劉藝飄，樊海寧

（青海大學(xué)附屬醫(yī)院 肝膽胰外科，青海 西寧 810016）

肝臟是人體內(nèi)最大的實質(zhì)性器官，具有清除代謝產(chǎn)物和毒素，參與機體固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的作用。肝臟移植術(shù)后出現(xiàn)的免疫耐受主要由肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞以及Kupffer細(xì)胞（Kupffer cells，KCs）介導(dǎo)。其中KCs位于肝血竇內(nèi)，屬于單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)，主要功能是吞噬病原體、處理和提呈抗原、分泌多種細(xì)胞因子、預(yù)防感染、抵御腫瘤等，是肝穩(wěn)態(tài)的第一道防線[1]。從移植后機體進行免疫調(diào)控的角度來看，KCs具有相當(dāng)重要的作用。有研究表明肝移植術(shù)后移植物的存活率與KCs激活后對免疫的調(diào)節(jié)作用有關(guān)[2-3]。

1 肝移植術(shù)后微環(huán)境變化及KCs的激活

供體肝臟經(jīng)過一段時間的保存常常出現(xiàn)缺氧、功能損傷、冷缺血等情況，從而出現(xiàn)不同程度的炎癥反應(yīng)。肝移植術(shù)后門靜脈經(jīng)短暫性斷流后恢復(fù)灌注，KCs被激活，并隨之產(chǎn)生一系列免疫應(yīng)答[4]。供體肝臟經(jīng)門靜脈再灌注后，低代謝下的肝移植物重新啟動代謝而逐漸使氧含量及三磷酸腺苷減少，K+和Ca2+水平發(fā)生明顯變化，細(xì)胞內(nèi)Ca2+增多，無氧糖酵解增加，同時受體反應(yīng)性釋放大量炎癥相關(guān)細(xì)胞因子如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、INF-γ等，趨化因子如CCL1、CCL2、CCL3、CCL5 和CXCL1、CXCL2、CXCL8 等，以及血管活性物質(zhì)如內(nèi)皮舒張因子（endothelium-derivedrelaxing factor，EDRF）、一氧化氮（NO）、前列腺素（prosta glandin，PG）等。同時激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)（kallikrein-kinin system，KKS）釋放緩激肽，使肝移植受者全身阻力降低，動脈壓降低[5]。因此，移植術(shù)后內(nèi)環(huán)境改變可引起肝臟的一系列變化：KCs和樹突狀細(xì)胞激活；抗原提呈細(xì)胞數(shù)量增加；炎性介質(zhì)增加；誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory cells，Tregs）激活以及主要組織相容性蛋白（major histocompatibility complex，MHC）的表達增加[6]。總之，肝移植后免疫應(yīng)答的病理生理過程迅速、復(fù)雜，是影響移植物存活的重要因素。

2 肝移植術(shù)后KCs的極化

肝移植術(shù)后KCs極化方向受多種機制調(diào)控，包括信號通路、轉(zhuǎn)錄因子和表觀遺傳修飾等因素。KCs不同的極化方向?qū)Ω我浦残g(shù)后免疫狀態(tài)有不同的影響作用[7]。研究認(rèn)為KCs可極化為兩個功能不同的亞群，分別通過經(jīng)典活化途徑和替代性活化途徑。M1型KCs可通過干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)激活；M2型KCs可通過IL-4和IL-13誘導(dǎo)激活。M1型KCs可大量分泌炎癥相關(guān)細(xì)胞因子、活性氧中間物（activated epoxy intermediate，ROI）和活性氮的中間物（reactive nitrogen intermediates，RNI），并且可降低IL-10的表達，從而發(fā)揮調(diào)控Th1細(xì)胞免疫反應(yīng)、殺死病原體等作用。M2型KCs可以被進一步分類為M2a型、M2b型、M2c型。激活后的M2型KCs具有很強的吞噬活性，產(chǎn)生大量鳥氨酸和多胺、甘露糖、肝細(xì)胞半乳糖受體等。M2 型KCs分泌抗炎因子抑制炎癥反應(yīng)，具有負(fù)性調(diào)節(jié)排斥反應(yīng)的功能[8-9]。

此外，信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白（signal transducer and activator of transcription，STAT）和干擾素凋節(jié)因子（interferon regulatory factors，IRFs）也可影響KCs的極化[10]。STAT1、STAT3、STAT5和STAT6磷酸化后可以很好地調(diào)節(jié)KCs的極化及其活性。核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的優(yōu)勢活化、STAT1、IRF3、IRF5和IRF8的磷酸化可以促進M1 型KCs極化，增加細(xì)胞毒性和促炎反應(yīng)。M1 型KCs分泌白細(xì)胞介素引發(fā)局部炎癥，同時促進細(xì)胞因子間相互作用放大炎癥反應(yīng)，最終可能導(dǎo)致肝移植手術(shù)失敗。M1型KCs是缺血-再灌注過程的主要參與者，能夠通過招募其他免疫細(xì)胞加重缺血-再灌注導(dǎo)致的肝細(xì)胞損傷。KCs向M1型極化后，抗原提呈能力提升，從而在免疫反應(yīng)中發(fā)揮正向增強作用，導(dǎo)致移植后急性排斥反應(yīng)加重[11]。有研究發(fā)現(xiàn)，M2 型KCs可以減少促炎因子的分泌，增加IL-10、TNF-β等抗炎因子的分泌，有利于肝移植術(shù)后免疫耐受的形成。其中，IL-10可抑制NF-κB的活化，并強烈抑制TNF-α、IL-1β、IFN-γ、IL-2和巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-2的分泌，從而減輕肝移植后的缺血再灌注損傷[10，12]。而STAT3、STAT5和STAT6的磷酸化激活有利于M2型KCs極化[13]。IL-34在M2型KCs極化依賴性急性排斥反應(yīng)（acute rejection，AR）的大鼠肝移植中起重要的免疫抑制作用[14]。另外有研究發(fā)現(xiàn)IL-34在體外通過PI3K/Akt途徑將具有M1型分化傾向的KCs轉(zhuǎn)換為M2型KCs。

3 KCs參與肝移植術(shù)后T淋巴細(xì)胞的活化和分化

目前免疫學(xué)研究認(rèn)為肝移植后免疫耐受與T淋巴細(xì)胞活化和分化有著密不可分的聯(lián)系，肝移植后的免疫應(yīng)答主要由T淋巴細(xì)胞驅(qū)動[15]。現(xiàn)已知T淋巴細(xì)胞活化需要通過兩個信號途徑激活：T淋巴細(xì)胞活化的第一信號為抗原呈遞細(xì)胞（antigen-presenting cells，APCs）將抗原肽-MHC分子復(fù)合物提呈給T淋巴細(xì)胞，T細(xì)胞抗原受體（TCR）特異性識別抗原肽-MHC分子復(fù)合物，使CD4 與MHC-Ⅱ類分子結(jié)合，CD3與CD4向下激活與之相連的酪氨酸激酶，啟動級聯(lián)反應(yīng)。T淋巴細(xì)胞活化的第二信號為T淋巴細(xì)胞與APC表面多個共刺激分子對相互識別結(jié)合。雙信號激活后，PLC-PKC、IP3及PI3K-Ras-MAPK信號通路激活各種轉(zhuǎn)錄因子，誘導(dǎo)促進T淋巴細(xì)胞增殖和分化[16]。KCs較常處于腸道來源的病原體環(huán)境中，在正常生理條件下為了維持穩(wěn)態(tài)和避免過度炎癥反應(yīng)對自身的損傷，自動地降低自身的抗原呈遞作用。但是，一旦受到INF-γ等刺激時，KCs發(fā)揮其抗原呈遞作用，可以迅速激活T淋巴細(xì)胞并啟動適應(yīng)性免疫反應(yīng)[17-18]。

T淋巴細(xì)胞激活后，可繼續(xù)分化為Th1、Th2、Th17和Tregs等輔助性T淋巴細(xì)胞。Th1/Th17與Th2/Treg維持相互平衡狀態(tài)是擁有正常免疫功能的基礎(chǔ)，而其功能的異?；蚴Ш猓梢鸲喾N免疫性疾病。Th1釋放的細(xì)胞因子如IL-2、IFN-γ，Th17釋放的細(xì)胞因子如IL-17、IL-23等，都具有促進炎癥細(xì)胞聚集、增加炎癥相關(guān)細(xì)胞因子釋放、加速肝細(xì)胞壞死凋亡和正向參與免疫調(diào)節(jié)的作用。這些細(xì)胞因子與移植術(shù)后缺血再灌注損傷、AR的發(fā)生密切相關(guān)，并可以抑制Th2 的分化。Th2 釋放的細(xì)胞因子如IL-4、IL-10、IL-13等，Tregs釋放的細(xì)胞因子如IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等，都具有降低免疫應(yīng)答的作用，與移植后增加免疫耐受密切相關(guān)[19-22]。肝移植后激活的KCs既可以上調(diào)MHC-Ⅱ類抗原和共刺激分子的表達，以提高抗原提呈作用，正向誘導(dǎo)Th1細(xì)胞因子的分泌，從而激活更多T淋巴細(xì)胞而誘發(fā)AR；也可以促進Th2 細(xì)胞因子的分泌，從而抑制免疫的過度反應(yīng)[23]。目前，KCs對Th1/Th17與Th2/Treg維持穩(wěn)態(tài)的雙重調(diào)控機制仍需探索。

4 KCs誘導(dǎo)肝移植術(shù)后T淋巴細(xì)胞凋亡

Fas和FasL是一對誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的膜表面蛋白，F(xiàn)asL與Fas特異性結(jié)合后，將凋亡信號傳導(dǎo)至靶細(xì)胞，導(dǎo)致表達Fas的T細(xì)胞死亡。T淋巴細(xì)胞作為免疫活性細(xì)胞，能表達Fas受體[24-25]。而激活后的KCs通過NF-κB途徑，既可以誘導(dǎo)細(xì)胞因子、免疫黏附分子的產(chǎn)生參與免疫調(diào)節(jié)，又可以促進FasL的表達，從而誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞凋亡[24]。T淋巴細(xì)胞凋亡可一定程度達到肝移植的免疫耐受狀態(tài)，主要原因是移植后反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞的缺失[15]。有研究證明，在大鼠肝移植耐受模型中，KCs中FasL表達水平較急性排斥模型明顯升高，活化T淋巴細(xì)胞凋亡增加，而用三氯化釓封閉KCs功能后，F(xiàn)asL水平下降，T淋巴細(xì)胞凋亡減少，這恰恰印證了上述觀點[26-27]。

5 KCs在肝移植術(shù)后清除凋亡細(xì)胞與免疫耐受

腸道微生物與免疫系統(tǒng)有著相互平衡的關(guān)系。肝移植后腸道微生物群的變化與肝移植受者的感染情況以及是否發(fā)生AR之間有著密切聯(lián)系。由腸源性因素誘發(fā)的感染已經(jīng)成為肝移植術(shù)后的主要并發(fā)癥，嚴(yán)重影響著移植物的存活情況。門靜脈匯集了來自腸道的靜脈血，其中可能包含各種病原體、衰老并有損傷的紅細(xì)胞和腸道細(xì)菌毒素等。KCs粘附在肝臟的血管內(nèi)皮細(xì)胞周圍，等待捕獲隨血液流動的病原體及凋亡細(xì)胞[28]。此外，KCs作為一種抗原提呈細(xì)胞，在先天免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)之間架起了一座橋梁。KCs可被許多可吞噬的顆粒和可溶性物質(zhì)所激活，激活的KCs在肝移植術(shù)后清除凋亡細(xì)胞的過程中發(fā)揮著重要作用[29]。

肝移植術(shù)后發(fā)生的細(xì)胞凋亡及KCs對凋亡細(xì)胞的清除是維持免疫耐受的關(guān)鍵因素。細(xì)胞凋亡一般不會引起過度的炎癥反應(yīng)。細(xì)胞凋亡通過多種機制受到嚴(yán)格控制和調(diào)節(jié)，包括Fas/FasL相互作用、細(xì)胞因子如TNF-α和TGF-β等的影響。肝臟中凋亡細(xì)胞的清除有賴于KCs和內(nèi)皮細(xì)胞。凋亡細(xì)胞的不完全清除會使凋亡細(xì)胞積聚并導(dǎo)致移植物損傷，釋放大量促炎因子，從而加重急性排斥反應(yīng)[30]。

肝移植術(shù)后易出現(xiàn)炎癥反應(yīng)，KCs無法正常清除凋亡細(xì)胞時會增加局部微環(huán)境抗炎因子含量。目前研究發(fā)現(xiàn)，肝移植引起的肝臟炎癥反應(yīng)主要由中性粒細(xì)胞和KCs釋放的炎癥相關(guān)細(xì)胞因子共同作用所致。中性粒細(xì)胞和KCs活化有關(guān)的趨化因子包括CCL2、CCL3、CCL5、CCL7、CCL8、CCL13、CCL17和CCL22。在肝移植后，這些炎癥相關(guān)細(xì)胞因子、趨化因子的活化程度更高，這些物質(zhì)聚集更易引發(fā)炎癥反應(yīng)及加重免疫排斥反應(yīng)[31]。因此，凋亡細(xì)胞及時清除與免疫耐受微環(huán)境形成密切相關(guān)。KCs誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡或KCs及時清除凋亡細(xì)胞是建立免疫耐受的基礎(chǔ)。

6 小結(jié)

KCs對先天性和適應(yīng)性免疫至關(guān)重要，可以迅速遏制和清除對人體有害的外源性損傷物質(zhì)和免疫反應(yīng)性物質(zhì)。肝移植后，KCs主要參與炎癥反應(yīng)和免疫耐受的相互平衡過程。目前對KCs在肝移植后的免疫耐受調(diào)控機制仍在不斷的探索當(dāng)中，且由于KCs的發(fā)揮著關(guān)鍵作用，研究以KCs作為調(diào)控的重要靶點誘導(dǎo)肝移植術(shù)后免疫耐受以及肝細(xì)胞再生，可能成為治療肝臟疾病的新方法。