張玉燕,梁志清,白紀(jì)紅
(1.桂林醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,桂林 541199;2.桂林醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院廣西肝臟損傷與修復(fù)分子醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,桂林 541199;3.桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院藥學(xué)部,桂林 541001)
代謝相關(guān)脂肪性肝?。╩etabolic associated fatty liver disease,MAFLD)原名非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease,NAFLD),其定義過(guò)度強(qiáng)調(diào)飲酒及其攝入量、酒精對(duì)個(gè)體的差異性及強(qiáng)調(diào)排除可能的致病因素等,因此會(huì)導(dǎo)致所有具有多種不同疾病驅(qū)動(dòng)因素的患者都?xì)w為NAFLD,存在一定的缺陷,為此,國(guó)際專(zhuān)家共識(shí)建議將其改為MAFLD,并且制定了新的診斷標(biāo)準(zhǔn):基于肝脂肪變性的證據(jù),同時(shí)滿足超重/肥胖、2 型糖尿病、代謝功能障礙三者之一[1]。然而,MAFLD 是一個(gè)新術(shù)語(yǔ),在已發(fā)表的研究中很少使用,故本綜述仍以NAFLD進(jìn)行闡述。
NAFLD 指排除酒精及其他明確的肝臟疾病因素外,有超過(guò)5%肝細(xì)胞發(fā)生脂肪變性為主要特征的臨床病理綜合征[2]。此類(lèi)疾病已成為全球第一大慢性肝病,影響全球約四分之一的成年人口,造成嚴(yán)重的公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān),具有廣泛的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響。大多數(shù)NAFLD患者的肝組織切片僅有脂肪變性特征,小部分患者會(huì)發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH),隨著肝纖維化的增加最終導(dǎo)致肝硬化、肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)甚至終末期肝病和死亡。NAFLD不僅會(huì)增加肝臟和非肝臟疾病的發(fā)病率和死亡率,還與代謝綜合征、2 型糖尿病、動(dòng)脈硬化性心血管疾病及結(jié)直腸癌等疾病的高發(fā)密切相關(guān)[3]。NAFLD發(fā)病機(jī)制很復(fù)雜,其中“多重打擊”假說(shuō)已取代過(guò)時(shí)的“二次打擊”假說(shuō),成為NAFLD 啟動(dòng)和進(jìn)展的主要原因?!岸嘀卮驌簟奔僬f(shuō)強(qiáng)調(diào)胰島素抵抗(insulin resistance,IR)、遺傳因素、腸道微生物群和脂肪因子等的重要性,上述“打擊”導(dǎo)致脂肪毒性、氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙和肝臟組織中的炎癥等[4]。而且,此類(lèi)疾病的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確,尚無(wú)獲批的特異性藥物用于治療NAFLD,臨床上仍然以控制飲食和加強(qiáng)鍛煉等生活方式干預(yù)為主,因此,尋找治療NAFLD的藥物及其作用機(jī)制對(duì)于維系國(guó)民健康具有非常重要的意義。
青蒿琥酯(ART)是中草藥提取物青蒿素的衍生物之一,是一種治療效果好、毒性低的抗瘧藥。隨著對(duì)ART 研究的深入,發(fā)現(xiàn)其不僅能抗瘧疾,還具有抗炎、抗病毒、抗血吸蟲(chóng)病、調(diào)節(jié)免疫、抗纖維化等作用。ART作用于NAFLD及其機(jī)制的研究顯示其有獨(dú)特的作用,具有良好的臨床應(yīng)用前景。近年來(lái),學(xué)界主要從NAFLD發(fā)病機(jī)制的脂肪累積、肝細(xì)胞損傷、肝纖維化和腸道菌群失調(diào)等幾個(gè)方面的分子信號(hào)通路進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)研究,故本文就ART作用于NAFLD 及相關(guān)機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為ART在基礎(chǔ)研究以及未來(lái)在臨床上治療NAFLD提供參考依據(jù)。
肝脂肪變是甘油三酯(triglyceride,TG)、游離脂肪酸(free fatty acid,F(xiàn)FA)和游離膽固醇等有毒脂質(zhì)在肝內(nèi)過(guò)度蓄積的表現(xiàn)[5],而長(zhǎng)時(shí)間的脂毒性可能會(huì)誘導(dǎo)氧化和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等,并促進(jìn)代謝炎癥反應(yīng),從而加重肝細(xì)胞損傷和細(xì)胞死亡。TG 在肝臟中的積累是NAFLD 病理生理過(guò)程的第一步,NAFLD 患者的脂肪從頭合成顯著增強(qiáng),而這一過(guò)程的關(guān)鍵酶乙酰輔酶A羧化酶和脂肪酸合酶受到固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(sterol-regulatory element binding protein,SREBP)1c、碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(carbohydrate response element binding protein,Ch REBP)、肝臟X受體等轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控,其中SREBP 1c 能增強(qiáng)脂肪酸合成所需基因的轉(zhuǎn)錄并受胰島素調(diào)節(jié),胰島素抵抗(IR)所致高胰島素狀態(tài)會(huì)使SREBP 1c活化[6]。減少這些有毒脂質(zhì)的累積,可以減少肝脂肪變性,從而延緩NAFLD 發(fā)生發(fā)展。陳晶等[7]的一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,ART低中高劑量組的SREBP-1c蛋白表達(dá)水平均低于模型組,并且呈劑量依賴(lài)性。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),采用ART 干預(yù)雄性昆明小鼠NAFLD 模型可降低血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、TG、總膽固醇(total cholesterol,TC)水平;NF-κB與小鼠肝臟炎癥呈正相關(guān)關(guān)系,而ART可能通過(guò)下調(diào)NF-κB炎癥因子的表達(dá),減輕炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激水平,從而改善高脂飲食構(gòu)建NAFLD 模型小鼠的肝臟脂肪變性程度[8]。有研究表明,過(guò)量攝入碳水化合物誘導(dǎo)肝臟NF-κB p65 的核轉(zhuǎn)移,抑制調(diào)控Ch REBP 的可溶性耐藥相關(guān)鈣結(jié)合蛋白(sorcin)的轉(zhuǎn)錄水平,進(jìn)一步促使Ch REBP核易位,導(dǎo)致DNL 增強(qiáng)和肝臟脂質(zhì)積累;而NF-κB 抑制劑PDTC 可以減少高碳水化合物飲食介導(dǎo)的sorcin 抑制,從而阻止Ch REBP 核易位,進(jìn)而減輕肝臟脂質(zhì)蓄積[9]。故ART可能抑制NF-κB的表達(dá),促進(jìn)sorcin轉(zhuǎn)錄,阻止Ch REBP 核易位,減輕肝臟脂質(zhì)蓄積。以上研究結(jié)果提示,ART可通過(guò)減少損害肝臟的有毒脂質(zhì)累積,降低動(dòng)物的脂肪變性程度來(lái)改善NAFLD。
NAFLD進(jìn)展為肝纖維化和NASH,與由脂質(zhì)毒性、氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等引起的一系列肝細(xì)胞損傷密切相關(guān)[10]。脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)和氧自由基能夠使抗氧化酶(如谷胱甘肽、β-胡蘿卜素和維生素C 等)耗竭,從而使肝臟易受氧化損傷;而FFA是肝臟數(shù)種CYP-450微粒體脂氧合酶的誘導(dǎo)物,能夠產(chǎn)生具有肝毒性的活性氧(reactive oxygen species,ROS)自由基,ROS過(guò)量產(chǎn)生會(huì)抑制NAFLD中其他抗氧化防御系統(tǒng)的能力,并進(jìn)一步導(dǎo)致氧化損傷[11];而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和ROS過(guò)量產(chǎn)生會(huì)激活c-Jun氨基末端激酶。相反,減弱胰島素信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)而加劇肝細(xì)胞中的IR;IR進(jìn)一步抑制線粒體脂肪酸氧化并促進(jìn)脂肪積累,導(dǎo)致線粒體氧化應(yīng)激,加劇肝細(xì)胞損傷[10]。研究發(fā)現(xiàn),ART 可通過(guò)增加機(jī)體超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力,加速自由基的清除,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),從而保護(hù)肝臟的結(jié)構(gòu)和功能[7]。潘金明等[12]在開(kāi)發(fā)對(duì)NAFLD 有治療作用的藥物過(guò)程中,用ART自微乳、ART 等藥物干預(yù)高脂飼料誘導(dǎo)的NAFLD模型大鼠,研究結(jié)果顯示,各治療組(除ART自微乳低劑量組外)的指標(biāo)水平都比模型組明顯降低,提示ART 可通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抑制炎性因子的釋放,減輕肝細(xì)胞損傷。一項(xiàng)使用ART 干預(yù)正常的BRL-3A 和AML12 肝細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn),ART 誘導(dǎo)G0/G1 期細(xì)胞周期停滯和凋亡,抑制BRL-3A 和AML12肝細(xì)胞的細(xì)胞增殖,這種有害作用可能與細(xì)胞內(nèi)ROS的水平增加有關(guān)[13]。以上研究結(jié)果提示,ART 能從增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抑制炎性因子釋放多方面減輕肝細(xì)胞損傷,進(jìn)而改善NAFLD,但同時(shí)也可能對(duì)正常肝細(xì)胞產(chǎn)生一定的損害,為了使ART 更好的服務(wù)于臨床,仍需要加大與之相關(guān)的基礎(chǔ)研究。
肝纖維化是NAFLD 發(fā)展過(guò)程的重要病理過(guò)程,而肝臟的再生能力強(qiáng),再加上藥物抑制等外界手段,可以逆轉(zhuǎn)纖維化;但如果長(zhǎng)時(shí)間得不到抑制,很可能會(huì)發(fā)展成為肝硬化,甚至HCC。研究顯示,抑制肝纖維化主要通過(guò)減輕肝細(xì)胞損傷、抑制肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell,HSC)激活或促進(jìn)其凋亡、減少細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)沉積等方面進(jìn)行。有研究提示,ART可通過(guò)下調(diào)HSC線粒體復(fù)合體I亞基NDUFB8 和復(fù)合體Ⅲ亞基UQCRC2 的表達(dá),促進(jìn)HSC 凋亡,減輕血吸蟲(chóng)病所致的肝纖維化[14]。大量研究顯示,鐵死亡可能參與肝纖維化的發(fā)展過(guò)程,其主要與鐵離子水平和抗氧化酶谷胱甘肽的耗竭有關(guān)。過(guò)多的鐵離子會(huì)產(chǎn)生大量ROS,耗竭抗氧化酶谷胱甘肽,引起脂質(zhì)過(guò)氧化物累積而破壞細(xì)胞膜,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。而HSC含有大量鐵離子,升高HSC內(nèi)的鐵離子水平和促進(jìn)脂質(zhì)過(guò)氧化可導(dǎo)致HSC 的鐵死亡,進(jìn)而延緩肝纖維化[15]。動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明,ART 對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠肝纖維化模型有抑制作用,可能是通過(guò)誘導(dǎo)活化HSC 的鐵死亡來(lái)緩解肝纖維化[16]。近年來(lái)對(duì)于ART抗纖維化作用的研究得到越來(lái)越多的重視,很多研究結(jié)果都表明ART 對(duì)肝纖維化有較好的抑制作用;但目前仍缺乏ART 在NAFLD 相關(guān)肝纖維化模型中作用的研究,未來(lái)可考慮在這方面開(kāi)展相關(guān)的研究工作。
腸道微生物群的改變可通過(guò)介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、IR、膽汁酸和膽堿代謝過(guò)程來(lái)促進(jìn)NAFLD 的發(fā)展[17]。腸道微生物群的生態(tài)失調(diào)會(huì)增加腸道通透性,導(dǎo)致脂肪酸的吸收增加和細(xì)菌易位,同時(shí)釋放脂多糖、有毒細(xì)菌產(chǎn)物和促炎細(xì)胞因子,如IL-6 和TNF 等,從而促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生;而促進(jìn)這一過(guò)程的一個(gè)主要機(jī)制是TLR4 在宿主細(xì)胞中激活NFκB信號(hào)通路[18]。有研究發(fā)現(xiàn),ART可能通過(guò)抑制小鼠中的NF-κB信號(hào)通路對(duì)Con A誘導(dǎo)的自身免疫性肝損傷起保護(hù)作用[19];在田格格等[20]的中藥調(diào)控TLR4/NF-κB 通路改善NASH 的研究進(jìn)展中提到,使ART作用于高脂飲食誘導(dǎo)的脂肪肝動(dòng)物模型,可下調(diào)TLR4/NF-κB通路相關(guān)分子以及下游炎癥因子水平,降低血脂,改善動(dòng)物肝臟脂肪變性和炎性浸潤(rùn),改善肝功能。一項(xiàng)針對(duì)肝硬化模型大鼠的研究顯示,ART補(bǔ)充劑對(duì)肝硬化大鼠的腸道微生物群生態(tài)失調(diào)有明顯的干預(yù)作用[21];但有研究發(fā)現(xiàn),ART+阿莫地喹這種常用的青蒿素聯(lián)合療法不會(huì)改變瘧原蟲(chóng)感染小鼠的腸道微生物群[22]。然而,目前并沒(méi)有ART在NAFLD腸道菌群失調(diào)動(dòng)物模型中作用的研究,以上研究結(jié)果還不能證明ART 對(duì)NAFLD 的腸道菌群失調(diào)不產(chǎn)生影響,這反而給我們?cè)诮窈蟮腘AFLD相關(guān)研究中提供新思路。
在基礎(chǔ)研究階段,ART 能從減少肝脂肪變性、減輕肝細(xì)胞損傷、改善IR、抑制肝纖維化與改善腸道菌群失調(diào)等多個(gè)環(huán)節(jié)起到延緩NAFLD發(fā)展的作用,但當(dāng)前ART 改善NAFLD 的機(jī)制研究仍相對(duì)缺乏,而且NAFLD的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜,未來(lái)可通過(guò)進(jìn)一步完善ART 作用于NAFLD 的體內(nèi)外研究,從而為ART 治療NAFLD 的臨床研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文綜述內(nèi)容有一定的局限性,NAFLD 的發(fā)病涉及多種病理機(jī)制,本文涉及到的相關(guān)發(fā)病機(jī)制不全,其中炎癥反應(yīng)貫穿NAFLD全過(guò)程,雖然沒(méi)有單獨(dú)將其作為一小點(diǎn)進(jìn)行闡述,但是它仍是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),而且以上綜述的內(nèi)容也都涉及到炎癥反應(yīng)。ART 在臨床上用于治療瘧疾多年,安全性有保障,而且ART 對(duì)NAFLD 發(fā)病機(jī)制的多個(gè)環(huán)節(jié)均具有調(diào)節(jié)作用,有希望成為治療NAFLD的新方法。