靶向PPARγ通路调控巨噬细胞/Kupffer细胞与肝星状细胞交互作用预防NASH肝纤维化机制研究

Initiation and sustained activation of axis of inflammation-fibrosis play an important role in the development of nonalcoholic steatohepatitis (NASH). Macrophage/Kupffer cell and hepatic stellate cell (HSC) play the critical role in the progression of inflammation and fibrosis. Nuclear receptor PPARγ exerts the potential anti-inflammatory and antifibrotic effect. Our recent studies have shown that manipulation of PPARγ activity could promote macrophage/Kupffer cell M1/M2 phenotype shifting and thereby prevent or promote high fat-induced inflammatory response. In the current study, we’ll investigate the cross-talk between macrophage/Kupffer cell and HSC in the development of NASH through in vivo animal models and in vitro cell experiments. Furthermore, the effect and the mechanism of manipulation of PPARγ activity on the cell’s cross-talk were explored. The association between PPARγ activity modulation and hepatic steatosis, inflammation and fibrosis was further investigated. Based on the findings of present study, we want to elucidate the role of cross-talk between macrophage/Kupffer cell and HSC in the development of NASH, and the role of PPARγ signal pathway on activation and cross-talk of these cells, and provide a new theoretical basis for NAFLD prevention and treatment.

炎症-纤维化轴的启动和持续激活是NASH发展的重要环节，肝脏巨噬细胞/Kupffer细胞和肝星状细胞（HSC）在炎症-纤维化进程中发挥重要作用。核受体PPARγ在抗炎和抗肝纤维化中显示出潜在的积极作用。我们前期研究发现调控PPARγ表达可促进巨噬细胞/Kupffer细胞M1/M2极化转变，从而阻止或启动高脂诱导的炎症反应。因此，本项目拟通过动物和细胞模型研究NASH发展过程中巨噬细胞/Kupffer细胞和HSC的交互作用在疾病进展中的作用，体内外靶向调控PPARγ表达及活性对两者交互作用的影响及可能的机制，对肝脏脂肪变性、炎症和肝纤维化启动、持续的影响。从而阐明NASH发展中肝脏巨噬细胞/Kupffer细胞和HSC的交互作用在炎症-纤维化轴进展中的作用,明确PPARγ及相关信号途径在两者活化和交互影响中的作用，为NASH相关肝纤维化的预防和治疗提供新的思路和理论支持。

项目背景：炎症-纤维化轴的启动和持续激活是非酒精性脂肪性肝炎（NASH）发展的重要环节，肝脏巨噬细胞和肝星状细胞（HSC）在其中发挥重要作用。本研究重在探索巨噬细胞、HSC在NASH中的交互作用及其对炎症、纤维化进展的影响，并明确核受体PPARγ对两者活化和交互作用的调控机制。.研究内容与重要结果：（1）C57BL/6J雄鼠饲喂高脂饮食建立NAFLD模型；饲喂MCD饮食4、8、12周建立不同病程阶段的NASH模型，三氯化钆腹腔注射建立巨噬细胞清除模型。结果显示，单核细胞浸润在NASH早期最为显著，随NASH疾病进展，巨噬细胞代谢活化增加，表现为M1/M2混合表型，HSC活化增加。巨噬细胞清除可抑制HSC活化并减轻NASH炎症、纤维化程度。（2）建立巨噬细胞与HSC条件共培养或共培养体系，检测两者交互作用。结果显示，巨噬细胞可促进HSC活化与迁移，且此作用在巨噬细胞因饱和脂肪酸刺激而代谢活化时增强。活化HSC可影响巨噬细胞炎症免疫相关基因表达。（3）构建PPARγ过表达或敲除的巨噬细胞并以饱和脂肪酸干预，收集巨噬细胞培养上清用于孵育HSC，检测调控巨噬细胞PPARγ对巨噬细胞活化及其与HSC交互作用的影响。结果显示，调控巨噬细胞PPARγ可通过MAPK和NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路影响其代谢活化，改变IL-1β和CCL2的表达与分泌，进而影响HSC活化。（4）给予NASH小鼠PPARγ激动剂罗格列酮灌胃治疗，结果显示，治疗组小鼠肝内巨噬细胞数量减少且发生表型改变，活化HSC数量减少。（5）构建巨噬细胞特异性PPARγ敲除小鼠并以MCD饮食诱导NASH模型。结果显示，巨噬细胞特异性PPARγ敲除加重了NASH小鼠肝脏脂肪变性、炎症和纤维化，并一步增强肝内巨噬细胞和HSC活化。.科学意义：本研究阐明了肝内巨噬细胞和HSC的交互作用在NASH炎症及纤维化进展中的作用,明确PPARγ及相关信号途径对两者活化和交互作用的影响，为NASH相关肝纤维化的预防和治疗提供新的思路和理论支持。