Hepatology：胆管细胞外泌体LncRNA H19促进胆汁淤积性肝纤维化

Johnny · 发表于 2019-4-19 12:13:13

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Hepatology：胆管细胞外泌体LncRNA H19促进肝星状细胞活化和胆汁淤积性肝纤维化

慢性胆汁淤积性肝病，如原发性胆汁性胆管炎（PBC）和原发性硬化性胆管炎（PSC），通常会导致终末期肝病，如肝硬化和肝脏恶性肿瘤。这些疾病的临床管理具有挑战性，因为它们是不断进展的，对其发病机理的了解不足，诊断通常已是晚期，以及缺乏肝移植以外的有效治疗选择。胆管内衬的胆管细胞是胆管病发病过程中的主要源头。之前的研究表明，在胆汁淤积条件下，积累的胆汁酸，特别是结合的胆汁酸，通过鞘氨醇-1磷酸受体2（S1PR2）促进胆管细胞增殖。长链非编码RNA（lncRNA）H19（一种印记和母系表达的基因）的异常表达在雄性和雌性Mdr2-/-小鼠中被显著诱导，这是一种模仿人类PSC广泛使用的小鼠模型，并且导致Mdr2缺乏诱发肝损伤的性别差异。H19主要在胆管细胞中表达，响应于缀合的胆汁酸介导的S1PR2活化。然而，H19表达对胆汁淤积性肝病的促进作用的潜在机制仍不清楚。

在过去的十年中，外泌体介导的细胞间通讯已经被很好地描述了其在疾病进展中的重要性，特别是在癌症发展中。外泌体是在生理或病理条件下由几乎所有类型的细胞分泌的小细胞外囊泡（直径~100 nm），并且已经在几乎所有种类的体液中被鉴定。外泌体成分包括非编码RNA、蛋白质和脂质，与各种肝脏疾病有关。最近的研究表征了胆管细胞衍生的外泌体，并进一步证明了lncRNA H19是胆汁淤积条件下这些外泌体的重要成分。胆管细胞来源的外泌体H19通过抑制肝细胞中的小异二聚体伴侣（SHP）表达来破坏胆汁酸稳态，这进一步促进Mdr2-/-小鼠中的胆汁淤积性肝损伤。然而，在了解胆管细胞来源的外泌体H19如何影响其他肝细胞，特别是肝星状细胞（HSC）方面，仍然有很多需要探究；HSC在肝纤维化的进展中起着重要作用。

美国弗吉尼亚联邦大学周慧萍（Huiping Zhou）教授近期在Hepatology杂志上发表文章，使用H19 KO胆管结扎（BDL）和Mdr2和H19双敲除（DKO）小鼠模型以及人PSC和PBC肝脏样本，探究了胆管细胞来源的外泌体H19在HSC活化和胆汁淤积性肝纤维化进展中的作用。结果表明，肝脏H19表达水平与小鼠胆汁淤积性肝损伤模型，人PSC和PBC患者血清外泌体H19水平和肝纤维化严重程度相关。此外，胆管细胞分泌的外泌体是肝H19的主要来源，并且在体外和体内促进HSC活化和增殖中起关键作用。

胆管细胞来源的外泌体H19对胆汁淤积性肝纤维化过程中HSC活化和增殖的促进作用机制示意图。HSC：肝星状细胞；ECM：细胞外基质

该研究首次通过外泌体介导的通讯在胆汁淤积性肝纤维化的发病机制中建立了胆管细胞和HSC之间的直接联系。研究结果表明，胆管细胞来源的外泌体可被所有肝细胞摄取，但优先被静息和活化的HSC摄取。模拟胆管细胞和HSC之间近端通信的体外原代细胞培养研究进一步表明，胆管细胞衍生的外泌体被静止和活化的HSC迅速吸收。最近的研究表明，从纤维化Mdr2-/-小鼠中纯化的血清外泌体主要靶向肾脏和肝脏，在尾静脉注射后在肠、脾和心脏中具有最小量。然而，胆管细胞来源的外泌体主要靶向肝脏和肾脏，然后是肠和肺，并且在心脏和脾脏中几乎检测不到。这些数据表明，在血清外泌体中，非胆管细胞衍生的外泌体可能被肾脏、心脏和脾脏吸收，但胆管细胞衍生的外泌体主要靶向肝脏。肾脏中血清外泌体和胆管细胞衍生的外泌体的富集表明肾脏可能是这些小尺寸细胞外囊泡的主要清除位点。流式细胞术测定进一步显示，在尾静脉注射后3小时，超过50％的静止HSC和超过70％的活化的HSC快速加载胆管细胞衍生的外泌体。与此同时，只有约20％的肝细胞和肝脏炎症细胞摄取了胆管细胞衍生的外泌体。这些结果进一步表明，静息和活化的HSC都是胆管细胞衍生的外泌体的主要受体细胞。然而，胆管细胞衍生的外泌体靶向特异细胞类型的潜在机制仍不清楚。外泌体内化可以通过直接融合、吞噬作用或配体-受体介导的内吞作用介导。外泌体的细胞特异性内化取决于外泌体表面粘附蛋白（包括膜联蛋白、整合素和糖蛋白）与受体细胞上的表面分子之间的相互作用。值得注意的是，先前的研究表明，α6β4和α6β1整合素介导肺驻留成纤维细胞选择性摄取肿瘤来源的外泌体，以促进肿瘤的肺转移。同时，富含αvβ5整合素的外泌体靶向Kupffer细胞，从而介导肝脏靶向性。然而，由HSC和成纤维细胞摄取胆管细胞衍生的外泌体所涉及的潜在粘附和内化机制仍有待鉴定。

总之，本研究表明，在胆汁淤积条件下，胆管细胞来源的外泌体优先被HSCs摄取。外泌体H19增强HSC活化和增殖，从而促进肝纤维化。与之前的研究结果一致，本研究表明，胆管细胞来源的外泌体H19可用作胆汁淤积性肝纤维化的潜在诊断标志物和治疗靶点。

参考文献：

Liu R1, Li X1, Zhu W1, Wang Y, Zhao D, Wang X, Gurley EC, Liang G, Chen W, Lai G, Pandak WM, Lippman HR, Bajaj JS, Hylemon PB, Zhou H. Cholangiocyte-derived exosomal LncRNA H19 promotes hepatic stellate cell activation and cholestatic liver fibrosis. Hepatology. 2019 Apr 15. doi: 10.1002/hep.30662. [Epub ahead of print]

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