石胆酸通过TGR5-Id1通路调控肝窦内皮细胞血管分泌因子促进肝再生

《npj Gut and Liver》：Lithocholic acid facilitates release of angiocrine factors by liver sinusoidal endothelial cells during liver regeneration

本研究针对胆汁酸（BA）如何调控肝窦内皮细胞（LSECs）在肝再生中的作用机制这一未知问题，通过分析部分肝切除（PHx）模型和人类供体的BA谱，发现次级BA尤其是石胆酸（LCA）在术后第2天显著升高。研究人员开展主题为“LCA通过TGR5受体激活LSECs释放血管分泌因子”的研究，证实LCA通过TGR5-cAMP-Akt通路上调Id1表达，促进HGF和Wnt2释放，从而驱动肝细胞增殖。该研究首次揭示肠道菌群-胆汁酸-肝窦内皮细胞轴在肝再生中的关键作用，为肝切除术后再生障碍提供了新的治疗靶点。

　　

肝脏具有惊人的再生能力，能够在遭受手术切除或毒性损伤后快速恢复其原始质量和功能。这一复杂的生理过程涉及肝细胞和非实质细胞的协同作用，其中肝窦内皮细胞（LSECs）作为与肝细胞直接接触的血管细胞，通过释放血管分泌因子（angiocrine factors）在再生早期发挥关键作用。尽管已知胆汁酸（BA）能通过法尼醇X受体（FXR）直接促进肝细胞增殖，但其对LSECs血管分泌功能的影响机制始终未被阐明。

来自印度肝脏与胆道科学研究所Savneet Kaur团队的研究发现，在70%部分肝切除（PHx）大鼠模型和活体肝移植（LDLT）供体中，术后第2天门静脉和外周血清中的次级胆汁酸（特别是石胆酸LCA和脱氧胆酸DCA）显著升高。通过质谱分析显示，LCA、6-氧代石胆酸（6-oxoalbLCA）等次级BA在再生早期特异性富集。进一步实验证实，LCA能特异性激活LSECs上的G蛋白偶联胆汁酸受体1（TGR5），通过cAMP-Akt信号通路上调内皮细胞特异性转录因子Id1的表达，进而促进肝细胞生长因子（HGF）和Wnt2等血管分泌因子的释放。

研究人员采用了一系列关键技术方法：建立70%部分肝切除大鼠模型模拟肝再生过程；通过胶原酶灌注法分离原代肝细胞、LSECs和肝星状细胞（HSCs）；利用液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）技术进行胆汁酸谱分析；采用siRNA基因沉默技术敲低TGR5和Wnt2表达；通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血管分泌因子浓度；使用抗生素（万古霉素+亚胺培南）处理构建肠道菌群失调模型；对6例LDLT人类供体血清样本进行多时间点分析。

BA谱变化特征

PHx术后第2天，门静脉和外周血清中初级/次级BA比值显著降低，次级BA如LCA、DCA及其结合型衍生物GHDCA、TLCA等相对丰度急剧上升。PLS-DA分析显示不同时间点的BA谱存在明显分离，提示BA代谢重编程与再生进程密切相关。

TGR5在LSECs的特异性表达

肝组织中西表达在术后第2天达到峰值，而TGR5在LSECs中的表达显著高于肝细胞和HSCs。蛋白质印迹（Western blot）验证TGR5蛋白在LSECs的优势表达，为其功能研究奠定基础。

LCA激活血管分泌通路

体外实验表明，1μM LCA处理LSECs可显著上调TGR5（2.4倍）、Id1（8倍）、HGF（6.5倍）和Wnt2（2.3倍）的基因表达。条件培养基（CM）中Wnt2和HGF蛋白浓度分别增加1.2倍和1.3倍，且cAMP水平显著升高。当使用Wnt2 siRNA沉默LSECs后，LCA-CM促肝细胞增殖效应被显著抑制，证实Wnt2是该通路的关键效应因子。

肠道菌群调控再生进程

抗生素处理导致肠道菌群中厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）丰度下降，次级BA水平降低，肝重/体重比和PCNA阳性细胞数显著减少。LSECs中pAkt表达下降，血管分泌因子基因表达受损，证明肠道菌群衍生的次级BA是启动再生不可或缺的信号。

人类数据验证

在LDLT供体血清中，术后第2天LCA、TDCA、TUDCA等次级BA显著升高，同时Wnt2和HGF水平达到峰值，与大鼠模型结果高度一致，证实该通路的临床相关性。

该研究首次阐明LCA-TGR5-Id1轴通过调控LSECs的血管分泌功能促进肝再生的新机制。次级BA作为肠道菌群与肝脏对话的关键信使，在再生早期通过激活TGR5受体，触发cAMP-PI3K/Akt信号级联反应，上调Id1转录因子，进而促进HGF和Wnt2的释放。这一发现不仅深化了对肝再生微环境调控机制的理解，还为改善肝切除术后再生障碍提供了新的干预策略，特别是通过调节肠道菌群-胆汁酸轴可能成为促进肝再生的治疗新途径。