髓系細胞PTEN調節(jié)小鼠肝再生的機制探究.pdf

1、哺乳動物的肝再生是在損傷刺激下肝臟進行的代償性生長。在這個過程中，肝臟中的固有免疫系統(tǒng)，尤其是Kupffer細胞和NK細胞具有非常重要的調節(jié)作用。近年來的研究表明，Kupffer細胞在肝臟損傷時釋放的細胞因子TNF-α和IL-6能夠激活肝實質細胞內的Stat3信號通路，從而促進肝實質細胞的增殖。此外，Kupffer細胞也能夠通過激活肝臟前體細胞促進肝再生。在另一方面，NK細胞對肝再生具有很強的抑制作用。NK細胞分泌的IFN-γ通過活化肝

2、實質細胞的Stat1并因此抑制Stat3信號通路，從而抑制肝實質細胞的增殖。近期的一項研究表明，NK細胞是肝再生過程中最為重要的IFN-γ來源;在小鼠肝再生過程中，NK細胞上的一種共抑制性受體TIGIT的缺失將引起NK細胞的過度活化，從而抑制肝再生的進行。
　　PTEN是一種重要的腫瘤抑制蛋白。在多種類型腫瘤的發(fā)生過程中，Pten基因的突變都能被檢測到。PTEN可以負向調節(jié)維持細胞存活及增殖的PI3K-Akt信號通路，從而抑制多種

3、細胞的增殖。另外，PTEN對免疫細胞的活化同樣具有重要的調節(jié)作用。一項有關小鼠腹腔巨噬細胞的研究表明，PTEN能夠正向調控LPS誘導的TLR4信號通路的活化，進而影響巨噬細胞炎性細胞因子的分泌。除此之外，PTEN也能夠通過抑制巨噬細胞M2型極化所需的一些重要基因從而調控腹腔巨噬細胞的極化和炎性細胞因子的分泌。但是，PTEN是否參與了肝再生過程的調控未見報道。
　　我們認為，闡明肝臟中Kupffer細胞和NK細胞的相互作用對于研究肝

4、再生的分子學機制具有重要的意義。為了更好地探究肝臟中Kupffer細胞和NK細胞對肝再生的影響，我們主要利用PTEN在髓系細胞中特異性缺失的LysMcre/+PTENf/f小鼠(PTENmKO小鼠)及對照鼠PTENf/f鼠展開研究。我們的研究結果如下:
　　正常小鼠肝再生過程中Kupffer細胞的特征。
　　我們發(fā)現(xiàn)，同以往的研究報道一致，使用氯磷酸鹽脂質體清除小鼠肝臟Kupffer細胞后，小鼠肝再生的速度將明顯減慢。由于我

5、們使用的Kupffer細胞清除方法同樣能清除腹腔里的巨噬細胞，為了排除腹腔巨噬細胞在肝再生中的影響，我們在使用氯磷酸鹽脂質體處理小鼠之前對其進行了腹腔清洗處理，該結果同樣表明Kupffer細胞的清除抑制了小鼠的肝再生。以上結果表明小鼠肝臟Kupffer細胞在正常的肝再生過程中具有不可或缺的作用。進一步，我們發(fā)現(xiàn)將正常小鼠進行2/3肝切除后，Kupffer細胞的數(shù)量與對照鼠相比并沒有顯著的變化，但是 Kupffer細胞內PTEN蛋白的水平

6、有明顯的上調，并且伴隨著PTEN的上調，Kupffer細胞呈現(xiàn)出顯著的M1型極化的特征，這可以通過Kupffer細胞下調CD206以及上調CD11c、MHC-Ⅱ和CD80的表達得以體現(xiàn)。
　　髓系細胞PTEN缺失的小鼠肝再生速度明顯加快。
　　我們利用PTENmKO小鼠及PTENf/f對照鼠進行了進一步的研究。通過PCNA和Ki-67免疫組化染色表征的細胞增殖情況、HE染色顯示的細胞有絲分裂指數(shù)以及肝臟重量與體重的百分比等分

7、析，我們發(fā)現(xiàn)PTENmKO小鼠的肝再生速度比對照鼠明顯加快。
　　髓系細胞PTEN缺失小鼠的Kupffer細胞表現(xiàn)為M2型極化的特征，從而對NK細胞的活化能力降低。
　　進一步的研究表明，PTENmKO小鼠的Kupffer細胞通過激活細胞內的Akt并抑制FoxO1信號通路，使其自身傾向于M2型的極化特征。此外，PTENmKO小鼠肝臟NK細胞的活化程度明顯降低，這主要表現(xiàn)為IFN-γ分泌能力的降低以及活化相關分子表達水平的下降

8、。進一步的實驗結果表明，PTENmKO小鼠的Kupffer細胞降低了其表面與NK細胞活化相關的多種分子的表達，減少了其IL-12的分泌水平，這是這類小鼠肝臟NK細胞活化程度降低的主要原因。
　　髓系細胞PTEN缺失小鼠的Kupffer細胞分泌生長因子的能力增強。
　　在2/3 PHx后48 h時，熒光定量PCR分析結果顯示，PTENmKO鼠的Kupffer細胞表達更高水平的pdgf, hgf以及osm。這些生長因子通常能活化

9、其下游的Stat3信號通路。與之一致的是，PTENmKO鼠肝臟中Stat3的磷酸化水平明顯升高。我們進一步證明了Kupffer細胞對肝實質細胞的這種直接的增殖促進作用，因為PTENmKO鼠Kupffer細胞來源的條件培養(yǎng)液具有更強的促進小鼠肝實質細胞系體外增殖的能力。
　　綜上所述，PTEN蛋白抑制了Kupffer細胞的M2極化，從而使其更容易活化NK細胞，抑制肝再生的過程。另外，PTEN也能抑制Kupffer細胞分泌多種生長因子