在肝脏的微观世界中,肝脏窦道内皮细胞(LSECs)扮演着至关重要的角色,其表面面积竟然达到210平方米,足以与一个网球场媲美。这些特殊的细胞不仅在结构上独特,更在多种生理功能中发挥着关键作用。
LSECs是肝脏中形成最小血管(肝窦)的内皮细胞。虽然其体积仅占肝脏细胞的3%,但其表面积却惊人。 LSECs的细胞具有许多开孔,称为小孔(fenestrae),直径约为100至150纳米,这些小孔占据了LSECs表面约20%的面积。
“LSECs的显著结构特征使其成为高效的物质过滤系统,成为肝脏代谢和免疫功能的重要组成部分。”
这些小孔排列成所谓的“筛板”,有助于过滤肝窦腔和Disse空间之间的液体,并促进脂蛋白在肝细胞和肝窦腔间的交通。此外,LSECs也缺乏有组织的基底薄膜,这进一步强化了其过滤功能。
LSECs在清除血液中有害物质方面发挥关键作用。这些细胞表达多种吞噬受体,能迅速内化废物分子。研究显示,LSECs在大鼠中表达多种类的清道夫受体,特别是最重要的稳定蛋白2,专门存在于这些细胞中。
“LSECs的丰富受体表达赋予了这些细胞在先天免疫中的重要角色。”
此外,LSECs还表达多种重要的受体,包括肝/淋巴结特异性ICAM-3抓取非整合素(L-SIGN)和肝脏窦道内皮细胞C型凝集素(LSECtin),这些受体在清除血液中有害物质的过程中是不可或缺的。
LSECs在肝纤维化的发展中也起着重要作用。在纤维化进程中,LSECs的小孔性减少,并出现有组织的基底薄膜,这种现象称为小管化,经常先于肝纤维化的发展。
由肠上皮细胞产生的乳糜微粒,直径可达1000纳米,无法通过LSECs的小孔。随着乳糜微粒的逐渐变小,最终可通过LSECs的小孔进入肝细胞进行代谢。降低的通透性,如在肝硬化、糖尿病或老年人中,可能会导致血液中胆固醇水平上升,增加动脉粥样硬化的风险。
在自体免疫疾病方面,研究表明人类中Fc受体功能的降低会导致可溶性免疫复合物水平增加,与系统性红斑狼疮(SLE)和干燥综合症等疾病产生相关联。这些发现指向LSECs在这些疾病机制中的枢纽角色。
“LSECs不仅参与先天免疫,还展现出适应性免疫特征,为肝脏免疫耐受性做出贡献。”
LSECs有时会成为一种称为小管障碍综合症(SOS)的首要损伤目标。 SOS是一种可导致肝细胞缺氧及肝功能障碍的病理状态,其主要原因包括摄取某些致病性化合物及化学疗法药物的使用。
LSEC的正常周转由肝脏内的LSEC前体细胞维持,并且在需要时,骨髓来源的细胞也可以补充LSEC的数量。
早在19世纪末和20世纪初,研究人员便观察到一些组织中的窦道细胞对静脉注射的颗粒性染料的强烈吸附,并逐渐得出了LSECs的概念。随着时间的推移,LSECs被认为与肝巨噬细胞共同协作,形成双细胞废物清除的模型。