酰氧酰基水解酶介导的脂多糖失活限制巨噬细胞内毒素耐受并促进代谢功能障碍相关脂肪性肝炎的炎症和纤维化

Acyloxyacyl Hydrolase-Mediated Lipopolysaccharide Inactivation Limits Macrophage Endotoxin Tolerance and Promotes Inflammation and Fibrosis in Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis

作者信息Hanna Lee, So-Jin Sim, Da-Min Han, Seon-Yeop Kim, Rangyeon Lee, Yujin Jeon, Hyolim Kim, Ji In Park, Jeongho Park, Gwendalyn Randolph, Won-Mook Choi, Hye Won Lee, Yong-Hyun Han
PMID42668090
发布时间2026-08-29
DOI10.1016/j.jcmgh.2026.101871

实验完整度

高

包含体外原代库普弗细胞、多种饮食MASH小鼠模型、患者样本及转录组分析,并有β-葡聚糖和LPS预处理功能验证。

主要模型

原代库普弗细胞(WT和AOAH−/−小鼠) AOAH−/−小鼠及WT对照的FPC、MCD、CDAHFD饮食MASH模型 CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型 MASH患者肝组织和血浆样本

重点核对

体内LPS预处理:小鼠腹腔注射20 μg LPS,3天后分离库普弗细胞,体外再刺激10 ng/mL LPS 6小时 体外LPS耐受诱导:10 ng/mL LPS预处理16–18小时,洗涤后20 ng/mL LPS再刺激6小时 β-葡聚糖逆转耐受:MCD饮食小鼠腹腔注射0.5 mg β-葡聚糖,每周两次 低剂量LPS诱导耐受:每日腹腔注射100 μg/kg LPS,连续5天,随后MCD饮食4周 血浆TLR4活性检测:血浆75°C热灭活7分钟,与1 μg/mL LPS预孵育过夜后使用HEK-Blue hTLR4报告细胞检测

摘要

背景与目的:代谢功能障碍相关脂肪性肝炎是一种慢性肝病,以持续性低度炎症为特征,部分由肠道来源的脂多糖驱动。尽管重复脂多糖暴露可在先天免疫细胞中诱导内毒素耐受,但其在慢性肝病中的作用尚不清楚。酰氧酰基水解酶是一种内源性酶,可灭活脂多糖,可能调节该过程。我们旨在研究酰氧酰基水解酶如何调节库普弗细胞的内毒素耐受,以及这在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎进展过程中如何影响肝脏炎症和纤维化。方法:对酰氧酰基水解酶缺陷小鼠和野生型对照进行多种饮食诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎模型。分析肝组织和分离的库普弗细胞中的炎症反应、纤维化和转录组变化。通过β-葡聚糖给药或脂多糖预处理调节内毒素耐受。使用Toll样受体4报告细胞试验评估脂多糖生物活性。结果:脂多糖预处理的库普弗细胞表现出促炎细胞因子产生减少和炎症通路的转录抑制,表明耐受。尽管代谢功能障碍相关脂肪性肝炎中血浆脂多糖水平轻微升高,但肝脏酰氧酰基水解酶上调与疾病严重程度正相关,提示脂多糖灭活增强但耐受建立受损。相反,酰氧酰基水解酶缺陷的库普弗细胞表现出增强的内毒素耐受,导致肝脏炎症和纤维化减轻。使用β-葡聚糖逆转耐受可重新激活酰氧酰基水解酶缺陷小鼠的炎症和纤维化反应,而低剂量脂多糖预处理诱导耐受则减轻代谢功能障碍相关脂肪性肝炎病理,支持巨噬细胞耐受在慢性肝损伤中的保护作用。结论:库普弗细胞的内毒素耐受是抵抗慢性肝脏炎症和纤维化的保护机制。酰氧酰基水解酶通过限制生物活性脂多糖来调节该状态,从而调节内毒素耐受的建立以及下游炎症和纤维化反应。利用脂多糖增强巨噬细胞耐受可能为控制代谢功能障碍相关脂肪性肝炎进展提供新的治疗途径。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
酰氧酰基水解酶如何调节库普弗细胞的内毒素耐受,以及该过程如何影响代谢功能障碍相关脂肪性肝炎的肝脏炎症和纤维化?
核心机制
酰氧酰基水解酶通过灭活生物活性脂多糖限制库普弗细胞对LPS的持续暴露,从而削弱内毒素耐受的建立;AOAH缺陷导致生物活性LPS持续存在,增强库普弗细胞内毒素耐受,抑制促炎反应和星状细胞活化,最终减轻肝脏炎症和纤维化。
主要证据
体外原代库普弗细胞LPS耐受模型显示AOAH缺陷增强耐受标志基因表达和抗炎因子IL10产生;多种饮食MASH模型(FPC、MCD、CDAHFD)中AOAH−/−小鼠肝损伤、炎症和纤维化减轻;β-葡聚糖逆转耐受加重MASH,低剂量LPS预处理诱导耐受减轻MASH。
研究意义
揭示内毒素耐受在MASH中是保护性机制,提示通过增强巨噬细胞耐受(如利用LPS)可能成为控制MASH进展的新型治疗途径。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立库普弗细胞内毒素耐受模型

验证重复LPS暴露能否诱导库普弗细胞内毒素耐受。

小鼠腹腔注射LPS后分离原代库普弗细胞,体外二次LPS刺激;或体外直接预处理LPS后二次刺激,检测TNF-α、IL6、IL12分泌及炎症基因表达。

2

比较AOAH缺陷对库普弗细胞耐受的影响

明确AOAH缺失是否增强库普弗细胞内毒素耐受。

从WT和AOAH−/−小鼠体内LPS预处理后分离KCs,体外再刺激LPS,检测细胞因子分泌、耐受标志基因表达及转录组。

3

评估MASH中AOAH表达与LPS活性及疾病严重程度的相关性

探究AOAH在MASH中的表达变化及其与LPS活性和临床指标的关系。

检测FPC和MCD饮食小鼠肝脏AOAH mRNA,分析公共转录组数据集和单细胞数据,检测血浆LPS浓度、LAL活性和TLR4报告细胞活性,分析人肝AOAH与炎症/纤维化指标相关性。

4

验证AOAH缺陷对MASH炎症和纤维化的影响

确定AOAH缺失在慢性MASH模型中对肝脏炎症和纤维化的作用。

AOAH−/−和WT小鼠喂食FPC、MCD或CDAHFD饮食,检测肝损伤指标、炎症灶、免疫细胞浸润、炎症基因表达、纤维化染色和纤维化基因/蛋白表达;另用CCl4模型验证纤维化。

5

通过β-葡聚糖逆转耐受验证机制

检验AOAH缺陷的保护作用是否依赖于内毒素耐受。

AOAH−/−小鼠MCD饮食并腹腔注射β-葡聚糖,检测肝损伤、炎症和纤维化指标。

6

通过低剂量LPS预处理诱导耐受验证保护作用

直接验证内毒素耐受对MASH的保护作用。

WT小鼠每日腹腔注射低剂量LPS连续5天,随后MCD饮食4周,检测肝损伤、炎症和纤维化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
IV型胶原酶Sigma-AldrichC5138
Percoll密度梯度介质GE Healthcare17-0891-02
RPMI-1640培养基Hyclone--
脂多糖Sigma-AldrichL2630
脂磷壁酸Sigma-AldrichL2515
小鼠TNF-α ELISA试剂盒R&D SystemsDY410
小鼠IL6 ELISA试剂盒R&D SystemsDY406
小鼠IL12 ELISA试剂盒R&D SystemsDY419
Proteome Profiler小鼠细胞因子芯片试剂盒Panel AR&D SystemsARY006
脂多糖ELISA试剂盒Aviva Systems BiologyOKEH02594
HEK-Blue LPS检测试剂盒InvivoGenrep-lps2
LEGENDplex小鼠炎症因子panelBioLegend740446
天狼星红Abcamab246832
I型胶原抗体Southern Biotech1310-01
α-平滑肌肌动蛋白抗体Agilent DAKOM085129-2
结蛋白抗体Abcamab15200
PicoSense总胶原测定试剂盒BioMaxBM-COL-100
D型胶原酶Sigma-Aldrich11088858001
抗CD16/32抗体BD Biosciences553142
BV510标记抗CD45抗体BioLegend103138
PE-Cy7标记抗CD11b抗体BioLegend101216
PerCP-Cy5.5标记抗Ly6C抗体BioLegend128012
FITC标记抗Ly6G抗体BioLegend127606
APC标记抗CD115抗体BioLegend135510
PE标记抗F4/80抗体eBioscience12-4801-82
DAPISigma-AldrichD9542
RNeasy微量RNA提取试剂盒Qiagen74004
easy-BLUE总RNA提取试剂盒iNtRON17061
High-Capacity cDNA逆转录试剂盒Thermo Fisher Scientific4368814
Power SYBR Green预混液Applied Biosystems4367659
RIPA裂解液Sigma-AldrichR0278
抗HSP60抗体Santa Cruz BiotechnologySC-13115
FluoSpheres羧基修饰红色荧光微球,0.5 μmThermo Fisher ScientificF8812
ToxinEraser内毒素去除试剂盒GenScriptL00338
Alexa Fluor 488-鬼笔环肽Thermo Fisher ScientificA12379
Pierce显色内毒素定量试剂盒Thermo Fisher ScientificA39553
EnzyChrom甘油三酯测定试剂盒BioAssay Systems--
β-葡聚糖Sigma-AldrichG5011

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
库普弗细胞内毒素耐受模型
体内LPS剂量(20 μg/鼠)、分离时间(3天)、体外再刺激LPS浓度(10 ng/mL)和时间(6小时);体外预处理LPS浓度(10 ng/mL)和时间(16–18小时)、再刺激浓度(20 ng/mL)和时间(6小时)
阅读提示:Materials and Methods中“Kupffer Cell Isolation and Stimulation”小节及Figure 1 legend
AOAH缺陷小鼠MASH模型
小鼠周龄(8周)、性别(雄性)、饮食类型(FPC、MCD、CDAHFD)及喂养时长(16、4、7周)、样本量(每组5–10)
阅读提示:Materials and Methods中“Animal Models and Diets”小节及Figure 5 legend
β-葡聚糖逆转耐受实验
β-葡聚糖剂量(0.5 mg/鼠)、给药途径(腹腔注射)、频率(每周两次)、饮食(MCD 4周)
阅读提示:Materials and Methods中“Animal Models and Diets”小节及Figure 7 legend
低剂量LPS预处理诱导耐受实验
LPS剂量(100 μg/kg)、给药途径(腹腔注射)、频率(每日一次,连续5天)、后续MCD饮食时长(4周)
阅读提示:Materials and Methods中“Animal Models and Diets”小节及Figure 8 legend
血浆TLR4活性检测
血浆热灭活条件(75°C,7分钟)、与LPS预孵育浓度(1 μg/mL)和时间(过夜)、报告细胞孵育时间(18–24小时)
阅读提示:Materials and Methods中“Plasma Assays”小节及Figure 4 legend