基于SIRT1靶點(diǎn)的非酒精性脂肪肝研究進(jìn)展

唐外姣(綜述)，周本杰(審校)

(南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院藥學(xué)部，廣州510282)

脂肪肝是肝臟對(duì)各種代謝異常改變而產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)所引起的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞脂肪變化。病理學(xué)上將脂肪肝分成單純脂肪變性、脂肪性肝炎、脂肪性肝纖維化以及脂肪性肝硬化等四個(gè)階段。按其病因又可分為酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)。NASH的主要發(fā)病機(jī)制至今尚未完全明確，目前許多理論都停留在假說(shuō)的階段，其中以“二次打擊假說(shuō)”最具有說(shuō)服力。目前發(fā)現(xiàn)沉默信息調(diào)節(jié)因子 1(silent information regulator 1，SIRT1)可以調(diào)控人體中胰島素抵抗(insulin resistance，IR)和抗氧化應(yīng)激的過(guò)程。

1 NASH的病因與發(fā)病機(jī)制

NASH病程進(jìn)展緩慢，通常被稱(chēng)為是一種可以逆轉(zhuǎn)，預(yù)后良好的肝臟病變。它必須通過(guò)非酒精性肝炎才會(huì)發(fā)展致肝纖維化、肝硬化。目前，NASH是歐洲最常見(jiàn)的慢性肝臟疾病，幾乎1/3的不同種群都有脂肪性病變［1］。在我國(guó)，隨著人們生活方式、飲食結(jié)構(gòu)的改變以及肥胖人口的增加，NASH也隨著肥胖、2型糖尿病等代謝相關(guān)疾病的增加引起人們的重視。NASH在臨床上又分為原發(fā)性和繼發(fā)性，前者主要與肥胖有關(guān)，后者則與很多危險(xiǎn)因素如糖尿病、高脂血癥、空腸回腸短路手術(shù)、靜脈高能營(yíng)養(yǎng)、體質(zhì)量驟減等有關(guān)［2-4］。NASH的主要發(fā)病機(jī)制至今尚未完全明確，目前許多理論都停留在假說(shuō)階段，其中以“二次打擊假說(shuō)”最具有說(shuō)服力。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為IR導(dǎo)致肝臟脂肪沉積成為NASH發(fā)病過(guò)程中的第一次打擊，而在肝臟脂肪沉積基礎(chǔ)上所發(fā)生的氧應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化損傷則形成第二次打擊，并最終導(dǎo)致NASH 的發(fā)生［5］。目前，對(duì)NASH形成機(jī)制的研究熱點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面。

1.1 IR 大量研究證明NASH的發(fā)病機(jī)制與IR有關(guān)，NASH的發(fā)生是與IR并存的［6］。IR 與肝臟脂肪堆積有關(guān)，IR可減弱胰島素對(duì)脂肪代謝的調(diào)節(jié)作用，使脂肪組織分解釋放游離脂肪酸增多，而脂肪酸可直接經(jīng)門(mén)靜脈排至肝臟，在肝細(xì)胞內(nèi)堆積，增多的脂肪酸又可通過(guò)抑制胰島素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和減少胰島素的清除而加重IR，線粒體脂肪酸氧化、核因子 κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)和脂肪細(xì)胞因子導(dǎo)致的氧化應(yīng)激均有可能是導(dǎo)致第二次打擊，這些導(dǎo)致了肝細(xì)胞受損、發(fā)炎和纖維化［7］。

1.2 肝臟脂質(zhì)代謝障礙 肝臟脂質(zhì)代謝穩(wěn)態(tài)的變化是構(gòu)成各種類(lèi)型脂肪肝的基礎(chǔ)，肝細(xì)胞對(duì)脂肪酸的攝取多于分泌，從而促使脂肪酸在肝內(nèi)積聚:①肝臟攝取脂肪酸增加;②脂肪酸的內(nèi)源性增加;③由于線粒體β-氧化障礙，使脂肪酸代謝降低并轉(zhuǎn)為其他代謝。④脂肪酸與載脂蛋白B結(jié)合而以極低密度脂蛋白的形式從肝細(xì)胞分泌排出［3］。

1.3 細(xì)胞因子的作用 ①腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和一氧化氮是肝細(xì)胞壞死凋亡的誘發(fā)因子。脂肪肝尤其是重癥脂肪肝時(shí)常繼發(fā)內(nèi)毒素血癥，內(nèi)毒素可使庫(kù)普弗細(xì)胞釋放TNF-α和一氧化氮，誘發(fā)肝細(xì)胞壞死與凋亡。同時(shí)，TNF-α與細(xì)胞過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α結(jié)合，增加細(xì)胞內(nèi)活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)形成，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，引起一系列與脂質(zhì)代謝有關(guān)的蛋白質(zhì)和酶基因的轉(zhuǎn)錄水平降低，促使脂肪肝發(fā)展。②轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1可促使膠原合成因子在全身各臟器尤其是肝臟纖維化疾病中起作用，而乙醇、乙醛等可增加庫(kù)普弗細(xì)胞和肝星形細(xì)胞分泌轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子。研究表明，在實(shí)驗(yàn)性大鼠酒精性模型中肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1等細(xì)胞因子明顯增加，與血清中的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1升高水平相當(dāng)［8］。

1.4 氧應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng) 氧應(yīng)激狀態(tài)指來(lái)自分子的游離基或ROS產(chǎn)生及其代謝物平衡被打破或解毒功能下降，即促氧化物與抗氧化物之間的動(dòng)態(tài)平衡失調(diào)［3］。氧應(yīng)激可引起細(xì)胞內(nèi)ATP衰竭和谷胱甘肽水平下降等一系列改變，最終導(dǎo)致肝細(xì)胞死亡。ROS除直接造成肝損傷外，還可與膜磷脂的多不飽和脂肪酸起過(guò)氧化反應(yīng)或脂質(zhì)過(guò)氧化，而過(guò)氧化脂質(zhì)不僅使內(nèi)源性ROS增加、毒性增加，還可抑制抗氧化等，增加外源性過(guò)氧化物毒害的敏感性，從而導(dǎo)致肝損害及脂肪肝［8］。

1.5 環(huán)境及遺傳因素 飲食、鍛煉情況、生活習(xí)慣、腸道菌群紊亂及內(nèi)外毒素等因素可能在NASH的發(fā)生、發(fā)展中起一定作用［9］。Sreekumar等［10］的研究表明，在肝硬化階段NASH有16種基因異于常人，在維持線粒體的功能方面超氧化物歧化酶、乙醛還原酶、輔酶A等表達(dá)不足，而過(guò)度表達(dá)的基因(如C3等)可能與胰島素敏感性受損有關(guān)。郭艷梅等［11］測(cè)定并對(duì)照分析細(xì)胞色素P4502E1基因多態(tài)性，結(jié)果NASH與正常組和非脂肪肝組相比明顯升高，但與酒精性肝病無(wú)明顯差別，而在NASH中肝炎和肝硬化的差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，從而認(rèn)為NASH與CYP2E1酶基因多態(tài)性有關(guān)。這方面的研究正在深入，如載脂蛋白E3的基因型也被認(rèn)為在NASH的發(fā)病中有一定作用［12］。

2 NASH的常用治療方法

由于發(fā)病機(jī)制不明確，當(dāng)前尚無(wú)一種特異性的NASH治療手段或藥物?，F(xiàn)階段對(duì)NASH的治療方法主要有以下幾種。

2.1 控制體質(zhì)量 體質(zhì)量過(guò)重和肥胖是NASH最常見(jiàn)的危險(xiǎn)因素，并且肥胖還可誘發(fā)IR和加重內(nèi)毒素對(duì)肝臟的損傷。因此，減肥是肥胖性脂肪肝的常規(guī)治療措施。但需要注意的是體質(zhì)量減輕過(guò)快反而會(huì)加重脂肪肝門(mén)脈區(qū)炎癥、纖維化及膽汁淤積程度。目前推薦的理想減重速度為每周0.5～1 kg，循序漸進(jìn)，盡可能把體質(zhì)量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)［13］。

2.2 藥物治療 目前臨床用于NASH治療的藥物包括以下幾類(lèi):胰島素增敏劑(雙胍類(lèi)、噻唑烷二酮類(lèi))、調(diào)血脂藥物類(lèi)(羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑)、抗氧化劑(維生素C及維生素E)、肝細(xì)胞保護(hù)劑(熊去氧膽酸、谷胱甘肽及多稀磷脂)、細(xì)胞因子(抗TNF-α及己酮可可堿)等。肝組織學(xué)病變的緩解程度是評(píng)價(jià)NASH藥物療效的金標(biāo)準(zhǔn)。盡管上述藥物均能不同程度地改善血清肝酶等指標(biāo)的異常程度，但大樣本的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，大部分藥物均不能有效緩解肝組織學(xué)炎癥病變程度［14］。

2.3 肝臟移植術(shù) 肝移植可延長(zhǎng)患者生命，常是NASH終末期的選擇。但此項(xiàng)治療費(fèi)用較昂，且移植肝仍會(huì)復(fù)發(fā)NASH，且很快從單純性脂肪變性進(jìn)展為脂肪性肝炎，表明肝移植并不能治愈潛在的代謝紊亂。因此，也不是治療NASH的最佳方法［15］。

3 SIRT1與NASH的關(guān)系

3.1 SIRT1及其主要生物學(xué)功能 SIRT1是NAD+(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸根)依賴(lài)的蛋白去乙?；?，SIRT1屬于Sirtuin家族，最初定義為NAD+依賴(lài)的去乙?；讣易澹墒苟喾N蛋白質(zhì)的賴(lài)氨酸殘基發(fā)生去乙?；?。Sirtuin是一類(lèi)進(jìn)化上高度保守的蛋白質(zhì)，參與了細(xì)胞內(nèi)多種生物學(xué)事件的發(fā)生，尤其是在細(xì)胞生存、壽命和物質(zhì)代謝中具有重要作用［16］。SIRT1也參與調(diào)節(jié)葡萄糖內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和胰島素分泌。越來(lái)越多的證據(jù)表明，SIRT1表達(dá)下降或活性改變可能與IR相關(guān)性疾病的發(fā)病相關(guān)［17］。

3.2 SIRT1防治NASH的可能機(jī)制

3.2.1 改善胰島素敏感性 從NASH現(xiàn)有治療方法來(lái)看，控制體質(zhì)量即對(duì)機(jī)體進(jìn)行能量限制是非常重要的治療手段。研究表明，SIRT1能量限制在大鼠脂肪、大腦、腎臟和肝臟中高表達(dá)，血清中胰島素和胰島素樣生長(zhǎng)因子降低［18］。能量限制引起的與SIRT1相關(guān)的改變主要包括胰島素敏感性增加和相應(yīng)血糖、胰島素水平降低［19］。酪氨酸蛋白磷酸酶(家族成員酪氨酸蛋白磷酸酶1B)可通過(guò)磷酸化抑制胰島素受體阻斷胰島素信號(hào)的正常傳遞，是造成外周及肝內(nèi)IR的重要分子。研究資料證實(shí)，SIRT1能在染色質(zhì)水平抑制酪氨酸蛋白磷酸酶1B，從而改善胰島素的敏感性［20］。此外，已有研究結(jié)果顯示，SRT1720、SRT2104和SRT2183等SIRT1的小分子激動(dòng)劑可以產(chǎn)生與能量限制和加強(qiáng)鍛煉的同等效應(yīng)，改善胰島素的敏感性，降低葡萄糖濃度并增強(qiáng)線粒體功能。大鼠高胰島素血癥的血糖鉗夾實(shí)驗(yàn)顯示，小分子SIRT1激動(dòng)劑能改善全身血糖的內(nèi)環(huán)境平衡和脂肪組織、骨骼肌、肝臟的胰島素敏感性。除增加葡萄糖攝取、促進(jìn)胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和減少胰島素受體的底物1的絲氨酸磷酸化外，還能減輕TNF-α引起的 IR［21］。

3.2.2 改善肝臟脂質(zhì)代謝 肝臟是脂肪酸代謝的主要器官，脂肪酸的攝取、合成與氧化、分泌的平衡是維持肝內(nèi)正常脂質(zhì)含量的重要機(jī)制，脂肪酸的來(lái)源增加及清除減少是造成肝內(nèi)脂質(zhì)堆積的主要原因。肝臟內(nèi)葡萄糖可以誘導(dǎo)脂肪形成相關(guān)基因的表達(dá)(如脂肪酸合成酶)，它是葡萄糖從頭合成脂肪酸的關(guān)鍵酶，可使游離脂肪酸生成三酰甘油增加［22］。葡萄糖會(huì)使乙酰輔酶A羧化酶表達(dá)增加，它不僅促進(jìn)脂肪酸的合成增加，還抑制脂肪酸氧化。研究表明，SIRT1激動(dòng)劑白藜蘆醇、人工合成的S17834能通過(guò)增強(qiáng)SIRT1脫乙?；傅幕钚?，促進(jìn)其下游絲氨酸-蘇氨酸激酶11和磷酸腺苷活化的蛋白激酶的表達(dá)，進(jìn)而抑制脂肪酸合成酶和葡萄糖會(huì)使乙酰輔酶A羧化酶的表達(dá)，最終改善小鼠肝臟的脂肪沉積［23］。過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子1α是肝臟脂質(zhì)代謝的重要調(diào)節(jié)分子，過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子1α剔除小鼠禁食后肝臟內(nèi)明顯脂質(zhì)堆積，SIRT1則能通過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子1α途徑，促進(jìn)肝臟線粒體脂質(zhì)的代謝，從而減少肝臟內(nèi)的脂質(zhì)［23］。

3.2.3 抗氧化應(yīng)激 脂肪酸氧化異常產(chǎn)生的過(guò)量ROS是造成NASH氧化應(yīng)激損傷的主要根源，而早期電子在呼吸鏈上的堆積是形成ROS的重要原因。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，NASH肝內(nèi)線粒體數(shù)量減少、功能下降，能量限制則通過(guò)增加線粒體的生成改善肝臟的氧化應(yīng)激損傷。因此，有學(xué)者提出促線粒體生成可作為減緩氧化應(yīng)激損傷的策略之一?？寡趸甘羌?xì)胞清除過(guò)剩ROS的重要途徑。氧化應(yīng)激損傷既可來(lái)自ROS的過(guò)量產(chǎn)生，也可由抗氧化機(jī)制的下調(diào)所致。研究發(fā)現(xiàn)，NASH肝內(nèi)抗氧化酶谷胱甘肽的表達(dá)明顯下降，脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛和4-羥基壬烯醛明顯增加，提示抗氧化機(jī)制的缺陷是造成NASH氧化應(yīng)激損傷的重要原因。研究資料證實(shí)，SIRTl激動(dòng)劑能增加肝內(nèi)線粒體的生成，并促進(jìn)肝內(nèi)抗氧化酶錳超氧化物歧化酶的表達(dá)，從而提高NASH抗氧化應(yīng)激能力［24］。

3.2.4 抗炎 食物中的脂質(zhì)可以通過(guò)Toll樣受體4激活NF-κB，NF-κB又促進(jìn)主要促炎因子白細(xì)胞介素6、TNF等的表達(dá)。長(zhǎng)期的高脂飲食和由此導(dǎo)致的肥胖可以通過(guò)上述途徑誘發(fā)炎性反應(yīng)，導(dǎo)致肝內(nèi)的促炎因子量顯著增加，最終引起NASH。多個(gè)研究證實(shí)，SIRT1能從不同水平抑制NF-κB的活性，進(jìn)而減輕細(xì)胞的炎性反應(yīng)，其激動(dòng)劑白藜蘆醇能抑制TNF-α誘導(dǎo)NF-κB抑制蛋白的激活，減緩NF-κB抑制蛋白的降解，阻斷NF-κB活化。SIRT1還可將p65亞基第310位的賴(lài)氨酸去乙?；种芅F-κB，從而減輕其誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)。同時(shí)，由于ROS是NF-κB重要的激活劑，因此SIRTI通過(guò)降低細(xì)胞內(nèi)ROS水平也可減弱 NF-κB 的激活程度［25］。

4 結(jié)語(yǔ)

NASH在人群中十分常見(jiàn)，以IR和氧化應(yīng)激為主體的“二次打擊”學(xué)說(shuō)是當(dāng)前解釋其發(fā)病機(jī)制的主要理論依據(jù)。通過(guò)對(duì)NASH發(fā)病機(jī)制的研究，可以發(fā)現(xiàn)SIRT1在對(duì)NASH的防治過(guò)程中是一個(gè)很重要的切入點(diǎn)。SIRT1因?yàn)槠渚哂懈纳茩C(jī)體的胰島素敏感性、改善肝臟脂質(zhì)代謝、抗氧化應(yīng)激及抗炎等作用，而成為研究防治NASH的熱點(diǎn)。因此，完全可以基于SIRT1這一重要靶點(diǎn)來(lái)尋找開(kāi)發(fā)新一代的NASH防治新藥。

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