Chestnut Studying
摘要
While macrophage heterogeneity during metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH) has been described, the fate of these macrophages during MASH regression is poorly understood. Comparing macrophage heterogeneity during MASH progression vs regression, we identified specific macrophage subpopulations that are critical for MASH/fibrosis resolution. We elucidated the restorative pathways and gene signatures that define regression-associated macrophages and establish the importance of TREM2+ macrophages during MASH regression. Liver-resident Kupffer cells are lost during MASH and are replaced by four distinct monocyte-derived macrophage subpopulations. Trem2 is expressed in two macrophage subpopulations: i) monocyte-derived macrophages occupying the Kupffer cell niche (MoKC) and ii) lipid-associated macrophages (LAM). In regression livers, no new transcriptionally distinct macrophage subpopulation emerged. However, the relative macrophage composition changed during regression compared to MASH. While MoKC was the major macrophage subpopulation during MASH, they decreased during regression. LAM was the dominant macrophage subtype during MASH regression and maintained Trem2 expression. Both MoKC and LAM were enriched in disease-resolving pathways. Absence of TREM2 restricted the emergence of LAMs and formation of hepatic crown-like structures. TREM2+ macrophages are functionally important not only for restricting MASH-fibrosis progression but also for effective regression of inflammation and fibrosis. TREM2+ macrophages are superior collagen degraders. Lack of TREM2+ macrophages also prevented elimination of hepatic steatosis and inactivation of HSC during regression, indicating their significance in metabolic coordination with other cell types in the liver. TREM2 imparts this protective effect through multifactorial mechanisms, including improved phagocytosis, lipid handling, and collagen degradation.
虽然代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎(MASH)期间巨噬细胞异质性已有描述,但人们对MASH消退期间这些巨噬细胞的命运知之甚少。通过比较MASH进展和消退期间巨噬细胞的异质性,我们确定了对于MASH/纤维化消退至关重要的特定巨噬细胞亚群。我们阐明了与消退相关的巨噬细胞的恢复性通路和基因特征,并确定了TREM2+巨噬细胞在MASH消退期间的重要性。MASH过程中,肝脏的库普弗细胞会消失,取而代之的是四个不同的单核细胞来源的巨噬细胞亚群。Trem2在两个巨噬细胞亚群中表达:i)占据库普弗细胞位点的单核细胞来源的巨噬细胞(MoKC);ii)脂质相关巨噬细胞(LAM)。在消退的肝脏中,没有出现新的转录特异性巨噬细胞亚群。然而,与MASH相比,巨噬细胞的相对组成在消退过程中发生了变化。在MASH期间,MoKC是主要的巨噬细胞亚群,但在消退期间,它们的数量减少。LAM是MASH消退期间占主导地位的巨噬细胞亚群,并保持Trem2表达。MoKC和LAM都富含疾病消退途径。缺乏TREM2限制了LAM的出现和肝冠状结构的形成。TREM2+巨噬细胞不仅在限制MASH-纤维化进展方面,而且在炎症和纤维化的有效消退方面,都具有重要的功能。TREM2+巨噬细胞是高效的胶原降解剂。缺乏TREM2+巨噬细胞也会阻碍肝脂肪变性消除和HSC在消退过程中的失活,这表明它们在肝脏中与其他细胞类型进行代谢协调方面发挥着重要作用。TREM2通过多种机制发挥这种保护作用,包括改善吞噬作用、脂质处理和胶原降解。
实验结果1
MASH中的TREM2
当喂食西方饮食(WD)时,Foz/Foz小鼠(Foz+WD)在8至12周内发展为MASH纤维化,在24周内发展为肝硬化和肝癌。Foz+WD肝脏基因特征与人类MASH的基因特征密切相关。TREM2是Foz和人类MASH肝脏中上调最明显的基因之一(图1A)。先前的研究已经报道了TREM2在募集的单核细胞、肝固有库普弗细胞、肝星状细胞(HSC)和内皮细胞中的表达。然而,对两个公开可用的单细胞RNA测序数据集的分析表明,巨噬细胞是MASH肝脏中表达TREM2的主要细胞类型。在纤维化的人MASH以及Foz/Foz肝脏中,TREM2+巨噬细胞位于胶原瘢痕旁边(图1 B和C)。这种空间关联导致它们被命名为SAM。TREM2+巨噬细胞也被归类为LAM,被发现与肥大含脂肝细胞周围的肝冠状结构(hCLS)有关(图5中进行了更详细的讨论)。
尽管已证实TREM2在晚期MASH肝脏中上调,但在疾病进展过程中TREM2在什么阶段被诱导,以及什么事件(如脂肪变性、纤维化或肝细胞死亡)触发TREM2上调尚不清楚。对野生型和Foz/Foz肝脏中Trem2表达的时间进程分析表明,Foz + WD肝脏中Trem2上调在WD喂养后8周开始(图1D),这与肝脏损伤的开始时间一致。随着MASH和纤维化的进展,Trem2继续增加。在WT + WD 12周的小鼠中,Trem2表达仍然较低,仅出现MAFH(图1D),这表明在MAFL向MASH进展的过程中,Trem2表达与肝细胞死亡和肝脏炎症有关。
最近的报告显示,在MASH发展过程中,TREM2具有保护作用。为了模拟MASH消退并评估肝脏中巨噬细胞的异质性,以及评估TREM2+巨噬细胞在疾病不同阶段的作用机制,作者使用两种不同的临床前小鼠模型模拟了MASH的发展和消退。为了评估TREM2在作者的模型中MASH-纤维化发展过程中的功能作用,作者制作了Foz::Trem2 −/−小鼠,喂它们WD,并与Foz + WD小鼠进行比较(图1E)。缺乏TREM2不会影响体重、肝脏重量、肝脏损伤或肝脂肪变性(图1F)。然而,Foz::Trem2基因敲除小鼠的纤维化(图1F-H)和炎症(图1I和J)程度更高。
Foz/Foz小鼠在WD23上饲养24周后发展为肝硬化。在后期(20至24周WD),两组之间的纤维化差异逐渐减小,因为疾病评分达到了饱和点。虽然TREM2减缓了MASH的发展,但WD引起的长期肝损伤抵消了TREM2介导的保护机制。这也表明,仅靠TREM2信号轴不足以完全防止长期MASH的发展。因此,在使用Foz/Foz小鼠研究TREM2信号时,作者在WD喂养后8至12周评估了小鼠。
作者使用MASH的第二个模型,评估了Trem2基因敲除小鼠(与Foz/Foz小鼠中的Alms1突变无关)是否会产生相同的表型。当饮水中含有WD+30%果糖(FrWD)时,野生型和Trem2基因敲除同卵双生小鼠的体重和肝脏重量增加、肝脏损伤和脂肪变性程度相似。然而,Trem2基因缺失导致MASH和纤维化程度更加严重,这与Foz/Foz模型一致。
此外,作者发现,Trem2基因敲除小鼠(而非其野生型同窝仔鼠)在FrWD中自发地从MASH纤维化进展为HCC,这表明TREM2对MASH相关性HCC具有保护作用。NT区域出现广泛纤维化。约60%的Trem2基因敲除小鼠平均每只肝脏长有5个肿瘤,平均直径为2.5毫米。
实验结果2
受TREM2信号影响的趋化因子和细胞因子
肠道屏障破坏和细菌产物(如LPS)转移到肝脏引起的内毒素血症是MASH的特征。目前尚不清楚Trem2基因敲除小鼠肝脏炎症加重是否是由于肠道通透性增加所致。在MASH模型中,无论是否存在TREM2,LPS和LPS结合蛋白(LBP)的全身水平均保持不变(图1K)。相反,在缺乏TREM2的情况下,MASH肝脏中活化的Caspase 1水平更高,这表明Trem2基因敲除的MASH肝脏具有增强的NLRP3炎症小体激活,这是MASH中肝炎症的关键激活因子。事实上,与作者的体内数据一致,对WT和Trem2基因敲除BMDM的研究表明,Trem2基因敲除BMDM在应对LPS时具有内在的超炎症表型,并且在细菌感染和神经炎症的情况下,NLRP3激活增加。
尽管Trem2基因敲除骨髓间充质干细胞的炎症反应增强,但MASH中由TREM2信号调节的特定肝趋化因子/细胞因子尚不清楚。因此,作者设计了一个由MASH中12种经常研究的细胞因子/趋化因子组成的试剂盒,并对肝裂解液(来自两个临床前模型)进行了Luminex分析。在没有TREM2的情况下,两种模型的KC、MCP1、MIP2、IL1α、IL33、C1qR1和S100A8水平均显著增加,而TNFα、IL6、PDGFB、S100A9和CRP的水平则未受到TREM2的显著影响。
实验结果3
缺乏TREM2抑制纤维化MASH的解决
当WD被切换为标准饮食时,Foz+WD 12周小鼠的MASH在额外8至12周内会消退(模仿人类的生活方式改变)。MASH消退的特征是成纤维化和炎症基因下调、HSC失活以及脂肪变性和解剖纤维化的消退。
虽然巨噬细胞在MASH的进展和消退中起着关键作用,但尚未确定在MASH消退过程中协调纤维化消退的恢复性巨噬细胞的特征。为了评估TREM2+巨噬细胞是否能够调节MASH纤维化的消退,作者将Foz + WD 12周和Foz::Trem2−/− + WD 12周MASH小鼠置于消退方案中,将WD恢复为普通饮食(图2A)。为了模拟MASH/纤维化消退的动力学,作者在消退开始后4周和8周采集了组织。另一组年龄匹配的小鼠继续进行WD喂养8周(总共20周)。
WD到普通饲料的转换在4周内开始改善MASH,并持续到8周。值得注意的是,在从WD到普通饲料的转换过程中,Foz/Foz小鼠在8周内成功消除了超过50%的肝脂肪沉积,而Foz::Trem2基因敲除小鼠则未能消除肝脂肪变性(图2 B和D),并且与Foz/Foz回归小鼠相比,其肝重量更高。此外,与Foz/Foz小鼠相比,Foz::Trem2 −/−小鼠的纤维化程度明显降低(图2 C-F)。当小鼠继续进行WD喂养至20周时,Foz/Foz小鼠和Foz::Trem2 −/−小鼠的脂肪变性程度和纤维化程度相当(图2 C-F),因为此时疾病表型已经显现。
Foz::Trem2基因敲除小鼠+ WD 12周小鼠在消退时比Foz/Foz小鼠有更严重的纤维化(图1F)。因此,为了评估饮食转换后胶原水平的有效降低,每个消退组的SR评分被标准化为相应的MASH SR评分(在转换前12周WD时),如先前报道的CCl4纤维化消退研究。由此得到的线性回归图(图2E)显示,与Foz::Trem2基因敲除小鼠(斜率:−0.039)相比,Foz/Foz小鼠的纤维化程度显著降低(斜率:−0.087)。同样,与Foz::Trem2基因敲除小鼠(8周时消退率为30%)相比,Foz/Foz小鼠(8周时消退率为70%)的纤维化消退率(以12周MASH评分标准化)也显著更高(图2F)。
缺乏TREM2会延缓肝脏炎症的消退,表现为残留的Il1α和Il1β基因表达水平升高(图2G)以及NLRP3激活水平升高(裂解的Caspase 1水平)(图2H)。缺乏TREM2也会影响HSC的有效失活,表现为Foz::Trem2−/−退行性小鼠中αSMA(活化的HSC标记物)和desmin(总HSC标记物)的残留水平高于Foz/Foz对照组(图2H)。有趣的是,尽管Foz::Trem2基因敲除小鼠的肝脏残留胶原沉积更多,但Foz/Foz和Foz::Trem2基因敲除小鼠在退行过程中Col1α1和Col3α1的基因表达同样受到抑制(图2I)。因此,Foz::Trem2基因敲除小鼠中残留胶原的量更高(图2 D−F)很可能反映了胶原降解的缺陷。
实验结果4
巨噬细胞在MASH进展和消退过程中的异质性
作者分析了Foz + WD 12周MASH肝脏中的巨噬细胞异质性以及这些MASH相关巨噬细胞亚群在MASH消退过程中的命运。作者进一步阐明了TREM2发挥其保护功能的关键分子途径。对从健康(Foz + WD 0周)、MASH(Foz + WD 12周)和消退小鼠肝脏中分离的免疫细胞进行了单细胞转录组测序(scRNAseq)。从18个不同的免疫细胞群中,作者将分析重点放在6个单核细胞/巨噬细胞群(群0、1、2、5和15)(图3A)。每个巨噬细胞亚群的识别是基于之前发表的细胞类型识别标记基因(3、5、6、10、16)确定的(图3 B和C)。
正如预期的那样,chow→WD切换改变了巨噬细胞的转录组(图3 A和B)。相比之下,WD→chow(回归)并未引起巨噬细胞异质性的巨大变化,与MASH相比,在MASH回归期间没有出现新的子群(图3 A和B)。回归巨噬细胞子群(红色)与MASH巨噬细胞子群(蓝色)一致(图3 A和B)。
0和8群由健康肝脏中的巨噬细胞组成,富含Timd4+胚胎来源的库普弗细胞(EmKCs)(群0、8:Timd4+、Vsig4+、Clec1b+、Clec4f+、Ccr2−)(图3 A-C)。如报告所述,在MASH肝脏中,Timd4+EmKC耗竭,并被四个不同的Timd4簇(簇5、15、1、2)取代,这些簇来自循环单核细胞,也称为募集巨噬细胞(RM)(图3 A-C)。
第5簇(以下称为Ly6chi RM)具有先前描述的Ly6c高表达巨噬细胞的特征基因表达,即Ly6c2高表达、Chil3高表达、Ccr2高表达、Lyz2高表达、Fn1高表达,而第15簇(以下 称为Mac1)高度表达Itgax(Cd11c)和Clec4a1以及Fcrl5、Fabp4、Ighm、Cd300e、Fcgr4(图3 A-C)。第2簇的一个显著特征是高Spp1(骨桥蛋白)和Gpnmb表达(图3 A-C),与最近描述的肝LAM亚群相似。所有三个簇(簇2、5和15)均缺乏EmKC标记物(Vsig4、Clec4f、Clec1b和C1q)的表达。第1簇高度表达Adgre1(F4/80)以及EmKC的其他几个标记物Vsig、Clec4f、Clec1b、C1q,尽管它们仍然Timd4-、Cd63int、Cd9int、Gpnmbint(图3 A-C)。因此,第1组代表与被称为单核细胞衍生库普弗细胞(MoKC)的EmKC相似但不同的巨噬细胞,在MASH期间,EmKC占据着库普弗细胞(Kupffer cells)的位点。
Trem2在LAM和MoKC亚群中均高度表达(图3C)。除了Trem2,LAM和MoKC亚群均表达Gpnmb、Cd9和Fabp5(尽管LAM的表达量高于MoKC),这些是SAM在人类中的特征。这表明SAM可能是LAM和/或MoKC的一个子集。
实验结果5
MoKC和LAM分别是MASH进展和消退过程中占主导地位的巨噬细胞亚群
作者分析了scRNAseq数据,以评估健康对照组(Foz + WD 0周)、MASH进展期(Foz + WD 12周)和MASH消退期(图3D)中每个巨噬细胞群的相对组成。在MASH期间(图3D),EmKCs(簇0和8)——健康肝脏中的主要巨噬细胞亚型——被四个单核细胞来源的巨噬细胞群[MoKC、LAM、Ly6chi-RM和Mac1]所取代。其中,MoKC(群集1)是最主要的巨噬细胞亚群(图3D)。在MASH消退期间,由于疾病诱因WD的清除,肝脏整体健康状况得到改善,因此巨噬细胞总数如预期减少(图3D和E)。在消退的肝脏中,虽然没有出现新的转录特异性巨噬细胞亚群(与MASH相比),但巨噬细胞群集的相对组成发生了变化。在MASH消退期间,MoKC群落缩小(图3D和E),而LAM群落(群集2)保持不变(图3E),成为消退期间的主要巨噬细胞亚群(图3D和E)。尽管MoKC在消退期间仍表达Trem2,但其表达量比MASH期间有所降低(图3F)。然而,巨噬细胞(LAMs)在MASH和消退期间都保持高水平的Trem2表达(图3F)。在MASH期间大量消失的EmKC细胞群(簇0和簇8)在消退的8周内没有恢复(尽管略有恢复)(图3D和E)。
实验结果6
MASH相关巨噬细胞中的TREM2识别不同的功能通路
与健康肝脏中的巨噬细胞相比,MASH肝脏中的巨噬细胞具有更强的炎症反应和促纤维化作用。为了确定同一MASH肝脏中巨噬细胞群之间的关键生物学差异,作者首先计算了所有巨噬细胞群(群0、1、2、5、8和15)中所有基因与Trem2的Pearson相关性。然后将这些相关性值用于基因集富集分析(GSEA),以确定与Trem2表达呈正或负相关性的基因富集的通路(图4A)。作者发现,大多数显著富集的“反应通路”(矩形框,图4A)可以大致分为六个主要元通路(红色/蓝色圆圈,图4A)。在MASH相关巨噬细胞中,与高Trem2表达呈正相关的基因富集于吞噬作用、抗纤维化和改善脂质/脂蛋白处理等元通路。另一方面,表达低水平Trem2的MASH相关巨噬细胞富含与炎症、增强的细胞因子信号传导和细胞死亡(凋亡、焦亡和调节性坏死)相关的元通路(图4A)。
Trem2hi巨噬细胞富含抗纤维化通路,涉及ECM降解以及TGF-β和相关纤维化信号的下调。然而,据报道,与TREM2-非瘢痕相关对照相比,TREM2+ SAM的调节介质更具纤维化性。作者推测,SAM中缺乏TREM2会使它们更具纤维化性。为了验证这一假设,作者从WT和Trem2基因敲除MASH小鼠中分离出巨噬细胞,并使用条件培养基来刺激从健康小鼠中分离出的原代HSC。Trem2基因敲除MASH巨噬细胞的条件培养基比WT MASH相关巨噬细胞的条件培养基更能激活原代HSC,这从HSC中Col1α1、Col3α1和αSMA基因表达的增加中得到了证实(图4 B和C)。因此,TREM2抑制了巨噬细胞在MASH环境中的纤维化效应。
为了阐明不同巨噬细胞亚群在MASH进展中的功能作用以及这些功能在消退过程中的变化,作者对MASH期间巨噬细胞亚群中差异调节基因进行了通路富集分析,并将其与MASH消退进行了比较。在MASH巨噬细胞群中,MoKC和LAM在MASH进展期间相对较少炎症,且富含保护性通路(图4D),这与MoKC和LAM高度表达Trem2(图3C)以及Trem2hi巨噬细胞与这些保护性通路呈正相关(图4A)的观察结果一致。在消退期,MoKC和LAM继续高度表达疾病解决途径,如有效的吞噬作用、卓越的脂质处理、ECM降解和抗纤维化途径(图4D)。另一方面,即使在消退期,Ly6chi-RM和Mac1仍继续富集在炎症途径中(图4D)。
差异基因表达分析显示,LAM在消退期间只有25个基因发生显著变化,MoKC有75个基因发生显著变化,这表明消退并未导致单个巨噬细胞亚群转录组特征发生重大变化。由于新的巨噬细胞亚群在MASH期间出现,并在消退期间得以维持,因此无法与健康巨噬细胞(主要是MASH期间耗竭的库普弗细胞)进行直接的基于集群的比较。对健康、MASH和消退组中所有巨噬细胞亚群的基因表达分析表明,在MASH进展期间失调的大多数基因在消退期间不会恢复到基线水平。作者进一步分析了MASH消退期间这些基因在各种巨噬细胞亚群中的状态(从而确定了富含这些基因的消退特异性巨噬细胞群)。尽管在消退期间,纤维化/炎症基因的表达仍然很高,但纤维化/炎症基因主要在Ly6ghi巨噬细胞亚群中表达。另一方面,修复基因(如抗纤维化和吞噬)主要在MoKC和LAM亚群中表达。因此,在8周的恢复期,各种巨噬细胞亚群的相对大小(与MASH相比)比基因表达的变化更大。这可能是因为髓样细胞群需要更长的时间才能恢复到稳态。
实验结果7
在MASH进展和消退期间,TREM2缺失抑制LAM亚群的涌现
MASH与肝LAM的出现有关。LAM高度表达Gpnmb、Cd9和Trem2,并在肝脏内的脂肪变性区域周围形成独特的hCLS。LAM和hCLS在MASH中的功能作用尚存争议。尽管Trem2基因敲除小鼠的炎症和纤维化加重,但Trem2对肝LAMs的进化与功能的影响尚未得到评估。
免疫组织化学显示,在Trem2缺失的情况下,GPNMB+ LAMs形成较少量的hCLS(图5A)。在Trem2缺失的情况下,Gpnmb的表达也减少(图5B)。有趣的是,尽管Trem2基因敲除小鼠的MASH肝脏中炎症细胞浸润增加(如大量Cd11b+细胞所示)(图5C和SI附录,图S5B),但这些小鼠的GPNMB+ LAM却出现了反常的减少(图5A和B)。
尽管Trem2基因敲除退行性小鼠的残留脂质负荷显著增加(Foz::Trem2基因敲除退行性小鼠与Foz/Foz 8周退行性小鼠相比,图2 B和D),残留浸润性巨噬细胞数量增加(图5F),但GPNMB+ hCLS的数量也减少(图5 D和E)。总体而言,作者的数据表明,在缺乏TREM2的情况下,MASH进展和消退与LAMs/hCLS数量减少以及残留胶原负担增加有关。
为了进一步研究在MASH进展和消退过程中,缺乏TREM2如何影响巨噬细胞的总体异质性,作者对Foz/Foz和Foz::Trem2−/−小鼠的原代肝巨噬细胞进行了流式细胞术分析(图5 G-I)。作者观察到,在MASH和回归阶段,Foz::Trem2基因敲除小鼠肝脏中Cd9+(图5G)和Clec4f+(图5H)巨噬细胞(分别相当于LAM和MoKC,具有有益作用)的丰度明显低于野生型对照。另一方面,在缺乏TREM2的情况下,炎症性Ly6c+巨噬细胞(图5I)的数量更多。
实验结果8
LAMs是MASH消退期间的主要恢复性巨噬细胞群
虽然已在化学诱导的纤维化消退的背景下研究了在纤维化消退中发挥关键作用的恢复性巨噬细胞,但它们在MASH消退过程中的身份尚不清楚。在CCl4诱导的肝纤维化消退过程中,出现了一种新的Ly6clo恢复性巨噬细胞,它们在协调纤维化消退方面发挥着关键作用,部分原因是它们表达基质降解金属蛋白酶(MMPs)。作者研究了MASH和消退肝脏中CCl4消退相关恢复性巨噬细胞的基因特征。MoKC和LAM都是Ly6clo巨噬细胞(图3C),它们出现在MASH肝脏中,并表达多种基因特征,包括ECM降解基因(Mmp9、Mmp12、Mmp13、M mp14、Plau)、脂质代谢(Cd36、Ctsb、Hexa、Lipa、Lpl、Lrp1)和吞噬作用(Axl、Gpnmb、Mertk)(图6A)。为了识别修复性巨噬细胞的额外标记,作者评估了在MASH与回归期间,各种巨噬细胞亚群中显著改变的所有与Trem2相关的基因的相对表达水平。结果热图揭示了在LAM和MoKC亚群中特别上调的几种基因(比较MASH与回归的各种巨噬细胞亚群)。
有趣的是,这些恢复性巨噬细胞相关基因的表达在MASH消退期间得以维持或进一步增加(图6A)。这赋予了LAM和MoKCs一种保护肝脏免受疾病侵害的表型,即使在肝脏经历活跃的MASH时也是如此。当饮食诱因被消除时,这种表型在MASH消退期间作为修复功能得以进一步维持。总体而言,作者的数据表明,TREM2+ LAM(以及MoKC)是促进MASH消退的恢复性巨噬细胞群。
为了确认MASH相关巨噬细胞和RAM的恢复性基因特征是否依赖于Trem2的表达(与疾病动态无关),在模拟组织修复的条件下培养来自健康WT和Trem2基因敲除小鼠的BMDM,并使用Nanostring nCounter进行分析。在Il-4 (M2a)和Il10+TGFβ (M2c)刺激下,Trem2基因敲除小鼠骨髓间充质干细胞(BMDM)中与恢复性巨噬细胞特征相关的多数基因的表达水平均有所下降。
实验结果9
TREM2+巨噬细胞具有高胶原酶活性
虽然已在化学诱导的纤维化消退的背景下研究了在纤维化消退中发挥关键作用的恢复性巨噬细胞,但它们在MASH消退过程中的身份尚不清楚。在CCl4诱导的肝纤维化消退过程中,出现了一种新的Ly6clo恢复性巨噬细胞,它们在协调纤维化消退方面发挥着关键作用,部分原因是它们表达基质降解金属蛋白酶(MMPs)。作者研究了MASH和消退肝脏中CCl4消退相关恢复性巨噬细胞的基因特征。MoKC和LAM都是Ly6clo巨噬细胞(图3C),它们出现在MASH肝脏中,并表达多种基因特征,包括ECM降解基因(Mmp9、Mmp12、Mmp13、M mp14、Plau)、脂质代谢(Cd36、Ctsb、Hexa、Lipa、Lpl、Lrp1)和吞噬作用(Axl、Gpnmb、Mertk)(图6A)。为了识别修复性巨噬细胞的额外标记,作者评估了在MASH与回归期间,各种巨噬细胞亚群中显著改变的所有与Trem2相关的基因的相对表达水平。结果热图揭示了在LAM和MoKC亚群中特别上调的几种基因(比较MASH与回归的各种巨噬细胞亚群)。
有趣的是,这些恢复性巨噬细胞相关基因的表达在MASH消退期间得以维持或进一步增加(图6A)。这赋予了LAM和MoKCs一种保护肝脏免受疾病侵害的表型,即使在肝脏经历活跃的MASH时也是如此。当饮食诱因被消除时,这种表型在MASH消退期间作为修复功能得以进一步维持。总体而言,作者的数据表明,TREM2+ LAM(以及MoKC)是促进MASH消退的恢复性巨噬细胞群。
为了确认MASH相关巨噬细胞和RAM的恢复性基因特征是否依赖于Trem2的表达(与疾病动态无关),在模拟组织修复的条件下培养来自健康WT和Trem2基因敲除小鼠的BMDM,并使用Nanostring nCounter进行分析。在Il-4 (M2a)和Il10+TGFβ (M2c)刺激下,Trem2基因敲除小鼠骨髓间充质干细胞(BMDM)中与恢复性巨噬细胞特征相关的多数基因的表达水平均有所下降。
