閻利萍 左吉卉 吳明江 佟海濱
溫州大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江溫州 325000
非酒精性脂肪肝疾?。╪onalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的發(fā)生與肥胖密切相關(guān),在肥胖人群中的患病率達(dá)40% ~90%。NAFLD 是一種進(jìn)展性肝病,從單純性脂質(zhì)肝(nonalcoholic simple fatty liver,NAFL)到非酒精性脂肪肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)伴隨著持續(xù)的壞死性炎癥和肝損傷,NASH 患者可發(fā)展為進(jìn)行性肝纖維化,最終發(fā)展為肝硬化。目前NAFLD 在全球范圍內(nèi)的患病率急劇上升。NAFLD 發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,“二次打擊學(xué)說(shuō)”是目前被認(rèn)可的經(jīng)典發(fā)病機(jī)制。脂肪酸進(jìn)入肝臟后以三酰甘油(TG)的形式在肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞內(nèi)大量沉積,胞內(nèi)代謝逐漸紊亂是疾病發(fā)生的第一重打擊。當(dāng)細(xì)胞無(wú)法將大量游離脂肪酸以TG 的形式儲(chǔ)存或超過(guò)細(xì)胞氧化負(fù)荷時(shí),過(guò)量脂肪酸產(chǎn)生大量活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)引起細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、氧化應(yīng)激、凋亡、炎癥反應(yīng)等是疾病發(fā)生的第二重打擊。因此脂肪酸的代謝是NAFLD 發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素,大量游離脂肪酸是引起機(jī)體胰島素抵抗,導(dǎo)致肝細(xì)胞脂質(zhì)沉積以及引起細(xì)胞脂毒性的重要原因。了解非酒精性脂肪肝的脂肪酸代謝過(guò)程是研究NAFLD 發(fā)病機(jī)制的基礎(chǔ),同時(shí)也為NAFLD 的治療提供更多潛在靶點(diǎn)。
生理?xiàng)l件下,當(dāng)肝臟內(nèi)糖原飽和時(shí)(約占肝臟重量的5%),肝細(xì)胞吸收的額外葡萄糖都被用于合成脂肪酸(圖1)。肝臟利用糖類合成脂肪酸這一過(guò)程被稱為脂肪從頭合成(de novo lipogenesis,DNL)。肝臟中參與脂肪從頭合成的酶類受固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1(sterol-regulatory element binding protein,SREBP1)和碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(carbohydrate response element binding protein,ChREBP)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。乙酰輔酶A 羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACCs)和脂肪酸合酶(fatty acid synthase,F(xiàn)AS)是DNL 過(guò)程中脂肪酸生成的關(guān)鍵酶。肝臟TG 水平由脂肪酸氧化與合成之間的平衡控制,前者受過(guò)氧化物酶體增殖激活受體α(peroxisome proliferator-activated receptor α,PPARα)調(diào)控,PPARα 可增加脂肪酸氧化、脂解、能量解耦和消耗,后者受SREBF1 調(diào)控[1]。在健康肝臟中,DNL不是肝臟脂肪酸的主要來(lái)源。但在肥胖和高胰島素血癥情況下,肝臟通過(guò)DNL 可產(chǎn)生肝臟脂肪儲(chǔ)備25% 以上的脂肪酸[2],而胰島素抵抗引起的肝臟糖代謝紊亂可能是導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因之一。
脂類代謝產(chǎn)物尤其是二?;视停╠iacylglycerol,DAG)可以抑制肝臟胰島素敏感性。研究發(fā)現(xiàn)NAFLD 患者的DAG 含量比健康個(gè)體顯著上升[3]。過(guò)量DAG 通過(guò)激活PKCε 使胰島素受體酪氨酸殘基磷酸化異常,導(dǎo)致PI3K/Akt 信號(hào)通路無(wú)法激活[4]。轉(zhuǎn)錄因子FOXO1 通過(guò)對(duì)葡萄糖異生酶磷酸烯醇丙酮酸羧激酶和葡萄糖6- 磷酸酶的轉(zhuǎn)錄控制,在肝內(nèi)葡萄糖的合成調(diào)控中起關(guān)鍵作用[5]。正常情況下,胰島素信號(hào)激活的Akt 進(jìn)入細(xì)胞核并磷酸化FOXO1,導(dǎo)致其核排斥并泛素化后被蛋白酶體降解,使磷酸烯醇丙酮酸羧激酶轉(zhuǎn)錄水平下降,肝內(nèi)葡萄糖異生率和血糖濃度下降[6]。當(dāng)肝臟胰島素抵抗發(fā)生時(shí)上述過(guò)程無(wú)法進(jìn)行,肝內(nèi)葡萄糖異生率和血糖濃度上升并為DNL 提供了糖環(huán)境,解釋了在胰島素抵抗NAFLD 患者中DNL 增加的原因。
脂肪肝所積累的大約60% 脂肪來(lái)自于功能失調(diào)脂肪組織的脂解[7]。高熱量攝入的早期階段,脂肪細(xì)胞積極地儲(chǔ)存機(jī)體多余的TG,并在禁食期間保持接近正常的脂解速率。隨著脂肪組織的顯著擴(kuò)張,脂肪細(xì)胞功能障礙導(dǎo)致巨噬細(xì)胞趨化因子分泌增多,浸潤(rùn)的巨噬細(xì)胞分泌大量的腫瘤壞死因子α(TNFα)導(dǎo)致脂肪組織的慢性炎癥狀態(tài)[8],抑制脂肪細(xì)胞TG 的儲(chǔ)存,使大量的TG 和游離脂肪酸進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)(圖1)。脂肪組織功能障礙可促進(jìn)胰島素抵抗相關(guān)細(xì)胞因子的上調(diào)。胰島素是維持碳水化合物和脂質(zhì)平衡的必要激素,正常情況下,胰島素通過(guò)抑制激素敏感性脂肪酶(HSL)來(lái)抑制脂肪組織中的脂肪分解[9]。在胰島素抵抗的情況下,胰島素不能充分抑制HSL,白色脂肪組織的脂解增加,游離脂肪酸釋放到循環(huán)系統(tǒng)中,造成脂肪在肝臟等器官異位沉積。
圖1 肝臟脂肪酸的代謝途徑
食物中的脂肪在小腸上段經(jīng)膽汁酸鹽及脂肪水解酶類乳化水解為甘油、脂肪酸等。中、短鏈脂肪酸通過(guò)門靜脈進(jìn)入到血液循環(huán),長(zhǎng)鏈脂肪酸經(jīng)小腸上皮黏膜細(xì)胞吸收后轉(zhuǎn)化為TG,再與多種載脂蛋白形成乳糜微粒,通過(guò)血液循環(huán)或淋巴系統(tǒng)運(yùn)送到身體各組織。進(jìn)入血液循環(huán)的乳糜微粒被脂蛋白脂酶快速分解為脂肪酸、單酰基甘油和乳糜微粒殘粒,后者可被肝臟低密度脂蛋白受體和清道夫受體識(shí)別并攝?。▓D1)。長(zhǎng)期大量的脂肪被攝取導(dǎo)致血液中游離脂肪酸含量增加,機(jī)體利用和儲(chǔ)存能力有限,肝臟暴露在一個(gè)高水平的游離脂肪酸環(huán)境使肝細(xì)胞攝入過(guò)量脂肪酸,進(jìn)而導(dǎo)致NAFLD 的發(fā)生。
此外,越來(lái)越多的證據(jù)表明,NAFLD 與果糖的大量攝入相關(guān)。肝臟可以快速利用果糖,轉(zhuǎn)化過(guò)程不同于葡萄糖,在糖酵解過(guò)程中繞過(guò)磷酸果糖激酶調(diào)節(jié)步驟,果糖在果糖激酶和磷酸醛縮酶B 作用下轉(zhuǎn)化為磷酸丙糖和1- 磷酸果糖,此過(guò)程既不受胰島素調(diào)節(jié),也不受ATP 和檸檬酸限制,導(dǎo)致肝臟磷酸丙糖含量異常升高。因此,果糖的長(zhǎng)期攝入會(huì)為肝臟DNL 提供原材料,增加肝細(xì)胞中脂肪酸含量。
溶酶體內(nèi)含多種水解酶可分解脂肪、蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子。自噬的發(fā)生依賴于溶酶體降解系統(tǒng),是一種對(duì)多余或損傷細(xì)胞器進(jìn)行自我消化的過(guò)程,為細(xì)胞的生長(zhǎng)代謝提供原料及能量循環(huán)[10]。研究發(fā)現(xiàn),肝細(xì)胞內(nèi)的脂滴可以通過(guò)自噬降解,這個(gè)過(guò)程被稱為脂噬[11]。細(xì)胞內(nèi)的脂滴被雙膜結(jié)構(gòu)的自噬小體包圍并轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體后降解成為游離脂肪酸,游離脂肪酸被釋放后會(huì)被氧化、利用或再次形成TG(圖1)。TG 是游離脂肪酸的一種安全儲(chǔ)存方式,通過(guò)脂噬降解脂滴而釋放出游離脂肪酸的代謝過(guò)程是否利于改善脂肪肝環(huán)境,還需要更多的研究結(jié)果去證明,但通過(guò)自噬途徑吞噬降解損傷的線粒體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在改善NAFLD 中發(fā)揮著重要作用。
肝臟脂肪酸可以在線粒體、過(guò)氧化物酶體以及微粒體中進(jìn)行氧化分解。線粒體是脂肪酸β 氧化的主要場(chǎng)所,超長(zhǎng)鏈脂肪酸(≥C22)則被轉(zhuǎn)運(yùn)到過(guò)氧化物酶體進(jìn)行氧化。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)脂肪酸大量存在時(shí),長(zhǎng)鏈脂肪酸可以進(jìn)行微粒體ω 氧化(圖1)。當(dāng)肝細(xì)胞內(nèi)蓄積大量脂肪酸時(shí),線粒體β 氧化功能超負(fù)荷,線粒體內(nèi)產(chǎn)生大量脂毒性代謝物,從而導(dǎo)致線粒體功能紊亂。同時(shí),過(guò)氧化物酶體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)脂肪酸的代償性氧化增強(qiáng),而過(guò)氧化物酶體和微粒體途徑的氧化代謝會(huì)產(chǎn)生更多的ROS,造成肝細(xì)胞損傷并激活細(xì)胞炎癥反應(yīng)。
2.1.1 線粒體β 氧化 線粒體是脂肪酸氧化的主要場(chǎng)所。短、中鏈脂肪酸可直接透過(guò)線粒體膜進(jìn)入基質(zhì)進(jìn)行氧化代謝,長(zhǎng)鏈脂肪酸需經(jīng)脂酰CoA 合成酶活化生成脂酰CoA,經(jīng)線粒體內(nèi)外膜上肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶(camitine palmitoyl transterase,CPT)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體基質(zhì)進(jìn)行氧化分解[12]。在線粒體內(nèi)膜的外側(cè)及內(nèi)側(cè)分別有同工酶CPT-Ⅰ和CPT-Ⅱ,CPT-Ⅰ促進(jìn)脂酰CoA 轉(zhuǎn)化為脂酰肉堿,然后通過(guò)線粒體內(nèi)膜上的轉(zhuǎn)位酶轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè),CPT-Ⅱ催化脂酰肉堿釋放肉堿后轉(zhuǎn)變?yōu)橹oA進(jìn)入到線粒體基質(zhì)。脂肪酸經(jīng)過(guò)線粒體β 氧化生成乙酰輔酶A 并進(jìn)入三羧酸循環(huán)。CPT-Ⅰ是脂肪酸線粒體β 氧化的關(guān)鍵酶,當(dāng)CPT-Ⅰ活性受到抑制或受到轉(zhuǎn)錄因子下調(diào)時(shí),脂肪酸的氧化會(huì)受阻。丙二酰輔酶A 作為脂肪酸從頭合成早期的中間體,可抑制CPT-Ⅰ的活性。在脂肪肝中,DNL 十分活躍,在產(chǎn)生大量脂肪酸的同時(shí)丙二酰輔酶A 抑制了脂肪酸的β 氧化,導(dǎo)致脂肪酸在肝細(xì)胞基質(zhì)中堆積。PPARα 可上調(diào)CPT-Ⅰ的表達(dá),增強(qiáng)脂肪酸在線粒體和過(guò)氧化物酶體中的氧化能力,同時(shí)增加細(xì)胞色素P4502E1 和細(xì)胞色素P4504A11 的表達(dá),增強(qiáng)微粒體ω 氧化[13]。
2.1.2 過(guò)氧化物酶體β 氧化 過(guò)氧化物酶體是細(xì)胞內(nèi)超長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行氧化的唯一場(chǎng)所,同時(shí)也是膽汁酸代謝中間物、多不飽和脂肪酸、長(zhǎng)鏈二羧酸、二十烷類物質(zhì)等的氧化場(chǎng)所[14]。與線粒體不同,過(guò)氧化物酶體不能徹底對(duì)脂肪酸進(jìn)行氧化生成CO2和水,更多的是對(duì)脂肪酸進(jìn)行長(zhǎng)度或支鏈上的修飾。進(jìn)入過(guò)氧化物酶體的脂肪酸經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的β 氧化循環(huán)后,氧化產(chǎn)生的乙酰輔酶A 或丙酰輔酶A,以及被修飾后變短的脂酰輔酶A 將通過(guò)肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制轉(zhuǎn)入線粒體進(jìn)行徹底氧化[15]。當(dāng)肝細(xì)胞中蓄積大量脂肪酸時(shí),過(guò)氧化物酶體也可以對(duì)中長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行氧化,該過(guò)程將產(chǎn)生大量ROS。
肝細(xì)胞中脂肪酸以TG 的形式存儲(chǔ),肝臟TG主要以極低密度脂蛋白(VLDL)形式向肝外分泌(圖1)。二脂酰甘油?;D(zhuǎn)移酶2(DGAT2)催化DAG 共價(jià)結(jié)合脂酰輔酶A 形成TG,是合成TG 的關(guān)鍵酶。載脂蛋白B-100(ApoB-100)是TG 合成VLDL 過(guò)程中重要的前體蛋白。與健康個(gè)體相比,雜合失活A(yù)POB 突變個(gè)體產(chǎn)生的VLDL 更少,肝臟內(nèi)TG 含量增加3 倍[16]。ApoB-100 定位在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜啟動(dòng)VLDL 囊泡組裝,與微粒體TG 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(MTP)相互作用促使分泌囊泡成熟。MTP 參與了ApoB-100 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)移脂肪到新生脂蛋白顆粒中的過(guò)程,是VLDL 合成和分泌過(guò)程中的重要蛋白。
正常情況下,肝細(xì)胞內(nèi)脂肪酸和TG 水平升高可促使ApoB-100 表達(dá),肝臟胰島素水平升高則抑制ApoB-100 表達(dá)。在脂肪肝患者中,肝臟脂肪酸含量顯著升高并伴隨胰島素抵抗,ApoB-100 表達(dá)和VLDL 輸出相對(duì)增加,但輸出速率常常不能代償肝臟TG 沉積速率。隨著蓄積在肝細(xì)胞中高濃度的游離脂肪酸引起一系列脂毒性反應(yīng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的發(fā)生導(dǎo)致蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊,VLDL 合成及運(yùn)輸過(guò)程中所需蛋白質(zhì)合成紊亂,造成TG 在肝細(xì)胞中堆積。
脂質(zhì)過(guò)氧化是氧化應(yīng)激的一種常見反應(yīng),指細(xì)胞內(nèi)ROS 去攻擊生物膜的磷脂、酶和膜受體相關(guān)的多不飽和脂肪酸,在此過(guò)程中可以產(chǎn)生一系列復(fù)雜產(chǎn)物和新自由基,即脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物。丙二醛(MDA)、4- 羥基壬烯醛(4-HNE)是兩個(gè)判斷脂質(zhì)過(guò)氧化的醛類重要標(biāo)志物。4-HNE 是一種對(duì)細(xì)胞有毒的親電試劑,含有三個(gè)官能團(tuán)的HNE 活性極強(qiáng)?;ㄉ南┧帷営退岷土字扔坞x脂肪酸氧化可以生成大量4-HNE[17],在機(jī)體內(nèi)主要參與4-HNE代謝的酶系統(tǒng)包括谷胱甘肽-S- 轉(zhuǎn)移酶、醛脫氫酶和乙醇脫氫酶等。MDA 是一種酸性雙羰基化合物,能與各種生物分子的親核中心發(fā)生多種反應(yīng)。與ROS 相比,醛基產(chǎn)物具有更強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,可廣泛擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)外,與親核性生物大分子如DNA、蛋白質(zhì)和磷脂等發(fā)生反應(yīng),當(dāng)大量脂質(zhì)過(guò)氧化物產(chǎn)生時(shí)可使細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性發(fā)生改變,并使細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能收到損傷,因此脂質(zhì)過(guò)氧化在NAFLD 的發(fā)展中扮演重要角色。
脂毒性原指過(guò)量游離脂肪酸導(dǎo)致胰島β 細(xì)胞內(nèi)脂酰輔酶A 增加,導(dǎo)致神經(jīng)酰胺含量上升并誘導(dǎo)NO 大量產(chǎn)生,引起細(xì)胞毒性損傷,現(xiàn)在細(xì)胞脂毒性用來(lái)廣泛描述由脂肪酸及其相關(guān)代謝產(chǎn)物造成的一系列細(xì)胞損傷。NAFLD 患者的血漿游離脂肪酸含量顯著增加是導(dǎo)致機(jī)體胰島素抵抗的重要原因,肝細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的超負(fù)荷氧化導(dǎo)致線粒體損傷以及ROS 的大量產(chǎn)生,引起氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等,肝細(xì)胞內(nèi)大量脂代謝相關(guān)產(chǎn)物如DAG造成肝臟胰島素抵抗、DNL 增加等,脂肪酸帶來(lái)的一系列脂毒性效應(yīng)在NAFLD 的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用,推進(jìn)了NAFL 向NASH 惡化的進(jìn)程。
當(dāng)肝臟中游離脂肪酸及相關(guān)代謝產(chǎn)物增加超過(guò)細(xì)胞代謝負(fù)荷能力時(shí),會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生大量ROS,導(dǎo)致氧化應(yīng)激和線粒體損傷,同時(shí)受損線粒體會(huì)產(chǎn)生更多的ROS。對(duì)健康個(gè)體、肥胖的NAFL患者和NASH 患者的肝臟活組織進(jìn)行高分辨率呼吸測(cè)量,發(fā)現(xiàn)健康個(gè)體與肥胖NAFL 患者線粒體數(shù)量無(wú)顯著差異,但NAFL 患者單個(gè)線粒體最大呼吸率是健康個(gè)體的4.3 ~5.0 倍;NASH 患者擁有更多線粒體數(shù)量,但線粒體最大呼吸率降低31% ~40%;NAFL 患者和NASH 患者的線粒體解偶聯(lián)和電子滲漏增加[18],表明線粒體超負(fù)荷運(yùn)作和線粒體損傷推進(jìn)了NAFLD 的發(fā)生與發(fā)展。除肝細(xì)胞對(duì)脂肪酸進(jìn)行氧化分解生成ROS 外,游離脂肪酸也能引起NADPH 氧化酶相關(guān)的ROS 產(chǎn)生,以及脂肪酸引起的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激也會(huì)刺激更多ROS 的產(chǎn)生[19]。肝過(guò)氧化氫酶活性可反映細(xì)胞抗氧化防御機(jī)制情況,NAFL 患者酶活性沒有顯著變化,但NASH 患者酶活性明顯減弱;DNA 氧化損傷的標(biāo)志物8- 羥基- 脫氧鳥苷也只在NASH 患者中增加[18]。由此可見,肝細(xì)胞內(nèi)大量ROS 引起的氧化應(yīng)激促進(jìn)了NAFL 向NASH 的惡化。
作為TG 合成和VLDL 組裝的場(chǎng)所,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在肝臟脂肪酸代謝中扮演十分重要的角色。細(xì)胞代謝失衡將導(dǎo)致未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中聚集,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)生理功能受損引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。大量脂肪酸代謝產(chǎn)生的ROS 引起的氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)失衡可引起細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,同時(shí)脂肪酸可以整合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的飽和磷脂雙分子層上破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)和功能,引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,并激活未折疊蛋白反應(yīng)(UPR)[20]。UPR 的激活可修復(fù)或降解錯(cuò)誤折疊蛋白,平衡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)環(huán)境。UPR 有三個(gè)獨(dú)立的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制,分別由肌醇依賴性激酶1α(IRE1α)、蛋白激酶R 樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(PERK)和活化轉(zhuǎn)錄因子6(ATF6)介導(dǎo)[21]。
非應(yīng)激狀態(tài)下,IRE1α 與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)結(jié)合。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài)下,IRE1α 從GRP78 中釋放出來(lái)并發(fā)生低聚,其核糖核酸酶自磷酸化被激活。活化的IRE1α 能催化白介素1β(IL-1β)的基因表達(dá)[22],同時(shí)催化XBP1mRNA 剪切,具有活性的XBP1 轉(zhuǎn)錄因子可誘導(dǎo)下游TNF-α[23],TNF-α 和IL-1β 都是重要的促炎性細(xì)胞因子,在脂肪肝炎癥發(fā)生中起著標(biāo)志性作用。IRE1α-XBP1s 信號(hào)通路在肝臟脂代謝中起著重要的調(diào)節(jié)作用,該信號(hào)通路可通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白二硫鍵異構(gòu)酶(PDI)和MTP 的表達(dá)來(lái)調(diào)控TG 的轉(zhuǎn)運(yùn),為VLDL 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的組裝提供底物,但持續(xù)過(guò)量的TG 將使IRE1α 的核酸內(nèi)切酶活性受到抑制,使下游脂肪酸氧化和脂質(zhì)分解相關(guān)因子的表達(dá)降低,導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的進(jìn)一步蓄積[24]。
PERK 是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的跨膜激酶,當(dāng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)與GRP78 分離并自磷酸化。白介素23(IL-23)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的PERK 下游轉(zhuǎn)錄因子C/EBP 同源蛋白的靶基因[25],同時(shí)PERK 介導(dǎo)的JAK-1/STAT-3 信號(hào)通路的激活可誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子白介素6(IL-6)和多種趨化因子的表達(dá)[26],促進(jìn)肝臟炎癥的發(fā)生。同時(shí)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí),PERK可破壞C/EBP 的功能,抑制脂代謝相關(guān)基因的表達(dá),引起脂肪酸氧化和Apo 分泌過(guò)程的紊亂[27]。
ATF6 是一種轉(zhuǎn)錄因子,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激時(shí)在高爾基體被蛋白酶S1P 和S2P 剪切重組,活化后的ATF6進(jìn)入細(xì)胞核激活UPR 靶基因,誘導(dǎo)促炎因子的表達(dá)。應(yīng)激引起的ATF6 過(guò)表達(dá)可激活核因子B(NF-B)介導(dǎo)炎癥反應(yīng),導(dǎo)致肝臟炎癥和受損。不同于其他兩條UPR 信號(hào)通路,ATF6 的活化可增強(qiáng)PPARα的轉(zhuǎn)錄活化,促進(jìn)脂肪酸氧化,同時(shí)上調(diào)ApoB-100的表達(dá),促進(jìn)VLDL 的組裝與分泌[28],在NAFLD 中扮演著保護(hù)者的角色。UPR 的三個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制都參與調(diào)控肝臟脂代謝過(guò)程,與炎癥的發(fā)生也密切相關(guān)??傊瑑?nèi)質(zhì)網(wǎng)損傷加速了NAFLD 的發(fā)展。
全球NAFLD 患病率逐年上升,其致病機(jī)制復(fù)雜并與其他代謝疾病密切相關(guān),作為一種進(jìn)行性疾病,每一個(gè)發(fā)展階段都伴隨新的病癥,這為NAFLD的預(yù)防和治療帶來(lái)極大的難度。探究脂肪酸如何誘導(dǎo)了細(xì)胞損傷是針對(duì)脂代謝過(guò)程尋找治療NAFLD新靶點(diǎn)的基礎(chǔ)。目前臨床上對(duì)該疾病的治療方案和藥物都極其有限,主要以胰島素增敏和保肝抗炎為主,極少直接針對(duì)肝臟脂肪代謝過(guò)程。在NAFLD初期,肝細(xì)胞內(nèi)脂肪酸以TG 的形式大量堆積,不伴隨炎癥反應(yīng),因此可通過(guò)上調(diào)載脂蛋白表達(dá)促進(jìn)VLDL 的外排、注重保護(hù)線粒體功能等方式幫助肝臟減少脂肪酸含量,同時(shí)通過(guò)減少脂類(外源脂肪酸攝?。┖吞妓衔镱悾▋?nèi)源脂肪酸合成)飲食。炎癥的發(fā)生意味著疾病的惡化,在NASH 時(shí)期,過(guò)量的脂肪酸已經(jīng)引起了一系列的肝細(xì)胞損傷,在抗炎和胰島素增敏的同時(shí)可干預(yù)紊亂的脂代謝過(guò)程。脂肪酸不僅是TG 合成的原料,也是引起肝細(xì)胞胰島素抵抗、脂毒性效應(yīng)、炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵,在推進(jìn)NAFLD 發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。
總之,了解非酒精性脂肪肝中脂肪酸的代謝過(guò)程以及引起的細(xì)胞損傷,有助于理解NAFLD 的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制,為疾病的治療提供新的作用靶點(diǎn)和干預(yù)策略。