非酒精性脂肪性肝病發(fā)病機制的研究進展

閆冰冰，晁 旭，馮雪松，黃 峰

（1. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)，陜西 咸陽712000；2. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，陜西 咸陽712046；3. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教研室，陜西咸陽712046）

非酒精性脂肪性肝?。╪on‐alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是指每日飲酒少于10 g 的情況下，肝臟脂肪累積量超過肝臟重量的5%［1］。具體來說，NAFLD 包括范圍廣泛的肝損傷，從簡單的脂肪變性到非酒精性脂肪性肝炎（non‐alcoholic steato‐hepatitis，NASH）、晚期纖維化和肝硬化，脂肪變性可發(fā)展為NASH，最終發(fā)展為肝硬化及其并發(fā)癥［2］。肥胖、Ⅱ型糖尿?。―M）和胰島素抵抗（insulin resis‐tance，IR）是常與NAFLD 相關(guān)的危險因素。隨著經(jīng)濟發(fā)展，人們生活水平不斷提高，肥胖人群逐漸增加，我國NAFLD 患者數(shù)量也在不斷增多，由于NAFLD 的發(fā)病機制并不完全清楚，本文綜述了NAFLD 發(fā)病機制的研究進展。

1 流行病學(xué)

NAFLD 現(xiàn)在已得到公認(rèn)，占全球患病率的25.2%［3］。達(dá)拉斯心臟研究發(fā)現(xiàn)，種族賦予了患NAFLD 額外的風(fēng)險，該研究估計西班牙裔NAFLD患病率與白人或黑人相比較高，兒童中NAFLD 的患病率為3%～10%，而肥胖兒童中NAFLD 的患病率為40%～70%，此外，在過去十年中，兒童中NAFLD 的患病率從3%增加到了5%［4］?，F(xiàn)代流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)非酒精性脂肪肝發(fā)病率與性別有關(guān)，且男性高于女性，研究表明，年齡每增長10 歲非酒精性脂肪肝患病率大約增加10%［5］。近年來NAFLD 患病率呈低齡化發(fā)展，中國成人NAFLD的患病率在15%左右，中老年居民NAFLD 患病率為22.05%［6］。NAFLD 已經(jīng)取代慢性乙型肝炎成為中國的第一大慢性肝?。?］。該病在全球的流行趨勢，也表明NAFLD 在全世界的負(fù)擔(dān)日益加重，已成為全球范圍內(nèi)的重要公共衛(wèi)生問題，但是，NAFLD發(fā)病機理的許多方面仍不清楚，全面探索研究其發(fā)病機制，才能更好地進行早期診斷和治療干預(yù)。

2 發(fā)病機制

2.1 “多重打擊”理論

NAFLD 的早期發(fā)病機制廣泛使用“二次打擊”學(xué)說描述，在疾病發(fā)作時，“第一次打擊”被認(rèn)為是IR，主要涉及肝細(xì)胞中脂肪酸和甘油三酸酯代謝的失衡，從而導(dǎo)致肝脂肪變性［8］。IR 是NAFLD 的主要驅(qū)動力，高胰島素濃度會刺激脂肪形成并產(chǎn)生脂毒性［9］。隨后，出現(xiàn)“第二次打擊”，包括炎癥性細(xì)胞因子、脂質(zhì)過氧化、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激［10］，其中以氧化應(yīng)激反應(yīng)為主要影響因素［11］。在許多研究中，已經(jīng)表明NAFLD 患者會發(fā)生肝氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化，一旦出現(xiàn)肝脂肪變性，氧化應(yīng)激的增加會觸發(fā)涉及脂質(zhì)過氧化的病理生物學(xué)過程，繼而引起肝臟炎癥、纖維化和壞死［8］。在NAFLD 的早期，肝臟中巨噬細(xì)胞M1 的經(jīng)典活化可能促進更多的炎癥和IR，以及脂肪變性［2］。其中IL‐6、IL‐8、TNF‐α、IL‐1β、COX‐2 等促炎性細(xì)胞因子，有助于慢性炎癥疾病的發(fā)展［12］。也有研究表明，IL‐6 具有抗炎與促炎雙重特性，但在NAFLD 中的作用尚存在爭議，IL‐10 主要由單核細(xì)胞和B 細(xì)胞產(chǎn)生，是一種抗炎因子，具有免疫調(diào)節(jié)作用［7］。先天免疫系統(tǒng)中的其他炎癥細(xì)胞，如NKT 細(xì)胞和NK 細(xì)胞，在NAFLD 和NASH 的發(fā)展中同樣起著至關(guān)重要的作用［2］。由于NAFLD 更容易受到“二次打擊”，壞死性炎癥和纖維化的影響會加重并最終導(dǎo)致肝硬化［10］。時至今日，NAFLD 的發(fā)病機制尚未被完全闡明，最初的“二次打擊”理論無法再完全解釋涉及多個因素的NAFLD 的發(fā)病機理，Tilg 和Moschen提出的“多重打擊”學(xué)說已逐漸取代過時的“二次打擊”學(xué)說［13］。該學(xué)說反映了NAFLD 發(fā)生和發(fā)展的多種潛在途徑，多種損傷之間的相互作用，包括IR，脂肪組織分泌的促脂因子和炎性細(xì)胞因子，腸道菌群，遺傳和表觀遺傳因素，氧化應(yīng)激，環(huán)境和飲食因素等導(dǎo)致NAFLD 的發(fā)展［14］。

2.1.1 腸道菌群失調(diào) 腸道菌群是NAFLD 的致病因素之一，機制多與肥胖、炎癥、IR 等相關(guān)。有研究報道，在中國的一個隊列中，61%的NAFLD 患者檢測到產(chǎn)生大量酒精的肺炎克雷伯菌（HiAlc Kpn），為了研究HiAlc 細(xì)菌與脂肪肝疾病之間的關(guān)系，他們用HiAlc Kpn 喂養(yǎng)了無特定病原體（SPF）的小鼠，值得注意的是，HiAlc‐Kpn 喂養(yǎng)可誘發(fā)慢性肝脂肪變，Boursier 和同事研究了腸道菌群不平衡與嚴(yán)重NAFLD 病變（即NASH 和纖維化）的關(guān)系，瘤胃球菌數(shù)量的增加與纖維化程度的加重呈正相關(guān)［15］。在一項比較NAFLD 患者和健康人的腸道微生物組的研究中，相對于健康的非肥胖成人個體水平，NAFLD 患者的革蘭氏陰性細(xì)菌含量更高，擬桿菌含量升高了20%，厚壁菌降低了24%［16］。目前，腸道菌群主要基于腸—肝軸的作用機制在NAFLD中起作用，細(xì)胞壁外膜上的脂多糖（LPS）可通過TRL4 作用于脂肪細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，誘導(dǎo)釋放多種炎癥細(xì)胞因子來誘發(fā)IR，并且，腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能失調(diào)可導(dǎo)致相關(guān)基因表達(dá)改變，促進慢性低度炎癥發(fā)展為IR，進而誘發(fā)NAFLD［12］。腸道菌群失調(diào)亦可通過其他機制促進NASH，如乙醇生產(chǎn)和干擾膽堿代謝［2］?？偟膩碚f，腸道菌群及其有害代謝產(chǎn)物（乙醇、飽和脂肪酸、多胺、硫化氫等）可能是肝損傷的驅(qū)動因素［15］。

2.1.2 遺傳易感因素 NAFLD 的發(fā)展高度依賴于環(huán)境，飲食模式和久坐的生活方式對NAFLD 影響巨大［2］。研究表明，一些個體攜帶易感性增加的基因變異，使他們更容易發(fā)展為NAFLD，相反，一些幸運的個體攜帶的基因變異可以保護肝臟免受肥胖或飲酒的有害影響，雙胞胎研究表明，50%的脂肪肝風(fēng)險是由基因決定的［17］。家族研究表明，NAFLD 患者的一級親屬患此病的風(fēng)險比普通人群高得多［18］。近年來，人們對于遺傳學(xué)的看法發(fā)生了變化，不僅基因很重要，而且調(diào)控基因表達(dá)方式的表觀遺傳學(xué)在NAFLD 的發(fā)病機制中也顯示出高度的相關(guān)性，幾項獨立的研究表明，在懷孕期間食用高脂肪食物的雌性小鼠的雄性后代，患晚期NAFLD 的風(fēng)險更高［19］。

2.1.3 飲食因素 有研究表明，高脂膳食（HFM）、高碳水化合物膳食（HCM）或高脂肪和高碳水化合物膳食混合引起的高胰島素血癥，脂質(zhì)和脂蛋白代謝改變（HFHCM）可能會促進NAFLD 的發(fā)生發(fā)展［20］。Yu 等［21］探討了飲食膽堿與NAFLD 的關(guān)系，膽堿缺乏會刺激肝臟脂肪積累，正常體重的中國女性飲食中膽堿攝入量的增加與NAFLD 風(fēng)險的降低有關(guān)。有研究表明，軟飲料和肉類的攝入與NAFLD 風(fēng)險的增加顯著相關(guān)［22］。一些研究表明，高鹽攝入可能會增加血漿中TAG 的含量，從而影響NAFLD 的發(fā)生，高鹽攝入量還會刺激內(nèi)源性果糖生產(chǎn)，Lanaspa 等［23］發(fā)現(xiàn)高鹽飲食會激活肝臟中的醛糖還原酶（polyol）途徑，導(dǎo)致內(nèi)源性果糖產(chǎn)生，然后誘導(dǎo)瘦素抵抗與代謝綜合征和NAFLD 的發(fā)展。一項以中國北方人群為基礎(chǔ)，通過Spearman 分析DM 患者攝鹽量與NAFLD 相關(guān)性的研究表明，攝鹽量與NAFLD 的發(fā)病率呈正相關(guān)，這表明在攝鹽量不斷增加的情況下，DM 患者發(fā)生NAFLD 的可能性也隨之增大［24］。有研究發(fā)現(xiàn)，咖啡的抗氧化、抗炎和抗纖維化作用等多種機制可能與咖啡對NAFLD 的保護作用有關(guān)［25］。最近的研究表明，咖啡因可能刺激肝臟自噬‐溶酶體途徑，誘導(dǎo)脂肪酸氧化［26］。然而，咖啡因如何激活自噬內(nèi)流的問題目前還不清楚［25］。主動吸煙也與NAFLD 的高風(fēng)險有關(guān)，有研究表明了吸煙史與NAFLD 患者的晚期肝纖維化有關(guān)［22］。一項針對2 691 名中國男性的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，前吸煙者和重度吸煙者（≥40 支/d）比從未吸煙者患NAFLD 的患病率更高，有研究報道吸煙是NAFLD 的獨立危險因素［27］?？傊鼰熆赡軙觿AFLD［22］。

2.2 社會心理因素

壓力和身心健康關(guān)系緊密，研究顯示，NAFLD發(fā)生的危險因素之一就是自覺壓力過大［28］。一些研究提示情緒問題如焦慮和抑郁可能會影響慢性肝 臟 疾 病 的 進 展，其 中 包 括NAFLD/NASH［22］。Youssef 等［29］的 研 究 探 索 了567 例 患 者 中 抑 郁 和 焦慮與NAFLD 組織學(xué)特征嚴(yán)重程度的關(guān)系，結(jié)果表明，抑郁癥與更嚴(yán)重的肝細(xì)胞氣球擴張呈顯著劑量依賴性，亞臨床抑郁癥患者發(fā)生更嚴(yán)重的肝細(xì)胞膨脹的可能性是無抑郁癥狀患者的2.1 倍。最近的一項研究表明，中樞和外周免疫系統(tǒng)的炎癥可能與代謝異常和重度抑郁癥有關(guān)，與抑郁相關(guān)的因素如單胺氧化酶‐A 酶活性的增加，可能會增強細(xì)胞氧化應(yīng)激，從而對NAFLD 產(chǎn)生不利影響［30］。

2.3 睡眠與生物鐘基因

睡眠不足與病死率風(fēng)險增加呈正相關(guān)［31］。流行病學(xué)研究表明，睡眠不足會導(dǎo)致葡萄糖穩(wěn)態(tài)改變，IR、體重增加、肥胖、代謝綜合征和糖尿病，都與NAFLD 相關(guān)，在實驗研究中，發(fā)現(xiàn)睡眠障礙可能會通過促炎性標(biāo)記物如TNF‐α，IL‐1β 和IL‐6 和應(yīng)激反應(yīng)而誘發(fā)NAFLD，此外，睡眠不足會增加生長素釋放肽的水平，并降低瘦素水平，這會增加食欲并進一步導(dǎo)致肥胖，慢性失眠還會激活下丘腦‐垂體‐腎上腺軸，增加應(yīng)激激素，加劇IR，促進NAFLD的發(fā)展［32，33］。另一研究發(fā)現(xiàn)，隨著mRNA 在肝臟生物鐘基因中表達(dá)的增加，可出現(xiàn)關(guān)鍵代謝調(diào)節(jié)酶水平、肝臟炎癥和脂肪變性降低，這與葡萄糖和脂肪酸代謝有關(guān)［31］。在肝臟特異性的敲除BMAL1 情況下，會使肝臟的關(guān)鍵代謝基因振蕩喪失，繼而加重肝細(xì)胞氧化受損、誘發(fā)IR，在協(xié)調(diào)糖、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)代謝中起關(guān)鍵作用的糖皮質(zhì)激素（glucocorticoid，GC）節(jié)律，是全身晝夜節(jié)律的夾帶信號，通過下丘腦視交叉上核（hypothalamic suprachiasmatic nucle‐us，SCN），肝臟、脂肪組織和腎臟中的外周時鐘被自主神經(jīng)系統(tǒng)和有節(jié)奏的夾帶信號（例如GC）所調(diào)節(jié)，有研究指出，細(xì)胞氧化還原狀態(tài)的振蕩，或獨立于生物鐘轉(zhuǎn)錄反饋環(huán)，并且在代謝過程中，可能會控制晝夜節(jié)律［34］。

2.4 MicroRNA

微小RNA（MicroRNA）是一類RNA 調(diào)節(jié)劑，大約22 個核苷酸長，越來越多針對飲食誘導(dǎo)和遺傳（ob/ob）模型的肥胖鼠類和患有嚴(yán)重NAFLD 的患者的研究IL‐10 中提示miR NAs 在NAFLD 發(fā)病機理和IR 中具有潛在作用［35］。已鑒定出的一些miR‐NA，包括miR‐122 和miR‐21，它們在外周血和肝臟中的表達(dá)水平均與NAFLD 的發(fā)生有關(guān)［36］。有研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，NASH 患者的血清miR‐122 上調(diào)7.2 倍，與單純脂肪變性患者相比上調(diào)3.1 倍，表明血清miR‐122 是NASH 的肝外特征，在ALT 沒有升高的情況下，小鼠模型中血清miR‐122水平的升高與NAFLD 的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)［37］。有研究觀察到，與對照組相比，飲食誘導(dǎo)的NASH 小鼠肝臟中miR‐21 的表達(dá)水平隨著疾病的發(fā)展而逐漸下降，有研究發(fā)現(xiàn)miR‐27a 通過抑制肝臟中的脂肪酸合成酶基因和硬脂酰輔酶A 去飽和酶‐1 減輕了新生肝臟的脂肪形成并減輕了肥胖引發(fā)的NAFLD，組織學(xué)分析還表明，肝miR‐27a 過量的小鼠肝臟中脂質(zhì)的蓄積減少，表明肝脂肪變性減輕，此外，miR‐27a 過表達(dá)的肝臟的三色染色結(jié)果顯示纖維化明顯減少，NAFLD 活性評分降低，反映NAFLD 的發(fā)展得到改善［38］。miR‐155 是可以調(diào)節(jié)Kupffer 細(xì)胞的miRNA 之一，它參與控制酒精性和NAFLD 疾病的先天性和適應(yīng)性免疫的炎癥過程［37］。Gyongyi 等［39］提出miR‐155 是炎癥的主要調(diào)節(jié)因子，缺乏miR‐155 的小鼠在膽堿‐蛋氨酸缺乏飼料（methionine and cholinedeficient diet，MCD）飲食誘導(dǎo)的脂肪性肝炎后，脂肪變性減弱，但血清ALT或炎癥表明肝臟損害無變化，不過在另一種NASH模型中，miR‐155 缺乏導(dǎo)致肝脂肪變性增強。有研究發(fā)現(xiàn)miR‐16 在單純脂肪變性的NAFLD 患者中升高，也有研究發(fā)現(xiàn)NASH 患者血清miR‐16 升高，且與纖維化階段有關(guān)［40］。有研究觀察到NAFLD 患者中miR‐197、miR‐146b、miR‐181d 和miR‐99a 的表達(dá)明顯下降，miR‐301a‐3p 和miR‐34a‐5p 的肝臟水平從單純性脂肪變性到NASH 再到肝硬化，呈單調(diào)性 升 高，miR‐375 呈 單 調(diào) 性 降 低［41］。還 有 一 些 與NAFLD 相 關(guān) 的miRNA 如miR‐149，在FA 處 理 的HepG2 細(xì)胞和NAFLD 動物模型中，其表達(dá)水平均升高［36］。

2.5 氣體信號分子硫化氫（H2S）

H2S 是哺乳動物內(nèi)源性信號分子，在肝臟的病理生理學(xué)中起著重要作用。據(jù)報道，H2S 可以預(yù)防MCD 喂養(yǎng)引起的脂質(zhì)過氧化物丙二醛升高［42］。Wu 等［43］研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食通過下調(diào)谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性而降低了肝臟的抗氧化防御能力。H2S 有效地恢復(fù)了這些酶的活性，這些結(jié)果表明H2S 可以對高脂飲食誘導(dǎo)的肝毒性提供抗氧化作用，研究同樣表明，H2S 可以通過下調(diào)脂肪酸合成酶（FAS）和上調(diào)肉毒堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶1（CPT‐1）抑制肝脂肪蓄積，從而使肝臟從脂肪變性中恢復(fù)，此外，H2S 通過上調(diào)抗氧化酶（GPx 和SOD）的活性來減輕NAFLD，并得出H2S 可以緩解NAFLD 的結(jié)論，艾蒂斯認(rèn)為H2S的施用可以減輕通過下調(diào)高脂飲食喂養(yǎng)的肥胖小鼠的FAS 和CPT‐1 的表達(dá)來抑制NAFLD 的積累，從而改善NAFLD。另外，H2S 可以通過增加GPx和SOD 等抗氧化酶的活性來抑制氧化應(yīng)激。這些結(jié)果表明，H2S 可以在調(diào)節(jié)脂質(zhì)和抗氧化劑代謝中發(fā)揮重要作用［43］。

3 結(jié)語

NAFLD 是一種與能量過剩，并且脂肪組織超過其儲存脂肪/能量的儲庫能力相關(guān)聯(lián)的代謝失調(diào)的疾病。盡管NAFLD 受肥胖、西餐和久坐的生活方式等環(huán)境因素的深遠(yuǎn)影響，但遺傳因素與環(huán)境共同影響了疾病的發(fā)病機理及其范圍。NAFLD 的發(fā)病機制尚不完全清楚，本文在總結(jié)了常見發(fā)病機制如胰島素抵抗，氧化應(yīng)激，環(huán)境和飲食因素等的基礎(chǔ)上綜述了各種與NAFLD 有關(guān)的其他發(fā)病機制，有些尚未被完全證實的機制，還需要繼續(xù)探索。