于軼楠,都 健
非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)自從1958年被首次發(fā)現(xiàn)至今,已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)普遍存在的頑疾,發(fā)病率逐年升高。而且是目前導(dǎo)致無(wú)癥狀性轉(zhuǎn)氨酶升高的首要病因,部分患者會(huì)逐漸進(jìn)展成終末期肝硬化,甚至有些與肝腫瘤相關(guān),已日益引起臨床醫(yī)生的重視。
NAFLD是一類(lèi)除外酒精和其他明確的損肝因素所致的,以彌漫性肝細(xì)胞大泡性脂肪變?yōu)橹饕卣鞯呐R床病理綜合征。臨床上以肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)蓄積超過(guò)肝濕重的5%或組織學(xué)上每單位面積見(jiàn)1/3以上肝細(xì)胞脂變時(shí),診斷為脂肪肝[1]。雖然現(xiàn)今有很多關(guān)于NAFLD發(fā)病機(jī)制的理論,但確切的機(jī)制尚不清楚,都還停留在假說(shuō)階段,其中占主導(dǎo)地位的觀點(diǎn)是Day等[2]提出的“二次打擊假說(shuō)”,在一定程度上解釋了NAFLD的病理生理機(jī)制?!岸未驌艏僬f(shuō)”認(rèn)為:大多數(shù)情況下,由于肥胖或糖尿病等其他因素 (諸如遺傳、藥物等原因)會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)胰島素過(guò)多引發(fā)胰島素抵抗 (insulin resistance,IR),從而引起脂質(zhì)代謝紊亂,導(dǎo)致肝臟脂肪沉積及肝脂肪變,并啟動(dòng)細(xì)胞適應(yīng)程序,而脂肪變性的肝細(xì)胞活力相對(duì)不足并為氧化應(yīng)激提供了足夠的反應(yīng)基質(zhì),結(jié)果脂肪變性的肝細(xì)胞對(duì)內(nèi)、外源性損害因子的敏感性增強(qiáng),此為“第一次打擊”[3]。脂質(zhì)代謝紊亂導(dǎo)致三酰甘油在肝細(xì)胞內(nèi)蓄積,致使大量的游離脂肪酸在線粒體內(nèi)氧化產(chǎn)生過(guò)多的超氧陰離子和活性氧種類(lèi),耗竭了抗氧化物質(zhì),從而使得活性氧和自由基增多不能完全代謝,引起氧化應(yīng)激 (oxidative stress),損傷肝細(xì)胞;而過(guò)多的活性氧又可損傷線粒體,影響游離脂肪酸的代謝,形成惡性循環(huán),從而促進(jìn)“第二次打擊”的發(fā)生和發(fā)展[4]。然而,無(wú)論是IR(“第一次打擊”)還是氧化應(yīng)激(“第二次打擊”)均可從多方面引起凝血及纖溶系統(tǒng)異常,從而解釋了NAFLD與凝血及纖溶系統(tǒng)異常的關(guān)系。
1.1 凝血因子Ⅶ與組織因子 (tissue factor,TF) 血漿凝血因子Ⅶ是由肝臟合成的依賴于維生素K以蛋白酶原形式存在于血漿中的凝血因子,由單鏈糖蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)殡p鏈的形式存在才具有活性。TF是一種跨膜糖蛋白,存在于大多數(shù)組織細(xì)胞中。正常人血漿中存在低水平活化的凝血因子Ⅶ,可與作為激活外源性凝血途徑的始動(dòng)因子 (即TF)形成活性復(fù)合物后激活凝血因子Ⅹ而啟動(dòng)外源性凝血途徑。在IR狀態(tài)下,機(jī)體為了維持正常的血糖水平,防止內(nèi)環(huán)境紊亂而刺激胰島β細(xì)胞分泌過(guò)多的胰島素。然而正是過(guò)多分泌的胰島素導(dǎo)致機(jī)體更大的代謝失衡,是促使機(jī)體走向嚴(yán)重代謝失常的催化劑。研究顯示,在瘦的大鼠中灌注胰島素會(huì)增加TF的表達(dá),弗明翰研究指出胰島素水平與凝血因子間呈正相關(guān)的關(guān)系支持了胰島素在凝血因子表達(dá)上的直接作用,因此IR通過(guò)胰島素在凝血因子表達(dá)上的直接作用引起了血栓形成的上游階段[5-6]。
1.2 纖維蛋白原 (Fg) Fg是一種由肝臟合成并分泌的糖蛋白,相對(duì)分子量340 000,需由凝血酶將其轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白才能發(fā)揮凝血和止血的功能。IR和慢性炎癥反應(yīng)都可使Fg升高,在IR狀態(tài)下Fg的升高可能與IR狀態(tài)下循環(huán)血中兩種致炎細(xì)胞因子——白介素6(IL-6)及腫瘤壞死因子α(TNF-α)增高有關(guān)??紤]Fg升高引起凝血系統(tǒng)異常的機(jī)制如下:一方面不僅使纖維蛋白生成的底物增多,而且使血液黏度升高,從而使血流速度減慢;另一方面,F(xiàn)g可通過(guò)其凝血和止血作用來(lái)誘導(dǎo)紅細(xì)胞和血小板聚集,同時(shí)有抑制纖溶的作用[7]。
1.3 血管性血友病因子 (von Willebrand factor,vWF) vWF是一種只能在內(nèi)皮細(xì)胞、骨髓巨核細(xì)胞及血小板的前體中合成的多聚糖蛋白,95%成熟的vWF持續(xù)分泌到內(nèi)皮下和血液中,其余部分貯存于內(nèi)皮細(xì)胞的Weibel-Palace小體和血小板的α顆粒中。vWF有多種形式,起凝血和介導(dǎo)血小板黏附、聚集及血栓形成的主要為分子量相對(duì)較大的貯存在內(nèi)皮細(xì)胞的Weibel-Palace小體和血小板的α顆粒中的vWF,所以vWF水平升高被視為血管內(nèi)皮損傷的標(biāo)志[8]。在IR狀態(tài)下,游離脂肪酸、TNF-α、氧化的低密度脂蛋白 (LDL)會(huì)引起內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂,使Weibel-Palace小體中貯存的vWF釋放入血,使血循環(huán)中的vWF水平升高。研究顯示,內(nèi)皮功能紊亂的嚴(yán)重程度與IR抵抗呈平行遞增的關(guān)系[9]。在IR狀態(tài)下,升高的vWF會(huì)通過(guò)如下機(jī)制引起凝血系統(tǒng)異常:(1)凝血因子Ⅷ分泌入血后,就與血中的vWF緊密結(jié)合,所以當(dāng)vWF水平升高時(shí),就會(huì)相應(yīng)地使凝血因子Ⅷ水平升高,同時(shí)影響凝血因子Ⅷ的活性,并阻止抗原遞呈細(xì)胞的滅活[10]。(2)在IR狀態(tài)下,內(nèi)皮功能紊亂使血管內(nèi)皮細(xì)胞剝脫,vWF通過(guò)與血小板膜表面受體結(jié)合及與內(nèi)皮下層膠原等膠質(zhì)成分的結(jié)合,參與血小板的黏附過(guò)程。所以隨著vWF水平的升高,血小板的活化作用增強(qiáng),CD40配體被釋放入血,血小板表面的P-選擇素表達(dá),從而促進(jìn)了血栓形成及炎癥反應(yīng)。
1.4 組織纖溶酶原激活物 (t-PA)和纖溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1) 纖溶系統(tǒng)主要由纖溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w溶酶,以及纖溶酶降解纖維蛋白 (原)過(guò)程中有關(guān)的作用物、底物、激活物和抑制物組成。其中重要的一對(duì)拮抗因子為t-PA和PAI-1[11]。所謂纖溶是指纖維蛋白或纖維蛋白原被纖溶酶水解的過(guò)程,它對(duì)血凝塊的清除、維持血液流變性、保證血管的通暢發(fā)揮重要的作用。這一作用的啟動(dòng)和發(fā)揮主要依賴于纖溶的生理性激活劑——t-PA。t-PA是由527個(gè)氨基酸組成的多肽單鏈的絲氨酸類(lèi)蛋白酶,相對(duì)分子量約66 000。只有當(dāng)纖維蛋白存在時(shí),纖溶酶原與纖維蛋白上的受體結(jié)合,t-PA也與纖維蛋白結(jié)合,t-PA才能高效地激活纖溶酶原生成纖溶酶,后者可使纖維蛋白降解,產(chǎn)生纖維蛋白降解產(chǎn)物(fibrin degradation product,F(xiàn)DP),D-D作為交聯(lián)的纖維蛋白的降解產(chǎn)物是反映纖溶系統(tǒng)活化的重要分子標(biāo)志物。PAI-1為一種含有379個(gè)氨基酸的單鏈糖蛋白,因在組成上含有較多的蛋氨酸,卻缺乏半胱氨酸,故容易被氧化物氧化而致不可逆性失活。所有人體組織均存在PAI-1,而PAI-1主要由血管內(nèi)皮細(xì)胞以活性形式釋放入血漿,與t-PA以1∶1的關(guān)系結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物抑制纖溶酶原的活化,使纖溶酶生成減少,從而抑制纖溶作用。
越來(lái)越多的研究表明,IR患者中PAI-1表達(dá)是增加的,關(guān)于其機(jī)制目前尚存在爭(zhēng)議,考慮由多因素造成:(1)IR和高胰島素血癥與PAI-1的升高具有相關(guān)性。高胰島素血癥患者血漿中PAI-1水平增加,且其水平與胰島素呈正相關(guān)[12]。PAI-1的合成受胰島素的調(diào)節(jié),在高胰島素血癥患者中肝臟合成PAI-1增加,PAI-1水平和活性增加導(dǎo)致纖溶系統(tǒng)受抑制。Carmassi等[13]通過(guò)對(duì)健康人群注射胰島素后觀察PAI-1的變化,發(fā)現(xiàn)高胰島素可以刺激局部血管擴(kuò)張和PAI-1表達(dá)增強(qiáng)。(2)在IR狀態(tài)下,脂肪細(xì)胞產(chǎn)生的TNF-α可促進(jìn)PAI-1基因的轉(zhuǎn)錄,PAI-1生成增加而導(dǎo)致低纖溶狀態(tài)的產(chǎn)生。Cigolin等[14]在體外對(duì)人類(lèi)脂肪組織研究發(fā)現(xiàn),隨著TNF-α水平增加,PAI-1 mRNA表達(dá)增強(qiáng),PAI-1活性明顯增加,在加入TNF-α抑制劑PTX(poten-toxifylline)后,隨著TNF-α水平的降低,PAI-1水平也明顯下降。(3)胰島素和胰島素樣生長(zhǎng)因子-1通過(guò)HepG2細(xì)胞增大PAI-1作用,這種增大的PAI-1作用可通過(guò)PAI-1 mRNA表達(dá)來(lái)反映等。
2.1 血栓烷A2(TXA2)與前列環(huán)素 (PGI2) TXA2是由血小板及白細(xì)胞合成并釋放的生物活性物質(zhì),具有強(qiáng)烈的血管收縮和激活血小板黏附、聚集的作用,是血栓形成中的重要因子;PGI2主要由血管內(nèi)皮細(xì)胞合成釋放,具有舒張血管、阻止血小板黏附及聚集、抑制血栓形成、保護(hù)血管內(nèi)皮的作用。TXA2/PGI2的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)調(diào)節(jié)血管緊張度、調(diào)節(jié)血小板功能、保護(hù)血管內(nèi)皮及抗凝起著重要的作用。氧化應(yīng)激時(shí),過(guò)多的活性氧簇 (reactive oxygen species,ROS)使細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載,激活微粒體和質(zhì)膜上的磷脂酶A2,使膜磷脂降解為花生四烯酸,后者在環(huán)加氧酶作用下引起前列腺素類(lèi)生物活性物質(zhì)的變化,如TXA2和PGI2,使TXA2/PGI2比例失調(diào),致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、通透性增高、微血管強(qiáng)烈收縮、凝血及纖溶系統(tǒng)異常、血栓形成與堵塞等[15]。
2.2 8-異前列腺素 F2a(8-iso-prostaglandin F2a,8-iso-PGF2a) 8-iso-PGF2a是一組含20個(gè)碳原子的不飽和脂肪酸,相對(duì)分子量為354.5,是前列腺素F2a的同分異構(gòu)體,且是異前列腺素F2a的主要和穩(wěn)定的成分。因其生成和釋放是持續(xù)穩(wěn)定的,且含量不受飲食中脂質(zhì)和部分藥物的影響,具有特異性、敏感性、穩(wěn)定性和實(shí)用性高的優(yōu)點(diǎn),已成為反映體內(nèi)氧化應(yīng)激水平的最佳指標(biāo)。氧化應(yīng)激時(shí),過(guò)多的ROS催化生物膜上的花生四烯酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化 (非酶促反應(yīng)),使得8-iso-PGF2a生成增加,而8-iso-PGF2a又可通過(guò)直接消耗一氧化氮 (nitric oxide,NO)或改變一氧化氮合酶 (NOS)活性,從而削弱NO保護(hù)性生物效應(yīng)的發(fā)揮、增加血小板中游離鈣離子和肌醇磷酸鹽合成、促進(jìn)血小板黏附聚集和活化、釋放大量生長(zhǎng)因子、上調(diào)化學(xué)因子促進(jìn)單核細(xì)胞黏附內(nèi)皮,使得血小板激活、損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞、啟動(dòng)外源性凝血途徑,增加臨床凝血性血栓事件的發(fā)生[16]。
2.3 NO NO是左旋精氨酸 (L-Arg)在NOS作用下生成的一種非常特殊的小分子,在超氧化物歧化酶 (SOD)及酸性條件下較穩(wěn)定,而在氧化應(yīng)激條件下容易失活。氧化應(yīng)激時(shí),過(guò)多的ROS抑制NOS活性而使NO合成減少,并使NO生物學(xué)活性下降,導(dǎo)致血管收縮、脂質(zhì)浸潤(rùn)、炎性反應(yīng)、血管重塑、血小板激活及PAI-1和TF等活性異常,從而引起凝血系統(tǒng)亢進(jìn)及纖溶系統(tǒng)抑制[17]。
總之,從IR及氧化應(yīng)激這兩方面看,NAFLD與凝血、纖溶系統(tǒng)異常密切相關(guān),提示我們?cè)谥委熒峡蓮母纳艻R及氧化應(yīng)激這兩方面著手,為預(yù)防及臨床診療提供新的理論基礎(chǔ),但臨床證據(jù)仍然不足,尚未達(dá)成共識(shí)。由此可見(jiàn),深入開(kāi)展NAFLD和凝血、纖溶系統(tǒng)異常發(fā)病機(jī)制的研究,尤其應(yīng)在我國(guó)開(kāi)展大樣本、多中心、長(zhǎng)期自然病程的前瞻性研究,通過(guò)長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀察、分析,對(duì)我國(guó)人口NAFLD與凝血、纖溶系統(tǒng)異常的發(fā)病特征、探索新的預(yù)測(cè)因子和發(fā)病機(jī)制,對(duì)選擇有效診療策略和藥物研發(fā)均具有深遠(yuǎn)意義。
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