肝纖維化（瘢痕化）及其肝硬化是全世界肝臟疾病的發病率和死亡率的主要原因，但目前尚無許可的抗纖維化療法，并且肝移植的可用性也受到限制。活化的肝星狀細胞（aHSC）是肝纖維化的主要效應細胞，通過對慢性肝損傷的反應產生過多的細胞外基質（ECM）。最近的證據表明，aHSCs可以在體內逆轉為靜態表型，這有助于解決肝纖維化。
先前的研究證明了肝纖維化的自發消退與內源性肽激素松弛素（RLN）之間的關聯。aHSC上的松弛素受體家族肽1（RXFP1）的上調促進RLN結合和恢復為靜止狀態。盡管已證明外源引入RLN可以使患病肝臟中的aHSC失活，但確切的潛在機制仍不清楚。
除了aHSC以外，巨噬細胞還被認為是纖維生成中的“雙刃劍”，這表明在肝纖維化的發展和消退過程中，兩種細胞之間存在潛在的相互作用。其中，骨髓來源的Ly6C高表達（Ly6Chi）巨噬細胞占受傷肝臟中巨噬細胞總數的主導地位。在纖維化消退期間，Ly6Chi巨噬細胞發生表型轉換為Ly6C低表達（Ly6Clo）亞型，其特征在于基質金屬蛋白酶（MMP）的上調和炎性細胞因子的下調。然而，這些特性是否使Ly6Clo巨噬細胞具有解決纖維化的能力尚待確定。對控制巨噬細胞表型轉換的特定機制以及隨后與aHSC相互作用以使肝纖維化消退的更詳細的了解可能會為新型抗纖維化策略提供信息。
近年來，人們越來越關注天然存在的肽激素人類松弛素2（RLX）作為治療劑的可能作用。
成果簡介
鑒于此，北卡羅來納大學黃力夫等人表明編碼RLX的質粒DNA（pRLX）的肝靶向性代表了一種潛在的肝纖維化治療策略。成果以題為“Hepatic macrophages act as a central hub for relaxin-mediated alleviation of liver fibrosis”發表在Nature Nanotechnology上。
體內外存在差異
松弛素是一種抗纖維蛋白肽激素，以前被認為可以直接逆轉肝星狀細胞的活化以解決肝纖維化。但是，天然形式的RLX對治療的發展提出了挑戰，特別是生產復雜性以及靜脈內給藥的半衰期非常短（需要連續輸注）。因此，最近已研究了幾種替代方法，例如發現小分子RXFP1激動劑化合物，腺病毒介導的RLX遞送和與PEG化超順磁性氧化鐵納米顆粒偶聯的RLX。這些不同的策略均顯示出在體內促進抗纖維化作用。然而，使用納米粒子介導的遞送時，研究人員表明，盡管松弛素基因療法可降低體內肝纖維化，但體外治療無法誘導活化的肝星狀細胞靜止。
圖|RLN的體內和體外抗纖維化作用之間存在差異
靶向性脂質體的構建
為此，該課題組使用與氨基乙基乙醇胺（一種在活化的HSC上高度表達的sigma-1受體的有效配體）綴合的脂質納米顆粒，使肝組織中pRLX的靶向成為可能，并封裝了松弛素基因和miR-30a-5p模擬物，從而導致組織RLX水平的特定增加，并在慢性肝損傷后顯著抑制纖維化。組合基因療法可在小鼠肝纖維化模型中實現協同抗纖維化作用。
圖|pRLN LPD與miR-30a-5p LPH的組合可達到協同抗纖維化作用
具體機理
重要的是，除了證實pRLX在肝纖維化的病理上不同的小鼠模型中的抗纖維化功效外，研究人員還提供了關鍵的機制性見解基于RLX的療法的作用方式。值得注意的是，他們確定了pRLX給藥的有效免疫調節作用，從而導致肝修復性Ly6Clo巨噬細胞的擴增和纖維化的減少。
RLN與RXFP1的結合通過孤核受體Nur77的激活促進了巨噬細胞表型從Ly6Chi轉變為Ly6Clo。肝巨噬細胞耗竭和體外共培養系統證明Ly6Clo巨噬細胞作為RLN調控的aHSC失活的中間體起著至關重要的作用。研究人員進一步證明，從這些巨噬細胞釋放的外泌體負責介導巨噬細胞和aHSC之間的相互影響。具體來說，來自RLN處理的巨噬細胞的外泌體的microRNA（miRNA）分析顯示miR-30a-5p的上調，一旦被aHSC吸收，它就會靶向凋亡信號調節激酶1（ASK1），并且可以克服過氧化物酶體增殖劑的不足由aHSCs中的原纖維化激活引起的γ-激活受體-γ（PPAR-γ）。PPAR-γ表達的上調最終使aHSC對RLN介導的失活敏感。
圖|巨噬細胞作為調節肝纖維化的中心樞紐
小結：
通過與納米技術和基礎科學的合作，研究人員將巨噬細胞確定為實現aHSC失活的中央樞紐，用于用RLN治療肝纖維化。組合基因療法可在小鼠肝纖維化模型中實現協同抗纖維化作用。該發現突出了巨噬細胞在松弛素引發的肝纖維化緩解中所起的關鍵作用，并證明了通過納米技術和基礎科學的互補應用來設計抗纖維化策略的概念驗證方法。
在考慮臨床應用之前，需要解決有關pRLX基因療法對肝纖維化的作用的持久性，可擴展性和安全性的問題。然而，這項研究為利用RLX的固有組織重塑特性提供了新的動力，自從1926年Frederick Hisaw發現RLX以來，它們就一直吸引著研究人員。
參考文獻：
Hu, M., Wang, Y., Liu, Z. et al. Hepatic macrophages act as a central hub for relaxin-mediated alleviation of liver fibrosis. Nat. Nanotechnol. (2021).
https://doi.org/10.1038/s41565-020-00836-6
