编者按
在2024年美国肝病研究学会（AASLD）年会上，一项有关肝脏血流动力学变化如何影响肝脏结构与功能的基础研究取得重要进展。研究人员探讨了由于手术、移植或肝硬化导致的门静脉高压（PH）背景下，肝动脉缓冲反应（HABR）如何诱导病理性门静脉区重构，并深入探究了其潜在的分子机制。该研究成果作为肝病基础研究领域重要进展，被收入在11月19日的“大会总结2”（TLM Debrief 2）环节，进行了简要回顾。
大会回顾
在这项研究中，研究团队采用了Sprague-Dawley大鼠作为实验模型，通过部分门静脉结扎（PPVL）手术诱导门静脉高压。随后，他们进行了结构评估（微CT）、免疫细胞分析和血流动力学分析。为了深入理解分子机制，研究团队还对来自假手术或PPVL手术大鼠的巨噬细胞/Kupffer细胞进行了转录组分析，并利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据（GSE171904）进行了验证。
研究结果显示，PPVL大鼠的门静脉血流量减少，而肝动脉血流量与门静脉压力呈正相关（r=0.799, P<0.01）。通过Sirius红染色发现，PPVL大鼠的门静脉区纤维化程度增加了两倍（与假手术组相比，P<0.001），同时伴随着α-SMA+肌成纤维细胞的增多。CD68+巨噬细胞在PPVL后10天达到峰值，30天后逐渐消退。巨噬细胞耗竭显著减少了门静脉区纤维化（P<0.001），表明巨噬细胞参与了门静脉区的重构过程。
进一步研究发现，PPVL大鼠的肝动脉内皮细胞和门静脉区血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）水平升高。使用VCAM-1中和抗体能够减少胶原积累（P<0.05），降低CD68+巨噬细胞数量46.3%（P<0.01）和CD3+T细胞数量18%（P<0.05）。在体外实验中，巨噬细胞条件培养基（CM）使大鼠门静脉成纤维细胞（PF）的VCAM-1水平增加了8倍（P<0.001），并促进了PF的迁移，而VCAM-1敲除则抑制了这一过程（P<0.01）。然而，VCAM-1并未促进PF的细胞外基质合成。
通过对scRNA-seq数据的细胞间通信分析，研究人员发现骨桥蛋白（Spp1）+巨噬细胞与PF在胆汁淤积小鼠中的相互作用增强，提示Spp1+巨噬细胞可能参与门静脉区纤维化。对分离出的肝脏巨噬细胞进行转录组分析发现，PPVL-3d巨噬细胞中Spp1表达增加了1.74倍（P<0.001）。RNA荧光原位杂交（RNA-FISH）和CD68+巨噬细胞共免疫荧光实验进一步证实了这一结果。将PF与Spp1敲除的巨噬细胞共培养后，Col1a1和Acta2 mRNA表达降低（P<0.05）。而重组Spp1则上调了PF中的Col1a1（1.6倍，P<0.001）、Fn1（1.8倍，P<0.001）、Acta2（2.5倍，P<0.001）以及多种整合素的表达，表明Spp1+巨噬细胞在血流诱导的肝脏重构过程中具有促纤维化作用。
综上所述，该研究揭示了肝动脉内皮细胞和PF中VCAM1的增加招募了Spp1+巨噬细胞，从而驱动了肝动脉血流介导的血管重构和门静脉区纤维化。在肝硬化伴门静脉高压的情况下，这种动脉血流诱导的纤维化可能触发疾病向失代偿状态的进展。这一发现为理解门静脉高压下肝脏纤维化的新机制提供了重要线索，也为未来治疗策略的开发提供了潜在靶点。
原文链接：Ruixue Ma, et al. Hepatic Artery Flow-Induced Portal Tract Remodeling and Fibrosis in Portal Hypertension: The Role of VCAM-1 and Osteopontin-Expressing Macrophages. AASLD 2024 No. 0006