PPAR-γ参与巨噬细胞表型转变对非酒精性脂肪性肝炎的影响

(整期优先)网络出版时间:2024-03-14
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PPAR-γ参与巨噬细胞表型转变对非酒精性脂肪性肝炎的影响

朱海洋韩红梅通讯作者)

延边大学附属医院 吉林延吉 133001

[摘要]目前,随着生活水平的不断提高,非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)在全球发病率越来越高,而巨噬细胞作为肝脏防御系统的护卫,可因肝脏内环境的变化体现出功能的多样性。近年来,研究发现过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPAR-γ)参与巨噬细胞M1/M2表型转变,并在NASH疾病中起抗炎、抗纤维化作用,但其在NASH中的具体作用和机制目前尚不清楚。现本文概述了PPAR-γ参与巨噬细胞表型转变影响NASH的机制,从而为今后的研究提供相关的理论基础。

[关键词]非酒精性脂肪性肝炎;巨噬细胞;PPAR-γ

过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(peroxisome proliferatoractivated receptor-γ,PPAR-γ)属于核受体超家族,是一种配体激活的 2 型核转录因子[1]。肝脏炎症、纤维化是非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)的一个重要阶段,其中巨噬细胞作为机体的主要炎症效应细胞,不仅参与肝脏炎症反应,而且参与肝脏纤维化[2]。巨噬细胞可极化为两种亚型,包括M1型和M2型巨噬细胞,PPAR-γ参与调节M1型巨噬细胞转化为M2型巨噬细胞[3]。因此本文就PPAR-γ参与巨噬细胞表型转变影响NASH进行概述。

1.PPAR-γ与NASH/NAFLD疾病的关系

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一种除外酒精和其他明确因素所致的,以肝细胞内脂肪过度沉积为主要特征的临床病理综合征,根据其进展程度依次分为单纯性脂肪变性、NASH、肝硬化和肝癌[4]。与在肝细胞中大量脂质蓄积的单纯性肝脂肪变性不同,NASH其特征在于肝脏炎症反应的激活,肝细胞的损伤、以及伴或不伴纤维化[5]

过氧化物酶体增殖物激活受体 ( peroxisome prolferatoractivated receptor,PPARs) 是一类能被过氧化物酶体增殖物激活的核内受体[6]。PPARs存在三种不同的亚型:PPAR-α,PPAR-δ(也称为PPAR-β)和PPAR-γ[7]。NAFLD及NASH肝脏中脂质堆积过多,PPAR-γ具有促脂肪变作用,且在肝脏中高表达。有研究表明,以高脂饮食联合 CCL4 诱导NASH大鼠模型,行RT-PCR测定PPAR-γ的表达,发现模型组PPAR-γ的表达显著降低,从而导致肝脂肪氧化减少,脂蛋白合成代谢障碍,引起脂质在肝中沉积,给予姜黄提取物中、高剂量后,PPAR-γ的表达量显著升高,发挥了其调控脂质代谢的作用,促进肝脏中脂质分解。该实验证实了高脂饮食诱导的NASH可能与PPAR-γ表达量的高低有关[6]。PPAR-γ还具有抗炎作用,有学者发现,柴胡桂枝汤能够抑制高脂饮食饲养的NASH大鼠的肝组织炎症损伤,其机制可能与降低MAPK/PPAR-γ 通路及相关蛋白的过表达有关[8]。有研究报道了狗肝菜多糖能够显著上调 PPAR-γ 的表达,下调 TLR-4 的表达,抑制 NF-κB 磷酸化水平,参与调控了 PPAR-γ 和 TLR-4 /NFκB 信号通路,从而抑制肝脏炎症及氧化应激反应,进而发挥对NAFLD 的保护作用[9]。Caulophyllogenin是一种有效的PPAR-γ选择性激动剂,研究发现,使用小剂量链脲佐菌素结合高脂饮食诱导建立小鼠 NASH 模型,发现与 NASH 组相比,给予Caulophyllogenin 100 mg· kg-1 剂量组的 PPARγ 蛋白表达上调。通过 Western blot 检测后结果显示,Caulophyllogenin可显著上调 PPARγ 蛋白表达,下调 NF-κB 信号通路蛋白 p-p65 和 TGF-β1 表达,从而降低 NASH 模型小鼠炎症反应,改善肝脏纤维化[4]

2.巨噬细胞表型与NASH的关系

2.1巨噬细胞极化

巨噬细胞是机体的主要炎症细胞,通常巨噬细胞可极化为两种亚型,包括促炎表型(M1型巨噬细胞)和抗炎表型(M2型巨噬细胞),M1型巨噬细胞具有吞噬、杀死病原体能力,对机体起着防御保护作用,并在炎症反应下可诱导组织损伤和免疫细胞激活,发挥促炎作用[3]。而M2型巨噬细胞能够产生细胞因子和生长因子,参与调控机体炎症消退,刺激创伤愈合和疾病恢复[10]。一般情况下,M1与M2之间存在动态平衡,当早期炎症因子激活后,巨噬细胞表型可由M2向M1转化,引起炎症反应。反之,当后期肝细胞组织修复时,巨噬细胞则可从M1向M2表型转化,由此可见,巨噬细胞具有可塑性。

 2.2 M1/M2表型的转变参与NASH疾病的发展

NASH疾病的发生发展不可或缺的有炎症因子表达及信号通路的激活等,而巨噬细胞在其中扮演着极其重要的角色[11],因此,M1/M2之间动态失衡可能是导致NASH的关键。当肝脏中巨噬细胞M1与M2平衡失调,巨噬细胞趋化性增加,促炎因子释放,炎症激活,表现出向促炎表型的显著转变。在国外一项动物实验中发现,在高果糖高脂肪饮食诱导的NASH模型中,通过实时荧光定量PCR测定发现TL1AmRNA表达上调。iNOS和CD206分别是M1和M2巨噬细胞的标志物。应用免疫荧光双染色检测F4/80/iNOS和F4/80/CD206,发现饲养高果糖高脂肪饮食的具有TL1A特异性过表达的转基因(Tg)小鼠F4 / 80 + / iNOS+的共表达区的平均积分光密度升高,而F4/80+/CD206+的IOD没有变化,此外采用ELISA和实时定量PCR检测Tg小鼠肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)炎症因子,发现与给予高果糖高脂肪饮食饮食饲养的野生小鼠相比,其表达显著增加,表明M1型巨噬细胞极化后促进了NASH疾病的进展。

3.PPAR-γ调节巨噬细胞表型转变

巨噬细胞可极化为M1型和M2型两种亚型,M1型分泌TNF-α、IL-1β等促炎因子,而M2型分泌IL-4、IL-10等抗炎因子。巨噬细胞作为机体的主要细胞,参与NASH肝脏炎症反应。

促进 NASH 炎症的信号通路包括核因子-κB (nuclear factor-κB, NF-κB) 及 c-Jun 氨基末端激酶 (c-Jun N-terminal kinase, JNK) 等。其中,NF-κB是参与指导多种炎症因子表达的关键[12]。一项动物实验表明,建立高脂饮食诱导NAFLD模型,当给予PPAR-γ激动剂罗格列酮干预后显著降低了高脂饮食喂养小鼠库普夫细胞上的M1基因标记的表达,但对M2标记物没有显着影响,罗格列酮给药缓解高脂饮食诱导的肝脂肪变性,降低肝脏促炎细胞因子表达,PPAR-γ调节降低高脂饮食诱导的M1为主的巨噬细胞极化,改善肝脂肪变性及肝炎症损伤。在高脂喂养的NASH模型中PPAR-γ表达和活性降低,促进库普夫细胞M1型比例升高、M2型比例减少,进而导致非酒精性脂肪肝[10]。芪参汤干预能显著抑制细胞 FABP4、p-IKKα、 p-IκBα和细胞核p65蛋白表达,上调PPAR-γ、IκBα和 细胞质NF-κB p65蛋白表达,芪参汤减轻NAFLD炎症主要是通过抑制FABP4/PPAR-γ/ NF-κB信号通路活化,进而促进单核巨噬细胞Ly6Chigh巨噬细胞亚群向Ly6Clow巨噬细胞亚群转化[13]

NASH的发生发展通常与巨噬细胞极化状态有关,那么调节这种状态可以改善NASH的发生发展。国外一项体外实验研究发现,以高葡萄糖诱导RAW264.7巨噬细胞建立体外模型,在高葡萄糖条件下RAW264.7巨噬细胞向M1型表达,释放包括TNF-α等炎症因子。该研究还发现活性维生素D3促进PPAR-γ表达,为了进一步确定PPAR-γ在巨噬细胞表型调节中的作用,使用PPAR-γ抑制剂(GW9662)刺激维生素D预处理的高葡萄糖孵育细胞,活性维生素D3诱导的巨噬细胞M2极化被消除。表明,PPAR-γ参与调节巨噬细胞M1/M2表型转变。有活性的维生素D3可以通过PPAR-γ途径促进MI型向M2型巨噬细胞转变,但当PPAR-γ抑制剂拮抗了PPAR-γ的表达后,活性维生素D3则不能实行上述作用[14]

4.总结与展望

NASH具有复杂的病理生理过程,涉及免疫细胞募集和炎症因子的激活,而巨噬细胞作为”护卫”发挥着重要的作用。巨噬细胞可因肝脏内环境的影响,分为具有促炎作用的M1型巨噬细胞及具有抗炎作用的M2型巨噬细胞。每个表型的巨噬细胞都有其标志性炎症因子,如M1型的为TNF-α,IL-1β,M2型的IL-10,IL-4,参与NASH的发生发展。PPAR-γ具有有效的抗炎作用,并参与调节巨噬细胞M1/M2表型转变,当PPAR-γ上调后可诱导M2型巨噬细胞极化进而缓解NASH疾病的炎症反应。也有国外实验表明,活性维生素D3促进PPAR-γ表达,补充维生素D后,可以逆转M2型向M1型巨噬细胞的转变,但在肝脏中的作用机制尚不清楚。活性维生素D3在NASH肝脏中是否通过PPAR-γ调节巨噬细胞表型起到抗炎作用,需要我们进一步研究。目前,有大量文献报道巨噬细胞在NASH疾病的发生发展中发挥着一定的作用,PPAR-γ参与巨噬细胞转变,但PPAR-γ通过影响巨噬细胞表型转变来作用于NASH机制仍然不是很明确,需要我们进一步研究。

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