所有组织对诱发组织应激和损伤的多种刺激物作出应答时，都可发生无病原体炎症。这种无菌性炎症（sterileinflammation，SI）是药物性肝损伤、非酒精性脂肪性肝炎和酒精性脂肪性肝炎中的关键过程，也是纤维化和癌变的主要决定因素之一。
内源性损伤相关分子模式（damage-associatedmolecularpatterns，DAMPs）在外环境中通常检测不到，发生SI时，可由组织损伤中释放，并激活免疫细胞上的受体。目前已鉴别出超过20个这类DAMPs，其可激活细胞模式识别受体，后者最初被认为是病原相关分子模式的传感器。DAMPs激活模式识别受体后导致广泛的免疫反应，包括产生促炎因子和免疫细胞定位于损伤部位。DAMPs可导致胞浆蛋白复合体，即炎性体组装，后者通过激活caspase-1导致IL-1β和其他细胞因子活化和分泌。由SI驱动的肝脏疾病占发达国家肝病理变化的大部分，并且缺乏特异性的疗法。对DAMPs及其受体、信号通路和细胞因子的鉴定已为许多现有的拮抗剂提供了广泛的治疗靶点。
肝脏是诱导快速炎症反应病原体的靶器官，现已发现许多启动该过程的病原相关分子模式（pathogen-associatedmolecularpatterns，PAMPs）1。无病原体的损伤会导致炎症的依据不直观得多。但是，在多种原因引起的损伤后所有组织都可出现无菌性炎症（sterileinflammation，SI），软组织挫伤、心肌梗死、酶原异常激活引起的胰腺炎都是例证2。
SI在肝脏中尤为重要，它是许多疾病病理改变的主要组分，如酒精性脂肪性肝炎（alcoholicsteatohepatitis，ASH）、非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholicsteatohepatitis，NASH）、药物性肝损伤和缺血再灌注损伤（ischemia/reperfusion，I/R）3-5。总的来说，这些疾病占了工业化国家肝脏病理改变的大部分，并且缺乏特异性的治疗。
最近，在组织损伤如何导致炎症方面，SI领域取得了很多新进展。进展的理论基础源于自我识别和非我识别不能解释获得性免疫系统的选择性，从而提出了将“危险”（danger）作为免疫激活的一个标准，损伤细胞释放的分子，即“损伤相关分子模式”（damage-associatedmolecularpatterns，DAMPs）是炎症的分子触发器（图1）6。这一拟议已被实验证实，并且可以解释无菌性炎症反应的许多方面7。
新近的进展是鉴定了多种DAMPs及其受体，以及处理它们促使发生充分的炎症反应所需的细胞器。已经形成了一些普遍性的概念。首先，SI确为炎症反应，具有发红、肿、热、中性粒细胞浸润、产生细胞因子和组织损伤等特征。SI可以经固有免疫途径在几分钟内启动，也可以呈慢性表现，如NASH和ASH。
从概念上看，病原体驱动的炎症和SI是不同的，但在功能上，二者有许多重叠。许多最初确定由PAMPs激活的受体和信号通路也能被DAMPs激活8,9，如Toll样受体4（Toll-likereceptor，TLR4），既能被细菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）激活，也能被细胞高迁移率族蛋白B1（cellularhighmobilitygroupproteinB1，HMGB1）激活。由于肝脏血供的独特性，很多疾病的炎症反应是由肠源性PAMPs和肝细胞源性的DAMPs共同驱动的，DAMPs也可与PAMPs直接相互作用，如LPS可刺激HMGB1释放10。
SI的新发展
组织损伤后的炎症被认识已久，涉及很多变化，包括补体激活和凝血级联反应、基质重塑、细胞募集和血管扩张11-13。两个独立领域的成熟对于形成SI的早期机制非常重要。引入DAMPs这个概念和识别越来越多地发挥DAMPs功能的自身分子是必要的第一步（表1）6。鉴定DAMP信号转化为促炎因子白介素（interleukin，IL）-1β产生所必需的细胞器，即所谓“炎性体”，与DAMP的识别发挥了协同作用（图2）14。
图1病理性细胞死亡导致DAMPs的产生和释放，进而激活免疫细胞上特异性受体并启动炎症因子的释放，可导致无菌性炎症反应，加重组织损伤。
DAMPs
术语“DAMPs”被广泛应用于能够激活炎症的自身分子6。已有大量的各种DAMPs被识别，这个数字还在增长（表1）15。很多年来都认为，凋亡细胞的细胞质能激活树突状细胞，从定义上说也可纳入DAMPs。通过色谱分离技术发现，尿酸是一个主要的DAMP，有趣的是它必须以晶体形式诱导SI16。
从某种层面看，这并不奇怪，因为尿酸结晶在痛风中的作用已经明确17。它凸显了尿酸降解途径的重要性，包括代谢物如三磷酸腺苷（adenosinetriphosphate，ATP）、腺苷和免疫调节中的尿酸。部分DAMPs及其受体以及它们提供的信号类型见表1。许多DAMPs可激活模式识别受体（patternrecognitionreceptors，PRRs），其中TLRs被表征得最清楚。这些受体在免疫细胞上的功能研究最为深入，但它们在肝脏中可广泛表达，对肝实质细胞也有重要功能18,19。线粒体起源于专性细胞内的寄生虫，在分子和结构上保留了许多与细菌相似的特征55。
毫不奇怪，线粒体成分已被证明富含DAMPs，包括线粒体DNA、甲酰肽、细胞色素C和ATP。DAMPs浓集使得线粒体成为很强的炎症刺激物56,57。多样化的线粒体DAMPs（如DNA和ATP）可以全方位提供启动SI所需要的信号，因此进一步增强了诱导炎症的能力。代谢活跃的肝细胞中存在大量的线粒体，因此肝脏是线粒体驱动炎症发生的适宜部位。
DAMPs被用于解释组织损伤的免疫反应，因此，对细胞死亡引发的DAMPs释放已有广泛研究。细胞死亡存在两种截然不同的类型：（1）程序性死亡，即“凋亡”，发生核降解、质膜空泡化和细胞内容物的分离，（2）意外的失调的细胞死亡，即“坏死”，细胞内容物相对完整，因质膜破裂而外渗58。
与形态学描述所预计的一致，很多DAMPs可在坏死而非凋亡细胞中检测59。除了在凋亡的质膜滤泡上物理性滞留有DAMPs外，在凋亡过程中，很多活性过程如核酸降解和HMGB1氧化失活限制了DAMP的活性。凋亡导致的免疫功能“沉默”的细胞死亡依赖于经吞噬作用清除凋亡小体。无吞噬作用时，凋亡小体发生继发性坏死，失去完整性，DAMPs等内容物溢出到细胞外60。
在受到各种破坏性刺激如热和机械损伤时，细胞可发生完全不受调节的坏死；但是，在某些特定刺激如肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）作用时，也可发生具有坏死特征的细胞死亡61，称为“坏死性凋亡”（necroptosis）。尽管坏死性凋亡具备细胞坏死的特征如释放DAMPs，但它在许多水平，如启动子、调节子和细胞信号通路都是受到高度调节的。坏死性凋亡与DAMPs和SI的产生有关的重要性在于，它提供了一条受调节的促炎因子型细胞死亡途径。
炎性细胞死亡除了“坏死性凋亡”途径外，由于细胞特异性应答、出血和缺血等继发性改变，纯凋亡刺激在体内可导致混合类型的细胞死亡。最后，DAMP的释放还可作为不依赖凋亡的受调节的事件发生。被LPS、TNF和转化生长因子（transforminggrowthfactor，TGF）-β刺激激活的巨噬细胞能够分泌HMGB，这证实了HMGB1的促炎功能，并进一步表明，HMGB1逾越了DAMP与细胞因子的界限。
图2炎性体的激活需要2个信号的处理。信号1导致细胞因子前体和炎性体组分的转录上调，而信号2可产生炎性体组装、caspase-1裂解及细胞因子激活和分泌。
很多DAMPs都发生了可显著改变功能的结构修饰，如HMGB1发生了乙酰化，使之不能再次入核，以及后续迁移进入胞质的分泌囊泡中62。胞质和正常的细胞外环境之间的氧化还原状态也有显著差别，前者呈高度还原状态，而后者为高度氧化状态63。很多胞浆蛋白，包括细胞因子和DAMPs，都对这种氧化还原状态的改变非常敏感，在正常的细胞外氧化环境中可迅速失活。坏死细胞释放的非蛋白硫醇可使细胞外环境的氧化状态降低，从而延长DAMPs的活性，有助于炎症的维持。
核酸非甲基化的细菌CpGDNA是TLR9的强激活剂。哺乳动物DNA也可以激活TLR9，诱导多种细胞免疫反应，包括产生抗体、树突状细胞成熟和巨噬细胞释放炎性因子64,65。由对乙酰氨基酚和I/R诱导的实验性急性肝损伤显著依赖于TLR9的信号转导，但尚未找到DNA在体内作用的直接证据42。随着识别的DAMPs增多，确定每一个DAMP的相对重要性意义重大。研究表明，在多种情况下，如对乙酰氨基酚毒性、肝I/R损伤、胰腺炎、博莱霉素诱导的肺部炎症、皮肤创伤等，哺乳动物DNA驱动的TLR9激活是SI的主要组分42,43,66,67。
线粒体DNA也可以激活TLR9。线粒体在SI全程中的作用正日趋重要2,38,56,68,69。许多线粒体特异性信号，包括甲酰肽、ATP和活性氧簇，都可诱导炎性体的激活44,56,70。线粒体相关信号的丰富性提示，线粒体可能为炎性体如何感受广泛刺激的结构问题提供了答案。可能性之一是，炎性体并不直接感受已知可激活它的触发子，而是监控线粒体的活性，后者将各种危险信号进行了整合69。炎性体组分的亚细胞定位支持这一推测。激活的炎性体组分定位于含线粒体的结构中，后者可能与线粒体抗病毒信号（mitochondrialantiviralsignaling，MAVS）蛋白相互作用，氧化的线粒体DNA可激活炎性体这一现象也支持前述推测71,72。
HMGB1HMGB1是一种高度保守的非组蛋白核蛋白，能够易化调节蛋白与DNA的结合，通常可增强转录活性73。HMGB1在大部分细胞中呈组成型表达，细胞损伤和死亡时被释放；一些免疫细胞在受到包括PAMPs和DAMPs等各种刺激时，可分泌HMGB-77。HMGB1可与多种受体（TLR2、TLR4、TLR9和RAGE）相互作用，因此生物学特性比其他DAMPs复杂得多74。
这些受体都另有配体，而HMGB1的功能似乎是在特定的受体-配体相互作用后设定反应的规模。HMGB1可能不具有直接的促炎效应，但可与其他促炎介质如单链DNA、LPS、IL-1β和核小体共同作用，从而引发炎症78。在HMGB1受体介导的巨噬细胞的激活中，TLR4为主要受体79。HMGB1与TLR4结合的亲和力低于与LPS，而且，虽然它使用相同的核转录因子κB（nuclearfactor-κB，NF-κB）通路，却激活了不同的基因表达模式80,81。由于HMGB1激活的受体广泛，因此，毫不奇怪，HMGB1参与了很多病理改变，包括内毒素血症、炎症性肠病、胰腺炎、关节炎、肺炎、I/R损伤和移植。重要的是，应用抗HMGB1抗体可以减轻这些病理改变74。
ATP健康细胞胞浆内含有高水平的ATP，而细胞坏死可使细胞外ATP浓度一过性增高。细胞外ATP通过P2受体家族进行信号转导。P2X受体可形成变力性配体门控的非选择性阳离子通道，而P2Y受体为G蛋白偶联受体67。P2X受体有7种，P2Y受体有8种，其中P2X7功能独特，可激活炎性体和产生IL-1β20。高浓度（1mmol/L）的ATP与P2X7结合，导致质膜形成小孔，K+外流，Ca2+内流。小孔也可能导致细菌产物进入细胞，从而激活胞浆内PAMPs82。P2X7激活显著延长，可导致小孔形成不可逆转，发生非选择性的溶质丢失，甚至细胞死亡。该通路的调节是由ATP经CD39快速代谢为ADP，继之经CD73代谢为腺苷而进行21，随后进入尿酸降解途径，直至代谢为腺嘌呤和尿酸。
尿酸尿酸诱导炎症反应的能力严格依赖于其晶体形式，已知尿酸暴露于细胞外环境时可发生晶体化16。晶体化的有利因素可能包括更高的钠离子浓度和细胞外液的蛋白质组分83。尿酸似乎不可能在关节以外的组织形成结晶，但通过遗传和药物干预减少尿酸浓度的同时，也减轻了肝脏和肺无菌性损伤模型的炎症程度84,85。在肝内，降低尿酸水平可减轻对乙酰氨基酚诱导的肝毒性的炎症，但并不能限制微生物或其他微粒引起的炎症85。
尿酸结晶以受体非依赖方式诱导炎症，并能通过触发胞浆蛋白酶反应诱导吞噬体破裂86。另有一种机制被称为“膜亲和力触发的信号转导”，涉及接触部位血浆脂筏的集聚，导致ITAM信号结构域非特异性胞质聚集和激活Syk激酶途径87。很多颗粒如二氧化硅、石棉和明矾都能诱导炎性体激活的免疫应答，尿酸结晶只是这些具备广泛功能的颗粒的一部分，但由于其为内源性产物，因此又是独一无二的86,88。
炎性体
炎性体是细胞内一种多蛋白复合体，对于caspase-1激活和许多炎症反应的启动至关重要。炎性体的充分激活需要2个不同的信号（图2）。第一个信号导致炎性体组分在内的很多分子，以及尤为重要的细胞因子前体（IL-1β前体和IL-18前体）的转录上调，这一信号由TLRs和其他含MyD88结构域的受体通过NF-κB通路传导。在没有其他信号时，产生的IL-1β前体无活性，滞留在细胞内。多种信号均可提供第2个激活炎性体的信号，包括微粒、经P2X7受体传导信号的ATP和活性氧88，由此活化caspase-1，继之通过裂解激活促炎细胞因子前体IL-1β前体和IL-18前体，使之分泌至细胞外。
最近的证据显示，线粒体可能通过氧化的线粒体DNA整合这些信号，诱导NLRP3活化38。对这些途径的大部分研究工作主要基于非肝细胞，而在更广泛的免疫学领域中的其他发现都可能有重要的肝脏特异性差异。此外，在失血性休克中，caspase-1缺失导致反常的IL-6、IL-12高表达和肝损伤89。
那么，与肝脏及其他器官病变相关的炎性体激活会带来什么后果呢？显然，炎性体介导的炎症反应近似于炎症级联反应，可以启动从轻微的局部炎症到致命的全身炎症反应相关的细胞和体内特征。这些表型可见于伴该通路过度活化的罕见的遗传性综合征，以及组成型激活NLRP3的基因修饰小鼠90，表明与SI相关病变有关的关键特征是，炎性体途径的激活可诱发肝损伤，这也为治疗性干预提供了理论基础。
细胞归巢至炎性肝脏——
中性粒细胞募集至感染部位
感染性炎症和SI的启动导致许多免疫细胞迁徙并定位于损伤部位。在这些细胞中，中性粒细胞可在急性炎症部位迅速募集。由中性粒细胞减少症或中性粒细胞迁徙能力缺陷所致的对细菌和真菌感染极度易感可以看出，中性粒细胞在宿主防御中具有不可或缺的作用91。
这些大颗粒的分叶核白细胞被特别赋予了很强的吞噬能力，与由快速合成和预先形成的抗菌分子构成的庞大“武器库”一起，成为先天免疫系统的关键效应细胞92。这个强大的“武器库”特异性不强，可能连带伤及宿主组织。因此，中性粒细胞过度募集和毒性介质不加选择释放根本性地导致了许多疾病的发生，特别是许多急性和慢性肝病都由中性粒细胞炎症介导和/或加剧的，如脓毒血症和内毒素血症、I/R损伤和酒精、病毒及自身免疫性肝炎93-。
尽管中性粒细胞在多种肝病中具有核心作用，使这些细胞归巢于肝脏并影响细胞功能的分子机制尚不清楚。中性粒细胞募集的经典模式是一个级联反应，首先，选择素与白细胞上表达的配体发生短暂的低亲和力相互作用，介导中性粒细胞的附着和沿血管壁滚动；其次，滚动的细胞遇到血管内皮细胞管腔面上表达的趋化因子，通过G蛋白偶联受体传导信号，激活白细胞整合素（β2和α4整合素），导致牢固的粘附，最终跨内皮迁移进入组织。
这个模式主要是用简化的体外流室实验阐明的，分离的中性粒细胞被灌注于细胞因子活化的单层内皮细胞（内皮细胞通常来自大血管，而非微血管）。透射性好的薄层组织简易活体成像显示了与中性粒细胞募集类似的过程,。曾有假设这一中性粒细胞迁徙的经典途径控制了白细胞从全身各处的募集过程，但活体器官的微血管内成像显示，白细胞募集过程中存在复杂的变化-。
事实上，中性粒细胞在肝内的迁徙与上述经典模式存在3个基本差异（图3）：（1）与许多组织不同，绝大多数浸润的中性粒细胞粘附于肝毛细血管样的血窦内，而不是毛细血管后静脉；（2）中性粒细胞附着后立即粘附，滚动步骤不明显；（3）中性粒细胞在血窦内的粘附完全不依赖选择素,。鉴于临床证据支持抗粘附分子疗法治疗各种炎症性疾病，鉴定和表征肝内中性粒细胞募集的分子机制可能会发现新的治疗策略。
许多研究都发现，β2整合素或其内皮细胞配体ICAM-1阻断或遗传性缺陷并不能影响中性粒细胞在脓毒血症性/内毒素血症性肝脏中的募集94,,,。严重脓毒血症患者体内的中性粒细胞也有α4整合素的上调表达，在体外能与VCAM-1粘附。然而，与β2整合素类似，使用中和抗体进行的研究发现，α4整合素单独或与β2整合素一起，对中性粒细胞粘附于肝血窦是不可或缺的,。
这些观察结果认可了一个被默认的观点，即激活的中性粒细胞可仅以物理性捕获滞留于肝血窦。这无法解释特定白细胞亚型的选择性捕获，而且，尽管有很多中性粒细胞粘附，血窦仍保持畅通和灌注，意味着细胞并非机械地挤塞在管腔内,。此外，其他白细胞是永久定居于血窦内的（尤其是不变的自然杀伤性T细胞），并在血窦内积极爬行，提示其与血管表面有复杂的结合性相互作用,。这清楚地表明（至少对不变的自然杀伤T细胞），白细胞可以粘附分子依赖性机制滞留在血窦内。
图3脓毒血症/内毒素血症和SI时中性粒细胞募集于肝脏的独特机制。
（A）组织损伤和细胞坏死导致DAMPs的释放，刺激局部血管内的前哨细胞（Kupffer细胞）产生IL-1β，诱导肝窦内皮细胞上ICAM-1的上调。然后中性粒细胞通过β2整合素（Mac-1）依赖的与血管内皮ICAM-1粘附作用被募集。
（B）与此相反，在革兰阴性脓毒血症或内毒素血症中，高浓度的循环细菌LPS刺激Kupffer细胞和其他定居的白细胞，产生大量的IL-10，下调Mac-1在中性粒细胞表面的表达水平。由此，在脓毒血症/内毒素血症中，中性粒细胞在肝脏中的募集主要是依赖于CD44与内皮细胞HA的结合。
一项体内多种内皮细胞粘附分子在膜表面表达水平的筛选试验揭示，非经典粘附分子透明质酸（hyaluronan，HA）在肝窦腔面而非肝窦后血管内皮细胞上高表达。重要的是，已发现从肝窦内皮细胞表面去除HA或阻断其与主要受体（CD44）的相互作用，能够降低中性粒细胞的募集。随后又发现，CD44-HA的相互作用也介导了大肠埃希氏菌（Escherichiacoli）感染时中性粒细胞在肝脏的募集、李斯特单核细胞增生菌（Listeriamonocytogenes）感染时单核细胞在肝感染灶中的募集以及肿瘤细胞和干细胞的肝脏归巢,。
从这些研究已经清楚，在感染期间，中性粒细胞滞留在肝微血管内特异性依赖于肝血窦内的CD44。中性粒细胞不利用整合素，但多项研究已经报告，整合素介导了肝炎小鼠模型中多种T细胞亚群在在肝窦的募集[α4整合素（TH1）和β2整合素（CD8+）],。
中性粒细胞募集到SI
令人惊讶的是，当肝受到热损伤引起SI时，在损伤部位有明显的中性粒细胞募集，且不需要CD44。事实上，在这些条件下，大量的粘附依赖β2整合素，更具体地说，依赖Mac-1。在热损伤时，宿主细胞发生坏死，释放许多的DAMPs，包括ATP、DNA和HMGB1。此外，细胞外分子发生改变，包括胶原蛋白、纤连蛋白和HA，这些细胞外分子改变后也可以作为DAMPs。因此，中性粒细胞初始粘附毫无意外地需要ATP诱导的P2X7受体的激活和NLPR3炎性体。然而，中性粒细胞募集中的许多重要方面值得注意。
首先，中性粒细胞粘附在距损伤部位达μm处，通过血窦爬行到损伤部位（图4）。虽然中性粒细胞的粘附依赖于ATP，但向损伤部位趋化并不需要ATP，因为这些极少的确能粘附于P2X7缺陷小鼠肝窦的中性粒细胞能不受限制地爬向损伤部位。因此，虽然ATP可以促进中性粒细胞募集，但值得一提的是它并非作为趋化信号而是作为促粘附分子。事实上，募集中性粒细胞的趋化因子是经典分子MIP-2和KC。
在细菌感染时，趋化因子可直接引导中性粒细胞贴近感染病灶，而细菌释放的趋化分子被认为“搞定了此事”，因此被称为“最终目标的趋化因子”，比趋化因子作用更强。事实上，随着补体的激活，从细菌胞壁直接释放的分子如C5a表现出最终目标特性。此外，甲酰化肽，尤其是fMLP已被发现能激活fMLP受体，使中性粒细胞与细菌共定位。令人惊讶的是，fMLP受体也能引导中性粒细胞至无菌损伤部位。当然，细胞溶解释放线粒体产物包括甲酰肽，可将嗜中性粒细胞募集到目标上，这似乎是线粒体内共生起源残存的痕迹。中性粒细胞能否区分细菌和我们自己的线粒体，通过推断区分感染和SI，目前尚不清楚。
图4中性粒细胞对肝SI病灶的趋化性由空间上不同梯度的趋化因子引导。中性粒细胞肩负着在途引导多个在不同空间梯度不同的趋化因子至组织坏死灶的任务。首先，中性粒细胞粘附于肝窦内皮细胞粘附后，由CXC趋化因子的血管内梯度引向组织损伤部位。接着，随着中性粒细胞靠近损伤部位，检测到从坏死细胞释放的内源性趋化因子危险信号（如线粒体的N-甲酰基肽）。此时，中性粒细胞面临了两种梯度相反的趋化因子。
最终，通过最终目标趋化因子受体[甲酰基肽受体1（formylpeptidereceptor1，FPR1）]，前述信号绝对性压倒了从中间靶标趋化因子受体（chemoattractantreceptors，CXCR2）接收到的信号，导致中性粒细胞忽视CXC趋化因子，优先朝向从损伤部位发出的最终目标危险信号。
前哨细胞引起的白细胞募集：Kupffer细胞最近，研究人员已开始对前哨细胞进行表征研究，前哨细胞负责组织损伤后感应DAMPs，因此，是SI时中性粒细胞募集的基石。被研究最深的可能是定居巨噬细胞和树突状细胞等髓样细胞的组织。Kono等最近开展了一项针对能感应细胞坏死和表达IL-1的前哨细胞群的系统性调查。
通过耗竭和重建不同的细胞群，研究者得出结论，CD11b阳性白细胞（可能是巨噬细胞）对于危险信号检测、IL-1生成以及因腹腔内灌注坏死细胞或对乙酰氨基酚诱发的肝坏死所致的中性粒细胞浸润不可或缺。与巨噬细胞作为前哨细胞感应细胞死亡和产生细胞因子的研究报告一致，通过注射脂质体包裹的氯膦酸二钠耗竭小鼠的Kupffer细胞后发现，与肝热损伤动物模型中P2X7R信号受损相似，该模型的caspase、IL-1和中性粒细胞募集减少。其他研究者已在多种无菌损伤模型中证实了巨噬细胞系产生IL-1的前哨细胞的关键作用7,,。除定居巨噬细胞的固定组织外，能动的单核细胞在检出组织损伤时也具有前哨作用。
一个血管内的CX3CR1+单核细胞群，以前被视为“组织定居者”，最近被观察到可游走于多种器官的微血管中。通过详尽的活体成像分析，Auffray等确定游走的CX3CR1+单核细胞是最先感应皮肤和腹膜无菌或感染性损伤的白细胞族群之一，它们可外渗入组织，产生细胞因子，引发其他炎症细胞的募集。这些细胞在肝血窦内并不明显，可能是因为已有单核细胞起源的Kupffer细胞群定居在血窦中。
前哨细胞引起的白细胞募集基：内皮细胞
除了巨噬细胞，血管内皮细胞自身可作为重要的前哨网络，检出危险信号和指引炎性细胞浸润。血管内皮细胞可表达多种PRRs、RAGE、CD44以及其他不同类别的DAMPs的受体-。事实上，在发生化脓性细菌感染时，仅由内皮细胞通过TLR依赖方式检测病原体检测已足以协调中性粒细胞募集到肺、肝和肾脏等器官-。许多研究也报告了内皮细胞在SI中作为前哨细胞的重要作用。已经鉴定出肝窦内皮细胞是针对对乙酰氨基酚过量诱发肝细胞坏死（经由TLR9）释放的核酸DAMPs的初始应答细胞42。
在这个模型中，内皮细胞的TLR9信号导致IL-1β和IL-18的上调，这两种细胞因子对协调急性肝衰竭时的中性粒细胞性炎症和随后的致死至关重要42。同样，炎性体激活和肺内皮细胞产生IL-1β被认为在I/R损伤后发生急性肺损伤中非常关键。因此，血管内皮细胞感应危险可能是协调中性粒细胞在SI部位募集的核心。
前哨细胞引起的白细胞募集：基质细胞
根据受影响的组织，各种质细胞群也可以充当前哨细胞检测DAMPs和诱导中性粒细胞募集。很多细胞，包括上皮、间充质和间皮起源的细胞，拥有表面受体和信号传导器，能引发对危险信号产生应答的炎症反应。已证明肝细胞TLR4对I/R损伤所致肝炎症的发生非常关键，其中，肝细胞感知DAMP是导致活性氧产生和释放进一步的危险信号包括HMGB1的比邻事件77。类似地，骨髓移植实验已显示，基于NLR的肾脏非造血细胞感应危险在无菌性肾炎中非常关键。
有趣的是，Eigenbrod等在腹腔坏死细胞的检测中发现了间皮细胞的意外功能。与其他学者确定巨噬细胞是腹膜的主要前哨细胞群相比，Eigenbrod等发现，主要是间皮细胞产生CXC趋化因子和随后对坏死组织应答而发生中性粒细胞募集,。应用类似模型而研究结果却有差异的原因目前还不清楚，可能与引起腹膜炎的坏死细胞类型不同有关。然而，基质细胞显然对危险信号的检测和协调白细胞募集有重要作用。
实验性肝损伤和肝损伤临床综合征
总的来说，ASH、NASH、I/R和药物性肝损伤是发达国家肝病的主要原因。这些疾病都有具代表性的活体实验模型，通过这些模型的研究显示，DAMPs和其受体在肝损伤中有重要的作用。
得出这一结论的大部分实验方法是通用的，包括：（1）受体缺陷小鼠，（2）给予野生型小鼠受体拮抗剂，（3）在体证实DAMP的释放，以及（4）体外证明拟研究的DAMP能激活推测的受体。前两个方法不能区分PAMPs和DAMPs对肝损伤的贡献，后两个方法为DAMP贡献为主提供了间接证据。更有说服力的证据来自于证实去除一特定DAMP后肝脏病变减轻，这已在HMGB1在I/R和对乙酰氨基酚毒性中得到证实76,。本部分旨在综述新的SI途径对这些重要疾病的贡献的证据。
对乙酰氨基酚的肝毒性
在人类和啮齿类动物的对乙酰氨基酚肝毒性中，释放了大量的DAMPs，包括HMGB1、透明质酸、DNA、角蛋白和亲环素A（cyclophilinA），中和个别DAMPs能够减轻损伤76,-。研究者首次应用对乙酰氨基酚肝毒性模型证实，抗体介导的中和HMGB1可减轻炎症，肝细胞是HMGB1的重要来源76,。随后发现，经大剂量对乙酰氨基酚处理的小鼠肝灌流液中含有HMGB1和HSP-70，对Kupffer细胞具有促炎作用，可导致IL-1β和MCP-1上调。
用对乙酰氨基酚处理TLR4信号缺陷的小鼠，其组织学损伤减轻，血清转氨酶水平降低，用类似的模式发现，TLR9缺乏或经TLR9拮抗剂处理的小鼠的对乙酰氨基酚损伤明显减轻42,。此外，在对乙酰氨基酚肝毒性发生期间，CD24与包括HMGB1在内的DAMPs结合，可限制炎症，而PAMP诱导的炎症无变化。
一旦炎性因子增加，细胞因子，如IL-1α和IL-1β可通过MyD88相关受体、激活NF-κB通路使炎性过程进一步扩大。前述这些提供了信号1。最近发现P2X7缺陷小鼠中肝损伤较轻，显示了ATP及其受体P2X7在对乙酰氨基酚肝毒性中提供的信号2的重要性。另有实验发现三磷酸腺苷双磷酸酶（apyrase）消耗ATP，导致炎症减轻，证实了前述重要性。ATP和P2X7受体在肝SI的作用与其在NLRP3炎性体激活中的作用是一致的。信号2的另一个来源可能是尿酸。
通过基因操作降低尿酸水平可减轻肝脏炎症，尽管并未能减轻组织损伤85。对已知的提供信号1和信号2的分子的要求表明，炎性体在对乙酰氨基酚诱导的SI中有直接作用，在NLRP3、ASC和caspase-1缺乏小鼠中发现了这一点，但另一实验未能再现该结果42,。IL-1受体（IL-1receptor，IL-1R）缺乏的小鼠，或在野生型小鼠体内中和IL-1α和IL-1β，能显著降低对乙酰氨基酚毒性，但也未能在另一项研究中再现该结果,。关于许多对乙酰氨基酚文献的不一致，最近已有讨论。若站在两个有极大可变性的领域交界处看这些不一致的资料，则不足为奇。
首先，很多炎性体组分缺陷小鼠模型的在体数据都存在冲突之处。例如，在caspase-1缺陷小鼠中，葡聚糖硫酸钠诱导的大肠炎有报告不变、减轻和加重等多种结果-。其次，啮齿类动物的对乙酰氨基酚肝毒性模型即使在实际上相同的小鼠中，也可出现意想不到的差别。其原因还没有完全明确，但随着关于肠道微生物在肝脏炎症中的作用证据的增多，亚系微生物组分的差异或设备不同可能是重要的原因,。
最近有报道称，巨噬细胞中的HMGB1-TLR4-IL23导致产IL-17的γδ细胞的生成可能在对乙酰氨基酚的肝毒性中非常重要。提出NLRP3炎性体的激活是否参与肝SI这一普遍性问题的另一个来源是，NLRP3过表达的突变小鼠的产生。这一模型并非特为明确NLRP3在对乙酰氨基酚损伤中的作用而制备，但这些小鼠的肝脏和其他器官中确有自发性炎症，并可被IL-1受体拮抗剂阻断。总的来说，有大量的证据表明DAMPs和SI参与了对乙酰氨基酚诱导的肝毒性，对已知的对乙酰氨基酚肝毒性的毒性代谢途径是一个补充，并提示DAMP受体和信号通路可能是治疗的新靶点。
NASH
NASH可导致轻度的慢性肝损伤，且血清DAMPs的升高更难发现，但在啮齿动物模型和因小肠旁路引起的人类NASH中，可观察到血清TLR4配体包括LPS的升高。人NASH还有游离脂肪酸的升高，游离脂肪酸有报告其为TLR4配体，但还有争议。若没有TLR4和TLR9，NASH的许多方面，包括组织学评分、肝细胞凋亡、ALT水平、纤维化标记物都有降低-。TLR9是NASH中的Kupffer细胞产生正常量IL-1β所必需的受体。
IL-1β可诱导肝细胞死亡和HSC激活，重要的是，还可诱导脂质代谢和肝细胞脂肪变性。关于IL-1β诱导SI中的组织损伤这个提法，存在一个困惑，若IL-1R没有死亡结构域，如何诱导肝细胞死亡目前尚不清楚。最近有两个研究小组发现，虽然IL-1β自身不能诱导细胞死亡，但可以增强肝细胞对常规细胞死亡信号如TNF-α的敏感性,。
TLR通过MyD88NF-κB途径诱导IL-1β的上调，在蛋氨酸-胆碱缺陷NASH模型中，已发现了TLR接头蛋白MyD88的直接作用，其可导致AIM2炎性体的上调。骨髓起源细胞需要MyD88，加上其他研究的结果，表明Kupffer细胞在肝脏SI中发挥了核心作用。
最近，结肠上皮细胞中NLRP6炎性体对微生物组的重要调节作用被证实，其与NASH令人惊讶地相关，缺乏炎性体组分的小鼠出现结肠菌群失调，仅通过共居方式即可将这一表现转移给野生型小鼠。这与门脉TLR4配体水平升高有关，并为NASH中PAMP驱动的炎性反应提供了支持依据。因此，有极强的证据表明，NASH的脂肪变性、肝炎和纤维化系由TLR4和TLR9启动、炎性体和IL-1β介导。
ASH
应用TLR4缺陷小鼠也已经明确了TLR4在ASH中的作用；但是，鉴于广谱抗生素治疗几可使肝组织学和转氨酶水平复常，虽还不能排除DAMPs的作用，却为PAMPs的重要作用提供了依据-。
近期一项关于炎性体组分在酒精性肝病小鼠模型中作用的广泛研究详细剖析了ASC、caspase-1、IL-1β和IL-1R途径在酒精性脂肪变、炎症、损伤和纤维化进展中的重要作用。caspase-1的缺失也可导致许多其他细胞因子的降低，通过间接作用诱导IL-6、MCP-1和IL-10。每天注射已用于临床的IL-1R拮抗剂阿那白滞素（anakinra），可使脂肪变性和转氨酶水平呈剂量依赖性降低，表明IL-1R拮抗剂也可以抑制已发生的ASH进展，以及促进其慢加急肝损伤的恢复，这两者为临床常见，因此IL-1R拮抗剂的这一作用具有特殊的临床意义。
基于炎性体组分上调和激活以及骨髓嵌合实验的结果，资料一致显示，骨髓衍生的细胞室中炎性体的激活与ASH最相关。与NASH相比，现有资料表明，TLR4的下游、MyD88/NF-κB途径在ASH中的作用并不重要，但TRIF/IRF3途径通过上调TNF-α在ASH中的作用至关重要,。
从科学和治疗的角度，这些数据是令人振奋的，从科学上鉴定出了NASH与ASH的许多共同途径，并进一步为使用IL-1R拮抗剂进行治疗提供了依据。TNF-α拮抗剂的使用可导致ASH患者感染的发生增加，与之相反，IL-1R拮抗剂安全性优良，长期应用并不发生感染。
I/R
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