单核巨噬细胞在肝炎肝硬化肝-脾区域免疫中的作用及机制

Liver disease is a serious public health problem, but little is known about the characteristic of liver in regional immunity and roles in the development of hepatitis and cirrhosis. Spleen, as largest secondary lymphoid organ, has been related to liver disease from aspect of anatomical structure and function. The blood from spleen, containing immunocytes and cytokine, can be directly transfused to liver. There are dramatical changes in immune function of spleen during the development of splenomegaly and hypersplenism. Based on the previous results, we proposed that spleen derived cell or cytokine can regulate the regional immunity of liver, and lead to the nonresolving inflammation. In this project, we plan to compare the changes in location, subpopulation receptor and function of monocyte/macrophage during the development of hepatitis and cirrhosis, by using in quantum dots labeling vivo imaging, 3D live cell image system and method of single cell trancriptomic and proteomic. We further clarify the the characteristic of hepatosplenic regional immunity and its related mechanism by immunoprecipitation and mass spectrum. The aim is to and provide new therapeutic targets for the liver disease.

肝病严重威胁到人类生存健康，但各种肝病的发生发展中肝脏的区域免疫特性尚不明确，脾脏从解剖结构和功能上与肝脏关系密切，脾脏血液（含各种免疫细胞和细胞因子）全部经门静脉回流入肝脏。在肝炎肝硬化过程中，肿大/功能亢进的脾脏其免疫功能发生了巨大的变化，在前期工作基础上，我们推测脾源性细胞及细胞因子对肝脏区域免疫特性有重要的调节作用，导致非可控性炎症，为此本课题拟以单核巨噬细胞为切入点，研究肝脾区域免疫特性及脾脏对肝脏区域免疫的影响。应用量子点标记活体成像及三维活细胞成像技术和单细胞技术，通过比较正常肝脾与肝硬化脾亢患者和模型大鼠肝脾中单核细胞和Mφ的组织定位、表型、表面受体、补体分泌和功能的变化，明确单核巨噬细胞及肝脾区域免疫特性；通过免疫共沉淀、质谱等方法对相关脾源性细胞及活性细胞因子进行筛选、鉴定及功能研究，研究脾脏对肝脏区域免疫影响的分子机制，为肝病防治药物的开发提供新的靶点。

肝病严重威胁到人类生存健康，但各种肝病的发生发展中肝脏的区域免疫特性尚不明确，脾脏从解剖结构和功能上与肝脏关系密切，脾脏血液（含各种免疫细胞和细胞因子）全部经门静脉回流入肝脏，在肝炎肝硬化过程中，肿大/功能亢进的脾脏其免疫功能发生了巨大的变化，在前期研究基础上，我们推测脾源性细胞及细胞因子对肝脏区域免疫特性有重要的调节作用。本项目从临床标本和动物模型两方面入手研究脾脏在肝炎肝硬化区域免疫中的作用及机制。临床标本方面，检测肝炎肝硬化门脉高压（PH）脾功能亢进患者外周血的免疫细胞及免疫分子，结果提示PH脾亢时，患者外周血与脾脏免疫状态一致，处于免疫抑制，脾脏可能是外周血中免疫抑制细胞的重要来源；脾切除后外周血免疫细胞数量趋于正常，而正性免疫分子的表达未完全恢复，免疫抑制状态被部分打破，脾切除可能有利于肝脏区域免疫功能的恢复。动物模型方面，证实CCl4肝硬化大鼠模型脾脏和肝脏中炎症反应趋于一致，均以促炎因子为主；而造模大鼠切脾后肝纤维化减轻，浸润的肝巨噬细胞减少。利用流式细胞术、免疫组化、qPCR等方法证明肝硬化大鼠肝脏和脾脏均以M1型巨噬细胞占优势，切脾后肝脏M1型巨噬细胞优势消除；进一步利用ELISA、qPCR、免疫组化等方法证明肝硬化大鼠肝脏巨噬细胞CCL2表达升高，而切脾后CCL2分泌减少；体外利用脾脏巨噬细胞条件培养基刺激原代肝脏巨噬细胞后，后者分泌CCL2增多；SOCS3功能缺失实验证明脾脏巨噬细胞主要通过上调SOCS3增加肝脏巨噬细胞分泌CCL2；肝硬化模型大鼠切脾后回输脾脏细胞可促进肝脏CCL2分泌，并能够部分恢复肝脏巨噬细胞M1型优势，使肝纤维化加重；阻断CCL2后可抵消回输脾脏细胞的效应，降低M1型巨噬细胞，并减轻肝纤维化。结论：肝炎肝纤维化时，肝脏形成M1型巨噬细胞优势促进肝纤维化进展，肝脏M1型巨噬细胞优势的形成可能与脾脏巨噬细胞通过促进肝脏巨噬细胞分泌CCL2促进单核巨噬细胞的募集有关。阻断CCL2可能成为调脾治疗肝纤维化/肝硬化的潜在靶点。