Alcoholic liver disease (ALD) is the one of major causes of mortality among hepatic diseases. Mucosal-associated invariant T (MAIT) cells are abundant in the human liver, composing up to 50% of T cells. In the aspects of ALD, both TCR-dependent and TCR-independent activations of MAIT cells are important because alcohol induce gut-leakage that causes influx of bacteria to liver and activated monocytes can secrete cytokines that can activate MAIT cells. Here, I identified that the frequencies and absolute cell numbers of blood MAIT cells were dramatically reduced in ALD patients, including patients with steatohepatitis (SH), steatofibrosis (SF) and advanced cirrhosis (AC), compared to healthy donors (HD). In addition, compared to donors with alcoholic without liver disease (AWLD), MAIT cells were depleted among liver-infiltrating lymphocytes in SH and SF patients, whereas that of AC group was recovered. However, pro-inflammatory cytokines such as IFN-γ, MIP-1β and IL-17A were increased in SH and SF patients by PMA/Ionomycin stimulation. Activation markers such as CD38 and HLA-DR and cytotoxic markers such as perforin and granzyme B in MAIT cells were significantly up-regulated in SF group. The concentration of IL-18 and D-Lactate was elevated in ALD patients and positively correlated with the frequency of activated MAIT cells. I found that in vitro hyper-stimulation of MAIT cells from healthy donors induced inflammatory activation and but also their apoptosis. Moreover, the results of RNA-seq showed that antigen-dependently or TCR-independently activated MAIT cells from HD had up-regulated inflammatory and apoptotic gene signatures compared to the control. The up-regulated or down-regulated gene sets from activated MAIT cells were significantly similar to those of sorted MAIT cells from ALD patients by gene set enrichment analysis. Furthermore, the activated MAIT cells had cytotoxicity to hepatocyte cell line, compared to non-activated MAIT cells. Taken together, our results suggest that increased IL-18 and D-Lactate in ALD patients would activate MAIT cells and induce apoptosis by hyper-activation. The distinct MAIT cells may be important in liver environments in the aspects of disease progression by damaging hepatocytes.
알코올은 간질환 중 주요한 사망을 일으킬 수 있는 요인으로 잘 알려져 있다. 점막연관불변사슬 T 세포는 인간 간내 T 세포 중 최대 50 퍼센트까지 차지한다고 보고 되어있다. 따라서, 알코올성 간질환에서 이 세포의 T 세포 사슬 의존성 및 비 의존성 활성화가 중요할 것으로 추측된다. 그 이유로는 과도한 알코올 섭취로 인해 장과 간 사이의 투과성 증가로 간문맥을 통해 항원 유입 및 활성화된 단핵구가 분비하는 생리활성 물질이 이 세포를 자극 시킬 수 있기 때문이다. 먼저, 혈중과 간내 존재하는 이 세포가 지방 간염과 지방간섬유화 환자에서 극심한 감소를 확인하였다. 그와 반대로, 이 세포가 분비할 수 있는 여러 염증성 생리활성 물질의 분비능은 지방 간염과 지방간섬유화 환자에서 증가하는 경향성을 보였고, 활성화 및 세포독성 표지자는 지방간 섬유화 환자에서 증가되어 있는 것을 확인하였다. 이러한 세포 수 감소와 활성화가 상반된 연관을 분석을 통해 확인한 뒤, 시험관내에서 이 세포를 자극을 과도하게 주었을 경우 세포가 활성화 되는 것과 동시에 세포자멸사가 일어나는 것을 확인하였다. 따라서 이 세포를 과도하게 활성화 시킬 수 있는 요소를 찾은 결과, IL-18과 D-Lactate가 알코올성 환자내 혈장에서 과도하게 증가되어 있는 것을 확인하였다. 환자내 IL-18과 D-Lactate의 농도는 간수치 표지자와 활성화된 점막연관불변사슬 T 세포와 유의하게 관련이 있다는 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, RNA 전사체 연구를 통해 정상인으로 분리한 이 세포를 자극을 주었을 경우, 앞선 결과와 마찬가지로 염증성 및 세포자멸 관련 유전자가 자극을 주지 않은 세포와 비교하여 증가한 것을 확인하였고, 이러한 특성은 알코올성 간질환 환자의 점막연관불변사슬 T 세포와 유사하다는 것을 확인하였다. 또한, 활성화된 점막연관불변사슬 T 세포가 자극을 받지 않은 세포와 비교하여 간세포에 세포 독성을 가지는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 종합해보면, 증가된 IL-18과 D-Lactate가 점막연관불변사슬 T 세포를 과도하게 자극시키고 이에 따라 과도한 활성화 및 세포자멸사를 일으킨다는 것을 증명하였고, 이런 분명한 특성을 가진 점막연관불변사슬 T 세포는 간세포를 손상시킴으로써 간질환 진행에 있어 중요한 역할을 할 것이라고 사료된다.
