本文选自gastroenterology，https://doi.org/10.1053/j.gastro.2019.05.002.喜欢的朋友可以自行下载。
作者利用肝星状细胞(HSCs)、肝细胞和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠模型研究了白细胞介素11(IL11)信号在非酒精性脂肪性肝炎发病机制中的作用。
用IL11和其他细胞因子刺激小鼠和人成纤维细胞、造血干细胞或肝细胞，并通过成像、免疫印迹、功能分析和ELISA进行分析。给小鼠注射白细胞介素11(IL11)。白细胞介素11受体亚单位α基因(Il11ra1-/-)突变小鼠和Il11ra1+/+小鼠分别喂饲高脂蛋氨酸和胆碱缺乏饮食(HFMCD)或含液体果糖(WDF)的西式饮食诱导脂肪性肝炎；对照组小鼠喂以正常饲料。DB/db小鼠用MCD喂养12周，C57BL/6NTAC用HFMCD喂养10周，WDF喂养16周。一些小鼠在饮食的不同时间点腹腔注射抗IL11(X203)、抗IL11RA(X209)或对照抗体。采集肝脏和血液，生化分析血样，肝组织进行组织学、RNA-Seq、免疫印迹、免疫组化、羟脯氨酸和飞行时间质谱分析。
HSCs与细胞因子孵育后产生IL11，导致ERK活化(磷酸化)和纤维化标志物的表达。注射IL11的小鼠肝脏受损，纤维化和炎症的标志物增加。在HFMCD或WDF之后，与相同饮食的和Il11ra1+/+小鼠相比，Il11ra1-/-小鼠的肝脏脂肪变性、纤维化、炎症和脂肪性肝炎标志物的表达减少，血清脂质和血糖水平降低。根据给HFMCD或WDF上的野生型小鼠或MCD上的db/db小鼠注射抗IL11或抗IL11RA的时间，抗体可以防止、阻止或逆转纤维化和脂肪变性的发展。喂食HFMCD或WDF并注射抗IL11或抗IL11RA的Il11ra1+/+小鼠的血液样本，以及喂食该饲料的Il11ra1-/-小鼠的血液样本，与未注射抗体或中断IL11ra1的小鼠相比，血清脂质和葡萄糖水平较低。
阻断IL11信号的中和抗体可减少饮食性脂肪性肝炎小鼠的纤维化、脂肪变性、肝细胞死亡、炎症和高血糖。这些抗体改善了小鼠的心脏代谢状况，并可能被开发用于治疗NASH。
说说这个HSC吧！多少爱恨情仇裹挟其中。静止的HSC是储存维生素A的细胞，与成纤维细胞非常不同。然而，共同的因子激活了这两种类型的细胞，并刺激它们转变为具有共同特征的肌成纤维细胞.这也是研究肝间质细胞这类人探讨最多的内容，HSC的活化与去活化的问题。
首先，作者看看IL11能否激活HSC并促进肝纤维化形成。作者用TGFb1去刺激HSC，看看IL11表达情况。作者模拟肝硬化生长环境，发现HSC中IL11是上调最明显的，HSC具有更高的IL11受体亚单位α(IL11RA）
为了研究IL11对HSCs的影响，用IL11、TGFB1或PDGF刺激细胞。IL11激活HSCs的程度与TGFB1或PDGF相似，将静止的HSCs转化为分泌胶原和基质修饰酶的ACTA2+肌成纤维细胞，用高IL11刺激的HSC也分泌IL11，证实IL11信号的自分泌前馈环路(图1J)。
把IL11给鼠哥来一口，看看肝脏纤维化情况 。以上证实了IL11以剂量依赖激活HSC并且激活的HSC会分泌IL11形成正反馈通路。
作者进一步看看敲除IL11RA对NASH的影响。作者用的是敲除IL11RA的转基因鼠模型。然后通过诱导肝纤维化，看看HSC活化并且测定血中的生化指标进一步评估。
首先是建模，建模也就是不同的喂养诱导NASH。同前述，不在废话了。使用高脂蛋氨酸和胆碱缺乏(HFMCD)饮食对重症NASH的临床前模型进行了研究。在这个模型中，IL11mRNA轻度升高，而蛋白水平高度上调，显示肝脏中IL11表达的转录后调节。ERK活化反映了NASH过程中IL11蛋白的渐进性诱导，这可能在NASH发病机制24、胶原增加和血清ALT水平升高中起重要作用，敲除IL11RA会对NASH起到保护作用。HFMCD模型有早发性脂肪性肝炎，随后是纤维化。然而，这个模型不会肥胖或胰岛素抵抗，这是公认的限制
采用了第二个NASH模型，使用西方饮食补充液体果糖(WDF)，它是肥胖、胰岛素抵抗和高血糖的，反映了人类NASH。WDF喂养16周后，NASH形成，肝脏中IL11蛋白表达上调(图2F)。与对照组相比，服用WDF的Il11ra1-/-小鼠体重增加相似，但可免受肝脏脂肪变性、炎症、肝细胞损伤和纤维化的影响，在HFMCD和WDF模型中，IL11ra1/-小鼠的ERK活性均降低，这表明IL11驱动的ERK激活对NASH很重要。NASH死亡的主要原因是心血管：心肌梗死、肾功能衰竭和中风，在服用WDF16周后，测量了Il11ra1/-小鼠心血管风险的生物标记物。与产仔对照组相比，服用WDF的Il11ra1-/-小鼠的空腹血糖、血清胆固醇和甘油三酯水平较低。
如果用IL11抗体或者IL11RA的抗体会不会重复上述结果呢？作者自己生产抗体，大气啊X209是抗IL11RA的，X203是抗IL11的。X209阻断HSCs分泌MMP2，IC50为5.8pM，体内半衰期约为18天，肝脏摄取良好。
多种外源性刺激可以激活HSC表达IL11.
但是，人要是长得帅，就会有富婆垂青。就是这个ACTA2.ERK抑制剂阻断了所有NASH触发器下游的IL11效应和HSC的激活，表明IL11驱动的ERK磷酸化在HSC转化过程中起着核心作用
作者的这个抗体是不是会对鼠安全性产生影响呢，进一步作者又作了毒理方面的研究。没有观察到对血清ALT水平或血小板的影响(图3G-H)。与IL11ra-/-小鼠的数据一致，抗IL11和抗IL11RA降低或有降低血脂水平的趋势。
既然IL11效果这么好，那么鼠哥已经按耐不住了。测试了X209和X203的体内给药效果，并在HFMCD治疗6周后开始抗体给药，此时IL11强烈上调，胶原堆积，脂肪性肝炎建立(图2A，4A补充图2C-D)。给药4周后，两种抗体都抑制或逆转了肝纤维化、炎症和损伤，而脂肪变性没有变化
作者在MCD鼠模型又来了一遍，但是看到脂肪变性也发生改变。
WDF诱导的NASH模型用于在肥胖、胰岛素抵抗和糖尿病的背景下测试抗IL11RA的效果。小鼠喂食WDF16周，到那时它们已经肥胖，胰岛素抵抗，肝脏脂肪变性，炎症和纤维化。然后，使用抗IL11RA(X209)(图5A)。当IL11信号被靶向时，NASH肝脏中的肝脏ERK活性被抑制。
说明针对IL11通路的治疗其实会对代谢也有作用。那么，联合一起会不会效果更好产生1+1>2的作用呢？去除代谢刺激后，ERK激活缓慢退行，X203或X209给药加速了这一过程。肝脏胶原含量在中和抗体3周后显著逆转(18%，X203；24%，X209)，6周时进一步逆转(37%，X203；46%，X209)，显示出渐进和持续的效应，纤维化的消退与较低的TIMP和较高的MMP水平有关，这促进了有利的基质重构3，32。与此一致的是，接受X203或X209治疗的严重纤维化小鼠迅速上调了MMP2，下调了TIMP1(图5J)。
为了检查是否需要IL11来维持HSCs的转化状态，用TGFB1或PDGF刺激HSCs，然后抑制IL11信号。在IL11抑制的24h内，ACTA2+Ve细胞的百分比和胶原分泌量恢复到接近基线水平，ERK活性在持续的TGFB1/PDGF刺激下显著降低。
NASH经历了验证、凋亡、坏死、纤维化过程，HSC分泌促炎因子在这一过程中发挥核心作用。IL11是否影响HSC驱动的炎症通路，发现IL11刺激HSC产生CCL2，而IL11抑制则抑制CCL2的分泌。在NASH饮食中观察到的IL11ra1-/-、X203-或X209受体小鼠肝脏中持续较低的炎症水平保持一致。在NASH的HFMCD模型中，早期炎症之后是纤维化期(图6A)。在脂肪性肝炎早期靶向应用IL11可显著减轻肝脏脂肪变性，并伴有较低的ERK活性(图6B-E)。在服用X203和X209的小鼠的肝脏中没有看到脂滴，这些小鼠也没有出现纤维化。
HFMCD还可以诱导急性和严重的坏死性炎症(1周内ALT升高20倍以上)，作者惊讶地发现，在3周内使用X203和X209可以显著逆转肝损伤。
这些快速的益处早于疾病的纤维化阶段，并表明IL11对肝细胞有直接的损伤作用。我们发现原代人肝细胞表达IL11RA，但不表达IL6R(图6H)。当肝细胞受到生理水平的IL11刺激时，ALT的释放呈剂量依赖性。这与肝细胞肌动蛋白纤维表达的进行性增加是一致的(图6I-J)。有趣的是，当TGFB1刺激肝细胞时，肝细胞也强烈地分泌IL11，这表明IL11在肝细胞中具有不适应性的自分泌活性(图6K)。
作者进行RNA-SEQ来描述在HFMCD诱导的NASH的急性炎症阶段靶向IL11信号的影响。非监督分析表明，中和抗IL11或-IL11RA几乎完全逆转了HFMCD诱导的病理性RNA表达特征(图7A)。促纤维化和促炎基因的上调被取消，脂质代谢基因的表达重新建立(图7B-C)。无偏倚基因集富集研究证实，接近正常的脂肪酸、胆汁酸、氧化应激、纤维化和炎性转录特征恢复。
驻留巨噬细胞和浸润的单核细胞在NASH发病中起重要作用，也是TGFB1-39的主要来源。我们检查了脂肪性肝炎期间肝脏中的炎性细胞群，观察到接受X209治疗的小鼠一般免疫细胞较少，Ly6C+veTGFB1+ve细胞特异性减少(图7D-F)。HFMCD使循环中的TGFB1水平升高，但由X209降低，显示出疾病修饰活性。
文章到此结束，你能想象的到作者提供了700多页的测序结果吗？还附加到了电子版的文章之中，
阔怕，文章还是挺不错的，这种偏向临床，读起来不费劲，没有太多需要再了解的内容，有点小疑问，这个IL11对于代谢的调节是基于某一个器官还是全身性的呢？包括对血糖、血脂的作用，那么全身敲IL11RA会不会也影响到了这些器官呢？其次，这不禁让我想到了TGFb1,这个东西可以活化HSC，并且活化的HSC也能分泌TGFb1，是不是作者下一步又该研究这个了？既然对糖代谢和脂代谢都有影响，好歹也差个血里面和这个相关的激素水平变化吧？还有全身敲除IL11RA我怎么会知道是不是HSC在这里起TRIGER作用。我会选择单独敲除HSC的IL11RA。这也对我们以后实验设计有所帮助，还是看高分文章得到的小经验啊。欢迎批评、指正。