核细胞，以分析游离胆固醇水平、脂筏形成和胆固醇代谢相关途径。生成乙型肝炎病毒(HBV)携带小鼠，并用于确认CHB背景下树突状细胞(DCs)中胆固醇代谢和细胞表面脂筏形成的变化。此外，乙肝病毒携带小鼠免疫重组HBV疫苗(rHBVvac)结合亲脂性他汀类药物，并评估疫苗对乙肝病毒的有效性。分析血清样本的HBsAg、抗-HBs和丙氨酸氨基转移酶水平，评估肝脏样本的HBV DNA、RNA和HBcAg。CHB降低了CHB患者和HBV携带者小鼠树突状细胞上的游离胆固醇水平，抑制了脂筏的形成，而亲脂性他汀类药物促进了树突状细胞上的游离胆固醇积累，恢复了脂筏，同时增强了抗原在体外和体内的呈递能力。

树突状细胞上的胆固醇积累改善了rHBVvac介导的血清HBV DNA、肝内HBV DNA、HBV RNA和HBcAg的消除，促进了rHBVvac介导的HBV特异性CD11ahi CD8αlo细胞的生成和多功能，诱导对HBV再感染的记忆反应的发展，以及HBsAg向抗-HBs的血清转换。总之，该研究表明，在慢性乙型肝炎期间，胆固醇水平在DCs功能障碍中起着重要作用，提示增加DCs上胆固醇积累的策略可能提高疫苗对HBV的治疗效果，并支持慢性乙型肝炎临床治疗的发展。

CHB难以治愈的主要原因是CHB患者肝脏中形成的免疫抑制微环境中有高比例的调节性T细胞、髓系来源的抑制细胞和功能失调的抗原呈递细胞(APCs)。树突状细胞(DCs)作为专业的APCs，代表着先天和适应性免疫反应之间的联系。

先前的研究报道，来自CHB患者的树突状细胞相对于来自健康供体(HDs)的树突状细胞显示出抗原递呈和迁移能力受损。此外，CHB可以诱导一种无能的DC表型，其特征是下调共刺激分子和上调B7-H1(程序性死亡配体1；PD-L1)表达。CHB期间DCs的功能损害促进了HBV特异性T细胞的衰竭，其特征是抑制受体共表达、效应细胞毒活性差、转录谱改变和代谢损伤，导致CHB患者持续感染和肝病进展。然而，慢性乙型肝炎诱发DC功能障碍的机制尚未完全阐明。

机理模式图（图源自Cellular & Molecular Immunology ）

胆固醇是一种不可或缺的脂质分子，在脂筏、主要组织相容性复合体(MHC)分子、T细胞受体(TCRs)、B细胞受体和Toll样受体的形成等多种生物过程中发挥着重要作用。免疫细胞中的胆固醇水平反映了生物合成、摄取、外排和酯化之间的动态平衡。胆固醇生物合成的关键调节因子包括甾醇调控元件结合蛋白2（SREBP2）和两种限速酶[3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)和角鲨烯环氧化酶(SQLE）]。低密度脂蛋白受体(LDLR)是负责外周免疫细胞从循环中摄取胆固醇的主要角色。LDLR通过内吞作用捕获循环中的LDL，之后LDL携带的胆固醇酯通过内溶酶体系统逐渐转化为游离胆固醇。

胆固醇外流是由ATP结合盒(ABC)转运体介导的，包括ABC亚家族A成员1 (ABCA1)和ABC亚家族G成员1/5/8，这些转运体有助于处理细胞中多余的胆固醇或以胆固醇酯的形式储存的多余胆固醇。通过酰基辅酶A：胆固醇酰基转移酶(ACAT;包括ACAT1和ACAT2)储存在脂滴中或用作脂蛋白成分以确保胆固醇稳态。此前有研究表明，抑制胆固醇的酯化可以通过驱动酯化胆固醇向质膜的转运来减少中性脂滴的积累。质膜中的游离胆固醇是脂筏的关键结构成分，可以通过霍乱毒素B亚基(CTxB)的存在来识别。

脂筏作为富含胆固醇的专门化微域，在膜运输和信号转导以及调节免疫细胞表型和功能方面发挥着重要作用。例如，CD8+ T细胞的质膜中富集的游离胆固醇增强了TCR的聚集和免疫突触的形成，伴随着增强的T细胞增殖和功能效应。此外，胆固醇的积累促进脂筏的形成和自然杀伤(NK)细胞的免疫信号活化，进而促进NK细胞对肝癌细胞的效应功能。

在巨噬细胞中，胆固醇积累诱导NOD-、LRR-和含Pyrrin域蛋白3 (NLRP3)炎症小体的激活和MYD88介导的信号通路，从而促进动脉粥样硬化的进展。此外，富含胆固醇的脂筏促进抗原肽-MHCII类复合物在APCs上的积累，从而促进T细胞的体外活化。此外，高胆固醇血症诱导的CD11c+ DCs胆固醇超载会增强这些细胞的抗原呈递和T细胞启动能力，促进B细胞增生，从而增加自身免疫性疾病的风险。这些发现证实了胆固醇在调节免疫细胞激活方面的重要作用；然而，尚不清楚CHB是否影响DCs的胆固醇水平以及随后DC介导的抗HBV免疫反应功能障碍。

在这项研究中，观察了胆固醇水平和慢性乙型肝炎之间的关系。结果表明，CHB降低了树突细胞上的游离胆固醇水平和脂筏的形成，从而促进了HBV的持久性。同时，增加树突状细胞上胆固醇积累的策略可能会提高慢性乙型肝炎临床治疗疫苗的疗效。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41423-022-00939-1