铝佐剂诱导小鼠肝纤维化新模型：免疫炎症机制与转化研究意义

本研究针对肝纤维化动物模型缺乏免疫介导机制研究的问题，通过铝佐剂(Imject Alum)干预开展肝损伤机制研究，发现持续54天160 mg/kg剂量可激活NLRP3炎症小体通路，诱发显著肝脏炎症与纤维化，且转录组特征与临床肝硬化患者高度吻合，为免疫性肝病研究提供了新型建模策略。

　　

在慢性肝病研究领域，肝纤维化作为向肝硬化和肝癌进展的关键病理阶段，始终缺乏能够模拟人类免疫介导性肝损伤的理想动物模型。现有主流模型如四氯化碳(CCl₄)、硫代乙酰胺(TAA)和二甲基亚硝胺(DMN)均依赖化学毒性诱发氧化应激损伤，难以重现自身免疫性肝炎等疾病的免疫病理特征。这种模型局限性严重阻碍了针对免疫机制的特异性治疗策略开发。

值得注意的是，铝佐剂作为最广泛应用的临床免疫佐剂，其单独使用可激发Th1/CTL免疫应答，但对其直接诱导器官纤维化的潜力尚未探索。本研究团队意外发现商用Imject Alum（Al(OH)₃与Mg(OH)₂混合物）处理的小鼠出现显著肝脏炎症与纤维化，遂系统探究其病理特征与机制，并评估其作为新型肝纤维化模型的价值。相关成果发表于《Liver Research》。

研究采用的主要技术方法包括：多时间点（第1/12/26/40/54天）腹腔注射建立小鼠干预模型；全自动生化分析仪检测血清ALT/AST/ALP/TBA水平；组织学染色（H&E、天狼星红、免疫组化）进行病理评估；转录组测序与生物信息学分析（GO/KEGG/GSEA）；原代肝细胞分离与NLRP3抑制剂干预实验；以及跨物种转录组对比分析（整合GEO数据集GSE14323的41例肝硬化与19例健康人样本）。

3.1. Imject Alum administration induced liver injury in mice

通过设置不同剂量（80/160 mg/kg）和时间（26/54天）的干预方案，发现仅160 mg/kg持续54天组出现显著肝体比增加和血清ALT、AST、ALP及TBA升高，表明成功建立剂量和时间依赖性的肝损伤模型。

3.2. Imject Alum administration replicated the classical pathological features of liver injury and fibrosis

组织学检测显示实验组出现广泛小叶炎症、门脉区炎症和纤维间隔形成，CK19与Ki67染色证实胆管增生显著，符合肝纤维化典型病理特征。

3.3. Imject Alum-activated signaling pathways involved in inflammation and fibrosis

转录组分析揭示差异基因富集于ECM-受体相互作用、细胞因子-细胞因子受体相互作用等通路。GSEA分析进一步证实炎症、纤维化、肿瘤发生相关通路激活，核心基因涉及多种炎症因子和胶原蛋白。

3.4. Imject Alum treatment increased the levels of pro-inflammatory factors and inflammatory cells in the liver

实验组肝脏巨噬细胞标志物（Cd68、F4/80）和T淋巴细胞标志物（Cd3e）显著上调，炎症因子（Il-18、Tnf-α）、趋化因子（Ccl2、Cxcl2、Cxcl10）和细胞粘附分子（Icam1、Vcam1）表达升高。Western blot显示NLRP3炎症小体通路关键蛋白（Nlrp3、Asc、Caspase 1、Gsdmd）激活，原代肝细胞实验证实NLRP3抑制剂MCC950可逆转Imject Alum诱导的焦亡激活。

3.5. Imject Alum promoted collagen fiber deposition and liver fibrosis in mice

天狼星红染色显示实验组门脉区胶原沉积显著，纤维化相关基因（Mmp2/9、Tgf-β1/2/3、Col1a1/2）表达上调，羟脯氨酸含量显著增加，证实肝纤维化形成。

3.6. The gene signatures of Imject Alum-induced liver injury in mice were similar to those of liver cirrhosis in patients

跨模型对比分析发现与CCl₄模型共享691个差异基因，与MCD饮食模型共享1108个差异基因。与人类肝硬化数据对比揭示331个保守差异基因，主要富集于PI3K-Akt、NF-κB和Toll样受体信号通路，表明该模型与人类肝硬化具有高度转录组相似性。

研究结论表明，铝佐剂（Imject Alum）通过激活NLRP3炎症小体通路诱发焦亡相关肝损伤，招募先天免疫细胞和T淋巴细胞浸润，促进胶原沉积和肝星状细胞活化，成功模拟了免疫介导的肝纤维化进程。该模型在组织病理学和转录组特征上与人类肝硬化高度相似，且相比传统化学诱导模型具有更好的免疫机制模拟性和操作安全性。

讨论部分强调，该研究首次系统证实铝佐剂单独应用可建立免疫性肝纤维化模型，填补了现有化学模型无法模拟免疫介导损伤的空白。虽然使用的铝剂量高于常规疫苗剂量，但为研究免疫代谢互作提供了独特工具，对自身免疫性肝病机制研究和免疫调节治疗策略开发具有重要意义。未来需进一步探索其他铝佐剂类型的致纤维化潜力，并评估该模型对抗纤维化治疗的响应特性。