脂質(zhì)影響非酒精性脂肪性肝病的研究進(jìn)展

陳 盈，王 猛，楊 威，張 蒙，李嘉麗，袁曉環(huán)

(牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011)

糖尿病肝病是指由糖尿病引起的肝臟疾病，主要可分為糖原性肝病 (Glycogenic Hepatopathy,GH)和非酒精性脂肪性肝病 (Nonalcoholic Fatty Liver Disease,NAFLD)。GH是1型糖尿病 (Type 1 Diabetes Mellitus,T1DM)的罕見并發(fā)癥，以肝細(xì)胞因糖原過多累積而鏡下表現(xiàn)蒼白腫大為病理活檢特征[1]。NAFLD被認(rèn)為是一種代謝綜合征 (Metabolic Syndrome,MS)，以肝細(xì)胞內(nèi)脂肪沉積，進(jìn)而發(fā)生脂肪樣病變?yōu)椴±砘顧z特征，且常見于2型糖尿病 (Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)。NAFLD的主要癥狀有胰島素抵抗 (Insulin Resistance,IR)、肝功能異常、肝臟腫大、纖維化程度增高，并且可能由于血脂代謝異常而誘發(fā)動脈粥樣硬化、高血壓等疾病，以及腹部肥胖等生理狀態(tài)[2]。由于NAFLD可引起諸多不良反應(yīng)，并且治療困難，因此NAFLD成為威脅全球人類健康的問題[3]。本文主要針對NAFLD的發(fā)生機(jī)制進(jìn)行綜述，并對其治療做出展望。

1 非酒精性脂肪性肝病

肥胖是引發(fā)IR的主要原因，IR是代謝綜合征和T2DM發(fā)病的關(guān)鍵因素。研究表明，IR可導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積，進(jìn)而發(fā)生肝細(xì)胞損傷。脂質(zhì) (Lipid)主要分為脂肪和類脂。在正常情況下，脂質(zhì)參與體內(nèi)多種生命活動的過程，但當(dāng)體內(nèi)脂質(zhì)過多，則會引起脂肪沉積、脂肪肝，從而導(dǎo)致NAFLD的發(fā)生。

1.1 疾病進(jìn)程N(yùn)AFLD的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，目前，普遍認(rèn)可的理論為“二次打擊假說”，即脂質(zhì)蓄積在肝細(xì)胞內(nèi)，加重肝臟負(fù)擔(dān)形成第一次打擊，在此基礎(chǔ)上，脂代謝紊亂產(chǎn)生的內(nèi)源性損傷因子進(jìn)一步誘發(fā)氧化應(yīng)激等反應(yīng)，加劇肝細(xì)胞的損傷，并導(dǎo)致肝臟炎癥反應(yīng)，這些因素構(gòu)成第二次打擊。當(dāng)肝臟僅僅是脂肪累積而無炎癥產(chǎn)生時，稱為非酒精性脂肪肝 (Nonalcoholic Fatty Liver,NAFL)，若不加以控制，會造成肝內(nèi)大球狀和大泡脂肪沉積并伴有炎癥發(fā)生，進(jìn)而發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎 (Nonalcoholic Steatohepatitis,NASH)，而此過程累積纖維化，進(jìn)而發(fā)展為肝硬化，最終可導(dǎo)致肝癌[2]。

1.2 調(diào)脂蛋白的基因多態(tài)性對NAFLD的影響正常情況下，載脂蛋白B100(Apolipoprotein B,apoB100)可識別極低密度脂蛋白 (Very Low Density Lipoprotein,VLDL)，將脂質(zhì)從肝臟輸送至肝外，Cefalù等人的[4]研究表示apoB100的p.K2240X變體可抑制VLDL從肝臟運(yùn)輸至肝外，從而導(dǎo)致脂質(zhì)累積在肝臟中，因此，此基因的變異可造成脂肪肝的發(fā)生。Zhu等人[5]認(rèn)為不同基因型的PPAR-γ和血管緊張素II1型受體 (Angiotensin II Type 1 Receptor,AGTR1)相互作用，可能通過降低腫瘤壞死因子-α (Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)的表達(dá)，緩解IR的發(fā)生，進(jìn)而影響NAFLD的進(jìn)展。最近的研究表明，馬鈴薯糖蛋白樣磷脂酶結(jié)構(gòu)域蛋白 (Patatin-like Phospholipase Domain-containing Protein 3,PNPLA3)也被稱為脂聯(lián)蛋白，對NAFLD患者的纖維化水平有重要影響。PNPLA3是由肝細(xì)胞與肝星狀細(xì)胞表達(dá)的?；D(zhuǎn)移酶，可將溶血磷脂酸轉(zhuǎn)化為磷脂酸，有研究表示PNPLA3的148M表型可激活肝星狀細(xì)胞，引起視黃醇的釋放，從而抑制基質(zhì)金屬蛋白酶2分泌，導(dǎo)致肝臟纖維化[6-7]，且PNPLA3的148M變體不會被泛素化作用降解[8]。因此，脂聯(lián)蛋白基因PNPLA3的p.I148M變體可作為肝纖維化的遺傳決定因素，導(dǎo)致NAFLD患者晚期發(fā)生肝纖維化，增加脂肪肝疾病發(fā)生的風(fēng)險。

通過上述研究可知，以上蛋白的基因多態(tài)性可導(dǎo)致脂質(zhì)沉積于肝臟內(nèi)，并且這些蛋白的基因多態(tài)性通過調(diào)節(jié)炎癥因子、纖維化水平進(jìn)一步影響NAFLD的進(jìn)程。

2 脂質(zhì)堆積影響的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

從NAFLD的病理特征可見，肝細(xì)胞脂質(zhì)沉積，呈脂肪樣病變，脂肪的堆積可能對機(jī)體實(shí)質(zhì)器官產(chǎn)生一定損害，機(jī)體的能量代謝也發(fā)生了改變，在病變過程中，脂質(zhì)堆積可影響AMPK、JNK、PPAR-γ、NIK等信號通路，進(jìn)而造成能量代謝紊亂。

2.1 脂質(zhì)抑制AMPK的激活當(dāng)機(jī)體正常代謝時，生成的磷酸腺苷 (Adenosine Monophosphate,AMP)在肝激酶B1 (Liver Kinase B1,LKB1)的磷酸化作用下可激活A(yù)MP激活蛋白激酶 (AMP-activated Protein Kinase,AMPK)。AMPK信號通路是影響糖代謝的重要通路，其激活可通過減少肝臟表達(dá)的耗能白細(xì)胞趨化因子2，抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白C1 (Mammalian Target Of Rapamycin C1,mTORC1)途徑，減少耗能，抑制合成代謝[9-10]。除此之外AMPK的活化還能抑制乙酰輔酶A羧化酶1 (Acetyl CoA Carboxylase 1,ACC1)、3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶 (3-Hydroxy-3-Methyl Glutaryl Coenzyme A Reductase,HMG-CoA)的活性，從而抑制脂類和膽固醇的合成。AMPK的活化還會促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白從胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜，發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的作用，增加胰島素的敏感性。Hu等人[11]的研究表明，游離脂肪酸 (Free Fat Acid,FFA)可通過誘導(dǎo)miRNA-22表達(dá)，抑制肝臟的成纖維細(xì)胞生長因子21 (Fibroblast Growth Factor21,FGF21)表達(dá)，從而抑制AMPK的激活。雖然AMPK的激活本身就可以通過刺激甘油三酸酯脂肪酶 (Adipose Triglyceride Lipase,ATGL)促進(jìn)脂肪酸的生產(chǎn)，但AMPK可通過抑制ACC1，促進(jìn)肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶 (Carnitine Palmitoyl Transferase 1,CPT1)的表達(dá)，從而轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸進(jìn)入線粒體進(jìn)行β氧化，以減少內(nèi)源性FFA的堆積。

2.2 脂質(zhì)激活JNK信號Cazanave等人[12]的研究表明，F(xiàn)FA可通過調(diào)控p53上調(diào)促凋亡蛋白 (p53 Up-regulated Modulator of Apoptosis,PUMA)的表達(dá)，激活c-Jun氨基末端激酶 (c-JunN-terminal Kinase,JNK)通路，促進(jìn)了肝細(xì)胞的凋亡。Jung等人[13]的研究表明，脂質(zhì)通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)肝臟特異表達(dá)的肝素酶 (Heparinase,HPS)生成，HPS一方面通過磷酸化胞外信號調(diào)節(jié)激酶，誘導(dǎo)脂質(zhì)進(jìn)一步蓄積；另一方面可與表皮生長因子受體相互作用，激活JNK信號通路。Belgardt等人[14]的研究還表明，JNK信號的激活可影響肥胖小鼠的胰島素敏感性。通過以上研究可知，F(xiàn)FA可通過調(diào)節(jié)多種靶蛋白激活JNK信號通路，JNK通路的激活對于肝臟細(xì)胞凋亡起到重要作用。

2.3 脂質(zhì)通過PPARs調(diào)節(jié)脂類代謝PPARs是一類核受體超家族，激活后與視黃醇X受體 (Retinoid X Receptor,RXR)形成異二聚體，通過RXR識別靶基因PPAR反義元件 (Peroxisome Proliferators Responsive Element,PPRE)發(fā)揮調(diào)節(jié)脂類代謝的作用。目前在哺乳動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)PPAR有α、β、γ三種亞型。內(nèi)源性脂質(zhì)，如FFA、花生酸類等是過氧化物酶體增殖物激活受體 (Peroxisome Proliferator-Activated Receptors,PPARs)的天然配體。

PPAR-α主要在肝臟中表達(dá)，Vernia等人[15]的研究表明，PPAR-α可被FFA抑制，導(dǎo)致下游靶點(diǎn)FGF21表達(dá)降低，進(jìn)而抑制AMPK的激活，導(dǎo)致IR發(fā)生。根據(jù)前文介紹FFA激活了JNK通路，從而抑制PPAR/FGF21通路，另一方面FFA通過miRNA-22，抑制了FGF21，從而促進(jìn)機(jī)體發(fā)生IR。此外G0/G1轉(zhuǎn)換基因2 (G0/G1 Switch Gene 2,G0S2)是PPAR-α作用的靶點(diǎn)之一，G0S2可調(diào)控ATGL水解[16]。因此不僅脂質(zhì)會抑制PPAR的激活，影響AMPK信號通路的激活，PPAR的激活也會影響脂質(zhì)的代謝。

Barroso[17]和Cheng[18]等人的研究表明，PPAR-β有助于防止AMPK下調(diào)，且能激活PPAR-γ以及其過氧化物酶體增殖物激活受體-γ輔激活子α (Peroxisome Proliferator-activated Receptor-γ Coactivator 1α,PGC1-α)的激活，從而刺激棕色脂肪中線粒體氧化代謝。雖然PPARs家族對糖脂代謝有著促進(jìn)作用，但PPARs的表達(dá)情況并不能完全反映NAFLD的疾病情況，這可能是由于PPARs家族成員在不同器官中發(fā)揮著不同的作用，比如PPAR-α主要表達(dá)于肝臟，促進(jìn)肝臟脂代謝，而PPAR-γ主要表達(dá)在脂肪細(xì)胞，主要影響脂肪酸在脂肪細(xì)胞中沉積；也可能是由于在疾病發(fā)生的早期，PPARs家族成員反而會代償性升高。

2.4 脂質(zhì)激活NIK信號的作用Liu[19]的研究表明，肥胖者的肝臟核因子-κB誘導(dǎo)激酶 (Nuclear Factor-κB Inducing Kinase,NIK)能被異常激活，釋放核轉(zhuǎn)錄因子 (Nuclear Transcription Factor-κB,NF-κB)入核以激活靶基因的轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)下游細(xì)胞因子產(chǎn)生炎癥信號；同時通過環(huán)核苷酸磷酸二酯酶刺激肝葡萄糖生成。Lee[20]等人的研究表明，由脂質(zhì)激活的NF-κB和脂質(zhì)本身，均可誘導(dǎo)肝細(xì)胞特異表達(dá)胎球蛋白A (Fetuin A)，損傷PAPR-α。此外胎球蛋白A還可作為銜接蛋白將FFA結(jié)合到Toll樣受體 (Toll-like Receptors,TLRs)上，不僅促進(jìn)脂質(zhì)誘導(dǎo)的IR；而且也能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型極化[21]。

以上研究表明，脂質(zhì)累積可能是導(dǎo)致肝臟產(chǎn)生慢性炎癥的原因，脂質(zhì)在肝臟堆積的過程中，通過多條通路激活炎癥信號，進(jìn)一步加重了肝臟的負(fù)擔(dān)。

3 脂質(zhì)對肝臟巨噬細(xì)胞的影響

根據(jù)上述內(nèi)容，脂質(zhì)沉積除了導(dǎo)致的代謝紊亂外，也激活了炎癥反應(yīng)，進(jìn)一步加重了肝臟的糖脂代謝負(fù)擔(dān)。同時脂質(zhì)與肝臟免疫細(xì)胞 (Kupffer Cells,KCs)的相互作用將進(jìn)一步導(dǎo)致肝臟產(chǎn)生慢性炎癥。

3.1 KCs肝臟免疫細(xì)胞KCs是存在于肝臟中的巨噬細(xì)胞亞群，會因環(huán)境的改變發(fā)生表型和功能轉(zhuǎn)換。通常，KCs主要分為兩種表型，一是由脂多糖 (Lipopolysaccharides,LPS)或干擾素 (Interferon-γ,IFN-γ)引起的經(jīng)典活化M1型巨噬細(xì)胞，此表型可促進(jìn)炎癥發(fā)展；二是由白介素4 (Interleukin 4,IL-4)、IL-13刺激激活的M2型巨噬細(xì)胞，此表型可降低炎癥反應(yīng)。目前發(fā)現(xiàn)，TLRs家族的TLR9、TLR4活化、IFN基因的刺激物 (Stimulator of IFN Genes,STING)信號通路的激活[22]，均可引起巨噬細(xì)胞向M1型極化；而PPAR-γ的活化則有利于巨噬細(xì)胞向M2極化并降低炎癥反應(yīng)。

3.2 KCs的極化脂質(zhì)與KCs極化的相互作用對NAFLD的進(jìn)展有很大影響。棕櫚酸 (Palmitic Acid,PA)可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型極化，并上調(diào)脂質(zhì)合成相關(guān)基因，如脂肪酸合酶 (Fatty Acid Synthase,FASN)、ACC1、SREBP-1c的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)。而Wu等人[23]的研究表明，多不飽和脂肪酸二十二碳六烯酸 (Docosahexaenoic Acid,DHA)可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型極化，并上調(diào)M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)記物IL-10和脂質(zhì)分解相關(guān)基因，如CPT1、?；o酶A氧化酶1 (Acyl Coenzyme A Oxidase 1,ACOX1)。因此，不同類型的脂質(zhì)可影響KCs極化，從而調(diào)控脂質(zhì)的合成與分解。Jager等人[24]的文章綜述了當(dāng)KCs極化為M1表型后，除了升高脂質(zhì)合成相關(guān)基因，還可產(chǎn)生促炎性、促纖維化的細(xì)胞因子，如TNF-α、IL-1β、轉(zhuǎn)化生長因子 (Transforming Growth Factor β,TGF-β)釋放，這些細(xì)胞因子放大肝臟炎癥并減弱肝細(xì)胞的胰島素敏感性。Esteves等人[25]的研究表明，TNF-α、IL-1β還可通過NF-κB通路激活11β-羥基類固醇脫氫酶 (11β-Hydroxysteroid Dehydrogenase Type1,11β-HSD1)，進(jìn)而增強(qiáng)糖皮質(zhì)激素 (Glucocorticoid,GC)，調(diào)控SREBP-1c，影響脂質(zhì)合成，增加脂肪堆積，誘導(dǎo)IR發(fā)生。但是當(dāng)KCs極化為M2表型后，也并不一定可降低炎癥反應(yīng)，控制NAFLD的進(jìn)展。IL-13是一種抑制炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子，Hart等人[26]的研究表明，肝臟中IL-13和TGF-β協(xié)同作用的情況下比單純的TGF-β更能加劇纖維化的產(chǎn)生，從而惡化NAFLD。

4 展望

綜上所述，脂質(zhì)在體內(nèi)的累積受基因多態(tài)性的調(diào)控，且通過影響AMPK、JNK、PPARs、NIK等信號通路加速非酒精性脂肪性肝病的進(jìn)展，以及調(diào)控KCs細(xì)胞的極化，促進(jìn)肝臟炎癥，并減弱肝細(xì)胞對胰島素的敏感性。

通過研究脂質(zhì)對非酒精性脂肪性肝病的影響機(jī)制，為臨床治療NAFLD提供了新的治療靶點(diǎn)，比如吉格列汀 (Gemigliptin)促進(jìn)AMPK磷酸化，減輕高脂喂養(yǎng)小鼠的肝脂肪變性和IR，對NAFLD發(fā)揮保護(hù)作用[10]。也有研究表明，可通過抑制肝內(nèi)細(xì)胞因子的表達(dá)治療代謝紊亂，但肝內(nèi)細(xì)胞因子可影響T細(xì)胞的分化[27]，從而引起全身反應(yīng)，因此調(diào)控肝內(nèi)細(xì)胞因子的表達(dá)對治療NAFLD的作用還需要進(jìn)一步研究。

通過轉(zhuǎn)換M1/M2巨噬細(xì)胞表型控制巨噬細(xì)胞活化，可抑制炎癥反應(yīng)來治療NAFLD。由此可見并非所有脂質(zhì)都會對NAFLD帶來負(fù)面影響，除了可引起KCs細(xì)胞向M2極化外，植物甾醇酯也可以調(diào)節(jié)PPARs的表達(dá)，并且能有效降低肝內(nèi)脂質(zhì)水平，下調(diào)炎癥細(xì)胞因子[28]。但需要注意，部分抗炎因子協(xié)同作用的情況下反而會加重肝臟負(fù)擔(dān)。

綜上所述，脂質(zhì)對NAFLD發(fā)揮著重要作用，單純的脂質(zhì)累積即可誘導(dǎo)肝臟發(fā)生病理改變，進(jìn)一步還會通過激活炎癥加重肝臟負(fù)荷。因此，除了調(diào)節(jié)血糖，改善糖脂代謝之外，也許可以通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)達(dá)到治療NAFLD的目的?；谥|(zhì)影響糖尿病肝病的機(jī)制，進(jìn)行多種靶點(diǎn)藥物的開發(fā)，具有廣泛的應(yīng)用前景。