Kupffer细胞

Kupffer 细胞

Kupffer 细胞（Kupffer cells，KC）是位于肝血窦内的巨噬细胞,寄居于肝血窦内皮细胞之间或之上,是体内固定型巨噬细胞中最大的群体。约占巨噬细胞总数的80%。KC体积较大，呈阿米巴状，有多个膜性突起，并可通过突入内皮细胞下Disse间隙的突起与肝细胞直接接触；细胞核大而圆；胞浆丰富，内含大量核糖体和吞噬体，有发达的内质网、高尔基体和分泌型囊泡。激活的KC变圆，去极化，细胞表面皱缩，脱颗粒，失去伪足，胞内出现许多吞噬溶酶体和透明的空泡。一些激活的KC内还含有致密物质。随KC激活后吞噬功能的增强，胞内还会出现一些碎片和破损的红细胞。

一、KC的表面受体和标志

人类和小鼠的KC的表面受体和标志同一般单核巨噬细胞的表面标志基本一致，每一种表面受体均与其功能密切相关：1．甘露糖受体（mannose receptor）：能与微生物表面的糖蛋白或类似酵母颗粒样物结合，促进胞吞作用；2．脂多糖（LPS）/LPS结合蛋白（LPS binding protein）复合物受体（CD14）：能够与革兰氏阴性细菌表面物质LPS或与LPS结合蛋白组成的复合物相结合，在LPS的信息传递中起启动作用，与KC的激活及对细菌的清除能力有关；3．三种不同IgG的Fc受体，FcγⅠR（CD64），FcγⅡR（CD32），FcγⅢR（CD16）：在启动细胞外杀伤、调理素化和胞吞中发挥作用；4．补体受体-1（CR1，CD35），补体受体-3（CR3，C3biR，CD11b）：CR1与细胞吞噬微生物有关；CR3与LFA-1（CD11a）和CD11c 一起在细胞的粘附中发挥作用；5．其他表面分子：如CD13、CD15、CD68和VLA-4（CD29/CD49d）等；6．KC表面还带有Ia抗原，因而具有抗原呈递作用。

二、KC主要的生物学功能

1．胞吞作用：由于KC所处的解剖位置，使其能够与许多经过门静脉而来的潜在有害物直接接触，如微生物、内毒素、衰老或破裂的细胞等。KC通过细胞表面的受体识别各种配体表位，并通过特异传导途径激活KC的胞吞机制。吞噬的异物被吞噬体内的水解酶消化。除吞噬作用外，KC也可表现出对可溶性物质的胞饮作用，这种作用多数由细胞表面的受体介导，即受体介导的内吞作用。

2．分泌前列腺素类(PG)和反应性氧类物质（reactive oxygen species，ROS）：某些物质与KC接触时可激发其产生前列腺素类，主要是前列腺素D2、E2和血栓素（thormboxane，TX），反应性氧类物质，如超氧化物阴离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）、一氧化氮（NO）等[1]。O2-还可与活性NO结合产生更具毒性的活性基团过氧亚硝酸盐。ROS可与细胞膜表面多不饱和脂肪酸结合，产生多脂肪酸过氧基。这些过氧基可通过电子传递的级联放大效应与蛋白质、脂质和核酸等物质反应，导致这些结构的氧化失活，并使结构蛋白和酶蛋白变性，引起细胞膜通透性增加直至细胞溶解死亡。同时线粒体膜也因氧化受损而引起氧化磷酸化功能障碍，ATP合成减少[2,3]。

3．分泌细胞因子：KC可分泌多种细胞因子参与免疫调节、炎症反应、调控组织和基质修复、肝细胞和肝星状细胞的增生及合成细胞外基质，清除衰老与变形的血细胞和肿瘤细胞。合成和分泌的细胞因子主要有：⑴肿瘤坏死因-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α），①通过与细胞膜TNF受体结合，激活细胞自杀程序，导致细胞凋亡,并与肿瘤患者晚期的恶病质有关；②可激活T、B淋巴细胞并增强其细胞毒作用，与肝窦内的NK细胞激活有关；

③可诱导和上调细胞间粘附分子（intercellular adhesion molecule-1 ，ICAM-1）和血管细胞粘附分子（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1），促进白细胞与血管内皮细胞的粘附；加强内皮细胞MHC-1类抗原的表达，促进血管内皮细胞产生血小板活化因子（platelet activating factor，PAF）、IL-1等炎症介质，并激活白细胞，促进血栓形成[4]。TNF-α还可使白细胞表达CR1和CR3，加强内皮细胞和白细胞的粘附。⑵IL-1、IL-6, 激活的KC分泌IL-1α增加，IL-1α是参与调节免疫和炎症反应的重要细胞因子，还可促进白细胞与肝窦壁粘附，激发窦内皮细胞的胞吞作用；TNF-α、IL-1又可刺激KC合成IL-6。⑶TGF-β，可刺激肝星状细胞和成纤维细胞活化增生。

三、KC与肝脏肿瘤

KC在抑制肝脏肿瘤的形成、生长和转移中发挥着重要作用。其主要机制有：

1．吞噬作用：研究发现在循环血液中标记荧光素的肿瘤细胞很快（24hr内）被KC吞噬，且标记的荧光素出现在KC的溶酶体中。表明KC可通过吞噬作用清除肿瘤细胞，并释放水解蛋白酶直接导致肿瘤细胞溶解。并非所有KC都有均一的吞噬活性，小叶周边区KC 数量多，吞噬功能比中央区强。KC的这种天然抗肿瘤作用与不断从门静脉接受来自肠道的细菌内毒素（LPS）刺激有关[5]。

2．分泌TNF-α：体外研究发现TNF-α对肿瘤细胞有直接溶解和抗增殖作用，在体内可引起肿瘤坏死；TNF-α对毛细血管内皮细胞有直接的细胞毒作用，可造成肿瘤组织局部血流阻断而发生缺血坏死；TNF-α能增强局部单核巨噬细胞系统活性，增强NK细胞的细胞毒作用，协同发挥抗肿瘤作用。

3．分泌氧类物质：NO与KC引起的肿瘤细胞毒作用密切相关。在体外，KC与AH70细胞共同培养可抑制AH70细胞的线粒体功能，而培养介质中亚硝酸盐、硝酸盐产物增多，KC中诱生型一氧化氮合酶（INOS）增高。加入ICAM-1或CD18单克隆抗体或TMB-8钙离子抑制剂后，上述反应被阻断。说明由KC介导的肝肿瘤细胞损伤很大程度上依赖由INOS 产生的NO，且NO的产生由CD18/ICAM-1介导的KC与肿瘤细胞的相互作用激发，其中也包括Ca2+的修饰[6]。但也有研究认为KC的氧化产物是过氧化增生因子诱发肝癌的关键[7]。

4．KC表面存在Fc受体，可通过抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ADCC）直接溶解肿瘤细胞。

在二乙基亚硝胺(Diethylnitrosamine,DENA)诱发试验性肝癌的形成过程中,KC增多,特别是在分化异常结节和癌变结节的周围,偶可见于分化异常的肝细胞之间;且常伴有活化的α-SMA阳性肝星状细胞(hepatic stellate cell ,HSC)增多,.出现于分化异常肝细胞之间的肝窦中。KC、HSC的增多是机体局部对异常分化肝细胞的反应，与DENA引起的炎性坏死无关[8]。

进一步的研究证明KC具有抑制实验性肝癌形成的作用，并可促进实验性肝癌细胞凋亡[9,10]。

在正常和硬化的大鼠肝脏中分别植入大鼠肝细胞肝癌细胞，植入的癌细胞在硬化肝脏中生长得比在正常肝脏中要快得多。因为KC在硬化肝脏中极度减少，吞噬功能显著削弱，且KC相关的细胞因子产物如：IL-1β、TNF-α也相应显著减少。肝硬化是肝细胞肝癌（HCC）的首要促发因素，在其中KC活性的显著减低起着重要作用[11]。

近年来在肿瘤综合治疗中进行了一些激活KC功能抑制肝脏肿瘤生长、抑制肿瘤转移的研究。经粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte macrophage colony stimulating factor GM-CSF）预处理的大鼠KC在体外细胞毒作用增强，在体内抑制肿瘤扩散的能力增强[12]。γ-干扰素（gamma interferonγ-IFN）可通过激活KC减缓肝转移性肿瘤的生长。用含有GM-CSF、IL-2基因的疱疹病毒转染的肝癌细胞免疫大鼠并合用γ-IFN，可同时激活KC和淋巴细胞，明显减少甚至完全抑制肝转移性肿瘤的形成[13]。最近的研究表明胸腺刺激素（thymostimulin，TP-1）对人肝细胞肝癌细胞的细胞毒作用并非直接或间接通过肝细胞介导，而是通过激活KC、释放TNF-α[14]。

四、KC与肝纤维化

肝纤维化是各种慢性肝病发展为肝硬化的必经过程,以细胞外基质(ECM)在肝窦周间隙过渡沉积为特征。近年的研究表明激活后的HSC具有生成ECM，分泌细胞因子以及收缩等多种功能，在肝纤维化的发生发展中起关键性作用[15]。HSC的激活过程十分复杂，受到KC、肝细胞、肝窦内皮细胞以及自身分泌的多种细胞因子的旁分泌和自分泌调节，而KC作为一种炎症细胞在其中起着重要作用。

在实验性肝纤维化模型中，KC的浸润总是先于HSC的激活[16]。无论是从正常大鼠还是从肝纤维化大鼠中分离出来的KC的条件培养液，都能促进HSC的激活。KC条件培养液中起促进HSC激活作用的是KC分泌的多种细胞因子，其中TGFα和β起主要调节作用，且与TGF-β/TGF-α的比值密切相关。TGF-α可诱导HSC表达血小板源性生长因子（PDGF）受体而促进HSC增殖。KC分泌的TGF-β主要以潜伏状态存在，HSC能激活TGF-β，这可能与HSC胰岛素样生长因子（IGF）II表达的上调有关，激活后的TGF-β能抑制HSC的增殖，促进蛋白多糖合成[17,18]。由KC分泌的TNF-α、IL-1等也具有促进HSC激活的作用[19]。

因此，抑制KC分泌细胞因子将有助于抑制HSC的活化和肝纤维化的发展。但迄今为止，尚未发现一种能应用于临床、对肝纤维化有可靠疗效的药物。新近发现的一种炎症抑制