神經(jīng)酰胺在非酒精性脂肪性肝病中的作用研究進(jìn)展

劉浩雷綜述，陽學(xué)風(fēng)審校

（南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院消化內(nèi)科，湖南衡陽421002）

神經(jīng)酰胺在非酒精性脂肪性肝病中的作用研究進(jìn)展

劉浩雷綜述，陽學(xué)風(fēng)審校

（南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院消化內(nèi)科，湖南衡陽421002）

肝?。灰掖?；脂肪類/代謝；神經(jīng)酰胺類；胰島素；細(xì)胞凋亡；綜述

非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD）在歐美國家已取代病毒性肝炎，成為最主要的肝病[1]。近年來研究表明，神經(jīng)酰胺能阻斷胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，誘發(fā)胰島素抵抗（IR）和炎性反應(yīng)，提示神經(jīng)酰胺可能對NAFLD的發(fā)病起著重要的作用[2-3]。因此，本文就近年來神經(jīng)酰胺與NAFLD的研究作一綜述。

1 神經(jīng)酰胺生理功能與合成

神經(jīng)酰胺由長鏈脂肪酸和鞘氨醇鏈接而成，是細(xì)胞膜的組成成分，同時，其作為重要的第二信使參與了細(xì)胞增殖、分化和凋亡活動。神經(jīng)酰胺主要由3種途徑產(chǎn)生：從頭合成途徑、鞘磷脂循環(huán)途徑和鞘氨醇合成途徑（圖1）。從頭合成途徑主要發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或線粒體中，首先是絲氨酸與棕櫚酰輔酶A在絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶（SPT）催化下形成3-酮-二氫鞘氨醇，再依次轉(zhuǎn)化為二氫鞘氨醇、二氫神經(jīng)酰胺，最后形成神經(jīng)酰胺。其中SPT是從頭合成的限速酶[4-5]。鞘磷脂循環(huán)途徑是鞘磷脂（SM）在鞘磷脂酶（SMase）作用下分解為神經(jīng)酰胺和磷酸膽堿；而神經(jīng)酰胺和磷酸膽堿又可在鞘磷脂合成酶作用下合成為SM，因此稱為鞘磷脂循環(huán)。另外，鞘氨醇在神經(jīng)酰胺合成酶作用下形成神經(jīng)酰胺，同時，神經(jīng)酰胺也可分解為鞘氨醇，鞘氨醇進(jìn)一步磷酸化成鞘氨醇-1-磷酸（S1P），S1P能促進(jìn)細(xì)胞生長和增殖，與神經(jīng)酰胺主要促細(xì)胞凋亡的作用相反[6]。

神經(jīng)酰胺與氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)密切相關(guān)。谷胱甘肽等抗氧化劑通過抑制二氫神經(jīng)酰胺還原酶阻止神經(jīng)酰胺的生成[7]。脂多糖、炎癥因子（如TNF-α、IL-1）和氧化應(yīng)激則通過增加SPT的表達(dá)和活性，促進(jìn)神經(jīng)酰胺的生成[8]。TNF-α還能激活A(yù)SMase或NSMase刺激神經(jīng)酰胺的合成，使炎癥細(xì)胞聚集于肝臟導(dǎo)致炎性反應(yīng)加重[9]。其他促炎性細(xì)胞因子（如IL-1、IL-6）也能誘導(dǎo)神經(jīng)酰胺生成，引起炎性反應(yīng)[10]。而抗炎性細(xì)胞因子脂聯(lián)素能激活神經(jīng)酰胺酶，使神經(jīng)酰胺分解為鞘氨醇，繼而磷酸化為S1P，降低神經(jīng)酰胺的含量，使肝臟的炎性反應(yīng)減輕[11]。

圖1 神經(jīng)酰胺合成途徑

2 神經(jīng)酰胺與脂毒性

肝細(xì)胞脂肪變的主要機(jī)制是外周脂肪組織的脂肪分解加速，導(dǎo)致回流至肝臟中的游離脂肪酸（FFA）增加。FFA在肝臟轉(zhuǎn)化為不同的脂類如三酰甘油（TG）等，然后TG以極低密度脂蛋白（VLDL）的形式從肝臟輸出。然而，當(dāng)FFA輸入肝臟的量遠(yuǎn)超過VLDL的輸出量時，則會導(dǎo)致肝內(nèi)脂類（包括TG和神經(jīng)酰胺）堆積，這些在肝臟堆積的脂類能引起肝細(xì)胞功能障礙甚至死亡即脂毒性。研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者肝內(nèi)飽和脂肪酸（如軟脂酸）和不飽和脂肪酸（如油酸）的含量明顯高于健康人[12-13]。有文獻(xiàn)報道，H4IIE大鼠肝癌細(xì)胞經(jīng)飽和脂肪酸（軟脂酸或硬脂酸）處理后其細(xì)胞內(nèi)的神經(jīng)酰胺明顯增加[14]。Chocian等[15]采用高脂飼料喂養(yǎng)大鼠，發(fā)現(xiàn)其肝細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺和SM的含量明顯增加。相反，應(yīng)用多球殼菌素阻斷神經(jīng)酰胺的從頭合成途徑，能減輕高脂喂養(yǎng)老鼠肝內(nèi)的脂肪沉積[16]。另外，不同類型的脂肪酸也影響神經(jīng)酰胺的生成。Hollang等[17]分別采用豬油（飽和脂肪酸）和大豆油（主要是不飽和脂肪酸）喂養(yǎng)大鼠，發(fā)現(xiàn)豬油喂養(yǎng)的大鼠肝內(nèi)神經(jīng)酰胺含量明顯高于大豆油喂養(yǎng)的大鼠。除了高脂肪飲食能引起神經(jīng)酰胺生成外，神經(jīng)酰胺也可由細(xì)胞因子如TNF-α誘導(dǎo)產(chǎn)生，TNF-α參與了細(xì)胞凋亡死亡受體信號通路，同時能激活炎性反應(yīng)的信號通路[18]。上述研究表明，F(xiàn)FA回流肝臟與神經(jīng)酰胺的生成可能存在一定的聯(lián)系，但目前還不清楚是肝脂肪變導(dǎo)致了神經(jīng)酰胺的增加，還是神經(jīng)酰胺的增加誘導(dǎo)了脂肪組織的IR，從而引起FFA沉積和脂毒性。

3 神經(jīng)酰胺與IR

IR是外周組織和靶器官（主要是肝臟）對胰島素的敏感性和反應(yīng)性降低的一種代謝狀態(tài)。生理情況下胰島素主要是通過Akt/PKB途徑發(fā)揮生理效應(yīng)，胰島素與細(xì)胞膜上的胰島素受體結(jié)合，通過胰島素受體底物蛋白（IRS）激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K），后者再激活A(yù)kt，活化的Akt主要有以下生物效應(yīng)：（1）促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體囊泡（主要是GLUT4）易位至細(xì)胞膜并與細(xì)胞膜融合，從而有利于葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)；（2）激活糖原合成酶激酶-3（GSK-3）促進(jìn)糖原的合成；（3）激活磷酸二酯酶3B（PDE3B），抑制脂肪分解（圖2）。研究表明，神經(jīng)酰胺能抑制骨骼肌和肝臟的胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，還能抑制GLUT4的易位，使GLUT4不能固定至細(xì)胞膜上影響骨骼肌細(xì)胞對葡萄糖的攝取[19]。另外，神經(jīng)酰胺能增加使Akt失活的蛋白磷酸酶2A（PP2A）的活性[20]。有研究發(fā)現(xiàn)，將肝細(xì)胞經(jīng)短鏈神經(jīng)酰胺處理后Akt和葡萄糖激酶活性均降低，而葡萄糖激酶是己糖激酶的同工酶，其能使葡萄糖磷酸化，從而有利于葡萄糖的攝取和糖原的合成[21]。反之，采用多球殼菌素抑制神經(jīng)酰胺合成則能促進(jìn)AKt的磷酸化[16]。Hollad等[17]發(fā)現(xiàn)，地塞米松除了能誘導(dǎo)大鼠肝內(nèi)神經(jīng)酰胺含量增加外，還能抑制Akt信號通路，而該抑制作用能用多球殼菌素逆轉(zhuǎn)。因此，上述研究表明，神經(jīng)酰胺可能是通過抑制Akt的活性參與了IR的形成，該抑制作用可能是神經(jīng)酰胺上調(diào)IκBk和JNK基因的表達(dá)所致，因?yàn)镮κBk和JNK能阻止胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，是促進(jìn)IR的細(xì)胞因子[21]。

4 神經(jīng)酰胺與線粒體活性氧（ROS）生成

生物體內(nèi)絕大多數(shù)的氧分子在線粒體中被消耗，線粒體也是產(chǎn)生ROS的一個重要部位。研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激會引起非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者線粒體的結(jié)構(gòu)和功能異常，其中呼吸鏈電子漏途徑產(chǎn)生的超氧陰離子自由基和過氫氧化合物是ROS的重要來源。Colombini等[22]發(fā)現(xiàn)，短鏈神經(jīng)酰胺對線粒體具有毒性作用，神經(jīng)酰胺能在線粒體外膜形成穩(wěn)定的跨膜通道，導(dǎo)致線粒體膜的通透性增加和細(xì)胞色素C釋放。也有研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α能誘導(dǎo)神經(jīng)酰胺的生成增加，而加入抗氧化劑GSH后能減少神經(jīng)酰胺的形成，同時減輕神經(jīng)酰胺對線粒體的損傷作用[23]。通過建立ASMase-/-小鼠模型，增加TNF-α濃度并不能使小鼠肝臟內(nèi)的ROS生成增加，說明TNF-α通過激活A(yù)SMase刺激神經(jīng)酰胺的生成，繼而引起線粒體中ROS生成增加，同時也說明ASMase在ROS的形成過程中發(fā)揮了重要作用[24]。

5 神經(jīng)酰胺與肝細(xì)胞凋亡

肝細(xì)胞凋亡有死亡受體途徑、線粒體途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激3種途徑，其中死亡受體途徑是肝細(xì)胞凋亡的主要途徑[25]。神經(jīng)酰胺在電離輻射、紫外線、化學(xué)試劑、自由基、TNF-α和FAS配體等誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過程中充當(dāng)?shù)诙攀筟26]。肝細(xì)胞凋亡后，肝星狀細(xì)胞通過吞噬凋亡細(xì)胞而發(fā)生表型改變，成為活化的肝星狀細(xì)胞，釋放大量細(xì)胞因子如TGF-β、TNF-α、PDGF、IL-1、IL-6導(dǎo)致炎癥和纖維化，其炎癥和纖維化程度與凋亡呈正相關(guān)[27]。另外，TNF-α能激活溶酶體型ASMase，使細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺增加，后者激活組織蛋白酶D，進(jìn)一步導(dǎo)致線粒體的滲透性增加，釋放出細(xì)胞色素C，繼而引起caspase級聯(lián)反應(yīng)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[28]。NAFLD還可因增多的游離脂肪酸誘導(dǎo)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶2（TGase2）的表達(dá)，啟動內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激PERK通路引起細(xì)胞凋亡[29]。由此可見，神經(jīng)酰胺通過不同的途徑誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡。

6 神經(jīng)酰胺的臨床研究

目前對NAFLD相關(guān)的神經(jīng)酰胺的臨床研究較少，大部分是肥胖與神經(jīng)酰胺的研究。研究表明，肥胖患者肝內(nèi)神經(jīng)酰胺含量明顯升高；脂肪肝患者肝內(nèi)神經(jīng)酰胺含量也高于健康人[29]。相反，肥胖患者通過有氧鍛煉減肥或手術(shù)減肥后肝內(nèi)神經(jīng)酰胺的含量較減肥前明顯減少[30]。也有研究發(fā)現(xiàn)，肥胖合并2型糖尿病患者的血清神經(jīng)酰胺水平較健康人明顯升高，并且神經(jīng)酰胺含量與IR程度和TNF-α含量呈正相關(guān)，這可能與TNF-α能誘導(dǎo)IR，從而引起FFA回流肝臟增加有關(guān)，而且神經(jīng)酰胺通過正反饋機(jī)制導(dǎo)致體內(nèi)TNF-α進(jìn)一步增加[31]。以上臨床研究均表明，神經(jīng)酰胺在肥胖、2型糖尿病和代謝綜合征發(fā)病過程中發(fā)揮了重要作用，提示神經(jīng)酰胺在NAFLD的發(fā)病過程可能也起著相似的作用。

7 展望

神經(jīng)酰胺作為第二信使參與了IR、氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)和細(xì)胞凋亡過程，而IR、氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)和細(xì)胞凋亡與NAFLD的發(fā)病密切相關(guān)。另外，在NAFLD發(fā)病過程中，促炎性細(xì)胞因子TNF-α和IL-6水平增加和抗炎性細(xì)胞因子脂褐素水平下降的同時伴隨著神經(jīng)酰胺水平的升高，這些細(xì)胞因子水平的變化可能導(dǎo)致神經(jīng)酰胺生成增加，而神經(jīng)酰胺則可能通過正反饋?zhàn)饔眠M(jìn)一步加重NAFLD患者的炎性反應(yīng)、IR、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激而導(dǎo)致惡性循環(huán)，從而促使單純性脂肪肝發(fā)展至NASH；當(dāng)損傷作用超過肝臟修復(fù)能力時，細(xì)胞壞死或凋亡則不可避免，肝星狀細(xì)胞在活化吞噬凋亡細(xì)胞的同時分泌細(xì)胞外基質(zhì)，最終促使肝纖維化的形成。因此，將血清神經(jīng)酰胺水平作為NAFLD特別是NASH的無創(chuàng)性診斷指標(biāo)，選擇性神經(jīng)酰胺抑制劑作為NAFLD新的治療藥物，是進(jìn)一步的研究目標(biāo)。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.02.021

A

1009-5519（2015）02-0217-04

2014-10-29）

劉浩雷（1978-），男，湖南攸縣人，碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事肝硬化防治研究；E-mail：417125944@qq.com。

陽學(xué)風(fēng)（E-mail：yxf9988@126.com）。