庫普弗細胞（Kupffer Cells）｜肝臟免疫的守門人，肝病研究的核心靶點

摘要：庫普弗細胞是肝臟免疫核心，參與DILI、NASH、肝纖維化等疾病進程，是肝病研究與新藥研發(fā)核心靶點。

關(guān)鍵詞：庫普弗細胞、Kupffer Cells、藥物性肝損傷、原代庫普弗細胞、DILI、NASH機制、肝纖維化靶點、肝臟免疫、肝病藥物研發(fā)、肝臟巨噬細胞

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庫普弗細胞（Kupffer Cells）是定居于肝臟血竇內(nèi)的常駐巨噬細胞，占人體全身巨噬細胞總量的80%以上，是肝臟固有免疫系統(tǒng)的核心組成部分。作為腸道血液進入體循環(huán)的初始免疫屏障，Kupffer細胞不僅負責清除血源性病原體、維持肝臟穩(wěn)態(tài)，更是藥物性肝損傷、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、肝纖維化、肝癌等幾乎所有肝臟疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵調(diào)控者。近年來，隨著單細胞測序和類器官技術(shù)的發(fā)展，Kupffer細胞的異質(zhì)性和功能復雜性被逐步揭示，成為肝病機制研究和新藥研發(fā)的核心靶點。

一、庫普弗細胞基本特征與發(fā)育穩(wěn)態(tài)

1.解剖定位：肝竇內(nèi)的免疫哨兵

Kupffer細胞特異性分布于肝臟肝小葉的肝竇腔內(nèi)，且呈現(xiàn)明顯的門周區(qū)富集特征——靠近門靜脈的肝竇段Kupffer細胞密度較高，越靠近中央靜脈數(shù)量越少。這種空間分布與肝臟的免疫防御功能高度匹配：門靜脈攜帶來自腸道的營養(yǎng)和潛在病原體，門周區(qū)富集的Kupffer細胞可快速攔截并清除入侵的微生物。

形態(tài)上，Kupffer細胞呈星形，伸出大量偽足。其細胞體附著于肝竇內(nèi)皮細胞表面，偽足可穿過內(nèi)皮細胞間隙延伸至Disse間隙，與肝細胞、肝星狀細胞（HSCs）直接接觸，形成精密的細胞互作網(wǎng)絡。

2.庫普弗細胞的發(fā)育起源與穩(wěn)態(tài)維持

穩(wěn)態(tài)下庫普弗細胞并非由骨髓單核細胞分化而來，而是起源于胚胎卵黃囊紅髓系前體（EMPs），小鼠胚胎E8.5–E9.5 定植肝臟，出生后P7遷移入肝竇發(fā)育成熟并獲得完整吞噬功能。成年后主要依靠局部自我更新維持細胞群體穩(wěn)定；僅在毒素、感染造成大量細胞損耗時，骨髓Ly6C?單核細胞才會募集至肝臟，依托肝星狀細胞、肝竇內(nèi)皮細胞、肝細胞構(gòu)成的生態(tài)位信號，分化補充為成熟庫普弗細胞。

圖1.肝臟巨噬細胞的分布與肝小葉結(jié)構(gòu)示意圖。庫普弗細胞（Kupffer cells）富集于門周區(qū)肝竇內(nèi)。

二、庫普弗細胞核心生理功能：肝臟穩(wěn)態(tài)的多面手

1.血液病原體清除：初始免疫屏障

Kupffer細胞核心的功能是濾過門靜脈血，維持血液無菌狀態(tài)。其表面的補體受體CRIg具有獨特的“捕獲鍵"特性，可在肝竇高血流動力學條件下結(jié)合并吞噬細菌、病毒、真菌等病原體。研究顯示，血液初次流經(jīng)肝臟時，90%以上的血源性病原體可被Kupffer細胞捕獲清除；小鼠缺失Kupffer細胞后，金黃色葡萄球菌感染48小時死亡率很高。

2.衰老細胞與異物清除：維持循環(huán)穩(wěn)態(tài)

Kupffer細胞負責清除血液循環(huán)中衰老的血小板和紅細胞：

· 衰老血小板因表面唾液酸丟失，被Kupffer細胞表面的Clec4f、Ashwell-Morell受體識別并吞噬；

· 作為脾臟的補充，Kupffer細胞可清除衰老紅細胞，參與鐵代謝和再循環(huán)。

3.抗腫瘤免疫：突破“別吃我"信號

Kupffer細胞具有較強的抗腫瘤功能，其核心機制是抑制信號受體SIRPα的表達，從而能夠識別并吞噬表達CD47的腫瘤細胞。此外，Kupffer細胞還可分泌細胞因子激活細胞毒性T細胞，啟動適應性抗腫瘤免疫應答。

三、庫普弗細胞在肝臟疾病中的雙重作用

庫普弗細胞功能失衡是各類肝病發(fā)生發(fā)展的核心誘因，可極化為促炎M1型與抗炎促修復M2型，在疾病中發(fā)揮雙向調(diào)控作用。

1.藥物性肝損傷（DILI）

臨床多數(shù)特異質(zhì)性藥物肝損傷由免疫機制介導。庫普弗細胞識別藥物代謝復合物后激活炎癥通路，釋放TNF-α、IL-1β 等炎癥因子，招募免疫細胞誘發(fā)肝細胞壞死；僅用單一肝細胞模型難以模擬真實損傷過程，也是藥物篩選假陰性偏高的重要原因。

2.NAFLD/NASH

游離脂肪酸與腸道LPS可激活庫普弗細胞向M1極化，誘發(fā)肝臟炎癥與肝細胞脂肪變性；活化的庫普弗細胞進一步分泌促纖維化因子，激活肝星狀細胞，加速病程向肝纖維化演進。部分庫普弗細胞可轉(zhuǎn)型為TREM2脂質(zhì)相關(guān)巨噬細胞，參與細胞碎片與脂質(zhì)清除、介導損傷修復。

3.肝纖維化與肝硬化

慢性肝損傷會破壞庫普弗細胞生存生態(tài)位，使其免疫防御功能衰退；骨髓單核細胞可融合形成庫普弗樣合胞體，代償恢復抑菌清除能力。同時持續(xù)活化的庫普弗細胞及脂質(zhì)相關(guān)巨噬細胞分泌促纖維化因子，持續(xù)推動肝纖維化、肝硬化進程。

四、科研與轉(zhuǎn)化應用：肝病研究的核心工具

1.高生理相關(guān)性體外模型構(gòu)建

傳統(tǒng)單一肝細胞模型存在體外快速去分化、無法復現(xiàn)炎癥和纖維化表型的缺陷。引入Kupffer細胞構(gòu)建的多細胞共培養(yǎng)體系（肝細胞+Kupffer細胞+肝星狀細胞+肝竇內(nèi)皮細胞），可在體外同步復現(xiàn)NASH從脂肪變性→炎癥→纖維化的全病理進程，是目前抗NASH、抗纖維化藥物篩選的金標準模型，已獲得FDA和EMA的推薦。

2.3D肝臟類器官與生物人工肝

Kupffer細胞作為核心支持細胞，與肝細胞共培養(yǎng)構(gòu)建的3D肝臟類器官，可長期維持肝細胞的分化狀態(tài)和代謝功能，解決了傳統(tǒng)類器官功能維持時間短的問題。基于Kupffer細胞的生物人工肝，其解毒能力和免疫防御功能較傳統(tǒng)模型大幅提升，是終末期肝衰竭治療的重要研發(fā)方向。

3.肝靶向藥物遞送

利用Kupffer細胞的吞噬特性，通過調(diào)控脂質(zhì)體藥物表面的PEG密度，可實現(xiàn)“捕獲-釋放"式肝靶向遞藥，提升藥物在肝臟的濃度，降低全身毒性。此外，靶向Kupffer細胞的小分子藥物（如CSF-1R抑制劑）可通過抑制Kupffer細胞活化，用于治療NASH和肝纖維化。

五、原代庫普弗細胞（Kupffer Cells）使用及體外培養(yǎng)注意事項

1.kupffer細胞核心特性

人原代庫普弗細胞體外不增殖、不可傳代，需一次性復蘇足量細胞用于實驗。

細胞高度敏感，易激活、易脫壁、易結(jié)團，全程操作需輕柔、低溫、無菌。

圖2.人原代庫普弗細胞

2.復蘇關(guān)鍵步驟

· 水浴復蘇：37℃快速解凍1.5–2 分鐘，僅留小冰晶即停止。

· 全程低溫：復蘇、離心前必須置于冰上。

· 離心條件：室溫或4℃條件下以500×g離心5 分鐘

· 輕柔重懸：避免吹打造成細胞破碎、激活。

· 重要提醒：切勿預熱培養(yǎng)基以解凍細胞，庫普弗細胞在37℃條件下易黏附于錐形管壁，因此不建議使用預熱的培養(yǎng)基復蘇。

3.鋪板與貼壁

推薦接種濃度：0.2–0.4×10? cells/mL。

鋪板后輕輕混勻，放入37℃、5% CO?培養(yǎng)箱。

4–6小時后必須換液，去除未貼壁細胞與碎片。

4.培養(yǎng)維護

最長可培養(yǎng)：7天。

換液頻率：每日全量換液，或按實驗需求調(diào)整。

換液動作輕柔，避免吸走貼壁細胞。

5.儲存與運輸

儲存條件：氣相液氮-135℃至-190℃。

嚴禁反復凍融，簽收后立即轉(zhuǎn)入液氮。

6.質(zhì)量與安全要點

· 每批次附CoA質(zhì)檢報告，含活率、形態(tài)、LPS 響應、無菌檢測。

· 僅供研究使用，不可用于臨床、診斷。

· 操作按生物安全規(guī)范，廢棄物合規(guī)處理。

六、常見問題FAQ（體外培養(yǎng)與模型構(gòu)建成功率）

Q1：原代庫普弗細胞復蘇后存活率低，是什么原因？

A：主要與解凍速度、溫度控制、操作力度相關(guān)。參照LifeNet Health細胞培養(yǎng)方案：37℃快速解凍1.5–2分鐘，全程冰上操作，輕柔吹打；500×g離心5分鐘，避免過度離心損傷細胞。確認培養(yǎng)基、血清無內(nèi)毒素、無支原體污染。同時，不預熱復蘇培養(yǎng)基，以防庫普弗細胞在37℃條件下黏附于錐形管壁。

Q2：細胞貼壁差、易脫落，如何提高貼壁率？

A：建議使用I型膠原蛋白包被培養(yǎng)器皿；鋪板密度控制在0.2–0.4×10? cells/mL；接種后4–6小時輕柔換液，去除未貼壁細胞與碎片，可顯著提升貼壁穩(wěn)定性。

Q3：為什么原代庫普弗細胞不能傳代？

A：人原代庫普弗細胞體外不增殖，為終末分化細胞，一旦消化會大量死亡、功能丟失。因此必須一次性復蘇足量細胞完成全部實驗，不可傳代擴增。

Q4：如何避免細胞自發(fā)激活，保證實驗穩(wěn)定性？

A：激活會導致形態(tài)變圓、吞噬下降、炎癥因子升高。關(guān)鍵控制要點：

· 全程無內(nèi)毒素、無菌、無支原體耗材與試劑

· 避免反復晃動、劇烈吹打、溫度驟變

· 鋪板后4–6小時換液，減少應激刺激

· 盡量在復蘇后24–72小時內(nèi)完成功能實驗

Q5：構(gòu)建共培養(yǎng)/類器官模型，成功率低怎么辦？

A：提高模型成功率的核心要點：

先單獨驗證Kupffer細胞活率、貼壁、形態(tài)正常

接種順序：先鋪肝細胞/基質(zhì)細胞，4–12小時后再加入Kupffer細胞

控制接種比例，避免Kupffer細胞過度活化影響體系

使用低激活、低內(nèi)毒素的培養(yǎng)基體系

Q6：最長可培養(yǎng)多少天？如何維持功能穩(wěn)定？

A：參照LifeNet Health細胞培養(yǎng)方案，可維持最長7天。建議每日換液、保持培養(yǎng)環(huán)境穩(wěn)定，避免干擾。功能實驗（吞噬、LPS刺激、細胞互作）盡量在72小時內(nèi)完成，以保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定、重復性最高。

Q7：哪些因素最影響模型構(gòu)建成功率？

A：按影響程度排序：

· 細胞復蘇與操作不當（占比最高）

· 內(nèi)毒素、支原體污染

· 貼壁與包被不到位

· 換液不及時導致細胞激活

· 培養(yǎng)體系與接種比例不匹配

七、總結(jié)

庫普弗細胞作為肝臟免疫的核心，既是維持機體穩(wěn)態(tài)的“守門人"，也是多種肝臟疾病的“始作俑者"。近年來，單細胞和空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)揭示了Kupffer細胞的異質(zhì)性和動態(tài)可塑性，為肝病治療提供了全新的靶點。高質(zhì)量、高生理相關(guān)性的原代庫普弗細胞是開展上述機制研究、藥物靶點驗證及新藥篩選的核心工具，上海曼博生物作為LifeNet Health國內(nèi)供應商直售原代人肝庫普弗細胞，并提供配套的細胞培養(yǎng)、功能驗證等一站式技術(shù)支持，助力科研人員攻克肝臟免疫研究中的關(guān)鍵技術(shù)難題。未來，通過調(diào)控Kupffer細胞的極化、修復Kupffer細胞生態(tài)位、構(gòu)建基于Kupffer細胞的高生理相關(guān)性模型，有望突破肝病治療和新藥研發(fā)的瓶頸，為廣大肝病患者帶來福音。

參考文獻

Nusse, Y., Kubes, P. Liver macrophages: development, dynamics, and functions. Cell Mol Immunol 22, 1178–1189 (2025)

本文基于LifeNet Health公開資料由其中國提供商上海曼博生物整理，用于科研信息分享、實驗參考等。上海曼博生物可提供LifeNet Health原代庫普弗細胞（Kupffer Cells）、原代人肝細胞、肝臟巨噬細胞、DILI藥物性肝損傷研究、NASH機制研究、肝纖維化靶點研究及肝臟免疫研究相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)支持，助力肝病機制研究、藥物靶點驗證、新藥篩選及高生理相關(guān)性體外模型構(gòu)建。也可掃描下方圖片訪問曼博生物網(wǎng)站查看LifeNet Health原代庫普弗細胞產(chǎn)品詳情。