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肝脏疾病(肝脏纤维化、胆汁淤积性肝病)的核心细胞因子及功能

2026-08-21     来源:本站     点击次数:81

肝脏纤维化
肝纤维化(liver fibrosis )是慢性肝损伤带来的病理生理结局,也是病毒性、中毒性、代谢性及自身免疫性等多种肝脏疾病的共同结局。历经数年或数十年持续、反复的肝脏损伤,机体产生持续性免疫应答,进而发生肝纤维化;其特征为细胞外基质(ECM)含量增多、组分发生改变,胶原以及弹性蛋白等纤维蛋白在迪塞间隙(窦周间隙)沉积。若细胞外基质生成过量,肝脏结构遭到破坏,会造成器官功能受损、肝内血流改变,并可进展为肝硬化。

主要促纤维化细胞因子与趋化因子
1、转化生长因子‑β(TGF‑β) TGF‑β 是肝纤维化中居于核心地位的促纤维化细胞因子,主要由库普弗细胞、浸润的淋巴细胞、受损肝细胞以及活化 HSC 自身分泌。TGF‑β 结合 HSC 表面受体后,激活 Smad 依赖与非 Smad 信号通路,直接驱动 HSC 向肌成纤维细胞转化,上调胶原合成,同时抑制基质降解;活化 HSC 还能自分泌 TGF‑β,形成正反馈环路,持续维持纤维化表型。BAMBI、Smad7 可负向调控 TGF‑β 受体,拮抗该通路的促纤维化效应;BMP‑7 则作为 TGF‑β 的拮抗因子,可减轻实验性肝纤维化。

2、血小板衍生生长因子(PDGF) PDGF 来源于血小板、巨噬细胞、肌成纤维细胞,是 HSC 最强的促增殖丝裂原,与受体 PDGFR‑β 结合,促进 HSC 增殖、迁移,与 TGF‑β 协同放大纤维化反应。在四氯化碳、胆管结扎诱导的肝损伤模型中,PDGF‑B、PDGF‑D/PDGFR‑β 通路的激活显著推动纤维化进展,抑制该通路可减轻肝纤维化程度。

3、白介素‑17(IL‑17) IL‑17 主要由 Th17 细胞分泌,中性粒细胞、MAIT 细胞也可产生该因子,在乙肝、丙肝、酒精性肝病、自身免疫性肝炎患者肝脏中表达升高。IL‑17 可上调 HSC 的 TGF‑β 受体 Ⅱ,通过 NF‑κB、STAT3 通路刺激 HSC,促进 Ⅰ 型胶原、α‑SMA 合成,放大 TGF‑β 介导的纤维化效应;敲除 IL‑17 或其受体,可使小鼠抵抗胆汁淤积及毒素诱导的肝纤维化。

4、白介素‑33(IL‑33) IL‑33 属于警报素分子,由受损肝细胞释放,在肝硬化患者体内表达上调。IL‑33 激活 2 型固有淋巴样细胞(ILC2),促使其分泌 IL‑13;IL‑13 进一步通过 IL‑4Rα‑STAT6 信号轴激活 HSC,促进基质蛋白生成;IL‑33 缺失或 ST2 受体敲除的小鼠,肝纤维化损伤显著减轻。

5、趋化因子 CCL2(MCP‑1)是重要的趋化因子,招募循环单核细胞浸润至损伤肝脏,分化为巨噬细胞,后者进一步释放促纤维化介质,推动 HSC 活化;CCR2‑CCL2 轴是肝纤维化潜在干预靶点。CCL5 同样具有促纤维化作用;而 CX₃CR1 则能够限制单核细胞浸润,起到抑制纤维化的效果。CXCL 系列趋化因子除招募免疫细胞外,还参与调控肝纤维化过程的血管新生。

6、炎症小体相关细胞因子(IL‑1β、IL‑18) 肝细胞损伤释放损伤相关分子模式(DAMPs),激活 NLRP3 炎症小体,活化 caspase‑1,切割产生成熟 IL‑1β、IL‑18。二者主要由库普弗细胞、单核‑巨噬细胞产生,间接促进 HSC 活化,放大肝脏炎症;髓系细胞 NLRP3 炎症小体激活是驱动炎症与纤维化的关键环节,IL‑18 信号通路可直接促进 HSC 活化,加重肝纤维化。

具有双向调控作用的细胞因子
白介素‑22(IL‑22),由 Th17 细胞产生,在肝硬化患者外周血水平升高,功能具有两面性。一方面,IL‑22 可诱导 HSC 衰老,抑制小鼠肝纤维化;另一方面,在乙肝病毒感染的模型和患者体内,IL‑22 表现出促炎、促纤维化作用,同时还能够促进肝细胞癌的发生发展,其最终效应与肝脏的疾病背景相关。

抗纤维化细胞因子
白介素‑10(IL‑10),主要由调节性 T 细胞(Treg)分泌,发挥抗炎抗纤维化功能。IL‑10 可抑制 Ⅰ 型胶原合成,抑制库普弗细胞活化,下调 Th17 细胞来源的 IL‑17 分泌,减弱 HSC 活化;IL‑10 敲除小鼠更易发生肝纤维化,但 Treg 细胞也可通过抑制基质金属蛋白酶(MMP),阻碍瘢痕降解,延缓纤维化逆转,同样存在双向效应。干扰素‑γ(IFN‑γ)属于 Th1 型细胞因子,也具备抑制 HSC 活化的作用。

细胞因子网络参与肝纤维化消退
肝纤维化属于动态可逆的病理过程,去除原发损伤因素后,纤维化可逐步消退,细胞因子网络在此过程同样发挥重要调控作用。损伤刺激消失后,TGF‑β 信号减弱,TIMP‑1(基质金属蛋白酶抑制物)表达下降,巨噬细胞分泌 MMP 降解胶原基质。部分活化 HSC 发生凋亡;另有约 50% 活化 HSC 可回到静息样状态,但再次遭遇损伤时会更快被激活。NK 细胞、γδ‑T 细胞、组织驻留记忆 CD8⁺T 细胞可通过细胞接触途径诱导活化 HSC 凋亡,该过程受细胞因子微环境调控;IL‑10 等抗炎因子占优势,推动巨噬细胞向修复表型转换,促进 ECM 降解,利于瘢痕吸收消退。

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胆汁淤积性肝病
胆汁淤积性肝病(Cholestatic liver disease )是因胆汁淤积而造成肝损伤与肝纤维化的一类疾病,以胆汁淤积为主要特征的肝胆疾病统称为胆汁淤积性肝病,包括原发性胆汁性胆管炎(PBC)、原发性硬化性胆管炎(PSC)、妊娠期肝内胆汁淤积症(ICP)、IgG4 相关性硬化性胆管炎以及进行性家族性肝内胆汁淤积症(PFIC)。胆汁淤积也可继发于酒精性肝病、病毒性肝炎、药物性肝损伤以及非酒精性脂肪性肝病 。

胆汁淤积的发生与胆管细胞异常增殖、胆管周围纤维化、肌成纤维细胞活化、毒性胆汁酸蓄积以及胆管反应相关,上述病理改变均会推动疾病进展。胆汁淤积以及胆汁淤积性肝损伤的病理过程极为复杂,且胆汁淤积性肝损伤的病因差异极大。在 PBC、PSC 等疾病中,炎症细胞浸润促使胆管细胞死亡,造成胆管阻塞、胆汁酸排泄异常;而蓄积的胆汁酸可作为第二次打击,诱发炎症与纤维化。

1、促纤维化、促损伤细胞因子与趋化因子
转化生长因子‑β(TGF‑β)
是胆汁淤积性肝病中关键促纤维化介质。胆管结扎(BDL)模型等胆汁淤积损伤中,门管区成纤维细胞、活化肝星状细胞在 TGF‑β1 诱导下活化为肌成纤维细胞,大量分泌 Ⅰ、Ⅲ 型胶原,促进门管区纤维化。间皮素‑MUC16‑Thy1‑TGF‑βRⅠ 复合体通路介导门管成纤维细胞的激活,是胆汁淤积时胆管周围纤维化的重要机制。

白介素‑17(IL‑17)主要来源于 Th17 细胞,中性粒细胞、肥大细胞也可分泌该分子。胆汁淤积模型中 IL‑17 能够激活 NF‑κB、STAT3 通路,刺激肝星状细胞,上调胶原与 α‑SMA 表达,放大 TGF‑β 介导的纤维化效应,加重胆管周围炎症与肝损伤。

肿瘤坏死因子‑α(TNF‑α)、白介素‑1β(IL‑1β)、白介素‑6(IL‑6)主要由库普弗细胞、浸润巨噬细胞分泌。NLRP3 炎症小体激活后,活化 caspase‑1,切割生成成熟 IL‑1β、IL‑18。这些细胞因子一方面下调肝细胞胆汁酸转运蛋白 NTCP、OATP,加重胆汁排泄障碍;另一方面招募更多免疫细胞浸润,诱导胆管上皮细胞损伤死亡,进一步放大胆汁淤积损伤。

IL‑33‑IL‑13 轴:受损胆管上皮与肝细胞释放警报素 IL‑33,激活固有淋巴样细胞(ILC)分泌 IL‑13;IL‑13 通过 IL‑4Rα‑STAT6 信号通路激活 HSC,促进细胞外基质沉积,推动胆汁淤积相关肝纤维化。敲除 IL‑33 或其受体 ST2,小鼠胆汁淤积性肝损伤与纤维化明显减轻。

趋化因子在胆汁淤积损伤中负责招募循环免疫细胞至门管炎症区域。CCL2(MCP‑1)招募单核‑巨噬细胞;CCL11、CCL24、CCL26 招募嗜酸性粒细胞;CXCL 家族趋化因子招募中性粒细胞与 T 淋巴细胞,持续维持门管区炎症微环境。CXCR2 信号通路可直接介导肝细胞损伤,阻断趋化因子‑受体轴可以减轻免疫细胞浸润,缓解胆汁淤积性肝损伤。

2、具有双向调控作用的细胞因子
白介素‑22(IL‑22)
,由 Th17 细胞产生,在胆汁淤积性肝病中表现出双重效应。一方面可以诱导肝星状细胞衰老,抑制纤维化进展;另一方面,在部分胆汁淤积、乙肝合并胆汁淤积环境下,又可以加重炎症反应,其生物学效应高度依赖局部的疾病微环境。

白介素‑10(IL‑10)作为主要抑炎细胞因子,由调节性 T 细胞(Treg)、库普弗细胞分泌,能够抑制 NK 细胞促炎因子分泌,抑制 Th1 细胞增殖,减轻肝内炎症;但同时它也可以抑制基质金属蛋白酶活性,不利于细胞外基质降解,对纤维化消退存在潜在抑制作用。PBC 患者体内 IL‑10 表达水平下降,和疾病严重程度存在关联。

3、炎症小体通路介导细胞因子释放
NLRP3 炎症小体在胆汁淤积性肝损伤中扮演重要角色。胆汁酸、ATP、损伤相关分子模式(DAMPs)可激活 NLRP3 炎症小体,活化 caspase‑1,产生成熟 IL‑1β、IL‑18,诱导焦亡,放大炎症。值得注意的是 NLRP3 在急性、慢性胆汁淤积损伤中作用并不完全一致:慢性胆汁淤积时 NLRP3 促进炎症;但急性胆汁淤积条件下 NLRP3 缺失反而加重肝损伤,提示该通路功能具有疾病时相依赖性。 胆汁酸可通过 TGR5‑cAMP‑PKA 通路抑制 NLRP3 炎症小体活化,该通路也是胆汁酸负反馈调控炎症的重要机制。

4、细胞因子网络参与胆汁淤积向纤维化演变
胆汁淤积状态下,胆汁酸蓄积造成胆管上皮细胞衰老,衰老胆管上皮产生衰老相关分泌表型(SASP),释放大量细胞因子、趋化因子,招募免疫细胞;浸润的免疫细胞进一步释放促炎、促纤维化介质,激活门管成纤维细胞与肝星状细胞,大量合成细胞外基质,形成胆管周围纤维化,持续进展最终发展为肝硬化。 当去除胆汁淤积诱因后,炎症环境改善,TGF‑β 信号减弱,TIMP‑1 表达下降,巨噬细胞分泌基质金属蛋白酶降解胶原,肌成纤维细胞发生凋亡或回到静息状态,纤维化存在消退可能性。但晚期肝硬化时胶原发生交联、血管结构重塑,逆转难度显著增加。

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