非酒精性脂肪性肝病發(fā)病機制及其相關基因研究進展＊

張 艷 綜述 郭傳勇 審校

非酒精性脂肪性肝?。∟on-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是指以無過量飲酒史的肝實質細胞脂肪變性和脂肪貯積為特征的臨床病理綜合征[1]，胰島素抵抗是其發(fā)生發(fā)展的核心環(huán)節(jié)，脂質代謝異常是始動因子。

一、胰島素敏感性相關基因

胰島素抵抗（Insulin resistance，IR）發(fā)生的主要部位是依賴INS的葡萄糖利用器官，如肝臟、骨骼肌、脂肪組織。在脂肪細胞中，INS能抑制激素敏感的脂肪酶的活性，而IR恰恰使得這種抑制作用減弱，因此脂肪組織內的甘油三酯（Triglyceride，TG）水解增強、游離脂肪酸（Free fatty acid，F(xiàn)FA）釋放增多，加速了肝臟TG合成，進而促進極低密度脂蛋白（Very low density lipoprotein，VLDL）的合成。對脂肪組織、脂蛋白、脂肪酶活性的刺激作用減弱，使VLDL降解減少，進一步加重了高TG血癥。當肝中合成TG的速度超過了將其組成VLDL并分泌入血的速度時，便出現(xiàn)肝中TG的堆積，形成 NAFLD[2]。

（一）瘦素 瘦素是人類肥胖基因編碼的一個由167個氨基酸組成的蛋白質，位于人類染色體7q3113位點上，由脂肪細胞合成分泌，可反饋抑制脂肪合成，減少脂肪貯積，使體重維持正常。瘦素在肝臟外通過對胰島作用調節(jié)胰島素的分泌。正常情況下，脂肪堆積引起瘦素分泌增多，瘦素通過胰島D細胞超極化，抑制胰島素分泌，減少脂肪合成與儲存；在病理狀態(tài)一下，胰島對瘦素的敏感性下降，D細胞除極，促進胰島素分泌，脂肪-胰島素軸反饋機制被破壞，導致高胰島素血癥及胰島素抵抗。但近來有學者研究認為瘦素與NAFLD沒有直接聯(lián)系，Angulo等[3]通過對NAFLD患者和對照組的血漿瘦素水平進行比較，均發(fā)現(xiàn)不能確定NAFLD組的瘦素水平高于對照組。因而認為瘦素在NAFLD發(fā)病中不具有直接作用，這使得瘦素在NAFLD發(fā)病中的地位需要進一步的研究來探討。

（二）脂聯(lián)素 脂聯(lián)素是一種由apM1基因編碼的脂肪細胞分泌的特異性激素蛋白。脂聯(lián)素作為一種保護性細胞因子，可以抑制肝臟脂肪合成，促進脂肪氧化分解，增強周圍組織對胰島素的敏感性，抑制炎癥因子產生，對抗氧化應激和纖維化，阻止NAFLD的進展。脂聯(lián)素受體（Adiponectin receptor，AdipoR）有兩種：AdipoR1和 AdipoR2，其中 AdipoR1以骨骼肌中含量最多，而AdiPoR2則以肝臟中含量最多。研究發(fā)現(xiàn)，在飲食誘導的NAFLD大鼠模型中，血清脂聯(lián)素水平及肝臟組織AdiPoR2 mRNA水平明顯低于正常對照組而胰島素抵抗程度明顯高于對照組[4]。分析它可能是因脂聯(lián)素具有增加脂肪酸的氧化和肝臟內胰島素水平的作用，可以減輕骨骼肌和外組織中脂肪含量，而組織內TG含量的增加可以干擾胰島素介導的磷脂酞肌醇激酶-3、葡萄糖轉位酶的活化及葡萄糖的攝取，從而引起IR[5]。

（三）抵抗素 抵抗素是特異表達于白色脂肪組織的多肽類激素[6]，人類抵抗素基因位于19號染色體，是Steppan等[7]在研究噻唑烷二酮這種新型抗糖尿病藥物的作用機制時首次發(fā)現(xiàn)的。姜玲玲等[8]通過配對研究發(fā)現(xiàn)，排除了年齡、性別、肥胖程度的影響后，NAFLD患者血清抵抗素水平高于對照組。Pagano等[9]研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者血清抵抗素及IR指數(shù)均顯著高于正常對照組，提示抵抗素與NAFLD的發(fā)病相關。最近，西元利治等[10]研究結果顯示，日本高知地區(qū)抵抗素基因啟動子-420位點G等位基因與NASH發(fā)生發(fā)展具有顯著相關性。

二、脂肪酸代謝相關基因

（一）微粒體甘油三酯轉移蛋白（Microsomal triglyceride transfer Protein，MTP）MTP存在于細胞微粒體和內質網內，是肝細胞中極低密度脂蛋白（VLDL）和小腸細胞中乳糜微粒（CM）合成和分泌所必需的脂質轉移蛋白[11]。MTP可以促進膜兩側的TG、膽固醇酯和磷脂轉運，在脂質代謝中具有重要作用。在MTP啟動子區(qū)存在單堿基突變，包括164T/C、400A/T和493G/T位點突變以及錯義基因突變Q/H95、I/T28、Q/E244和H/Q297。目前認為164T/C、493G/T、I/T128基因多態(tài)性與血脂代謝有密切聯(lián)系，具有功能性意義

（二）膽固醇調節(jié)元件結合蛋白（Sterol regulatory element binding protein，SREBP）SREBP屬于核轉錄因子家族，是一類位于內質網上的膜連接蛋白，具有“堿性螺旋-環(huán)-螺旋-亮氨酸拉鏈”，到目前為止，共發(fā)現(xiàn)SREBP有三種類型：SREBP-la、SREBP-lc、SREBP-2，均由 1100個氨基酸組成。其中SREBP-la與SREBP-Ic由同一個基因的不同啟動子轉錄產生，染色體定位于17pll.2，他們不同點在于體內的分布不同。SREBP-la主要在細胞株和有高度細胞增殖能力的組織中表達，如脾臟、腸。而SREBP-1c在人和鼠的大部分組織表達，尤其在肝臟、白色脂肪組織、腎上腺和腦有高水平的表達，它直接參與脂肪酸和三酰甘油合成相關酶基因的表達。它的過度表達會使脂肪合成相關的酶基因轉錄明顯加強，造成肝臟脂質積聚，引起脂肪變性。SREBP-2染色體定位于22q13，有47%基因序列與SREBP-1一致。SREBP-2主要是促進膽固醇的形成。

（三）過氧化物酶增殖體激活受體（Peroxisome proliferation activated receptor，PPAR）PPAR是一類由配體激活的核轉錄因子，屬于核激素受體超家族成員，目前認為在NAFLD/NASH的發(fā)病過程中有重要作用。PPAR有三種類型，分別是PPAR-α、γ、δ，它們都可以與維甲酸受體結合形成轉錄二聚體。PPAR-α可以在肝臟、肌肉、心臟和腎臟中表達，它以脂肪酸為原料，有研究認為，PPAR-α激動劑通過刺激NASH動物模型的脂肪酸β氧化，使模型組動物的肝臟脂肪變性、氧化應激反應和損傷明顯減輕，并可預防肝臟炎癥反應和纖維化，明顯阻止NASH的進展；PPAR-γ主要在脂肪組織中表達，介導前脂肪細胞的分化，脂肪儲存，和INS活動；PPAR-δ幾乎分布在全身所有部位，表達量高于另兩型，其在調節(jié)脂質代謝、改善胰島素敏感性以及抗動脈粥樣硬化中發(fā)揮重要的作用[13]。

（四）細胞色素P450（CytochromeP450，CYP450）CYP450是主要存在于內質網上的一組混合功能氧化酶系，可催化內源性和外源性化合物的代謝，是肝臟代謝最主要的酶系之一，此酶可被某些化合物（包括藥物）誘導或抑制，影響化合物在體內的代謝速度。這類酶有很多同工酶，人類中已確定的CYP450同功酶有20多種，其中CYP2E1是最主要的同工酶，它是微粒體脂質過氧化反應的催化劑，在攝入酒精、高脂飲食、饑餓和糖尿病等情況下，表達水平增高，使脂質過氧化作用增強，氧耗增加，伴隨著脂質過氧化反應產物也增加，脂質過氧化反應產物又誘導CYP2E1的表達升高，這樣惡性循環(huán)的結果，導致脂質過氧化加劇、抗氧化能力減弱，氧化與抗氧化機制失衡使自由基的生成增多，自由基氧化細胞膜的脂質和細胞膜的蛋白，最終導致了肝細胞結構與功能的損害[14]。CYP2E1不僅參與NAFLD的肝細胞脂肪病變，還參與肝炎、肝纖維化的形成過程。

三、氧化應激相關基因

（一）鐵過負荷和HFE基因突變 HFE基因是20世紀90年代中期，F(xiàn)eder等利用克隆技術發(fā)現(xiàn)的，它是常見的先天性鐵代謝異常性疾病-遺傳性血色病的主要基因，一般認為HFE蛋白并不參與抗原呈遞過程，而是與轉鐵蛋白受體、β2微球蛋白相互作用，影響細胞對鐵的攝取、調控鐵轉運及維持細胞內鐵穩(wěn)態(tài)[15]。研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者的血清鐵和鐵蛋白都明顯升高，提示鐵代謝失常和鐵在肝細胞中的沉積參與了NAFLD的發(fā)病，尤其是在二次打擊中肝細胞損傷及肝纖維化的過程。澳大利亞學者也研究證實，鐵超負荷和HFE基因突變造成氧化應激從而引起肝細胞損傷[16]。

（二）線粒體錳超氧化物歧化酶（Mn superoxide dismutase，MnSOD）MnSOD是線粒體內清除氧自由基的關鍵酶，日本學者Namikawa等[17]在研究NASH患者和健康對照組MnSOD基因1183T/C的多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，NASH患者中T/T基因型明顯更為常見，該種基因型決定該酶線粒體結合區(qū)域的纈氨酸被丙氨酸代替，從而降低MnSOD通過線粒體的能力，造成線粒體基質內MnSOD濃度下降。這樣線粒體處理氧應激的能力下降，氧自由基增多，造成肝細胞的損傷。

（三）核呼吸因子 -1（Nuclear respiratory factor 1，Nrf-1）基因 Nrf-l基因調節(jié)核基因組編碼線粒體呼吸鏈蛋白的轉錄翻譯，目前已證實線粒體轉錄因子A、線粒體單鏈結合蛋白、線粒體DNA聚合酶γ啟動子中均具有Nrf-1的功能性結合位點。動物實驗研究表明Nrf-l基因參與NASH的發(fā)病。國外學者研究肝臟去除Nrf-l基因的小鼠，發(fā)現(xiàn)引起氧化應激，造成肝臟出現(xiàn)脂肪性肝炎的病理改變。

四、細胞因子相關基因[18-19]

（一）腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factorα，TNF-α）TNF-α是一個功能多樣的細胞因子，可以誘導炎癥反應，參與組織損傷，引起肝細胞變性壞死和纖維組織增生[20]。近年來發(fā)現(xiàn)脂肪組織中TNF-α的高表達與IR密切相關，而IR又是NAFLD發(fā)病的重要環(huán)節(jié)。Tokushige等[21]對TNF-α 啟動子區(qū)域 -1031、-863、-857、-308和 -238五個位點進行研究，-1031C和-863A多態(tài)性攜帶頻率在NASH患者中顯著高于簡單脂肪變性患者，多元分析結果顯示TNF-α啟動子區(qū)域多態(tài)性是區(qū)別NASH和簡單脂肪變性的獨立因素。但Wong等[22]對中國79例經肝組織學證實的NAFLD患者和40位健康人TNF-α啟動子區(qū)域-863、-308和-238位點多態(tài)性研究后發(fā)現(xiàn)兩者并未有明顯差異。由于，TNF-α表達受基因調控，個體差異大，所以TNF-α基因調控或啟動子區(qū)的多態(tài)性可以影響個體細胞因子表達水平，需要進一步在不同種族的人群中作大樣本研究。

（二）白介素-6（Interleukin 6，IL-6）IL-6是由脂肪細胞、免疫系統(tǒng)、內皮細胞分泌的細胞因子，它在代謝、炎癥和免疫調節(jié)方面有著重要作用。IL-6不僅可以降低IRS-1酪氨酸磷酸化程度使INS信號轉導受阻，還可以下調GLUT4和PPAR-γ基因轉錄，使INS刺激的葡萄糖轉運能力顯著下降，從而直接參與IR;其次，IL-6能誘導SOCS的表達從而抑制INS受體和IRS-1的酪氨酸磷酸化，間接參與IR。L Carulli等[23]研究了IL-6的SNP-174G/C多態(tài)性與NAFLD之間的關系。結果發(fā)現(xiàn)，IL-6-174C突變在NAFLD和NASH中比在對照組中更為普遍，IL-6-174C突變是NAFLD和NASH的獨立危險因素，OR值為4.116。然而，IL-6短期和長期的存在具有相反的作用，長期存在的IL-6使得肝臟損傷并可以引起細胞凋亡。IL-6的水平升高在慢性肝損傷中是起到促炎還是抗炎的作用尚待進一步的研究[24]。

（三）內脂素 內脂素是2005年Fukuhara等人從小鼠的脂肪細胞中提取鑒定的一種新的脂肪細胞因子，主要由內臟而非皮下脂肪組織分泌[25]。內脂素能夠直接結合并激活胰島素受體，在體內外發(fā)揮類似胰島素的作用[26]。有研究發(fā)現(xiàn)內臟素啟動子區(qū)基因SNPs存在有意義的變異位點，部分位點的SNPs與2型糖尿病、肥胖有關[27]。祝爾建等[28]研究內臟素基因啟動子區(qū)3186C/T存在單核苷酸多態(tài)性，其變異與2型糖尿病患者的BMI有著一定的關系。但丁百靜等[29]在研究內臟素基因啟動子區(qū)3l86C/T的單核苷酸多態(tài)性與NAFLD的關系時，并未得出相關性結論，尚待大樣本群體的研究。

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