小鼠肝竇內皮細胞:肝臟微循環中的“守門人”
在肝臟這一高度復雜的代謝與免疫器官中,各類細胞協同工作,維持機體穩態。其中,肝竇內皮細胞(Liver Sinusoidal Endothelial Cells,LSECs)雖不似肝細胞那般廣為人知,卻在物質交換、免疫監視和肝臟再生等過程中扮演著不可替代的角色。作為原代細胞研究的重要對象,小鼠肝竇內皮細胞因其獲取相對可行、遺傳背景清晰,成為探索肝臟生理與病理機制的關鍵模型。
肝竇內皮細胞的獨特身份
肝竇是肝臟的微血管結構,其內壁由LSECs構成。與普通毛細血管內皮細胞不同,LSECs具有三大顯著特征:一是高度窗孔化(fenestrated),細胞表面分布著大量直徑50–150納米的窗孔(fenestrae),且無基底膜覆蓋;二是強大的清道夫功能,表達多種模式識別受體(如SR-A、CLEC4F等),可高效清除血液中的病原體、衰老紅細胞及循環免疫復合物;三是免疫調節活性,能誘導T細胞耐受,在維持肝臟免疫豁免狀態中發揮重要作用。
這些特性使LSECs成為連接血液循環與肝實質細胞(如肝細胞、庫普弗細胞)之間的“守門人”——既允許營養物質和脂蛋白自由通過窗孔進入Disse間隙供肝細胞攝取,又能在炎癥或損傷時迅速響應,調控局部免疫反應。
小鼠LSECs的分離與培養
作為原代細胞,小鼠肝竇內皮細胞通常通過膠原酶灌注法從成年小鼠肝臟中分離獲得。該過程包括經門靜脈灌注緩沖液沖洗血液,再注入含膠原酶的消化液分解肝組織,隨后通過離心、密度梯度分離(如Percoll)及選擇性貼壁等步驟富集LSECs。為提高純度,常結合磁珠分選(如抗CD146或LYVE-1抗體)或流式細胞術進行進一步篩選。
由于LSECs在體外易發生去分化(如窗孔消失、清道夫受體表達下調),其培養條件要求較高。通常需使用含血管內皮生長因子(VEGF)、表皮生長因子(EGF)等因子的專用培養基,并在膠原或纖連蛋白包被的培養皿上培養,以盡可能維持其表型穩定性。即便如此,原代LSECs的體外壽命仍有限,一般僅能傳代1–3次,因此多用于短期功能性實驗。
科研應用價值廣泛
小鼠肝竇內皮細胞在多個研究方向中具有重要價值。在藥物代謝與毒性研究中,LSECs參與調控藥物在肝內的分布與清除,其功能障礙可能導致藥物蓄積或肝損傷。在肝纖維化與肝硬化機制探索中,LSECs的毛細血管化(capillarization)——即窗孔減少、基底膜形成——被認為是疾病早期的關鍵事件,可促進肝星狀細胞活化,加速纖維化進程。
在腫瘤免疫領域,LSECs對肝轉移瘤微環境的塑造備受關注。研究表明,它們可通過表達PD-L1等分子抑制T細胞活性,幫助腫瘤細胞逃避免疫清除。此外,在病毒性肝炎(如乙肝、丙肝)研究中,LSECs不僅是病毒潛在的靶細胞,還參與抗原提呈與炎癥因子分泌,影響疾病進展。
近年來,隨著類器官和器官芯片技術的發展,研究者嘗試將小鼠LSECs與肝細胞、免疫細胞共培養,構建更接近體內微環境的體外模型,用于研究細胞間相互作用或篩選靶向LSECs的治療策略。
挑戰與展望
盡管小鼠LSECs為肝臟研究提供了寶貴工具,但其分離難度高、表型易變、個體差異大等問題仍限制了廣泛應用。未來,結合單細胞測序技術深入解析LSECs亞群異質性,或利用基因編輯小鼠(如LSEC特異性Cre工具鼠)開展體內功能驗證,將有助于更精準地揭示其生物學作用。
總之,小鼠肝竇內皮細胞雖微小,卻是理解肝臟功能與疾病的一把關鍵鑰匙。作為原代細胞研究的典型代表,它不僅承載著基礎科學的探索使命,也為肝臟相關疾病的診斷與治療提供了新的思路與靶點。



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