Sirtuin1及白藜蘆醇對膽汁酸代謝的調(diào)節(jié)

文傳芳 李治遵

膽汁酸是膽固醇在肝臟的代謝產(chǎn)物，膽汁酸在肝細(xì)胞生成后分泌至腸道，幫助脂肪類物質(zhì)消化吸收，腸道內(nèi)約95%的膽汁酸在一系列膽汁酸轉(zhuǎn)運子的調(diào)控下經(jīng)門靜脈吸收重新回到肝臟。膽汁酸不僅可以幫助脂肪的消化吸收，還能抑制膽固醇的析出，抑制膽結(jié)石的形成.膽汁酸的生成以及腸肝循環(huán)發(fā)生紊亂會誘發(fā)膽結(jié)石、肝內(nèi)膽汁淤積等一系列膽汁酸代謝紊亂相關(guān)疾病。

沉默信息調(diào)節(jié)子(sirtuin1，SIRT1)是去乙?；竤irtuin家族成員之一，在嚙齒類動物體內(nèi)廣泛存在，參與了炎癥、能量代謝、神經(jīng)退行性病變、糖尿病和心血管疾病等多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程[1]。研究發(fā)現(xiàn)SIRT1通過多種核受體參與膽汁酸合成的調(diào)節(jié)，也可通過多種機制，促進膽汁酸腸肝循環(huán)。白藜蘆醇是一種廣泛存在于葡萄皮、葡萄籽的多元酚物質(zhì)，可誘導(dǎo)SIRT1的表達[2]。研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可降低血中膽固醇的含量，幫助膽汁酸排泄入腸道，抑制膽汁酸在腸道重吸收入血。

膽汁酸在肝細(xì)胞合成，經(jīng)腸肝循環(huán)重復(fù)利用。SIRT1可調(diào)節(jié)膽汁酸的合成及腸肝循環(huán)，維持膽汁酸的動態(tài)平衡。一方面，SIRT1通過抑制多種核受體的表達，抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸的合成；另一方面，SIRT1也可以調(diào)節(jié)多種膽汁酸轉(zhuǎn)運子的表達及功能，促進膽汁酸的腸肝循環(huán)。白藜蘆醇可降低血中膽固醇的含量，幫助膽汁酸排泄入腸道，抑制膽汁酸在腸道重吸收入血，具有保護心血管及肝臟的作用。SIRT1在白藜蘆醇調(diào)節(jié)膽汁酸代謝過程中的作用還不明確，可作為白藜蘆醇調(diào)節(jié)膽汁酸代謝新的研究方向。

本文就SIRT1及白藜蘆醇對膽汁酸的合成及腸肝循環(huán)的調(diào)節(jié)作用進行了綜述。

一、 SIRT1調(diào)節(jié)膽汁酸的合成

膽固醇7α-羥化酶(Cholesterol 7-alpha-monooxygenase,CYP7A1)是膽固醇代謝為膽汁酸經(jīng)典途徑的限速酶，其表達受到FXR、LXR-α、SHP、PPAR-α/PGC-1 、LRH-1、RXRα、VDR等多種核受體以及糖皮質(zhì)激素、雌激素、甲狀腺激素等多種激素的調(diào)節(jié)。SIRT1主要通過調(diào)節(jié)SHP、FXR、LRH-1和LXR-α等核受體的表達，抑制CYP7A1的表達，從而抑制膽汁酸的生成，其機制如下。

(一) SIRT1可以通過增加SHP的表達，抑制LRH-1的激活,使CYP7A1的表達下調(diào)，降低膽汁酸合成 肝同系物受體Ⅰ LRH-Ⅰ是CYP7A1表達的基本調(diào)節(jié)因子, LRH-Ⅰ以單體形式結(jié)合到CYP7A1基因上允許肝X受體(LXR)激活CYP7A1的轉(zhuǎn)錄。孤兒核受體異源二聚體小分子伴侶(SHP)是多種核受體的抑制物, SHP可直接與LRH-1結(jié)合，從而抑制LRH-1對CYP7A1的激活的作用[3]。Chanda[4]在對HepG2細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，SIRT1可以增加SHP的表達，通過以上機制，使CYP7A1的表達下調(diào)，膽汁酸合成減少；進一步研究發(fā)現(xiàn),通過補充去乙?；?可以阻止LRH-1的激活,抑制CYP7A1生成，減少膽汁酸的合成。

(二)SIRT1可以通過去乙酰化作用，使LXR-α泛素化降解，下調(diào)CYP7A1的表達，降低膽汁酸合成 肝X受體α(LXR-α)與維甲酸X受體α(RXRα)結(jié)合形成LXRα-RXRα復(fù)合物，該復(fù)合物可以與CYP7A1基因啟動子區(qū)SiteⅠ位點結(jié)合，激活轉(zhuǎn)錄，調(diào)控膽汁酸的生成。研究表明[5]SIRT1可以使LXR-α的賴氨酸K432以及LXR-β的賴氨酸K433去乙酰化，LXR-α泛素化降解，CYP7A1的激活被抑制，膽汁酸合成減少。

(三)SIRT1通過多種機制增加FXR的表達，抑制CYP7A1的表達，從而降低膽汁酸的合成 法尼酯衍生物X受體(FXR)也叫做膽汁酸受體.FXR可通過多種機制抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸生成[6]。Purushotham[7]發(fā)現(xiàn)，敲出小鼠的SIRT1基因后喂養(yǎng)高脂飲食，其HNF-1α/FXR表達較正常小鼠降低，也更容易發(fā)生膽固醇結(jié)石，其機制可能為，SIRT1使Dcoh2去乙?；?，HNF-1α與Dcoh2形成二聚體活性增強，通過FXR/HNF-1α通路增加FXR的表達，從而抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸的生成[8]。研究發(fā)現(xiàn)[9]，炎癥因子NF-κB、TNF-α等可以抑制FXR的活性。SIRT1使NF-κB去乙?；种蒲装Y反應(yīng)及多種炎癥因子的表達已得到廣泛的證實，說明SIRT1可能通過抑制炎癥反應(yīng)，間接的增加FXR的表達，抑制CYP7A1活性，降低膽汁酸的合成。

二、 SIRT1調(diào)節(jié)膽汁酸腸肝循環(huán)

膽汁酸在肝細(xì)胞生成后，排泄至腸道，大部分的膽汁酸又通過門靜脈重新回到肝臟，這就是膽汁酸的腸肝循環(huán)。首先，肝細(xì)胞在肝細(xì)胞基底膜側(cè)膜鈉-牛磺酸共轉(zhuǎn)運體(NTCP)及有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽的介導(dǎo)下從竇狀隙血液中攝取膽鹽、膽固醇等，接著在肝細(xì)胞內(nèi)合成膽汁酸，并運輸至肝毛細(xì)膽管處，最后在膽鹽輸出泵(BSEP)、磷脂輸出泵的介導(dǎo)下將膽汁酸分泌至毛細(xì)膽管，形成膽汁流，進入腸道.在肝細(xì)胞內(nèi)，游離膽汁酸部分被重新合成結(jié)合膽汁酸，與新合成的膽汁酸一同排入腸道，排入腸道的游離膽汁酸大部分在小腸和結(jié)直腸通過擴散作用被動重吸收，結(jié)合型膽汁酸在回腸通過鈉+/依賴膽汁酸轉(zhuǎn)運體(ASBT)主動重吸收入小腸黏膜細(xì)胞，并與回腸膽汁酸結(jié)合蛋白結(jié)合，由基底膜有機溶質(zhì)轉(zhuǎn)運體重吸收入門靜脈，轉(zhuǎn)運到竇狀隙，由NTCP吸收入肝細(xì)胞。目前關(guān)于SIRT1直接調(diào)節(jié)膽汁酸腸肝循環(huán)的研究較少，但SIRT1通過多種機制，間接調(diào)節(jié) ASBT、NTCP、BSEP和MDR/MRP的表達，從而影響膽汁酸的腸肝循環(huán)，其機制如下。

(一)SIRT1通過抑制炎癥因子的表達，增強ASBT及NTCP的作用，增強膽汁酸的腸肝循環(huán) ASBT位于小腸細(xì)胞、回腸細(xì)胞及膽管細(xì)胞，對膽汁酸腸肝循環(huán)起重要作用。Chen[10]使用吲哚美辛誘導(dǎo)小鼠回腸炎的研究發(fā)現(xiàn)，ASBT的RNA及編碼蛋白表達降低，其機制為，炎癥因子可增加活化蛋白-1(AP-1)與c-jun和c-jun/c-fos的結(jié)合，抑制c-jun對ASBT基因的激活作用。SIRT1對多種炎癥性疾病具有抑制炎癥的作用已得到廣泛的證實，SIRT1可能通過抑制炎癥因子的表達，抑制以上過程，增加ASBT表達。

NTCP表達于肝細(xì)胞竇狀膜，主要轉(zhuǎn)運與甘氨酸及牛磺酸結(jié)合的結(jié)合型膽汁酸。研究表明，脂多糖及腫瘤壞死因子、IL-1、IL-6等炎性細(xì)胞因子可以抑制NTCP的表達，其中以IL-1作用最強[11]。許多的研究已證實SIRT1可以抑制炎癥因子的釋放，可能使NTCP表達上調(diào)。

(二)SIRT1可以使ATP生成增加，對ATP依賴型膽汁酸轉(zhuǎn)運子BSEP發(fā)揮正常功能起重要作用 BSEP位于肝臟毛細(xì)膽管膜處，是一種三磷酸腺苷依賴型膽鹽轉(zhuǎn)運體，BSEP缺乏及ATP合成不足會導(dǎo)致多種膽汁淤積性疾病，如進行性家族性膽汁淤積、藥物誘導(dǎo)的膽汁淤積和妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積等疾病[12]。對芬蘭ICP病人的遺傳性研究發(fā)現(xiàn)，妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥病人的BSEP, FIC1和MDR3三個基因發(fā)生了變異，在BSEP和MDR3基因上分別發(fā)現(xiàn)37個、51個變異位點[13]。白藜蘆醇可以激活A(yù)MPK/SIRT1信號通路，使ATP的合成增加，為BSEP發(fā)揮其膽鹽轉(zhuǎn)運功能提供足夠的能量，間接調(diào)控膽汁酸的轉(zhuǎn)運[14]。

三、 SIRT1激動劑白藜蘆醇對膽汁酸代謝的調(diào)節(jié)作用

白藜蘆醇是一種廣泛存在于葡萄皮、葡萄籽以及花生中的多酚類物質(zhì)，是一種SIRT1的激活劑.在高膽固醇血癥及肝內(nèi)膽汁淤積的小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇通過調(diào)節(jié)膽固醇及膽汁酸的代謝，抑制肝細(xì)胞炎癥及纖維化，抑制細(xì)胞凋亡，對血管及肝臟起保護作用[15-16]。

(一) 白藜蘆醇一方面可調(diào)節(jié)血中膽固醇在肝臟轉(zhuǎn)化為膽汁酸，降低血中膽固醇含量.另一方面可以幫助膽汁酸從肝臟排泄進入腸道，防止膽汁酸在肝內(nèi)淤積.白藜蘆醇還可以抑制膽汁酸在腸道重吸收，降低血液中膽汁酸的含量

1、在動物及人體研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇通過上調(diào)CYP7A1及LXR-α的表達，使膽固醇代謝為膽汁酸增加，降低血中膽固醇的含量，白藜蘆醇也可以通過抑制炎癥，對血管及肝臟起保護作用。

Xie等[17]使用高脂飲食喂養(yǎng)小鼠，建立高血脂小鼠模型，然后使用不同濃度白藜蘆醇對正常小鼠及高血脂小鼠灌胃處理，處理前后測量血中總膽汁酸、甘油三脂、低密度脂蛋白及高密度脂蛋白，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用白藜蘆醇處理后小鼠血總膽汁酸、甘油三脂以及低密度脂蛋白水平降低。Chen等[18]使用高脂飲食喂養(yǎng)小鼠，誘導(dǎo)其發(fā)生高膽固醇血癥，然后使用白藜蘆醇灌胃處理，發(fā)現(xiàn)處理后小鼠肝臟CYP7A1及LXR-α升高,膽固醇合成為膽汁酸增加，有利于降低血中膽固醇的含量。另一項研究[19]發(fā)現(xiàn)，血液透析病人飲用葡萄汁二周后，與對照組相比，血LDL降低，HDL升高，炎癥標(biāo)志物單核細(xì)胞趨化蛋白-1降低，說明白藜蘆醇具有降低血脂，抑制炎癥的作用。

2、白藜蘆醇通過上調(diào)膽汁酸轉(zhuǎn)運子MRP2及FXR的表達，幫助膽汁酸從肝微管細(xì)胞排泄進入膽管[20]；還可以通過抑制MRP3的表達及泛素化降解ASBT，抑制膽汁酸從腸道吸收入血，降低血中膽汁酸的含量。

Wang等[21]使用α-萘異硫氰酸酯處理小鼠后發(fā)現(xiàn)肝功能指標(biāo)ALT、AST、ALP、TBA、TBil、IBil及DBil升高，炎癥因子TNF-α及IL-6升高，膽汁酸代謝相關(guān)因子MRP2、FXR、CYP7A1降低，MRP3升高，使用白藜蘆醇處理后，Mrp2、FXR、CYP7A1升高，MRP3降低，肝功能得到恢復(fù)，其可能與白藜蘆醇抑制中性粒細(xì)胞浸潤及FXR、MRP2調(diào)節(jié)膽汁酸由肝細(xì)胞進入膽管增加，MRP3調(diào)節(jié)膽汁酸在腸道吸收入血減少有關(guān)。另一項研究[22]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可以使ASBT泛素化降解，減少膽汁酸在腸道重吸收進入血液，使血膽汁酸水平降低。

(二)研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可通過誘導(dǎo)SIRT1的表達，使核受體NF-κB的賴氨酸310去乙?；种芅F-κB的轉(zhuǎn)錄激活，從而抑制免疫炎癥 NF-κB是調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵因子，在非炎癥狀態(tài)下，NF-κB位于細(xì)胞質(zhì)，與其抑制物ⅠκBα結(jié)合形成復(fù)合物，當(dāng)受到促炎癥因子刺激時，ⅠκBα被泛素化降解， NF-κB進入細(xì)胞核，轉(zhuǎn)錄激活，釋放一系列的促炎因子、趨化因子[23]。P65/RelA是NF-κB的異二質(zhì)體亞基，其賴氨酸310的乙?；潭葘F-κB的轉(zhuǎn)錄激活起重要作用，SIRT1可以使賴氨酸310去乙?；?，從而抑制NF-κB的轉(zhuǎn)錄激活，抑制炎癥反應(yīng)[24]。

大量的研究已經(jīng)證實白藜蘆醇通過誘導(dǎo)SIRT1表達，對免疫炎癥有抑制作用。Sharma等[25]在腸炎及神經(jīng)性炎癥的小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可通過誘導(dǎo)SIRT1的表達，使核受體NF-κB去乙?；种破滢D(zhuǎn)錄激活，從而抑制免疫炎癥。

綜上所述，SIRT1可通過抑制多種核受體的表達，抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸的合成；也可以調(diào)節(jié)多種膽汁酸轉(zhuǎn)運子的表達及功能，調(diào)節(jié)膽汁酸的腸肝循環(huán)。白藜蘆醇是SIRT1的激動劑，可以調(diào)節(jié)血中膽固醇的代謝，調(diào)節(jié)膽汁酸從肝臟排泄進入腸道以及膽汁酸在腸道重吸收進入血液。但是白藜蘆醇是否可以通過激活SIRT1的表達，對膽汁酸的合成以及腸肝循環(huán)進行調(diào)節(jié)還有待進一步的研究。