肝星状细胞功能的研究进展

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肝星状细胞功能的研究进展
刘伟贺福初姜颖
【关键词】肝星状细胞;肝纤维化;肝再生·免疫
Advancesinhepaticstdhtecellfunctionsresearch删阡兢HEFu-chu,JIANGYing.
[KeywordslHepaticstellatecell;Liverfibrosis;Liverregeneration;Immunity
[Vimauthor’saddress]StateKeyLaboratoryofProteomic&BeijingProteomeReseamhCenter,,BeijingInstituteofRadiationMedicine,Beijing102206,China
Correspondingauthor:JIANGYing,Email:jiangy@hupo.org.cn肝星状细胞(HSC)位于肝窦状隙的Disse腔,介于有窗孔(fenestrated)结构的肝窦内皮细胞和肝实质细胞之间f11。

人们对HSC的来源还不清楚,最近有研究表明其分化自骨髓内的干细胞12J。

同时,HSC也表达神经分子如神经胶质酸性蛋白和突触素,人们现在对HSC的非免疫功能了解比较多,包括维生素A代谢、肝纤维化,肝血流量调节和肝再生。

近几年的研究发现拓展了传统上认为的HSC功能范围。

肝脏免疫是肝内多种细胞,包括库普弗细胞、内皮细胞、实质细胞和多种淋巴细胞如自然杀伤细胞、自然杀伤T淋巴细胞及T淋巴细胞等通过复杂相互作用引起的f3J。

因此,分析肝脏特定细胞类型的功能是一个巨大的挑战。

最近的研究表明,HSC在维甲酸(retinoicacid)介导T淋巴细胞分化过程中起重要作用,同时也是肝内一种潜在的祖细胞。

一、HSC的非免疫功能
1.维生素A的稳态平衡:维生素A在维持视力,保持皮肤完整性和抵御感染中起重要作用。

HSC储存了人体的大部分视黄醇(retin01),是维生素A吸收、存储和代谢的主要场所。

视黄醇和视黄酯(rettnylester)在小肠以糜乳颗粒的形式从毛细淋巴管吸收。

肝实质细胞清除糜乳颗粒后吸收视黄酯,视黄醇结合蛋白与之结合并将其水解为视黄醇。

HSC通过细胞表面受体吸收视黄醇结合蛋白结合的视黄醇,将其酯化后l猢旨滴存储,或酯化后与视黄醇结合蛋白结合,然后分泌出细胞。

此外,HSC通过乙醇脱氢酶(ethanoldehydrogenase)氧化视黄醇为视黄醛(reUnal)。

视黄醛是视网膜上光感受器中视紫红质的重要组分。

视黄醛也可被视黄醛脱氢酶(retila.aldehydrogenase)氧化成具有转录调节活性的维甲酸。

2.细胞外基质(ECM)生成和肝纤维化发生:正常肝脏中,ECM的合成和降解是动态平衡的,HSC合成ECM的同时也分泌降解ECM的基质金属蛋白酶来维持肝脏正常的三维结构。

在分泌基质金属蛋白酶的同时,HSC也分泌金属作者单位:102206北京,军事医学科学院放射与辐射医学研究所.北京蛋白质组研究中心、蛋白质组学国家重点实验室刘伟男,24岁,硕士研究生。

通讯作者:姜颖,Emafl:jiangy@hupo.org.cn
·继续教育园地·
蛋白酶组织抑制弃畸,基质金属蛋白酶与金属蛋白酶组织抑制剂结合后失活。

肝损伤发生后,金属蛋白酶组织抑制剂的持续表达抑制了基质金属蛋白酶的活性,导致ECM降解减少,引起ECM的大量堆积。

ECM的积聚紊乱造成肝纤维化可能发展成为不可逆的肝硬化或肝衰竭。

各种因素引起的肝脏损伤,如病毒感染、乙醇及代谢病,均会导致HSC的活化,从而破坏这一动态平衡,导致肝纤维化发生。

静止的HSC活化后转分化为肌成纤维样细胞,这一过程依赖于神经营养因子受体p75NTRt4j。

活化的HSC产生大量的胶原,结构糖蛋白样纤连蛋白、蛋白聚糖和葡萄糖胺聚糖。

此外,除了活化的HSC外,其他一些细胞如库普弗细胞、肝门成纤维细胞和肌成纤维细胞也促进肝纤维化的发生。

HSC的多种刺激物中,转化生长因子(TGF)D处于肝纤维化的中心位刮纠。

TGFD有多种细胞来源,可活化HSC,诱导胶原合成。

活化的HSC自身也分泌大量的TGFD,在纤维化过程中形成正反馈环路。

过氧化物酶体增生物激活受体Y是类固醇/甲状腺激素核受体超家族成员之一,在代谢疾病如糖尿病中起作用,其与视黄醇类X受体形成异源二聚体调节基因转录和细胞分化,抑制HSC活化,抑制纤维化的发生。

3.收缩功能:活化的HSC具有肌成纤维细胞的功能,能像平滑肌细胞那样收缩。

这是由于活化的HSC对多种血管活性物质如内皮素和血管紧张素Ⅱ刺激发生收缩反应。

钙依赖的肌球蛋白轻链激酶或钙依赖的Rho激酶通路介导的肌球蛋白磷酸化是HSC收缩的必要条件。

受到血管活性物质刺激后,HSC会调节肝门静脉管的直径,影响肝门静脉血压。

HSC在肝门静脉高压中的作用仍然不清楚,控制HSC收缩和舒张的细胞装置和信号通路也仍需要进一步研究。

4.HCS与肝再生相关:静止HSC表达CD95L和其他死亡受体配体.它们通过配体依赖的表皮生长因子受体磷酸化发挥有丝分裂原作用,同时,CD95L诱导的CD95酪氨酸硝化触发抗凋亡信号的发生。

在静止的HSC中,CD95L不诱导细胞凋亡,但可促进HSC增殖,使得CD95酪氨酸硝化迅速灭活,这表明静止的HSC协助参与肝损伤后的再生f6l。

肝再生的起始阶段,实质细胞在缺少生长因子时是通过半自主方式增殖,直到受到活化的HSC分泌的转化生长因子D和白细胞介素(IL)6介导而终止增殖信号。

活化的HSC可能在特定时间点释放终止信号(terminationsignal),抑制实质细胞的增殖,使肝小叶结构恢复到正常。

同时,HSC可以分裂多种肝细胞有丝分裂原,如肝细胞生长因子、表皮生长因子,上皮形成素和多功能生长因子,这些物质可能和肝再生相关I’1。

最近有研究发现HSC的一个亚群表达CDI33,而CDI33是一种干细胞标记分手钔,在多个组织中被鉴定为干细胞样细胞的一个标志分子,如结肠癌。

这暗示HSC可能在发育的或成人肝中具有潜在多能性。

万方数据
二、免疫功能
l。

分泌趋亿爨子穰醺胞因子:鞭Se分泌多种趋纯鞭子帮缁憨嚣子,这提拳其与免疫过程襁美。

HSC分泌豹憨纯因予和细胞因子,如荤核细胞趋化蛋自l使粒细胞迁移到肝组织,在多种炎症中发挥作用,而粒细胞矜泌因子如干扰索Y影响HSC的活化,可诱导其释放C4补体撩自。

活化的HSC分泌ll,6,这是翳胜炎疲惫往期反应中的燕簧细胞因子。

IL-6诱簿多种怠牲期分子麴C反应蛋鑫《C—reactiveprotein),还参晦肝再生和造雠作用。

另外,研究袭明,HSC表达模瓣识别受体ToU样受体4,识别革兰氏阴性菌细胞壁成分如脂多捌9J。

HSC中,TbU样受体4转导的信譬引起MAP激酶、细
腮终詹号调节激酶籽核转录因子,(§豹瀵他,使HSC分泌稻F§、IL-6、IL一8撩单核细蕤趋讫蛋囱l。

瓣瘤坏死邂予程和IL—l母处理诱导HSC表达Toll样受体2,因此,HSC还能识别革兰氏阳性菌细胞壁成分如肽聚糖(peptidoglycan)和脂膜酸(1ipoteichoicacid)。

表达Toll样受体的HSC可识男《肠遘吸收后经肝门游脉遘久器脏的缨夔。

两表达虱溅襻受体是撬覆提至缍腿的特征,既终,落纯的HSC还表达共刺激分子(co-stimulatorymolecule)CD柏,CD40与潘化T淋巴细胞表面的CD40受体结合后儡进IL·8和单核细胞趋化缀白一l合成。

2.抗原提呈功熊:最近有摄道表明,珏Se表达抗联援星分子,包括主要缓缓麓容经复合耪一l(majorbi敷lo嘲辫蹶|lycomplexI,MHC—I)、MHC一豇及膊类提呈蛋白CDIb和CDIdl01,而且表达共刺激分子如CD40和CD80,这两个分子怒T淋巴细胞活化所必需的。

干扰豢y能促进这些分子的表达。

最近有研究发瑷,于扰素v诱导HSC表达珏类爱式镗髑因子《transactivator珏》、CD74、MHC珏纛缓织鬣鑫酶S《catepsinS),这些分子和抗原提鼹启动相关n’1。

粥一个研究表明,HSC以依赖CDId的方式提呈脂类抗原并诱导自然杀伤T细胞活化。

HSC来源的IL—15促进肝自然杀伤T缓胞内环境稳定。

CD8和CD4T淮巴缨胞教HSC分导的多获糖墨掰激活。

疆SC熊黧工努源蛋自羚以交叉庭动魏裁激化CD8T淋巴细胞。

此外,HSC抗原掇遐增强了嗜肝病艨体感染的保护作用。

因此,HSC和T淋融细胞相互作用不仪能激满T淋巴细胞,还能激活抗原提呈细胞,诱导T淋巴细胞对瀑囱抗原和脂类抗暇的特异反应。

3.零港墨缨溅谈瘸:维擎酸慧蹩物活性耪囊,对转录调控具有多种效应。

细胞内维甲酸与核内维甲酸受体结食后,活化的受体复合物和视黄醇类X受体形成异二聚体,在核内岛维甲酸反应元件结合,诱导调节T淋巴细胞的产生Il筠。

另终,外周壶中幼稚CD4T淋巴细胞产囊的调节T韩誊巴缨熬袭达转录霞予黼3瞧菝赣子维擎酸翻TGF多。

穰瘦,缍攀酸揶制分泌{L.i7的CDl4T淋巴细飘的产生"31。

由于HSC存储了大部分的维生索A并能将视黄醇转化为维甲酸。

因此认为HSC在指导调节性T淋巴细胞中趣熏要作用。

兰、小结
HSC豹免疫学功貔说臻瑟驻是撬琢捷警秘T辫邕缳蕤谈剐的场所之一。

约肖i/3的心输出鬣通过肝动脉到达肝脏,因此肝脏是~个高度灌注的器官。

然而,由于肝窦海绵样(spongelike)的微结构,肝血流很慢。

另外,肝脏处予
消化道的中心位置,几乎80'/,的供血来自肠邀,这些血流富含各神纲壤,毒势程抗缀,经瑟门静辣进入瓣驻。

耩跃酲脏成为来鑫肠遭和全身循环辩滚性抗覆及位予翳窦的离豫往彳
淋巴细胞的交汇点。

HSC发挥抗原提呈功能使得肝脏成为一个重要的免疫器官。

HSC越来越多的功能被发现,其中一魃更是人们没有
预辩到懿。

尽管近年来对HSC鳇缨怨生物学研究取褥了遘震,毽秘鸯许多关键闯题胃能成为研究HSC鹣巨大撬馥,特别是HSC的多能性和其在肝脏发育及再生申的作用值得深入研究。

如HSC在肝再生中的作用和调控模式,肝损伤时
HSC中维嫩索A脂滴减少怒不是HCS活化的必要条件、HSC中hedgehog信号通路翻多熊潜麓酶关系及HSC活纯豹转录调控梳翻筹。

}{sC的免疫魂藐研究遣霰重要,党其是在翳移植免疫耐受、病毒感染和纤维化方面。

相信随着后基因组学
和蛋白质缀学的不断发展,这些问题必能得剃深入的研究。

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(收稿日期:2∞8-07-05)
(本义编辑:黄晨)
万方数据
肝星状细胞功能的研究进展
作者:刘伟, 贺福初, 姜颖, LIU Wei, HE Fu-chu, JIANG Ying
作者单位:军事医学科学院放射与辐射医学研究所、北京蛋白质组研究中心、蛋白质组学国家重点实验室,北京,102206
刊名:
中华肝脏病杂志
英文刊名:CHINESE JOURNAL OF HEPATOLOGY
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本文链接:/Periodical_zhgzbzz200809023.aspx。

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