刘艺飘，樊海宁

（青海大学附属医院 肝胆胰外科，青海 西宁 810016）

肝脏是人体内最大的实质性器官，具有清除代谢产物和毒素，参与机体固有免疫和适应性免疫应答的作用。肝脏移植术后出现的免疫耐受主要由肝窦内皮细胞、树突状细胞以及Kupffer细胞（Kupffer cells，KCs）介导。其中KCs位于肝血窦内，属于单核吞噬细胞系统，主要功能是吞噬病原体、处理和提呈抗原、分泌多种细胞因子、预防感染、抵御肿瘤等，是肝稳态的第一道防线[1]。从移植后机体进行免疫调控的角度来看，KCs具有相当重要的作用。有研究表明肝移植术后移植物的存活率与KCs激活后对免疫的调节作用有关[2-3]。

1 肝移植术后微环境变化及KCs的激活

供体肝脏经过一段时间的保存常常出现缺氧、功能损伤、冷缺血等情况，从而出现不同程度的炎症反应。肝移植术后门静脉经短暂性断流后恢复灌注，KCs被激活，并随之产生一系列免疫应答[4]。供体肝脏经门静脉再灌注后，低代谢下的肝移植物重新启动代谢而逐渐使氧含量及三磷酸腺苷减少，K+和Ca2+水平发生明显变化，细胞内Ca2+增多，无氧糖酵解增加，同时受体反应性释放大量炎症相关细胞因子如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、INF-γ等，趋化因子如CCL1、CCL2、CCL3、CCL5 和CXCL1、CXCL2、CXCL8 等，以及血管活性物质如内皮舒张因子（endothelium-derivedrelaxing factor，EDRF）、一氧化氮（NO）、前列腺素（prosta glandin，PG）等。同时激肽释放酶-激肽系统（kallikrein-kinin system，KKS）释放缓激肽，使肝移植受者全身阻力降低，动脉压降低[5]。因此，移植术后内环境改变可引起肝脏的一系列变化：KCs和树突状细胞激活；抗原提呈细胞数量增加；炎性介质增加；诱导调节性T细胞（regulatory cells，Tregs）激活以及主要组织相容性蛋白（major histocompatibility complex，MHC）的表达增加[6]。总之，肝移植后免疫应答的病理生理过程迅速、复杂，是影响移植物存活的重要因素。

2 肝移植术后KCs的极化

肝移植术后KCs极化方向受多种机制调控，包括信号通路、转录因子和表观遗传修饰等因素。KCs不同的极化方向对肝移植术后免疫状态有不同的影响作用[7]。研究认为KCs可极化为两个功能不同的亚群，分别通过经典活化途径和替代性活化途径。M1型KCs可通过干扰素-γ（interferon-γ，IFN-γ）和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导激活；M2型KCs可通过IL-4和IL-13诱导激活。M1型KCs可大量分泌炎症相关细胞因子、活性氧中间物（activated epoxy intermediate，ROI）和活性氮的中间物（reactive nitrogen intermediates，RNI），并且可降低IL-10的表达，从而发挥调控Th1细胞免疫反应、杀死病原体等作用。M2型KCs可以被进一步分类为M2a型、M2b型、M2c型。激活后的M2型KCs具有很强的吞噬活性，产生大量鸟氨酸和多胺、甘露糖、肝细胞半乳糖受体等。M2 型KCs分泌抗炎因子抑制炎症反应，具有负性调节排斥反应的功能[8-9]。

此外，信号传导及转录激活蛋白（signal transducer and activator of transcription，STAT）和干扰素凋节因子（interferon regulatory factors，IRFs）也可影响KCs的极化[10]。STAT1、STAT3、STAT5和STAT6磷酸化后可以很好地调节KCs的极化及其活性。核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的优势活化、STAT1、IRF3、IRF5和IRF8的磷酸化可以促进M1 型KCs极化，增加细胞毒性和促炎反应。M1 型KCs分泌白细胞介素引发局部炎症，同时促进细胞因子间相互作用放大炎症反应，最终可能导致肝移植手术失败。M1型KCs是缺血-再灌注过程的主要参与者，能够通过招募其他免疫细胞加重缺血-再灌注导致的肝细胞损伤。KCs向M1型极化后，抗原提呈能力提升，从而在免疫反应中发挥正向增强作用，导致移植后急性排斥反应加重[11]。有研究发现，M2 型KCs可以减少促炎因子的分泌，增加IL-10、TNF-β等抗炎因子的分泌，有利于肝移植术后免疫耐受的形成。其中，IL-10可抑制NF-κB的活化，并强烈抑制TNF-α、IL-1β、IFN-γ、IL-2和巨噬细胞炎症蛋白-2的分泌，从而减轻肝移植后的缺血再灌注损伤[10，12]。而STAT3、STAT5和STAT6的磷酸化激活有利于M2型KCs极化[13]。IL-34在M2型KCs极化依赖性急性排斥反应（acute rejection，AR）的大鼠肝移植中起重要的免疫抑制作用[14]。另外有研究发现IL-34在体外通过PI3K/Akt途径将具有M1型分化倾向的KCs转换为M2型KCs。

3 KCs参与肝移植术后T淋巴细胞的活化和分化

目前免疫学研究认为肝移植后免疫耐受与T淋巴细胞活化和分化有着密不可分的联系，肝移植后的免疫应答主要由T淋巴细胞驱动[15]。现已知T淋巴细胞活化需要通过两个信号途径激活：T淋巴细胞活化的第一信号为抗原呈递细胞（antigen-presenting cells，APCs）将抗原肽-MHC分子复合物提呈给T淋巴细胞，T细胞抗原受体（TCR）特异性识别抗原肽-MHC分子复合物，使CD4 与MHC-Ⅱ类分子结合，CD3与CD4向下激活与之相连的酪氨酸激酶，启动级联反应。T淋巴细胞活化的第二信号为T淋巴细胞与APC表面多个共刺激分子对相互识别结合。双信号激活后，PLC-PKC、IP3及PI3K-Ras-MAPK信号通路激活各种转录因子，诱导促进T淋巴细胞增殖和分化[16]。KCs较常处于肠道来源的病原体环境中，在正常生理条件下为了维持稳态和避免过度炎症反应对自身的损伤，自动地降低自身的抗原呈递作用。但是，一旦受到INF-γ等刺激时，KCs发挥其抗原呈递作用，可以迅速激活T淋巴细胞并启动适应性免疫反应[17-18]。

T淋巴细胞激活后，可继续分化为Th1、Th2、Th17和Tregs等辅助性T淋巴细胞。Th1/Th17与Th2/Treg维持相互平衡状态是拥有正常免疫功能的基础，而其功能的异常或失衡，可引起多种免疫性疾病。Th1释放的细胞因子如IL-2、IFN-γ，Th17释放的细胞因子如IL-17、IL-23等，都具有促进炎症细胞聚集、增加炎症相关细胞因子释放、加速肝细胞坏死凋亡和正向参与免疫调节的作用。这些细胞因子与移植术后缺血再灌注损伤、AR的发生密切相关，并可以抑制Th2 的分化。Th2 释放的细胞因子如IL-4、IL-10、IL-13等，Tregs释放的细胞因子如IL-10和转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等，都具有降低免疫应答的作用，与移植后增加免疫耐受密切相关[19-22]。肝移植后激活的KCs既可以上调MHC-Ⅱ类抗原和共刺激分子的表达，以提高抗原提呈作用，正向诱导Th1细胞因子的分泌，从而激活更多T淋巴细胞而诱发AR；也可以促进Th2 细胞因子的分泌，从而抑制免疫的过度反应[23]。目前，KCs对Th1/Th17与Th2/Treg维持稳态的双重调控机制仍需探索。

4 KCs诱导肝移植术后T淋巴细胞凋亡

Fas和FasL是一对诱导细胞凋亡的膜表面蛋白，FasL与Fas特异性结合后，将凋亡信号传导至靶细胞，导致表达Fas的T细胞死亡。T淋巴细胞作为免疫活性细胞，能表达Fas受体[24-25]。而激活后的KCs通过NF-κB途径，既可以诱导细胞因子、免疫黏附分子的产生参与免疫调节，又可以促进FasL的表达，从而诱导T淋巴细胞凋亡[24]。T淋巴细胞凋亡可一定程度达到肝移植的免疫耐受状态，主要原因是移植后反应性T淋巴细胞的缺失[15]。有研究证明，在大鼠肝移植耐受模型中，KCs中FasL表达水平较急性排斥模型明显升高，活化T淋巴细胞凋亡增加，而用三氯化钆封闭KCs功能后，FasL水平下降，T淋巴细胞凋亡减少，这恰恰印证了上述观点[26-27]。

5 KCs在肝移植术后清除凋亡细胞与免疫耐受

肠道微生物与免疫系统有着相互平衡的关系。肝移植后肠道微生物群的变化与肝移植受者的感染情况以及是否发生AR之间有着密切联系。由肠源性因素诱发的感染已经成为肝移植术后的主要并发症，严重影响着移植物的存活情况。门静脉汇集了来自肠道的静脉血，其中可能包含各种病原体、衰老并有损伤的红细胞和肠道细菌毒素等。KCs粘附在肝脏的血管内皮细胞周围，等待捕获随血液流动的病原体及凋亡细胞[28]。此外，KCs作为一种抗原提呈细胞，在先天免疫系统和适应性免疫系统之间架起了一座桥梁。KCs可被许多可吞噬的颗粒和可溶性物质所激活，激活的KCs在肝移植术后清除凋亡细胞的过程中发挥着重要作用[29]。

肝移植术后发生的细胞凋亡及KCs对凋亡细胞的清除是维持免疫耐受的关键因素。细胞凋亡一般不会引起过度的炎症反应。细胞凋亡通过多种机制受到严格控制和调节，包括Fas/FasL相互作用、细胞因子如TNF-α和TGF-β等的影响。肝脏中凋亡细胞的清除有赖于KCs和内皮细胞。凋亡细胞的不完全清除会使凋亡细胞积聚并导致移植物损伤，释放大量促炎因子，从而加重急性排斥反应[30]。

肝移植术后易出现炎症反应，KCs无法正常清除凋亡细胞时会增加局部微环境抗炎因子含量。目前研究发现，肝移植引起的肝脏炎症反应主要由中性粒细胞和KCs释放的炎症相关细胞因子共同作用所致。中性粒细胞和KCs活化有关的趋化因子包括CCL2、CCL3、CCL5、CCL7、CCL8、CCL13、CCL17和CCL22。在肝移植后，这些炎症相关细胞因子、趋化因子的活化程度更高，这些物质聚集更易引发炎症反应及加重免疫排斥反应[31]。因此，凋亡细胞及时清除与免疫耐受微环境形成密切相关。KCs诱导T细胞凋亡或KCs及时清除凋亡细胞是建立免疫耐受的基础。

6 小结

KCs对先天性和适应性免疫至关重要，可以迅速遏制和清除对人体有害的外源性损伤物质和免疫反应性物质。肝移植后，KCs主要参与炎症反应和免疫耐受的相互平衡过程。目前对KCs在肝移植后的免疫耐受调控机制仍在不断的探索当中，且由于KCs的发挥着关键作用，研究以KCs作为调控的重要靶点诱导肝移植术后免疫耐受以及肝细胞再生，可能成为治疗肝脏疾病的新方法。