唐笛嬌 王艷萍 鄒麟 陳瀑 李僑 (重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗(yàn)科,重慶 400060)
原發(fā)性膽汁性膽管炎(primary biliary cholangitis,PBC)是主要累及肝內(nèi)小葉間膽管的器官特異性自身免疫性疾病,可導(dǎo)致膽管上皮細(xì)胞死亡、膽囊周?chē)w維化、膽汁淤積,若控制不佳可進(jìn)展為肝纖維化甚至最終發(fā)展為肝硬化,已成為最常見(jiàn)的肝內(nèi)膽道疾病之一[1]。隨著對(duì)該疾病認(rèn)知和檢測(cè)水平提高,PBC全球發(fā)病率均呈上升趨勢(shì),我國(guó)發(fā)病率為49.2/10萬(wàn)[2]。目前PBC診斷基于特異性血清抗線粒體抗體(anti-mitochondrial antibody,AMA)對(duì)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體E2亞基(PDC-E2)的反應(yīng)(>95%患者)。PBC起病隱匿,發(fā)病機(jī)制不明,仍是自身免疫性肝病難點(diǎn)之一。PBC目前被認(rèn)為是一種多因素多基因疾病,許多動(dòng)物模型表明,對(duì)自身組織(抗原)喪失免疫耐受和產(chǎn)生自身抗體是PBC發(fā)生的基礎(chǔ),在免疫信號(hào)、外源修飾蛋白和微生物免疫等共同作用下導(dǎo)致小葉間膽管炎發(fā)生[1]。肝內(nèi)膽管上皮細(xì)胞(biliary epithelial cells,BECs)是肝細(xì)胞重要組成,其損傷機(jī)制是研究PBC發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵。過(guò)度活化的T細(xì)胞和B細(xì)胞是目前研究較多的方向,但仍未解釋PBC中BEC的攻擊特異性。最近一項(xiàng)研究表明,來(lái)自膽道小上皮細(xì)胞的凋亡小體可誘導(dǎo)PBC患者巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子。AMA存在條件下,PBC患者巨噬細(xì)胞、BEC凋亡小體和AMA可組成三聯(lián)體,導(dǎo)致炎癥細(xì)胞因子暴發(fā)[3]。提示巨噬細(xì)胞和AMAs與膽管損傷有關(guān),并解釋了PBC的組織特異性。
IL-34是一種新型細(xì)胞因子,為分泌型同二聚體糖蛋白,是集落刺激因子1受體(colony-stimulating factors-1R,CSF-1R)的組織特異性配體,可激活多種信號(hào)通路,調(diào)控巨噬細(xì)胞主要功能,包括增殖、分化、生存、代謝、細(xì)胞因子/趨化因子表達(dá)及細(xì)胞黏附和遷移[4]。IL-34結(jié)合至CSF-1R有助于髓系細(xì)胞增殖和生存。此外,巨噬細(xì)胞在PBC患者中起重要作用[4-5]。盡管IL-34被認(rèn)為是幾種疾病的關(guān)鍵診斷指標(biāo)[6],但I(xiàn)L-34與PBC、AMA的關(guān)系以及與PBC進(jìn)展的相關(guān)性尚未明確。因此,本研究探討IL-34在AMA陽(yáng)性PBC患者血清中的表達(dá),更好地了解IL-34與PBC的關(guān)系,改善對(duì)PBC的認(rèn)知。
1.1 資料
1.1.1 研究對(duì)象 收集2020年6月至2021年12月重慶醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院及兩所分院可檢測(cè)到AMA-M2陽(yáng)性的PBC患者49例,女47例,男2例,平均年齡(57.55±14.15)歲。PBC診斷標(biāo)準(zhǔn)符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)肝病學(xué)分會(huì)制定的《原發(fā)性膽汁性膽管炎的診斷和治療指南(2021)》[7]。納入標(biāo)準(zhǔn)滿足以下3條標(biāo)準(zhǔn)中的2條:①存在膽汁淤積的生物化學(xué)證據(jù),主要為堿性磷酸酶(ALP)和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)氨酶(GGT)升高,且影像學(xué)檢查排除肝外或肝內(nèi)大膽管梗阻;②AMA-M2陽(yáng)性;③組織學(xué)上有非化膿性破壞性膽管炎和小膽管破壞證據(jù)。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并其他可能引起膽汁淤積相關(guān)生化指標(biāo)升高的疾病,包括病毒性肝炎、脂肪肝、自身免疫性肝炎、原發(fā)性硬化性膽管炎、肝內(nèi)局部膽管梗阻、肝外膽管梗阻和藥物性肝損害等;②合并其他自身免疫病,如干燥綜合征;③接受過(guò)生物制劑、免疫抑制劑或激素治療。從重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院體檢中心收集健康對(duì)照者50例,平均年齡(55.64±16.21)歲,納入標(biāo)準(zhǔn):①性別和年齡與其他兩組基本匹配;②身體狀況好,無(wú)感冒、消化不良等不適;③既往無(wú)自身免疫病、傳染病和腫瘤病史,無(wú)自身免疫病和腫瘤相關(guān)家族史;④無(wú)其他可能引起肝臟酶學(xué)和或引起膽汁淤積生化指標(biāo)升高的疾病。收集每例PBC患者標(biāo)準(zhǔn)化病史并進(jìn)行體格檢查,9例未經(jīng)熊去氧膽酸(ursodeoxycholic acid,UDCA)治療的PBC患者入組后均接受13~15 mg/(kg·d) UDCA口服治療。9例患者UDCA治療6個(gè)月后再次收集血液樣本。收集PBC患者血清樣本,完成所有患者病史信息和體格檢查。所有患者均要求空腹,禁食8 h,避免血脂影響,早上空腹抽取外周靜脈血4 ml,孵育30 min,3 000 r/min離心6 min,收集血清于EP管,-80 ℃保存。本研究經(jīng)重慶醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有操作按地區(qū)倫理委員會(huì)指導(dǎo)原則和規(guī)范進(jìn)行,所有參與者知情同意。
1.1.2 試劑與儀器 ELISA檢測(cè)試劑盒(R&D,USA);生化儀(Cobas 701,Roche,Switzerland);特定蛋白分析儀(image 800,Beckman,USA);歐蒙免疫印跡儀(EURO BlotMaster,Euroummun,Germany);免疫分析儀(YHLO Union,YHLO,中國(guó));酶標(biāo)儀(Tecan,奧地利)。
1.2 方法
1.2.1 實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)檢測(cè) 實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目包括:血常規(guī)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)、GGT、ALP、乳酸脫氫酶(LDH)、三酰甘油(TG)、膽紅素(BIL)、IgG、IgM、抗線粒體抗體M2(AMA-M2)及細(xì)胞因子IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α。以上各指標(biāo)均由實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化儀器檢測(cè)并按照廠家說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)試。率比色法檢測(cè)血清AST、ALT、ALP、LDH、GGT、BIL和TG水平。比濁法測(cè)定血清IgG和IgM水平。免疫印跡法檢測(cè)血清AMA-M2。僅AMA-M2陽(yáng)性患者進(jìn)一步定量。ELISA測(cè)定人血清AMA-M2濃度,由免疫分析儀自動(dòng)進(jìn)行。化學(xué)發(fā)光法定量測(cè)定人血清IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α濃度。所有方法均按生產(chǎn)商操作流程執(zhí)行。
1.2.2 血清標(biāo)本IL-34水平測(cè)定 根據(jù)生產(chǎn)商說(shuō)明書(shū)采用ELISA試劑盒測(cè)定血清IL-34水平。收集49例患者和50例健康對(duì)照者血清,按照試劑說(shuō)明書(shū)要求制備所有試劑、標(biāo)準(zhǔn)品和樣本。標(biāo)準(zhǔn)品制備:900 μl校準(zhǔn)品稀釋液移至100 μl濃度為2 000 pg/ml的原液標(biāo)準(zhǔn)品管,混勻后吸取500 μl轉(zhuǎn)移至第二管進(jìn)行對(duì)倍稀釋,使用原液產(chǎn)生稀釋系列7管,打開(kāi)微孔板密封袋,每孔加100 μl稀釋液后每孔加入50 μl待測(cè)血清、標(biāo)準(zhǔn)品和對(duì)照,膠膜封板,室溫下在水平軌道微孔板搖床上振搖孵育2 h,軌道設(shè)置(500±50) RPM,用預(yù)先配制的洗滌緩沖液洗板3次,每孔加入400 μl洗滌緩沖液,每次均保證液體拍干無(wú)殘留,每孔加入200 μl人IL-34酶結(jié)合抗體,膠膜封板,室溫下水平軌道微孔板搖床振搖孵育2 h,重復(fù)上述洗板步驟3次,每孔加入200 μl底物溶液,室溫下在桌面避光孵育30 min,每孔加入50 μl終止液,酶標(biāo)儀在30 min內(nèi)測(cè)定450 nm處吸光度。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS21.0軟件進(jìn)行分析,PBC患者與對(duì)照組采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)分析兩組間差異。采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)分析IL-34水平與其他連續(xù)變量的關(guān)系。Spearman相關(guān)分析法分析IL-34與其他連續(xù)變量的關(guān)系。配對(duì)T檢驗(yàn)比較同一患者相同指標(biāo)治療前后差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 患者基本資料 PBC患者和健康對(duì)照者年齡、性別匹配,PBC患者血清ALT、AST、GGT、ALP、LDH、TG、BIL、IgG、IgM水平明顯高于健康對(duì)照組(P<0.05,表1),PBC患者臨床表現(xiàn)特點(diǎn)如表2所示,無(wú)明顯臨床癥狀患者13例。
表1 PBC患者及健康對(duì)照者基本資料(±s)Tab.1 Baseline clinical characteristics of PBC patients and controls (±s)
表1 PBC患者及健康對(duì)照者基本資料(±s)Tab.1 Baseline clinical characteristics of PBC patients and controls (±s)
Items Female/Male Age ALT/(U·L-1)AST/(U·L-1)GGT/(U·L-1)ALP/(U·L-1)LDH/(U·L-1)TG/(mmol·L-1)BIL/(mol·L-1)IgG/(g·L-1)IgM/(g·L-1)Control (n=50)48/2 55.64±16.21 18.70±8.64 21.42±4.28 20.88±8.62 71.76±18.25 165.20±25.11 0.93±0.25 11.53±3.61 12.24±1.94 1.45±0.56 PBC (n=49)47/2 57.55±14.15 66.84±87.08 66.84±64.67 158.43±156.27 204.29±249.84 542.73±378.71 2.82±3.51 82.41±138.63 16.79±6.15 2.68±2.70 P 0.683 0.625 0.024 0.017 0.020 0.018 0.024 0.016 0.014 0.032 0.034
表2 PBC患者臨床表現(xiàn)Tab.2 Clinical manifestation of PBC patients
2.2 PBC患者血清IL-34水平升高 比較49例PBC患者和50例健康對(duì)照者血清IL-34水平以探討IL-34在PBC發(fā)病中的作用,結(jié)果顯示PBC患者IL-34水平明顯高于健康對(duì)照組[82.37(22.57~264.20) pg/mlvs37.67(28.87~63.54) pg/ml,P<0.05,圖1]。
圖1 PBC患者和健康對(duì)照者血清IL-34表達(dá)Fig.1 Serum IL-34 level in healthy control subjects and patients with PBC
2.3 IL-34與AMA-M2的相關(guān)性分析 AMA-M2是PBC最特異的標(biāo)志物,AMA存在下巨噬細(xì)胞被激活。收集數(shù)據(jù)的所有患者均檢測(cè)到AMA-M2,ELISA對(duì)AMA-M2進(jìn)行血清學(xué)定量檢測(cè),結(jié)果顯示IL-34升高與AMA-M2定量相關(guān)(r2=0.16,P<0.042,圖2A),但相關(guān)系數(shù)不佳,尚不足以證實(shí)正相關(guān)結(jié)論,需進(jìn)一步討論。
圖2 血清IL-34與各指標(biāo)的相關(guān)性分析Fig.2 Correlation analysis between serum IL-34 and each index
2.4 PBC患者血清IL-34水平與肝功能指標(biāo)及免疫球蛋白的關(guān)系 IL-34水平與ALT(r2=0.048,P=0.12)、AST(r2=0.007 9,P=0.54)、GGT(r2=0.002 8,P=0.71)、ALP(r2=0.001 4,P=0.79)、LDH(r2=0.05,P=0.12)、TG(r2=0.023,P=0.28)、BIL(r2=0.024,P=0.28)、IgG(r2=0.029,P=0.23)、IgM(r2=0.003 1,P=0.71)等均無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系(圖2B~J)。
2.5 PBC患者血清IL-34水平與臨床表現(xiàn)的關(guān)系PBC患者臨床表現(xiàn)存在顯著個(gè)體差異。肝組織病理學(xué)檢查并非診斷必需,僅少數(shù)患者有肝組織活檢結(jié)果,無(wú)法根據(jù)肝臟病理學(xué)表現(xiàn)對(duì)入組患者進(jìn)行分期。根據(jù)臨床癥狀(表2)和肝功能指標(biāo)(表1)將患者分為3組:Ⅰ組無(wú)癥狀,僅肝功能指標(biāo)異常;Ⅱ組有臨床癥狀及肝功能指標(biāo)異常,但無(wú)肝硬化;Ⅲ組為肝硬化組。比較IL-34水平差異,結(jié)果顯示血清IL-34水平在不同臨床表現(xiàn)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表3)。
2.6 PBC患者血漿細(xì)胞因子濃度 如表4所示,PBC組血清IL-2、IL-6和TNF-α濃度顯著高于健康對(duì)照組。PBC血清IL-1、IL-8、IL-10濃度較健康對(duì)照組升高,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表4 PBC患者炎癥細(xì)胞因子濃度 [Median (min~max)]Tab.4 Serum cytokine levels in patients with PBC and healthy controls [Median(min-max)]
2.7 PBC患者血清IL-34水平與血清細(xì)胞因子水平的關(guān)系 分析PBC中IL-34與IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α等細(xì)胞因子的關(guān)系,IL-34與IL-1(r2=0.030,P=0.23)、IL-2(r2=0.002,P=0.72)、IL-6(r2=0.020,P=0.29)、IL-8(r2=0.050,P=0.12)、IL-10(r2=0.010,P=0.60)、TNF-α(r2=0.010,P=0.51)均無(wú)顯著相關(guān)性(圖3)。
圖3 血清IL-34與炎癥細(xì)胞因子的相關(guān)性分析Fig.3 Correlation analysis between serum IL-34 and inflammatory cytokines
2.8 PBC患者血清IL-34水平治療前后對(duì)比 UDCA是治療PBC的一線藥物,選取9例治療前血清IL-34較健康對(duì)照明顯升高的患者進(jìn)行隨訪,UDCA治療后進(jìn)行血清IL-34檢測(cè),結(jié)果表明PBC患者經(jīng)UDCA治療后血清IL-34水平顯著降低(P=0.023,圖4)。
圖4 血清IL-34治療前后變化Fig.4 Changes of serum IL-34 before and after treatment
PBC被認(rèn)為是一種典型的自身免疫性疾病,其特點(diǎn)為存在抗線粒體抗體AMA和BEC特異性破壞結(jié)果。免疫抑制劑已被證明對(duì)PBC幾乎無(wú)效果[8]。PBC病因機(jī)制復(fù)雜,小膽管上皮細(xì)胞的靶向特異性是PBC發(fā)病機(jī)制的主要未解問(wèn)題。所有有核細(xì)胞均有線粒體,但PBC中僅有肝內(nèi)BECs和較小的唾液腺細(xì)胞是自身免疫攻擊的目標(biāo)。已有文獻(xiàn)證明BECs可將免疫完整的PDC-E2轉(zhuǎn)移至凋亡小體并形成凋亡細(xì)胞,確定研究巨噬細(xì)胞能夠解釋PBC的器官特異性[3]。深入了解巨噬細(xì)胞的預(yù)測(cè)指標(biāo)及其在PBC進(jìn)展中的功能作用對(duì)改善預(yù)后和治療有重要意義。本研究表明PBC患者血清IL-34水平顯著升高,并在一線藥物治療后顯著降低,血清IL-34和AMA-M2存在一定相關(guān)性。
IL-34是CSF-1R的替代配體,可促進(jìn)吞噬細(xì)胞增殖、存活、分化等多種生理功能和病理過(guò)程[9]。與僅和CSF-1R結(jié)合的CSF-1相比,IL-34可通過(guò)許多信號(hào)網(wǎng)絡(luò)與CSF-1R、PTPz和CD138結(jié)合,在某些細(xì)胞亞群中產(chǎn)生部分重疊作用,發(fā)揮對(duì)巨噬細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用[4]。
研究表明IL-34在肝臟病變進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用,是慢性肝炎及肝組織炎癥、纖維化患者的血清學(xué)指標(biāo)[10]。免疫激活被認(rèn)為參與PBC發(fā)病機(jī)制,其中巨噬細(xì)胞激活是最受關(guān)注的。LLEO等[3]證實(shí)AMA存在下,膽道小上皮細(xì)胞凋亡小體可刺激患者巨噬細(xì)胞釋放強(qiáng)烈的炎癥細(xì)胞因子。CD1a陽(yáng)性的朗格漢斯細(xì)胞可能存在于PBC患者膽道上皮中[11]。越來(lái)越多的證據(jù)表明IL-34在單核吞噬細(xì)胞系增殖和分化、破骨細(xì)胞形成和炎癥中發(fā)揮重要作用[6]。PBC患者單核細(xì)胞來(lái)源巨噬細(xì)胞與膽道小上皮細(xì)胞凋亡小體培養(yǎng)后,在AMAs存在下可顯著增加TNF-α相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體表達(dá)[12]。推測(cè)IL-34在PBC患者中對(duì)巨噬細(xì)胞激活可能發(fā)揮重要作用,為證實(shí)該假設(shè),本研究全部選取AMA陽(yáng)性PBC患者,各種類(lèi)型(M1~M9)中,M2被認(rèn)為是診斷最特異的,但滴度與PBC疾病嚴(yán)重程度無(wú)關(guān)[13]。
患者基本資料調(diào)查顯示,PBC部分患者無(wú)癥狀,但由于對(duì)該病認(rèn)知不足,仍有約1/3患者出現(xiàn)了肝硬化,部分患者初診時(shí)肝功能損傷較為嚴(yán)重,促進(jìn)該病的普及尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū),路仍然很長(zhǎng)。
本研究證實(shí)血清IL-34在PBC患者中有顯著的表達(dá)上調(diào)趨勢(shì),并與PBC患者其他炎癥因子水平顯著相關(guān)。與健康對(duì)照組相比,PBC患者血清IL-2、IL-6和TNF-α等炎癥細(xì)胞因子顯著升高。但與預(yù)期一樣,IL-34表達(dá)與肝功能指標(biāo)、免疫球蛋白、病情嚴(yán)重程度及血清炎癥白介素表達(dá)無(wú)顯著相關(guān)性,但患者經(jīng)過(guò)治療后,血清IL-34表達(dá)顯著下降,提示IL-34對(duì)PBC患者疾病發(fā)生及巨噬細(xì)胞激活有一定作用,但與疾病發(fā)展無(wú)顯著相關(guān)性。報(bào)道顯示IL-6增強(qiáng)IL-34誘導(dǎo)免疫抑制巨噬細(xì)胞分化的病理過(guò)程[14]。IL-34引起的巨噬細(xì)胞活化可誘導(dǎo)分泌炎癥細(xì)胞因子,如IL-6、IL-8和TNF-α等,其下游作用可在AMA存在情況下進(jìn)一步損傷BECs[15]。本研究雖表明血清IL-34和AMA-M2存在一定相關(guān)性,但經(jīng)過(guò)結(jié)果討論后認(rèn)為目前數(shù)據(jù)尚不足以支持IL-34和AMA-M2定量結(jié)果存在正相關(guān)關(guān)系,且IL-34表達(dá)與疾病嚴(yán)重程度無(wú)關(guān),需要更大樣本量對(duì)該結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
膽汁上皮細(xì)胞的免疫損傷循環(huán)導(dǎo)致膽汁淤積和肝細(xì)胞纖維化。PBC免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制復(fù)雜。參與破壞膽管的免疫細(xì)胞包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,T細(xì)胞和B細(xì)胞在PBC中的作用已有一些研究[16]。因此本研究關(guān)注單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)。IL-34在單核吞噬細(xì)胞、譜系細(xì)胞和炎癥增殖分化中起重要作用[17-18]。PBC中通過(guò)T和B細(xì)胞相互作用,AMAs產(chǎn)生特定于PDC-E2的組分,激活免疫細(xì)胞(包括巨噬細(xì)胞)。只有在AMAs存在情況下,PBC患者巨噬細(xì)胞與人BEC凋亡小體培養(yǎng)后才會(huì)分泌促炎細(xì)胞因子,包括高水平的IL-6(促炎,誘導(dǎo)IL-34表達(dá))、IL-17(促炎,誘導(dǎo)IL-34表達(dá))和TNF-α(誘導(dǎo)BEC凋亡或衰老)[19]。BECs死亡后進(jìn)一步釋放PDC-E2,產(chǎn)生更多凋亡小體,IL-34介導(dǎo)一個(gè)正反饋回路促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖分化。另一方面,IL-34是一種參與纖維原性巨噬細(xì)胞活化誘導(dǎo)的細(xì)胞因子,與肝纖維化和炎癥嚴(yán)重程度相關(guān)[20]。綜上,AMA存在下,IL-34介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞激活對(duì)BEC造成了特異性損傷。
本研究證明IL-34血清表達(dá)在AMA-M2陽(yáng)性PBC患者中升高,并在治療有效患者中水平明顯降低。PBC患者血清IL-34表達(dá)與部分炎癥因子呈正相關(guān),提示AMA存在情況下,IL-34介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞活化對(duì)肝BEC造成了特異性損傷。本研究揭示IL-34可能是PBC發(fā)生和潛在治療的重要炎癥介質(zhì),血清IL-34可能成為PBC的候選生物標(biāo)志物。
(3)在區(qū)域內(nèi)部不平等貢獻(xiàn)率中,城市群地區(qū)對(duì)總的收入不平等程度的貢獻(xiàn)占比最高并不斷提升,從1986年與非城市群地區(qū)對(duì)總的收入不平等貢獻(xiàn)率從36.7∶62.0上升到2014年24.5∶72.9。其結(jié)果意味著,城市群地區(qū)對(duì)總收入不平等的貢獻(xiàn)率比重將進(jìn)一步提升,這可能是由于城鎮(zhèn)化引起的,因此中國(guó)在未來(lái)加快城鎮(zhèn)化過(guò)程的同時(shí)要防范區(qū)域收入不平等的進(jìn)一步加劇。
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