雷軼 李丹 姬素淵 戴雪喻 李斌

肥大細胞(MCs)是1878年P(guān)aul Ehrlich在結(jié)締組織中發(fā)現(xiàn)的能被苯胺染料染色的顆粒細胞[1]，廣泛存在于哺乳動物血管豐富的組織，尤其是皮膚和黏膜等處。早期的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)抗原刺激的MCs能通過其表面FcεR Ⅰ高親和力結(jié)合IgE，從而誘導(dǎo)MCs活化發(fā)生脫顆粒作用，釋放脂質(zhì)介質(zhì)或組胺、肝素等活性介質(zhì)，引起哮喘等速發(fā)型過敏反應(yīng)[2]。而近年來的研究表明，MCs能迅速產(chǎn)生對抗原的反應(yīng)，通過釋放活性因子直接或間接影響抗原呈遞以及T、B細胞的招募和活化，參與機體先天免疫反應(yīng)和獲得性免疫反應(yīng)[3]。此外，MCs被發(fā)現(xiàn)是多種器官病變的重要調(diào)節(jié)者，其在肝臟疾病中與其他組織、細胞的關(guān)系也吸引了越來越多的研究。

一、肥大細胞的分化發(fā)育

MCs廣泛分布于全身各處結(jié)締組織，尤其密集于各組織的血管及神經(jīng)周圍。同時，也大量存在于皮膚、淋巴組織、呼吸道和消化道等黏膜系統(tǒng)中。小鼠MCs可分為結(jié)締組織肥大細胞(CTMC)和黏膜肥大細胞(MMC)。而人類MCs也分為兩種亞型，由不同組織中MCs含有的蛋白酶含量對它們進行分類。一些人體肥大細胞群，如皮膚肥大細胞，同時表達與小鼠CTMC相對應(yīng)的胰酶和糜酶，屬于MCTC；而其他肥大細胞群，如支氣管/細支氣管區(qū)域，缺乏糜酶表達，與小鼠MMC相對應(yīng)，屬于MCT[4]。

現(xiàn)在認為MCs有兩個起源，一是來源于骨髓中CD34+/CD127+骨髓造血干細胞(HSC)，另一條則起源于胚胎期卵黃囊造血產(chǎn)生的早期紅系—髓系前體細胞(EMP)和HSC[5-6]。而HSC或EMP是如何發(fā)育為成熟的MCs仍有爭議，目前普遍認為，外周循壞中的MCs由肥大細胞祖細胞(MCp)分化而來。MCs的分化起始于骨髓或卵黃囊處的HSC分化為多能祖細胞(MPP)，MPP進一步分化為共同髓樣祖細胞(CMP)，隨后CMP分化為粒細胞/單核細胞祖細胞(GMP)，由GMP分化為雙效嗜堿性/肥大細胞祖細胞(BMCP)，BMCP再分化出MCp[7]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，從MPP直接分化而來的Sca-1-Lin-c-Kit+FcεRⅠα-CD27-β7+T1/ST2+細胞群也能在缺乏MCs的小鼠體內(nèi)重新分化為MCs。此外，體外培養(yǎng)β7-/lowGMP也能繼續(xù)分化為MCs[4, 8]。因此，盡管已經(jīng)明確MCp是由髓系細胞發(fā)育而來，但可能存在多條分化發(fā)育的途徑，后續(xù)進一步分化的過程尚不明確。

二、肥大細胞與肝病發(fā)生、發(fā)展關(guān)系

肝臟作為人體主要發(fā)揮代謝功能的器官，在維持機體內(nèi)環(huán)境和系統(tǒng)功能穩(wěn)態(tài)上十分重要。同時，肝臟也是機體免疫系統(tǒng)防線的一部分，肝細胞能表達多種先天免疫受體，行使抗原呈遞細胞的功能。肝臟中還存在多種免疫細胞，特別是在肝血竇處具有吞噬功能的庫普弗細胞等。正常情況下，在肝門管區(qū)便有MCs少量聚集，而在肝損傷后，肝門管區(qū)的MCs數(shù)量顯著增加，并且肝臟中MCs發(fā)生脫顆粒作用，釋放大量生物活性因子如組胺、肝素、類胰蛋白酶、細胞因子等[9, 10]。MCs能誘導(dǎo)多種肝臟疾病的進展，并在這些疾病進展過程中影響膽管反應(yīng)、脂肪變性、肝纖維化和炎癥等，與肝病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[11]。

(一)病毒性肝炎 病毒性肝炎由甲型、乙型、丙型、丁型肝炎病毒感染所致，其中乙型與丙型肝炎病毒可導(dǎo)致慢性肝炎。MCs和肝炎發(fā)展的研究已經(jīng)初見端倪，在丙型肝炎病毒(HCV)感染的患者中發(fā)現(xiàn)肝門脈區(qū)的MCs數(shù)量增加，而且MCs數(shù)量與肝纖維化和肝脂肪變性程度正相關(guān)[12]。表明MCs可能在HCV感染的慢性肝炎中起作用，促進病毒性肝炎相關(guān)的纖維化和脂肪變性。此外在皮下注射四氯化碳，高膽固醇、低酒精、低膽堿飲食誘導(dǎo)的大鼠肝炎模型中發(fā)現(xiàn)，肝臟中C-Kit和干細胞生長因子(SCF)顯著增加，促進MCs增殖。而且血漿中主要由MCs分泌的胰蛋白酶和透明質(zhì)酸也在肝炎大鼠中顯著增加[10, 13]。說明了MCs與肝炎密切相關(guān)，并在一定程度上促進肝炎纖維化進程。

(二)肝細胞癌 肝細胞癌(HCC)是世界上最常見的癌癥之一，手術(shù)切除腫瘤后預(yù)后差，復(fù)發(fā)率高。其中與腫瘤發(fā)展相關(guān)的一個主要方面是腫瘤相關(guān)的炎癥，它對免疫反應(yīng)和治療效果產(chǎn)生負面影響，而腫瘤相關(guān)炎癥與MCs、巨噬細胞、樹突狀細胞、淋巴細胞等都有所關(guān)聯(lián)。

圖1 肥大細胞分化過程

早期在HCC和肝內(nèi)膽管細胞癌(ICC)患者中發(fā)現(xiàn)，患者肝臟中MCs數(shù)量顯著高于正常人，MCs可能在HCC和ICC的纖維化或腫瘤免疫過程中發(fā)揮作用[14]。而后在HCC患者的研究中發(fā)現(xiàn)，表達IL-17的MC會聚集在腫瘤周圍，并且腫瘤中具有較多的IL-17+MCs細胞的患者存活率顯著低于瘤內(nèi)具有較少IL-17+MCs細胞的患者。臨床上也發(fā)現(xiàn)IL-17及高表達IL-17的MCs細胞是HCC預(yù)后差的原因之一，而且證明IL-17能促進腫瘤生長和血管生成，癌周表達IL-17的MC能促進腫瘤相關(guān)的炎癥反應(yīng)，從而影響機體正常免疫反應(yīng)[15-16]。此外，另有研究發(fā)現(xiàn)，MC脫顆粒產(chǎn)生的組胺能刺激人肝癌細胞系HA22T/VGH生長，且HCC患者MCT密度增加，與微血管密度呈正相關(guān)，表明MC除了直接促進癌細胞增殖還可能有助于HCC的血管生成[10]。除此以外，MC還與腫瘤微環(huán)境中其他類型免疫細胞相互作用，例如Treg等，從而影響HCC分期與預(yù)后。

(三)肝臟移植免疫排斥 急性同種異體肝移植排斥反應(yīng)的三個主要特征是門靜脈炎癥、膽管損傷和靜脈內(nèi)皮炎，慢性排斥反應(yīng)的特征是小膽管的特異性損傷、丟失和(或)泡沫細胞閉塞性動脈炎[17]。而炎癥可能是引起慢性移植排斥的關(guān)鍵。如前所述，正常肝組織中，門管區(qū)附近的MC數(shù)量較少，損傷后，在門管區(qū)和受損膽管附近發(fā)現(xiàn)大量浸潤性肝MC。而在慢性移植排斥和急性移植排斥中發(fā)現(xiàn)門管區(qū)MC顯著增加，MCT和c-Kit+MC數(shù)量也有所增加，暗示MC可能調(diào)控炎癥進程，促進移植免疫排斥的發(fā)生[18]。但在肝移植耐受的大鼠肝臟中發(fā)現(xiàn)SCF和C-Kit，MC釋放的組胺、MC數(shù)量都有一定程度上升，并且MC與Treg、γδ T細胞、肝祖細胞發(fā)生相互作用。此外，體外實驗證明，MC能通過脫顆粒作用釋放的活性因子促進γδ T細胞、肝祖細胞增殖生長[19]。提示MC可能有助于緩解肝移植免疫排斥帶來的炎癥損傷，從而緩解肝移植免疫排斥，而這又與先前的結(jié)果有所矛盾?？傊?，MC在肝臟移植免疫排斥中的作用和移植后細胞增殖和免疫應(yīng)答中的作用尚存爭議，仍然有待進一步研究。

(四)酒精性脂肪肝 在飲酒的人群中只有少數(shù)人會患上與酒精有關(guān)的肝病，包括酒精性脂肪變性、肝炎、肝硬化和肝細胞癌。臨床上血清胰蛋白酶通常與診斷酒精誘導(dǎo)的損傷相關(guān)，研究顯示，在重度飲酒者的血清中胰蛋白酶水平低于正常人，在非酒精性脂肪性肝炎患者中也發(fā)現(xiàn)糜酶活性增強，且在使用糜酶抑制劑治療后，能減輕肝臟脂肪變性和纖維化[20]。此外，高濃度酒精攝入也可能會誘導(dǎo)肝臟中MC脫顆粒產(chǎn)生的組胺誘發(fā)炎癥反應(yīng)，損傷周圍組織[10]。而在西方飲食NASH患者的肝臟和野生型小鼠中發(fā)現(xiàn)，MC能通過上調(diào)醛脫氫酶1家族成員A3，同時下調(diào)microRNA-144-3 prime，促進NAFLD向NASH進展，相反，MC缺陷的小鼠能改善NAFLD的表型[21]。因此，攝入酒精可能在多方面影響免疫功能，從而直接或間接影響MC數(shù)量和活性，導(dǎo)致一系列肝臟炎癥或疾病產(chǎn)生。

三、肝臟肥大細胞調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)

(一)MCs與Treg Treg細胞是具有免疫抑制功能的T細胞亞群，對調(diào)控腫瘤微環(huán)境免疫抑制、免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)等發(fā)揮重要作用。如上文所述，在接受肝移植的患者中，受者肝臟中MCs和Treg、γδ T細胞存在相互作用，并且在慢性排斥患者和耐受患者肝臟中發(fā)現(xiàn)MCs的數(shù)量顯著提升，提示MC可能在移植排斥中發(fā)揮重要作用[22]。而在腫瘤中發(fā)現(xiàn)Mcs的浸潤與Treg的浸潤呈正相關(guān)， MCs和Treg之間的相互作用能影響腫瘤誘導(dǎo)的炎癥強度，進而促進或抑制腫瘤生長?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)活化的Treg能通過分泌IL-9、SCF促進MCs的生長和活化，并且對MCs募集起到關(guān)鍵作用，而活化的MCs能通過直接釋放TGF-β提高Treg免疫抑制能力，或通過釋放其他活性因子間接促進TGF-β活化或釋放，進而促進Treg浸潤，提升其免疫抑制能力[23]。還有研究發(fā)現(xiàn)，LPS/IFN-γ刺激后的MCs能表達MHC-Ⅱ類分子，并通過其與Treg相互作用，刺激Treg的增殖[24]。此外，Treg上表達的OX40能結(jié)合MCs上表達的OX40L，促進Treg和MCs長時間相互作用，并且通過抑制MCs從外界攝取Ca2+來抑制MCs脫顆粒[25]。

圖2 MCs與其他肝臟免疫細胞相互作用

(二)MCs與庫普弗細胞 庫普弗細胞是散在于肝臟血管竇的巨噬細胞，參與肝臟和全身對病原體的免疫反應(yīng)，并在介導(dǎo)肝損傷和修復(fù)中處于關(guān)鍵地位。庫普弗細胞能產(chǎn)生無活性的IL-18前體， IL-18前體被MCs裂解成有生物活性的IL-18，反過來刺激MCs脫顆粒產(chǎn)生IL-4、IL-13、組胺等，促進MCs增殖并參與調(diào)控炎癥反應(yīng)[26]。另外也有報道，庫普弗細胞上表達的肝X受體(LXR)能減少肝臟中CCL11、CCL24(屬于嗜酸性粒細胞特異性趨化因子家族，作為MCs上表達的CCR3的配體)表達，從而抑制肝臟中MCs的招募和MCs分泌促炎因子(如IL-1、IL-6等)[27]。

(三)MCs與B細胞 B細胞主要功能是呈遞抗原并產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫反應(yīng)，作為獲得性免疫反應(yīng)中重要的一部分，B細胞已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在HCC、NASH等多種肝臟疾病中發(fā)揮作用。MCs能在IL-4存在時，通過CD40-CD40L依賴的途徑促進B細胞類別轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生更多IgE型抗體[28]。并且，也有報道MCs通過OX-40-OX40L途徑誘導(dǎo)B細胞轉(zhuǎn)換為分泌IgA和IgE的細胞[29]。相應(yīng)的，IgE也能反過來促進MCs的活化和脫顆粒過程[2]。

綜上所述，隨著研究的深入，對MCs功能的認識不再局限于超敏反應(yīng)中。Mcs在肝臟疾病中作為重要的調(diào)節(jié)細胞，能與其他免疫細胞相互作用，共同參與調(diào)節(jié)肝炎、HCC、肝移植排斥等多種肝臟疾病發(fā)生發(fā)展。但目前針對MCs應(yīng)用的臨床研究依然集中于MCs本身或其脫顆粒釋放的組胺、胰蛋白酶/糜酶等，其在肝臟中的浸潤和活化機制以及與其他免疫細胞特別是Treg、γδT細胞的相互作用仍然有待更深入的研究。相信在未來臨床上能利用MCs在調(diào)控炎癥方面的作用或與其他免疫細胞的相互作用機制，為治療肝臟疾病提供更多選擇。