IFN-γ在肝臟再生重建和免疫耐受中的功能研究.pdf

1、肝臟不僅是一個重要的生理器官，同時也被認(rèn)為是一個免疫器官。與其他臟器相比，肝臟具有很多有意思的特性。首先，肝臟擁有非常強(qiáng)的再生能力，在肝臟受到損傷或者部分切除后，可以通過肝細(xì)胞自我復(fù)制和增殖，迅速恢復(fù)正常的生理結(jié)構(gòu)和功能。近年來研究發(fā)現(xiàn)骨髓細(xì)胞也能夠生成肝細(xì)胞，這為肝臟再生重建提供了新的選擇。其次，肝臟具有傾向免疫耐受的特性，不僅會對胃腸道來源的微生物和食物代謝產(chǎn)物耐受以維持穩(wěn)態(tài)，且對持續(xù)表達(dá)于肝臟中的外源性抗原誘導(dǎo)系統(tǒng)性免疫耐受。

2、r>　　肝臟的這些特性不僅與其生理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，例如雙重血供系統(tǒng)和特有的肝竇結(jié)構(gòu)，肝臟內(nèi)獨(dú)特的免疫細(xì)胞組成也在其中發(fā)揮了重要作用。與傳統(tǒng)免疫器官相比，肝臟呈現(xiàn)出天然免疫優(yōu)勢狀態(tài)，天然免疫細(xì)胞在肝臟中不僅占有很高比例，并且具有很多特定的表型和功能。一方面，肝臟獨(dú)特的微環(huán)境對這些天然免疫細(xì)胞的發(fā)育和分化具有重要的影響作用，而另一方面，這些天然免疫細(xì)胞，在調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答和維持肝臟特性，以及肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展中也扮演了重要角色。
　　

3、本項(xiàng)研究中，分別研究了IFN-γ在骨髓細(xì)胞介導(dǎo)的肝再生和肝臟免疫耐受兩大特性中的不同功能，具體結(jié)果分為兩大部分:
　?、?NK細(xì)胞分泌的IFN-γ可以促進(jìn)骨髓細(xì)胞重建肝臟
　　1.NK細(xì)胞在骨髓細(xì)胞介導(dǎo)的肝臟再生過程中具有重要作用
　　通過給致死輻照的Fah缺陷小鼠轉(zhuǎn)輸野生型小鼠骨髓細(xì)胞，此后停止NTBC補(bǔ)給以誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡，成功建立了骨髓細(xì)胞介導(dǎo)的肝臟再生小鼠模型。在此模型中，檢測到小鼠肝臟中存在大量的骨髓來源的肝細(xì)

4、胞。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這群細(xì)胞是由骨髓來源的髓系細(xì)胞和宿主肝細(xì)胞融合產(chǎn)生的，NK細(xì)胞在此過程中具有極其重要的作用。移植NK細(xì)胞缺陷或者清除的骨髓會導(dǎo)致受體Fah缺陷小鼠生存率顯著降低，骨髓來源肝細(xì)胞產(chǎn)生顯著減少。
　　2.NK細(xì)胞通過IFN-γ促進(jìn)骨髓重建肝臟
　　Fah缺陷小鼠的肝臟NK細(xì)胞在骨髓移植和NTBC停藥后持續(xù)活化，并產(chǎn)生大量IFN-γ。NK細(xì)胞缺陷或者清除后，血清中IFN-γ含量明顯降低，證實(shí)NK細(xì)胞是IFN-γ的主要

5、來源。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)IFN-γ在骨髓來源肝細(xì)胞的產(chǎn)生中同樣具有重要作用，移植IFN-γ缺陷的骨髓并不能恢復(fù)Fah缺陷小鼠的肝臟功能和維持其存活。移植IFN-γ受體缺陷小鼠的骨髓同樣不能挽救Fah缺陷小鼠的存活，說明IFN-γ作用的受體細(xì)胞是骨髓細(xì)胞而非肝細(xì)胞。
　　3.IFN-γ和IFN-γR相互作用促進(jìn)髓系細(xì)胞和肝細(xì)胞的融合
　　盡管IFN-γ或者IFN-γR缺陷的骨髓在體內(nèi)產(chǎn)生肝細(xì)胞的能力明顯降低，這些缺陷型骨髓來源肝細(xì)

6、胞的擴(kuò)增能力或者髓系細(xì)胞的發(fā)育分化沒有明顯差異，提示我們IFN-γ可能主要作用于骨髓細(xì)胞的融合過程。野生型和IFN-γR缺陷的骨髓共同轉(zhuǎn)輸?shù)紽ah缺陷小鼠體內(nèi)的嵌合骨髓實(shí)驗(yàn)證實(shí)生成的骨髓來源肝細(xì)胞大部分來自于野生型，說明IFN-γR缺陷的骨髓細(xì)胞的融合能力顯著降低。體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了IFN-γ刺激可以明顯促進(jìn)髓系細(xì)胞與Fah缺陷肝細(xì)胞的融合。
　　結(jié)論Ⅰ:發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞在骨髓來源肝細(xì)胞的產(chǎn)生過程中具有重要作用，并且NK細(xì)胞的功能依賴于I

7、FN-γ的產(chǎn)生，IFN-γ可以直接促進(jìn)髓系細(xì)胞和肝細(xì)胞之間的融合。
　?、?IFN-γ促進(jìn)T細(xì)胞招募至肝臟并誘導(dǎo)外周耐受
　　1.IFN-γ缺陷小鼠外周耐受消失
　　野生型小鼠通過高壓注射質(zhì)粒，能夠長期持續(xù)表達(dá)HBV，并且會形成外周免疫耐受，對HBsAg疫苗免疫無應(yīng)答。而IFN-γ缺陷的HBV攜帶小鼠在外周進(jìn)行HBsAg疫苗免疫時，卻可以產(chǎn)生明顯應(yīng)答能力，表現(xiàn)為血清中HBsAg，HBeAg和HBV DNA含量降低，并可

8、以產(chǎn)生anti-HBs抗體。IFN-γ缺陷小鼠外周耐受消失的原因是外周中（如脾臟）保留有更多的HBV特異性CD4+T細(xì)胞。
　　2.HBcAg刺激肝臟CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ
　　小鼠高壓注射HBV質(zhì)粒后，肝臟CD4+T淋巴細(xì)胞分泌IFN-γ能力顯著增高，并可以維持兩到三周。IFN-γ的分泌主要是由質(zhì)粒中的HBcAg所引起，HBcAg缺失質(zhì)粒不會導(dǎo)致IFN-γ分泌升高。
　　3.IFN-γ通過CXCR3招募HBV特

9、異性T細(xì)胞進(jìn)入肝臟
　　高壓注射HBV質(zhì)粒后，小鼠肝臟中HBV特異性CD4+T細(xì)胞明顯增多，并且CXCR3表達(dá)明顯增加。而IFN-γ缺陷小鼠肝臟中特異性CD4+T細(xì)胞沒有明顯變化。阻斷CXCR3可以抑制HBV特異性CD4+T細(xì)胞進(jìn)入肝臟。
　　4.HBV特異性CD4+T細(xì)胞在肝臟中凋亡，誘導(dǎo)外周耐受
　　野生型HBV攜帶小鼠肝臟中HBV特異性CD4+T細(xì)胞的凋亡明顯高于IFN-γ缺陷小鼠，阻斷CTLA-4可以抑制細(xì)胞凋