SphK1诱导巨噬细胞募集和M2型极化促进肝纤维化的作用机制

Macrophage recruitment and M2 polarization play critical roles in liver fibrosis. M2-polarized macrophages can activate hepatic stellate cells (HSCs) to promote liver fibrosis. It has been demonstrated that SphK1 signaling promotes the pathogenesis of liver fibrosis. However, the related studies mainly focus on the activation of HSCs mediated by SphK1 in HSCs. Recently, we occasionally found that SphK1 is predominantly expressed in the liver macrophages and mediate the macrophage infiltration and M2 polarization in mice with liver fibrosis. Chemokine array showed that knockdown of SphK1 inhibited CCL2 expression in liver resident macrophages (Kupffer cell, KCs). It is well-known that CCL2 is a key factor in mediating the recruitment of macrophages from bone marrow to the liver and inducing the M2 polarization. Taken together, we put forward the hypothesis that SphK1 promotes HSC activation by inducing CCL2 secretion from KCs to recruit BMDMs into liver and induce M2 polarization. This study aims to elucidate the new mechanism of SphK1 mediates liver fibrosis, and provide a novel therapeutical strategy targeting macrophages for the prevention and treatment of liver fibrosis.

巨噬细胞募集和M2型极化在肝纤维化中起关键作用。M2型巨噬细胞可激活肝星状细胞（HSCs）促进肝纤维化。现已证实鞘氨醇激酶1亚型（SphK1）信号在调控肝纤维化病理进程中发挥重要作用，但相关研究主要集中在HSCs自身表达的SphK1调控其活化方面。最近我们偶然发现SphK1可在肝脏巨噬细胞优势表达，并介导肝纤维化小鼠巨噬细胞浸润和M2极化。趋化因子array表明SphK1敲除可特异性抑制肝脏固有巨噬细胞（枯否细胞，KCs）中CCL2的表达。目前已知CCL2是介导骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）向肝脏募集并诱导其M2极化的关键因子。综上，我们提出假设：SphK1通过促进KCs分泌CCL2招募BMDMs进入肝脏并诱导其M2极化，进而激活HSCs促进肝纤维化。本研究旨在阐明SphK1调控肝纤维化的新机制，为防治肝纤维化提供一种靶向巨噬细胞治疗的新策略。

肝纤维化是包括脂肪肝、胆汁淤积性肝病等多种慢性肝病渐进性发展中共有的一种病理过程，其特征是正常肝组织被细胞外基质积累而形成的胶原纤维所取代，形成瘢痕组织。肝纤维化若不及时治疗，将进一步恶化为肝硬化甚至肝癌。然而目前临床尚无治疗肝纤维化的有效药物。我们前期研究已证实鞘氨醇激酶1 (SphK1)可通过激活肝内CCL2-CCR2信号轴，介导肝脏巨噬细胞与肝星状细胞间的分子串扰，从而发挥促纤维化协同作用。我们后续研究进一步发现，SphK1与肝脏巨噬细胞募集与极化具有密切关系。因此，本项目旨在阐明SphK1在肝纤维化过程中对肝巨噬细胞募集和极化的影响及其具体分子机制，并为临床防治肝纤维化提供新的治疗策略与候选药物。.本项目通过单细胞测序发现SphK1在肝纤维化患者肝脏巨噬细胞中高度表达，随后通过转录组测序发现SphK1缺失可有效抑制纤维化、炎症和巨噬细胞极化相关信号通路。骨髓移植小鼠模型与体外实验进一步揭示肝内源性细胞中的SphK1通过调控CCL2分泌介导肝脏巨噬细胞的募集，而巨噬细胞中的SphK1通过激活ASK1-JNK1/2-p38信号级联促进M1极化，抑制SENP1的表达减少KLF4的去苏木化作用促进M2极化。.本研究深入揭示了SphK1通过介导巨噬细胞募集与M1和M2极化，促进肝纤维化的分子机制，为靶向肝巨噬细胞SphK1药物研发提供前期实验依据。基于本项目的支持，我们还揭示了Slit2通过p38和ERK信号通路激活肝星状细胞促进胆汁淤积性肝纤维化、虎杖苷靶向SphK1抑制肝星状细胞活化和延胡索乙素抑制肝星状细胞内质网应激治疗肝纤维化的具体分子机制。此外，我们发现GSTM2可通过靶向抑制ASK1磷酸化及下游JNK/p38信号通路活化，改善脂肪肝代谢紊乱、炎症损伤与纤维化的关键分子机制，并阐明虫草素、灯盏花素和贞术调脂方改善脂肪肝及其进展性纤维化的药效新机制，为肝纤维化与脂肪肝的临床防治提供了多个新型药效靶点与候选治疗药物。