胰高血糖素樣肽－1在非酒精性脂肪性肝病治療中的研究進(jìn)展

周市委 朱敏

（復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院老年病科，上海 200040）

早在1980年人們就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，非酒精性脂肪性肝?。╪onalcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一種在臨床及組織病理學(xué)上和酒精性肝病相仿，但患者無飲酒史或很少飲酒的肝臟疾?。?］。NAFLD包括一系列病變，從單純性脂肪肝（simple hepatic steatosis）到非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH），后者可進(jìn)一步發(fā)展為肝纖維化、肝硬化，甚至肝細(xì)胞癌［2－3］。隨著西方生活方式的流行，NAFLD的發(fā)病率逐年升高，尤其在肥胖的人群中高達(dá)20%［3］，成為西方國家肝酶異常及隱源性肝硬化的首要原因［4］?；谥袊巳旱难芯浚?］顯示，NAFLD在人群中患病率達(dá)到15%，并且隨著肥胖及代謝綜合征的流行仍在繼續(xù)上升。NAFLD被認(rèn)為是代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)［6］，其發(fā)病機(jī)制包括胰島素抵抗、線粒體功能障礙、炎癥因子、氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及凋亡等［7－8］，其中胰島素抵抗被認(rèn)為是NAFLD的病理生理基礎(chǔ)［8］。胰高血糖素樣肽－1（glucagon－like peptide－1，GLP－1）及其相關(guān)藥物，因具有改善胰島素抵抗、降低體質(zhì)量等作用，已經(jīng)越來越多地被應(yīng)用于NAFLD的治療研究中［9］。本文就GLP－1及其相關(guān)藥物在 NAFLD治療中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 GLP－1

1.1 結(jié)構(gòu) 早在20世紀(jì)初，人們就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到攝入營養(yǎng)物質(zhì)會(huì)刺激腸粘膜釋放某種因子，而這種因子能夠刺激胰腺分泌具有降糖作用的物質(zhì)。隨后進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，口服葡萄糖刺激胰島素分泌的量顯著大于靜脈輸注葡萄糖所引起的胰島素釋放量，這種現(xiàn)象被稱為“腸促胰島素”效應(yīng)。而具有這種效應(yīng)的因子被稱為腸促胰島素（incretin）。腸促胰島素包括葡萄糖依賴性促胰島素多肽（glucose－dependent insulinotropic peptide，GIP）和 GLP－1。GLP－1是在對(duì)哺乳動(dòng)物胰高血糖素原基因的克隆和序列測(cè)定過程中發(fā)現(xiàn)的［10］。胰高血糖素原基因在胰島的α細(xì)胞、少數(shù)腦干神經(jīng)元和腸內(nèi)的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞－L細(xì)胞內(nèi)均有表達(dá)，通過組織特異性翻譯后修飾，最終在不同的組織內(nèi)形成各自不同的終末產(chǎn)物。分泌GLP－1的L細(xì)胞主要分布在遠(yuǎn)端回腸及近端結(jié)腸。在腸道L細(xì)胞中，胰高血糖素原基因編碼產(chǎn)生腸高血糖素樣肽、胃泌酸調(diào)節(jié)素（oxyntomodulin）、37個(gè)殘基的GLP－1和35個(gè)殘基的GLP－2，這一過程需要激素原轉(zhuǎn)化酶－1的參與。GLP－2在體內(nèi)無促進(jìn)胰島素分泌的作用。新合成的GLP－1（1～37）是無活性的肽鏈，需進(jìn)一步水解切除6個(gè)氨基酸，成為具有生物活性的 GLP－1（7～37），其中一部分分子C－端的1個(gè)氨基酸被分解，余端被酰胺化為具有生物活性的 GLP－1（7～36）酰胺。GLP－1（7～36）酰胺是人體內(nèi)GLP－1主要的天然存在形式，約占80%。因以上GLP－1的兩種活性形式在2位上均包含一個(gè)丙氨酸殘基，因此在體內(nèi)會(huì)被二肽基肽酶－4（dipeptidyl peptidase－4，DPP－4）很快降解為無活性的GLP－1（9～37）或 GLP－1（9～36）酰胺，天然GLP－1在體內(nèi)半衰期只有大約2 min［11］。食物攝入，特別是富含脂肪和碳水化合物的食物，是體內(nèi)生理刺激GLP－1分泌最主要的機(jī)制［10］。

1.2 生物學(xué)作用 GLP－1的生物學(xué)作用是依靠GLP－1和細(xì)胞上的 GLP－1受體（glucagon－like peptide－1 receptor，GLP－1R）結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。GLP－1R 屬于7次跨膜受體家族，在人體內(nèi)分布廣泛，包括胰島α細(xì)胞、β細(xì)胞、δ細(xì)胞，肺、心臟、腎臟、胃、小腸、垂體、皮膚組織、迷走神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元以及下丘腦和腦干部位的少數(shù)區(qū)域均有表達(dá)［10］。最近研究［12］還顯示，在人肝細(xì)胞上亦有GLP－1R的表達(dá) 。因此GLP－1在人體內(nèi)的生物學(xué)作用非常廣泛。

GLP－1作用于胰腺，可與胰島β細(xì)胞上的GLP－1R結(jié)合，激活腺苷酸環(huán)化酶，增加cAMP的產(chǎn)生，刺激胰島素的分泌，還能夠與葡萄糖協(xié)同促進(jìn)胰島素基因轉(zhuǎn)錄，增加胰島素mRNA的穩(wěn)定性及其生物合成。GLP－1能夠恢復(fù)胰島β細(xì)胞對(duì)葡萄糖的敏感性，進(jìn)而改善胰島β細(xì)胞對(duì)葡萄糖作出反應(yīng)的能力。GLP－1的腸促胰島素作用具有葡萄糖濃度依賴性［10］。GLP－1能夠作用于胰島α細(xì)胞，抑制胰高血糖素分泌，刺激δ細(xì)胞分泌生長抑素。GLP－1還能夠刺激β細(xì)胞的增殖，抑制β細(xì)胞的凋亡，誘導(dǎo)干細(xì)胞向β細(xì)胞分化，從而增加β細(xì)胞的數(shù)量［10］，而這些作用均需要胰十二指腸同源盒因子（PDX－1）的參與。

此外，GLP－1可與大腦中負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)食物攝取區(qū)域的GLP－1R結(jié)合，發(fā)揮抑制食欲、增加飽腹感等作用，從而達(dá)到減少攝食的目的。GLP－1作為一種腸肽類激素可通過與胃腸道的GLP－1R結(jié)合，延緩胃排空和腸道蠕動(dòng)，抑制胃酸和五肽胃泌素的分泌，進(jìn)而減少餐后血糖驟升，并可減輕體質(zhì)量。另有研究表明，GLP－1可能作用于心血管系統(tǒng)，起到降低收縮壓、減少心血管危險(xiǎn)因素及改善缺血心肌功能等作用。GLP－1還可作用于肝臟，增加糖原的合成，促進(jìn)肝臟對(duì)葡萄糖的攝取利用，而不依賴胰島素，但這些效應(yīng)有待進(jìn)一步研究。

1.3 相關(guān)藥物 隨著GLP－1生物學(xué)作用的不斷發(fā)現(xiàn)，GLP－1相關(guān)藥物的開發(fā)及臨床研究倍受關(guān)注。目前臨床上GLP－1相關(guān)藥物主要分兩大類：GLP－1受體激動(dòng)劑和 DPP－4抑制劑［13］。GLP－1受體激動(dòng)劑包括Exenatide、Liraglutide等，通過皮下注射起作用，降糖的同時(shí)能減輕體質(zhì)量且不增加低血糖反應(yīng)；其最常見的不良反應(yīng)是惡心和嘔吐等胃腸道不適，這些不良反應(yīng)往往隨著用藥時(shí)間的延長逐漸減輕。DPP－4抑制劑包括 Sitagliptin、Vildagliptin、Saxagliptin等，這些藥物口服給藥較方便，通過抑制體內(nèi)GLP－1的降解，增加內(nèi)源性的GLP－1而發(fā)揮作用，對(duì)體質(zhì)量無明顯影響，其常見的不良反應(yīng)有鼻咽炎、接觸性皮炎、骨關(guān)節(jié)炎等［13］。因?yàn)樯鲜鲞@些藥物具有包括降糖在內(nèi)的多方面的代謝改善效應(yīng)，因此除被應(yīng)用于糖尿病的治療外，對(duì)這些藥物在NAFLD治療中的作用研究也日漸增多［9］。

2 GLP－1在NAFLD治療中的研究進(jìn)展

2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究 2006年 Ding等［14］用 Exendin－4（GLP－1受體激動(dòng)劑，10μg／kg或20μg／kg）處理ob／ob小鼠60 d，收集小鼠血清測(cè)定胰島素、脂聯(lián)素、空腹血糖、血脂及轉(zhuǎn)氨酶水平，取肝臟組織進(jìn)行組織學(xué)觀察，行實(shí)時(shí)定量PCR分析氧化應(yīng)激水平。結(jié)果顯示，經(jīng)過Exendin－4治療，ob／ob小鼠體質(zhì)量減輕，血糖下降，肝臟脂肪化程度明顯減輕。穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估顯示，Exendin－4改善了ob／ob小鼠的胰島素敏感性。通過測(cè)定氧化應(yīng)激的標(biāo)志物—硫代巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)物，顯示Exendin－4顯著降低了氧化應(yīng)激水平。研究者們同時(shí)分離大鼠肝細(xì)胞進(jìn)行體外細(xì)胞培養(yǎng)，結(jié)果顯示經(jīng)過Exendin－4處理后細(xì)胞內(nèi)的酯酰輔酶A去飽和酶－1及脂肪酸合成相關(guān)的基因表達(dá)水平下降，cAMP及脂肪酸氧化的相關(guān)基因表達(dá)顯著上調(diào)。因此Exendin－4可能通過抑制脂肪酸從頭合成和增加脂肪酸β氧化，對(duì)肝細(xì)胞的脂質(zhì)代謝起直接的作用。

Pocai等［15］利用一種長效的 GLP－1受體激動(dòng)劑Oxyntomodulin（OXM）處理飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠，發(fā)現(xiàn)OXM能夠減輕體質(zhì)量，減少食物攝入，降低血糖和血脂。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)OXM能夠增加脂肪酸氧化，進(jìn)而減輕肝臟脂肪變性的程度，提示GLP－1受體激動(dòng)劑可能會(huì)對(duì)NAFLD有治療作用。

Mells等［16］分別用正常飲食和含高果糖高反式脂肪的飲食喂養(yǎng)雄性C57BL／6J小鼠，8周后將其各分為2組，分別用利拉魯肽或0.9%氯化鈉液處理4周。在第6周時(shí)行高胰島素正糖鉗夾試驗(yàn)，測(cè)定胰島素敏感性，結(jié)果顯示經(jīng)過高果糖高反式脂肪飲食喂養(yǎng)6周后的小鼠表現(xiàn)出明顯的肝臟胰島素抵抗，而利拉魯肽治療能夠減少內(nèi)臟脂肪和肝臟質(zhì)量，改善高血壓減輕心臟肥大；同時(shí)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過利拉魯肽治療后，小鼠肝內(nèi)的脂肪酸結(jié)合蛋白、乙酰輔酶A氧化酶II、超長鏈脂肪酸輔酶A脫氫酶及微粒體三酰甘油轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白均顯著增加。因此可以推斷，利拉魯肽能夠改善胰島素敏感性，并且通過增加脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)及增加脂質(zhì)β氧化等多種機(jī)制減少肝內(nèi)的脂質(zhì)積聚。

Trevaskis等用高脂肪飲食喂養(yǎng)ob／ob小鼠和C57BL／6J小鼠，建立非酒精性脂肪肝炎模型，然后用AC3174（GLP－1受體激動(dòng)劑）進(jìn)行治療，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過治療，小鼠的體質(zhì)量、肝臟質(zhì)量、肝臟內(nèi)脂質(zhì)含量均顯著下降。提示GLP－1受體激動(dòng)劑能夠改善非酒精性脂肪性肝炎的代謝、生化及組織病理參數(shù)，有望被進(jìn)一步開發(fā)成為治療NAFLD的有效藥物。

DPP－4是體內(nèi)快速降解GLP－1的關(guān)鍵酶，Ben－Shlomo等［17］利用DPP－4基因敲除的大鼠來研究慢性升高GLP－1對(duì)肝臟脂質(zhì)代謝及胰島素敏感性的影響。結(jié)果顯示，高脂飲食喂養(yǎng)的模型大鼠肝內(nèi)三酰甘油含量減少，脂質(zhì)生成相關(guān)的酶類表達(dá)下調(diào)，而脂肪酸β氧化的酶類表達(dá)上調(diào)。同時(shí)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，GLP－1增加肝細(xì)胞內(nèi)cAMP的含量，引起AMPK的磷酸化，進(jìn)而抑制脂質(zhì)從頭合成。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在單純性脂肪肝進(jìn)一步惡化的過程中起著非常關(guān)鍵的作用，而自噬被證明對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡有一定的保護(hù)作用。Sharma等［18］分別用飽和脂肪酸、順式不飽和脂肪酸及反式不飽和脂肪酸處理人原代肝細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過Exendin－4處理后，脂肪酸誘導(dǎo)的脂肪化程度明顯減輕。進(jìn)一步探究其機(jī)制發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過Exendin－4處理的肝細(xì)胞內(nèi)GRP78水平上升而CHOP水平下降，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)與自噬相關(guān)的標(biāo)志物Beclin－1和LC3BII生成增加，通過透射電鏡觀察到自噬增加。因此GLP－1能夠通過抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)而減少脂肪酸誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，還可通過上調(diào)自噬作用和配體介導(dǎo)的自噬作用減少細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)積聚，從而阻止病變的進(jìn)一步進(jìn)展。

2.2 臨床研究 2010年Gupta等［12］分別用蛋白印跡、實(shí)時(shí)定量PCR及免疫熒光等方法首次證明了人類原代肝細(xì)胞上存在GLP－1的受體，并且觀察到當(dāng)GLP－1與受體結(jié)合后會(huì)內(nèi)陷入胞漿內(nèi)。用棕櫚酸和油酸處理 HuH7細(xì)胞，再用 Exendin－4（GLP－1受體激動(dòng)劑）干預(yù)能夠減少細(xì)胞內(nèi)的三酰甘油含量。進(jìn)一步的分析顯示，上述效應(yīng)可能與Exendin－4增加了胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的 AKt、PDK－1、PKC－ζ等的磷酸化有關(guān)。

Svegliati－Baroni等［19］研究發(fā)現(xiàn)，非酒精性脂肪性肝炎的患者和高脂飲食喂養(yǎng)的大鼠肝臟細(xì)胞上GLP－1受體的表達(dá)均較正常下調(diào)。用Exenatide（100 nM）處理后，發(fā)現(xiàn)PPARγ表達(dá)增加，JNK磷酸化減少，PKA活性增強(qiáng)，AMPK磷酸化增加，PPARα的活性增加。這說明GLP－1對(duì)肝細(xì)胞有直接的作用，能夠激活脂肪酸β氧化及胰島素敏感性相關(guān)的基因，因此GLP－1類似物可能作為一種治療藥物來改善非酒精性脂肪性肝炎患者的肝臟胰島素抵抗。

Kenny等［20］進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性的隊(duì)列研究，旨在衡量Exenatide對(duì)經(jīng)組織學(xué)活檢證實(shí)伴有NAFLD的2型糖尿病肝臟病變的效應(yīng)。8個(gè)成年2型糖尿病患者，經(jīng)活檢證實(shí)有NAFLD，起始時(shí)Exenatide每天2次，每次5μg皮下注射，至第4周時(shí)每次劑量增加為10μg；其中有1個(gè)患者在第20周時(shí)因?yàn)閻盒暮透雇炊Ｖ怪委?，剩余?個(gè)患者完成了28周的治療。研究結(jié)束時(shí)受試者肝臟活檢組織病理學(xué)評(píng)分、體質(zhì)量、空腹血糖、糖化血紅蛋白、谷丙轉(zhuǎn)氨酶均較基線水平顯著改善。雖然該項(xiàng)研究樣本量較少，且缺乏對(duì)照組，不足以判斷Exenatide在治療NAFLD中的安全性和有效性，但仍提示我們Exenatide可能有改善NAFLD組織學(xué)及代謝學(xué)指標(biāo)的作用。這項(xiàng)研究也印證了Tushuizen等［21］的病例報(bào)告，這篇病例報(bào)告中59歲的2型糖尿病患者采用二甲雙胍聯(lián)合Exenatide治療44周，肝內(nèi)脂肪含量由最初的15.8%降至4.3%，肝酶也顯著下降。因此，GLP－1受體激動(dòng)劑可能能夠應(yīng)用于NAFLD的臨床治療。

3 總結(jié)與展望

NAFLD作為一種常見的肝臟疾病，盡管目前其發(fā)病機(jī)制不斷得到揭示，但仍缺少特別有效的治療藥物。在本文中，我們總結(jié)了GLP－1受體激動(dòng)劑及DPP－4抑制劑在NAFLD治療中的作用。GLP－1受體激動(dòng)劑及DPP－4抑制劑通過改善胰島素敏感性、抑制肝內(nèi)脂肪酸的從頭合成、抑制攝食減輕體重、促進(jìn)自噬減少肝細(xì)胞內(nèi)脂肪聚集、抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激減少肝細(xì)胞凋亡等多種途徑改善代謝指標(biāo)，阻止NAFLD的進(jìn)展，給我們帶來治療NAFLD的新希望，但其具體作用機(jī)制尚未完全闡明，相關(guān)臨床研究很少。因此進(jìn)一步探究其作用機(jī)制，對(duì)開發(fā)有效治療NAFLD的新藥意義重大。

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