巨噬细胞极化在肝纤维化中的调控作用机制.docx

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1、综述Dol：10.12449JCH240329巨噬细胞极化在肝纤维化中的调控作用机制白小洋以b.2,张旭忆海龙丁向春悟1宁夏医科大学总医院a.感染科，b.医学科学研究院外科学研究室，银川7500002宁夏医科大学临床医学院，银川750000通信作者：丁向春，13619511758(ORCID:0000-0003-0283-9419)摘要：肝纤维化是一种由病毒感染、酒精、化学物质等原因导致的慢性肝损伤的愈合反应，是慢性肝脏疾病进展为肝硬化和肝癌的关键环节。肝巨噬细胞被认为是肝损伤和修复的重要介质，巨噬细胞极化趋向对肝纤维化具有双向调控作用。本文阐述不同表型的肝巨噬细胞在肝纤维化发生发展过程中的作

2、用，以期为纤维化的防治研究提供新思路。关键词：肝纤维化；巨噬细胞；细胞极化基金项目：宁夏自然科学基金项目(2023AAC03584,2023AAC03519)RegulatoryeffectandmechanismofmacrophagepolarizationinliverfibrosisBAIXiaoyangla1b,2,ZHANGXu,b,HAILong,a,DINGXiangchunja.(1.a.DepartmentOflnfectiousDiseases,b.DepartmentofSurgery,AcademyofMedicalSciences,GeneralHospitalof

3、NingxiaMedicalUniversity,Yinchuan7500001China;2.SchoolofClinicalMedicine,NingxiaMedicalUniversity,Yinchuan750000,China)Correspondingauthor:DINGXiangchun,13619511758(OFlCID:0000-0003-02839419)Abstract:Uverfibrosisisthehealingreactionofchronicliverinjurycausedbyvariousfactorssuchasviralinfection,alhol

4、,andchemicalsubstancesandisakeylinkintheprogressionofchronicliverdiseasestolivercirrhosisandlivercancer.Livermacrophagesarensideredimportantmediatorsofliverinjuryandrepair,andthepolarizationtrendofmaophageshasabidirectionalregulatoryeffectonliverfibrosis.Thisarticlereviewstheroleofdifferentphenotype

5、soflivermacrophagesinthedevelopmentandprogressionofliverfibrosis,inordertoprovidenewideasforthepreventionandtreatmentoffibrosis.Keywords:LiverFibrosis;Maaophages;CellPolarizationResearchfunding:NingxiaNaturalScienceFoundation(2023AAC03584,2023AAC03519)肝星状细胞（HSC）的活化被认为是肝纤维化的中心事件，其中活化的HSC转分化为肌成纤维细胞并分泌

6、大量沉积在细胞之间的细胞外基质（ECM）,导致肝纤维化。HSC是肝纤维化发病机制中的关键细胞，但某些免疫细胞如T和B淋巴细胞、NK细胞和巨噬细胞也发挥了重要作用2】。其中，巨噬细胞是最丰富的肝免疫细胞，在肝损伤和随后的肝纤维化过程中也起着关键作用（31.巨噬细胞是先天免疫系统的重要组成部分，巨噬细胞的激活已被证明在某些方面是不可缺少的，如免疫防御、炎症反应、组织重塑和稳态J。巨噬细胞在不同因素的刺激下分化为不同的表型，表现出不同的特征和作用，从而在机体的生理和病理活动中发挥不同的调节功能，这也被称为巨噬细胞的极化效应15】。近年来，大量文献表明巨噬细胞在许多病理生理过程中起着至关重要的作用，如

7、炎症、肿瘤、组织修复和代谢（J.这些病理过程也发生于肝纤维化中，这表明巨噬细胞可能对肝纤维化的发展和逆转起着关键作用随着进一步研究肝纤维化中巨噬细胞的作用，通过靶向巨噬细胞来阻断甚至逆转纤维化病理改变，已被认为是治疗肝纤维化的潜在策略“I.然而，肝巨噬细胞的起源和巨噬细胞极化的机制是复杂的，它们对不同类型的肝病，甚姿寸一种肝病的不同阶段的影响并不相同【13】。此外，在肝纤维化的病理过程中，巨噬细胞可以分化为具有促炎功能的Ml型，以及具有促纤维化和组织重塑作用的M2型。探讨巨噬细胞极化在肝纤维化中的作用机制，以期为肝纤维化的防治提供新的思路。1巨噬细胞概述1.1巨噬细胞的来源巨噬细胞按照来源不同

8、可以分为Kupffer细胞和单核细胞衍生巨噬细胞两类。Kupffer细胞多来源于胚胎卵黄囊细胞、骨髓造血干细胞，有自我维持性、局部增殖性和致耐受性等，单核细胞衍生巨噬细胞多由外周血中循环的单核细胞分化而来，更容易接受信号来促进其功能的分化和浸润。在肝损伤时，KUPffer细胞与单核细胞衍生巨噬细胞有着不同的作用，Kupffer细胞具有吞噬有害物质和调节肝脏免疫反应的哨兵功能，单核衍生巨噬细胞则主要产生炎性因子，并调节肝脏炎症和创伤修复AM】.1 .2巨噬细胞的分型及功能按照功能异质性常分为Ml和M2型巨噬细胞，Ml型巨噬细胞多为促炎和抗肿瘤表型，能被脂多糖（LPS）刺激而激活，表达一系列促炎的

9、细胞因子和招募其他免疫细胞的趋化因子如TNF-a、IL-邛、IL-12、CCL2和活性氧（ROS）,在纤维化过程中的肝损伤期起促炎作用。相反，M2型巨噬细胞多具有抗炎和促肿瘤作用，能被IL-4、IL-13等细胞因子极化，促进组织修复、重塑与血管生成等，在肝纤维化过程中的肝修复期起抗炎作用M2型巨噬细胞根据激活条件的不同，靖眄分为M2axM2b、M2c和M2d四个瞬，M2a亚群主要受IL-4xIL-13激活，能产生CD206.IL-IRa等，哪抗炎与组织重塑的功能；M2b亚群主要受Toll样受体激动剂或免疫复合物激活，能产生Ll0、IL-6、TNF-等，既有抗炎也有促炎的作用；M2c主要受糖皮质

10、激素和IL-IO激活，能产生大量IL-IO与TGF-,有较强抗炎活性,主要介导对凋亡细胞的吞噬作用；M2d亚群是利用Toll样受体激动剂通过腺昔受体刺激产生，包括VEGF与IL-Io,有促进血管生成的作用3U）,在慢性肝病发展时，巨噬细胞会根据炎症和纤维化的程度及时间发生动态变化，产生不同表型在纤维化进程中,Ml型巨噬细胞通常会先出现，针对损伤区域释放一系列促炎因子，而持续高水平的Ml型会造成组织的损伤。当MI型巨噬细胞到达峰值时，M2表型会被激活，通过释放抗炎因子，促进组织的修复、重塑与血管生成。可以说Ml与M2型巨噬细胞极化的平衡决定了肝纤维化的发生发展与结局。巨噬细胞可以在不同的局部微环

11、境下极化成不同的亚群，在肝纤维化组织炎症和损伤的起始、进展中发挥重韵乍用（口2 巨噬细胞极化的机制1.1 1NotCh信号通路NOtCh信号通路包括一系列高度保守的表面受体，参与细胞增殖和凋亡，影响各种生物器官不雌只的发育。研究1发现，Ml型巨量B胞的Notchl受体表达显著增加，而抑制Notchl受体导致Ml极化减少，M2极化增加。近年来，大量文献报道，许多药物可以通过靶向NOtCh信号通路来调节巨噬细胞的极化。例如，黄黄多糖激活NOteh信号通路，诱导Ml极化（叫此外，Zheng等发现，NokhlZJaggedl信号通路可以抑制血赃M2极化。Sl,您航Notch/Jaggedl通路可能是与

12、M2型巨噬细胞极化相关的一些疾病的治疗靶点。1.2 TGFf/Smad信号通路TGF-首先作用于11型受体，然后与I型受体结合形成受体复合物，导致I型受体结构域的磷酸化，从而通过激活其下游信号分子（Smad2和Smad）来调节相关基因的表达C8】。TGF-家族的生长分化因子3通过促进Smad2和Smad3的磷酸化，抑制ML促进M2型的极化。同样，也有多项研究分析TGF-Smad信号通路在促进M2型巨噬细胞极化中的作用。例如，研究W发现，棚皮素通过抑制TGF-l-Smad3通路来抑制M2型的极化。实验表明，Smad3可以被巨噬细胞吞噬直接激活，而独立于TGF-,这可能是通过过氧化物酶体增殖物激活

13、受体（PPAR）促进巨噬细胞向抗炎表型极化。1.3 Janus激酶（JAK）/信嬖用睇录激活S子（STAT）信号通路JAK/STAT通路主要介导细胞因子受体的信号转导MeIFN-Y与受体结合并激活JAK,诱导STATl的磷酸化，从而导致巨噬细胞极化为Ml1221eIFN-Y还可以促进Ml巨噬细胞的代谢开关，进而通过JAK/STAT1途径增强其细胞活力和促炎活性l23,JAK/STAT6是IL-4抑制Ml并诱导M2极化的重要途径3例如，姜黄素通过分泌IL-4和IL-13来上调STAT6的表达，从而诱导MO和Ml巨噬细胞极化为M251。此外，STAT3对M2巨噬细胞的极化具有重要作用。研究W表明，

14、抑制il-6STAT3和JAK3/STAT3信号通路可导致巨噬细胞从M2表型向Ml表型极化。综上所述，Ml巨噬细胞的极化与STATI的磷酸化密切相关，而M2的极化主要依赖于STAT3和STAT6表达的增加。1.4 微小RNA（microRNA）根据目前的研究,microRNA对巨噬细胞极化的作用已经逐渐被强调，主要依赖于对其他信号通路的调控.例如，miR-221-3p通过抑制JAK3/STAT3信号通路促进M2巨噬细胞向M1表型极化【26】。miR-1246通过靶向TERF2IP诱导M2极化，激活STAT3,抑制NF-KB1271e此外,miR-30cxmiR-99a和miR-155均被证明可

15、以抑制M1巨噬细胞的极化，而miR-let7和miR-32则有助于M2的极化2（图1）。3巨噬细胞在肝纤维化中的调控机制巨噬细胞与HSC的交互作用在肝纤维化进程中起着关键作用，两者通过产生各种细胞因子和趋化因子调节HSC的表型，从而导致纤维化表型的出现和细胞外基质的沉积。同时，相关研究表明，巨噬细胞浸润的阻断或耗竭能减少HSC的激活，延缓纤维化的进程.肝巨噬细胞能产生一系列与促纤维化相关的细胞因子和趋化因子，包括细胞因子TGFs血4版衍生生长因子（PDGF）、抗血管内皮生长因子（VEGF）、TNF-xIL-1;趋化因子CCL2、CCL3、CCL5。同样，浸润的单核/巨噬细胞也能产生抗纤维化的介

16、质，如MMP-12xMMP-13等.HSC的激活是细胞外基质的主要来源，也是肝纤维化形成的中心环节LHSC激活的起始和持续时间直接受到肝巨噬细胞的调控一方面，巨噬细胞激活HSC,促进肝纤维化的进展另一方面，在肝纤维化逆转过程中，巨噬细胞可驱动HSC凋亡和细胞外基质降解【32J.巨噬细胞调控肝纤维化的机制很复杂，涉及多种通路和信号分子。其中，NotCh信号通路与多种细胞活性密切相关，通过调节星状细胞活化和巨噬细胞极化在肝纤维化中发挥重要作用.BanSal等133）通过实验证明，抑制Notch通路有助于减少M1型巨噬细胞，促进M2型巨噬细胞极化，以及减少HSC和成纤维细胞的活化。在血吸虫感染诱导的肝纤维化中，NOteh通路抑制了M2型巨噬细胞的极化，从而改善了肝纤维化1。目前，骨髓间充质干细胞移植是一种很有前途的抗纤维化策略。Watanane等】表