丙型肝炎病毒感染與2型糖尿病相關(guān)性研究進展

李平綜述，汪茂榮審校

丙型肝炎病毒感染與2型糖尿病相關(guān)性研究進展

李平綜述，汪茂榮審校

丙型肝炎病毒（HCV）感染與2型糖尿?。═2DM）發(fā)生關(guān)系密切。HCV影響T2DM的機制主要有干擾胰島素信號傳導(dǎo)、促進腫瘤壞死因子α過度表達、影響脂質(zhì)代謝和鐵代謝、導(dǎo)致胰腺細胞損傷等。T2DM在HCV各種相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生中扮演重要角色，T2DM可引起HCV患者肝臟脂肪變性，加重肝纖維化進展，造成抗病毒治療失敗，甚至還能促進腫瘤的發(fā)生。

丙型肝炎；2型糖尿?。灰葝u素抵抗；信號傳導(dǎo)通路

慢性丙型肝炎（Chronic hepatitis C，CHC）是由丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus，HCV）感染引起的以肝實質(zhì)細胞損害為主的一種傳染病。HCV感染后主要作用的靶器官是肝臟，可發(fā)展為肝纖維化、肝硬化、肝衰竭和肝癌等。HCV感染還引起各種肝外疾病，包括糖尿病、類風濕性關(guān)節(jié)炎、干燥性結(jié)膜角膜炎、扁平苔蘚、腎小球腎炎、混合型冷球蛋白血癥、B細胞淋巴瘤和遲發(fā)性皮膚卟啉癥等。近年相關(guān)研究顯示，HCV感染與糖尿病，尤其是2型糖尿病（Type Ⅱdiabetes mellitus，T2DM）之間存在密切關(guān)系。HCV感染者發(fā)生T2DM的危險較普通人群明顯增加；而在T2DM患者中，HCV抗體陽性率亦明顯高于普通人群[1]。本文就HCV感染和T2DM相關(guān)性的研究進展進行綜述。

1 HCV感染和T2DM關(guān)系的流行病學研究

HCV是一種嗜肝病毒，靶器官肝臟參與機體蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物代謝，長期肝功能損害可引起糖耐量異常，導(dǎo)致胰島素抵抗（Insulin resistance，IR）和T2DM的發(fā)生。Mehta et al[2]對1084名CHC患者進行了9年的隨訪發(fā)現(xiàn)，50.6%（548/1084）患者發(fā)展成為T2DM，進一步統(tǒng)計分析CHC患者發(fā)生T2DM的風險是普通人群的11倍。法國一項研究[3]對500例CHC患者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，7.6%（38/500）的患者合并有T2DM，在非T2DM患者中有32.5%（150/462）合并IR，并且IR的程度和HCV基因型、HCV RNA水平相關(guān)。國內(nèi)研究也有類似發(fā)現(xiàn)，趙平等[4]通過對308例CHC患者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，CHC患者合并T2DM的比率為32.79%（101/308），明顯高于慢性乙型肝炎9.84%及對照組8.39%。劉孫琴等[5]的研究發(fā)現(xiàn)：CHC患者T2DM發(fā)病率為19.35%，高于慢性乙型肝炎組8.93%和對照組7.55%。

糖尿病患者由于機體免疫功能低下以及在治療過程中采血、注射等暴露機會增多，其感染HCV的危險也明顯增加。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，全球HCV的感染率約為3%。歐洲人群的調(diào)查顯示：糖尿病患者合并HCV感染的比例為4.5%～7.7%，因此建議即使肝功正常，糖尿病患者也應(yīng)該篩查HCV檢測[6]。印度的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，192例T2DM患者中檢測出HCV陽性為5.7% （11/192）[7]。國內(nèi)學者對710例T2DM患者進行檢測，其中HCV感染者22例（3.1%），明顯高于常規(guī)對照組[8]。

但最近有研究對HCV感染和T2DM的關(guān)系提出質(zhì)疑，他們對1999～2010年間參與美國營養(yǎng)調(diào)查的15128名成人進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，HCV抗體陽性率1.7%，HCV RNA陽性率1.1%，糖尿病陽性率10.5%。通過多因素分析發(fā)現(xiàn)糖尿病患者分布與HCV抗體陽性沒有顯著關(guān)系，而可能和肝臟的酶（如ALT、GGT等）有關(guān)[9]。當然這項研究也存在一些缺陷：①研究人群數(shù)量有限，且均為美國人種，其HCV流行率甚至低于既往報道；②評判IR的標準與其他研究不完全一致；③HCV基因型等其它因素沒有考慮進來[10]。

2 HCV致T2DM的可能機制

2.1 HCV影響胰島素信號傳導(dǎo)胰島β細胞分泌胰島素到達相應(yīng)靶組織后，首先與胰島素受體結(jié)合，磷酸化并激活胰島素受體底物（Insulin receptor substrate，IRS）1和2，這是胰島素信號通路的主要分子。IRS-1的Tyr磷酸化激活胰島素信號通路，而Ser312磷酸化抑制其和胰島素受體的結(jié)合，促使其降解。IRS-1的Tyr磷酸化和Ser312去磷酸化之間存在一定平衡。Aytug et al[11]最早發(fā)現(xiàn)HCV可引起IRS-l的Tyr磷酸化水平降低，并且伴隨著磷脂酰肌醇激酶（PI3K）活性的下降，這一信號通路的異常引起胰島素受體功能障礙，從而導(dǎo)致機體對胰島素的敏感性下降。Banerjee et al[12]發(fā)現(xiàn)HCV核心蛋白可通過上調(diào)IRS-1的Ser312磷酸化水平，影響下游Akt/PKB通路的活性，繼而引起胰島素抵抗的發(fā)生。

除了直接作用于IRS-1磷酸化外，HCV還可通過其他途徑影響胰島素信號傳導(dǎo)。Bose等[13]研究發(fā)現(xiàn)HCV可以激活mTOR/S6K1通路，間接抑制IRS-1的功能干擾胰島素信號傳導(dǎo)。Kawaguchi[14]研究發(fā)現(xiàn)HCV核心蛋白能夠上調(diào)細胞因子信號抑制物（Suppressor of cytokine signaling，SOCS），繼而通過范素化作用降解IRS-1和IRS-2來抑制胰島素信號傳導(dǎo)。不同HCV基因型影響胰島素信號通路的機制可能不完全一致。3a型HCV核心蛋白可通過下調(diào)過氧化物酶體增殖劑激活受體（Peroxisome proliferator-activated receptor gamma，PPARγ）和上調(diào)SOCS7促使IRS-1降解；而1b型HCV核心蛋白則可通過激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（Mammalian target of rapamycin，TOR）信號通路干擾胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[15]。

2.2 HCV相關(guān)腫瘤壞死因子α過度表達腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）主要由活化的巨噬細胞分泌，是機體炎癥、腫瘤、免疫反應(yīng)的重要調(diào)控因子。TNF-α引起IR和糖尿病的機制有：TNF-α過量釋放激活I(lǐng)RS-1 Ser磷酸化，導(dǎo)致胰島素信號下游Akt蛋白的下調(diào)；抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運體4（Glucose transporter-4，GLUT-4）基因的轉(zhuǎn)錄；加速脂肪細胞分解，使游離脂肪酸大量釋放，在促進肝糖原輸出的同時減少對外周糖的利用；促使升血糖激素（如促腎上腺皮質(zhì)激素、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素等）分泌，產(chǎn)生拮抗胰島素作用。

TNF-α與兩種不同的細胞表面受體分子TNFR1（55kDa）和TNFR2（75kDa）相結(jié)合，產(chǎn)生可溶性腫瘤壞死因子受體sTNFR55和sTNFR75。相比TNF-α，sTNFR被認為是TNF-α系統(tǒng)活動的敏感而可靠的指標。研究發(fā)現(xiàn)HCV感染者體內(nèi)，血清TNF-α和2種sTNFR水平明顯增高，并且隨著Child-Pugh分級更加明顯[16]。Knobler等[17]對CHC合并糖尿病組、CHC未合并糖尿病組、單純T2DM組和正常對照組4組患者測定血清sTNFR水平，結(jié)果顯示：CHC合并糖尿病組sTNFRl和sTNFR2都明顯的增加，同時CHC未合并糖尿病組的IR與TNF血清水平相關(guān)，也與肝纖維化和血清轉(zhuǎn)氨酶相關(guān)。該研究表明，TNF-α、CHC、T2DM之間存在密切的聯(lián)系。Shintani等[18]通過構(gòu)建HCV核心蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠模型證實了HCV感染和糖尿病的關(guān)系，同時發(fā)現(xiàn)HCV轉(zhuǎn)基因糖尿病小鼠肝臟TNF-α水平顯著高于對照組，他們推測TNF-α是通過降低IRS-1的酪氨酸磷酸化在IR的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用。隨后他們給實驗小鼠補充TNF-α中和抗體后，實驗組小鼠血糖水平顯著低于基線，而對照組小鼠血糖也有所下降，但與基線水平相比差異無統(tǒng)計學意義。基于上述研究，他們認為通過阻斷TNF-a可改善小鼠對胰島素的敏感性，進一步證明了HCV通過促使TNF-α的過度表達引起IR和T2DM的發(fā)生。

2.3 HCV影響脂質(zhì)代謝約34.8%～81.2%的CHC患者存在脂質(zhì)代謝異常，脂質(zhì)代謝異?？梢哉T發(fā)或加重IR和T2DM。不同HCV基因型引起脂質(zhì)代謝異常的機制不完全一致，非基因3型HCV感染主要通過胰島素抵抗、氧化應(yīng)激等途徑誘導(dǎo)脂質(zhì)代謝紊亂。臨床危險因素主要和肥胖、糖尿病、高血脂、高血壓及IR相關(guān)，而與HCV病毒因素關(guān)系不大[19]。

對于HCV基因3型感染者，脂質(zhì)代謝紊亂似乎和HCV病毒密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)約有54～76%的HCV基因3型感染者存在肝脂肪變性[20]?；颊吒闻K脂肪變性的程度與肝內(nèi)HCVRNA的載量正相關(guān)，并且抗病毒治療后獲得持續(xù)病毒學應(yīng)答的感染者肝脂肪變性可逆轉(zhuǎn)[21]?；蛐?型HCV主要通過以下3種途徑干擾脂質(zhì)代謝：①HCV可降低微粒體脂轉(zhuǎn)運蛋白（Microsomal triglyeeride transfer protein，MTP）活性影響極低密度脂蛋白（Very low density lipoprotein, VLDL）的合成，從而導(dǎo)致大量甘油三酯（Triglyceride，TG）在肝細胞內(nèi)堆積，引起脂質(zhì)代謝紊亂[22]；②HCV抑制PPARγ活性，調(diào)控線粒體和激活氧化酶來影響脂質(zhì)代謝[23]；③HCV上調(diào)固醇調(diào)節(jié)因子結(jié)合蛋白（Sterol regulatory element binding proteins，SREBP）的活性，促進肝細胞內(nèi)游離脂肪酸的合成[24]。

2.4 HCV影響鐵代謝異常鐵代謝異常導(dǎo)致最常見的疾病是肝臟鐵過度沉積相關(guān)的IR。HCV可介導(dǎo)鐵蛋白增加引起體內(nèi)鐵代謝異常[25]，肝臟鐵含量增加可直接影響胰島功能，導(dǎo)致IR的發(fā)生和T2DM的風險[26]。當IR發(fā)生后，還可反過來影響肝臟脂肪沉積，影響鐵代謝。因此IR、肝脂肪變性、鐵代謝異常與T2DM之間互相影響，形成惡性循環(huán)。

2.5 HCV導(dǎo)致胰腺細胞損傷HCV還可在胰腺細胞中復(fù)制，通過直接損傷作用導(dǎo)致胰島細胞破壞，胰腺β細胞功能下降[27]。另外，HCV感染后易并發(fā)產(chǎn)生自身免疫抗體，如HCV包膜蛋白與胰島細胞抗原具有同源性，可造成交叉免疫反應(yīng)，胰腺細胞可能成為HCV的靶外細胞，從而導(dǎo)致胰島細胞損傷、β細胞功能降低，最終引起胰島素分泌不足和T2DM的發(fā)生。

3 T2DM加重肝病進展

T2DM影響CHC患者的病情，可引起肝臟脂肪變性，加重肝纖維化進展，造成抗病毒治療的失敗，甚至還促進腫瘤的發(fā)生。美國學者一項前瞻性研究顯示，HCV感染肝硬化患者，糖尿病的存在與肝性腦病的較早發(fā)作和嚴重程度存在密切相關(guān)性[28]。在他們研究的20例合并糖尿病的HCV肝硬化患者中，有7例出現(xiàn)輕度肝性腦病，12例出現(xiàn)嚴重肝性腦病，僅1例無肝性腦病。與非糖尿病患者相比，糖尿病患者具有更為嚴重的肝性腦病，并處于生物化學代謝失調(diào)和門脈高壓的較早階段。臺灣一項對1997年～2009年間診斷為CHC的6251名患者隨訪發(fā)現(xiàn)，合并T2DM的CHC患者發(fā)生肝硬化的機率明顯增高。通過Cox統(tǒng)計排除年齡、性別、丙肝治療、糖尿病治療、肝癌、合并癥指數(shù)、高血壓、高血脂和肥胖等因素后，T2DM仍然是一個預(yù)測肝硬化（HR=2.505）和肝硬化失代償（HR=3.560）的獨立因素[29]。Elkrief等[30]對348例CHC肝硬化患者（其中68%男性；平均年齡59歲；平均MELD評分10）進行長期隨訪發(fā)現(xiàn)，糖尿病是腎功能不全、肝性腦病、細菌感染、HCC等肝硬化晚期各種并發(fā)癥的重要影響因素，他們認為糖尿病是HCC肝硬化患者預(yù)后的一個預(yù)測因子，積極控制血糖可改善這些患者的肝硬化結(jié)局。日本一項對4302例接受干擾素治療的CHC患者平均隨訪觀察了8.1年的研究發(fā)現(xiàn)，T2DM提高了HCC發(fā)生風險大約1.73倍，他們同時發(fā)現(xiàn)控制T2DM患者的糖化血紅蛋白（HbA1c）水平在小于7.0%能顯著降低HCC發(fā)生的風險[31]。

4 HCV合并T2DM的臨床治療研究

T2DM影響HCV抗病毒的治療效果，而HCV的抗病毒治療將改善IR，并減少T2DM發(fā)生的風險。Kawaguchi[32]觀察89例經(jīng)肝穿證實感染HCV并且合并T2DM的患者，根據(jù)6個月的干擾素抗病毒治療和6個月的隨訪結(jié)果分為三組：持續(xù)應(yīng)答組（n=29）、復(fù)發(fā)組（n=12）、無應(yīng)答組（n=48），在持續(xù)應(yīng)答組患者可明顯改善IR、提高β細胞功能和肝細胞IRS-1/-2的表達。Romero-Gomez[33]的研究將1059例HCV感染者分為血糖正常組（n=734）、空腹血糖受損組（n=218）和T2DM組（n=107），這些患者根據(jù)不同基因型接受干擾素聯(lián)合利巴韋林抗病毒治療24周或48周，結(jié)果提示：血糖正常組的持續(xù)病毒性應(yīng)答（Sustained virological response，SVR）率最高，同時SVR也是預(yù)測CHC患者能否改善IR和T2DM的最重要影響因素。

臺灣義守大學近期一項研究提示：抗病毒治療能顯著降低HCV合并糖尿病患者發(fā)生腎臟和心血管終末事件的風險[34]。該研究從220余萬診斷為糖尿病的患者中篩選出1411例接受干擾素聯(lián)合利巴韋林治療的CHC患者（治療組），按1：1與未治療CHC患者進行匹配（不治療組），同時按1：4與非HCV感染的糖尿病患者進行了匹配（非感染組）。研究結(jié)果顯示，從2003年到2011年，終末期腎病在治療、不治療和非感染這3個隊列中的8年累積發(fā)病率分別為1.1%、9.3%和3.3%；8年累積死亡率分別為3.1%、5.3%和6.1%；急性冠脈綜合征的8年累積發(fā)病率分別為4.1%、6.6%和7.4%。與不治療組相比，治療組發(fā)生終末期腎病、缺血性卒中和急性冠脈綜合征的風險分別下降了84%、47%和36%（HR分別為0.16、0.53和0.64）。

控制T2DM也同樣能夠改善CHC患者肝硬化的預(yù)后和發(fā)展。Zhang[35]研究發(fā)現(xiàn)，合并T2DM的HCV肝硬化患者接受二甲雙胍控制血糖可以減少死亡的風險57%，他們建議CHC糖尿病患者一旦診斷為肝硬化，必須要長期使用二甲雙胍。Chojkier et al[36]研究發(fā)現(xiàn)單獨使用抗血糖PPAR-γ激動劑吡格列酮治療14天能夠降低體重超標CHC患者的HCV RNA水平。但是同時使用吡格列酮、長效干擾素和利巴韋林三聯(lián)治療的結(jié)果卻不盡滿意，三聯(lián)治療可以改善患者血糖的相關(guān)指標，但似乎并不能提高患者病毒學應(yīng)答[37]。

5 展望

HCV感染與T2DM之間關(guān)系密切。HCV可誘導(dǎo)IR和T2DM的出現(xiàn)，而長期IR和高血糖狀態(tài)，又會加重CHC病情進程，兩者之間相互影響。全面深入探討HCV感染與T2DM之間的關(guān)系以及相互作用機制，將為下一步臨床治療提供重要的理論依據(jù)和新策略。

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（收稿：2015-06-03）

（本文編輯：郜玉峰）

Hepatitis C virus infection and diabetes mellitus type Ⅱoccurrence

Li Ping，Wang Maorong.Liver

Disease Center of PLA，81st Hospital，Nanjing 210002，China.

Hepatitis C virus （HCV）infection is causally associated with diabetes mellitus type Ⅱ（T2DM）. Various mechanisms have been proposed explaining involvement of HCV infection in the process of T2DM occurrence，including the interference of insulin signaling pathway，overexpression of tumor necrosis factor-α，lipid and iron metabolism inbalance，resulting in pancreatic cell damage and so on. T2DM is one of various complications associated with HCV infection. T2DM may result in hepatic steatosis，fibrosis，failure to anti-viral treatment and hepatocellular carcinoma. In this review，we summarize some available information related to HCV infection and T2DM.

Hepatitis C；Diabetes mellitus typeⅡ；Insulin resistance；Signaling pathway

210002 南京市解放軍第81醫(yī)院全軍肝病中心

李平，男，35歲，博士研究生，主治醫(yī)師。主要從事肝病和傳染病的臨床和基礎(chǔ)研究工作。E-mail：leep2002@163.com

汪茂榮，E-mail：maorongwang@126.com

10.3969/j.issn.1672-5069.2016.02.038