周小藝 邢 婭 龔道清 耿拓宇
(揚州大學動物科學與技術學院,揚州225009)
在動物飼養(yǎng)管理過程中,高能量密度飲食、飼料中的毒素和飼料質量不良等因素會使動物肝細胞內甘油三酯(triglyceride,TG)含量升高,進而引起脂肪在肝臟中堆積,造成動物肝臟增大、易碎、出血甚至肝纖維化和肝硬化等癥狀,形成與人類相似的非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD),嚴重危害動物的健康,并給畜牧業(yè)帶來較大的經濟損失[1-2]。上述病理性脂肪肝通常發(fā)生于家畜(如奶牛)和蛋雞,但在自然界中還存在一類生理性脂肪肝,如一些野生魚類和鳥類通常會在遷徙前大量進食,將從食物獲取的過剩能量轉化為脂肪儲存于肝臟而形成生理性脂肪肝,以滿足遷徙過程中的能量需要。在遷徙過程中,沉積于肝臟中的脂肪通過極低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)經血液運送到其他組織如肌肉中氧化利用而被消耗掉,從而使肝臟恢復到原來的狀態(tài),整個過程是可逆的,并不出現(xiàn)病理癥狀[3-5]。鵝作為遷徙鳥類的后代也具備這種特點,該特點為人工生產鵝肥肝提供了必要的條件。
食用富含脂肪鵝肝的歷史可追溯到古埃及[6],因為當時的人們已發(fā)現(xiàn)遷徙季節(jié)開始前的鵝肝味道特別鮮美。人工生產鵝肥肝的傳統(tǒng)方法是當鵝達到適宜日齡和體重時,通過大量填飼主要原料為高能玉米的飼糧使鵝在3~4周內形成脂肪含量高達60%左右的脂肪肝或肥肝[7]。對于專門化的肝用品種朗德鵝,填飼后的肥肝重通??蛇_800~1 200 g[8]。鵝肥肝不僅含有豐富的不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid,USFA),而且還含有蛋白質、多種維生素和鐵、鋅、銅、磷等微量元素,易被人體消化吸收,因此具有極好的營養(yǎng)與保健價值[5],與魚子醬、松露合稱為世界三大美食。此外,由于鵝肥肝中在發(fā)生嚴重脂肪變性時仍不出現(xiàn)明顯的炎癥、纖維化和其他病理癥狀,可能存在獨特的保護機制[4],因此,鵝肥肝也被視為一種獨特的脂肪肝研究模型。
鵝肥肝和其他大多數(shù)非酒精性脂肪肝一樣,是由營養(yǎng)過剩引起的肝臟脂肪變性,通常伴有皮下脂肪增多、血糖血脂升高以及其他肥胖相關的代謝紊亂等。鵝在大量采食或飼喂后,過量攝入的能量(主要是碳水化合物)會超過機體的生理需要而被肝臟轉變?yōu)橹綶3],這些脂肪除了在肝臟中被少量氧化利用外,大部分會與肝臟產生的脂蛋白相結合,包裝成含脂顆粒(如VLDL)而被轉運到外周組織(如肌肉)利用或貯存于脂肪組織中。然而,在早期這種狀態(tài)還能保持一種動態(tài)平衡,不會在肝臟中沉積大量脂肪,但是在后期,這種動態(tài)平衡就會被打亂,出現(xiàn)肝臟轉運脂肪障礙,從而引起脂肪肝的形成[9-10]。因此,無論是促進鵝肥肝的形成還是抑制其他病理性脂肪肝的形成,解析肝臟的營養(yǎng)調控機制都將有助于相關問題的解決。
線粒體是能量合成的場所,其正常結構功能的維持與能量代謝息息相關。以往的研究表明,線粒體在非酒精性脂肪肝形成過程中,其形態(tài)、結構和功能均發(fā)生明顯變化,提示線粒體可能在非酒精性脂肪肝形成中扮演重要角色。線粒體作為真核細胞中的半自主性細胞器,起源于革蘭氏陰性菌,是細胞物質能量代謝的關鍵參與者,為細胞的生命活動提供動力[11]。此外,線粒體還在氧化應激和信號傳導、細胞周期調控和細胞凋亡等方面起重要作用,位于細胞動態(tài)調控網絡的中心[12]。有研究表明,大部分線粒體相關基因的表達在鵝肥肝形成過程中顯著增強,提示線粒體也參與鵝肥肝的形成。為更深入地研究線粒體與鵝肥肝形成的關系,揭示營養(yǎng)如何通過線粒體影響脂肪肝的形成,將不僅有助于闡明脂肪肝的形成機制,而且可以為實際生產中改進鵝肥肝生產技術提供理論參考,本文著重圍繞鵝肥肝的特點對相關研究進展進行綜述,并展開適當?shù)挠懻摗?/p>
鵝肥肝的形成原因相當復雜,主要與脂肪合成、脂蛋白組裝分泌以及脂肪酸β-氧化三者之間的平衡受到破壞有關,是多基因互作的結果[13-14]。一般情況下,肝臟中的脂肪合成、運輸與代謝處在一種動態(tài)平衡之中,脂肪不會堆積在肝臟中。但是,如果脂質合成量超過肝臟以脂蛋白運出脂質的量,則會導致脂肪在肝臟中沉積,形成脂肪肝。
依據(jù)NAFLD形成的“二次打擊”學說,目前對鵝肥肝的研究大多集中在“一次打擊”階段。鵝在攝取大量的高能飼料后,食物中的碳水化合物經消化降解為單糖被鵝腸道吸收,釋放到血液中,致使流入肝臟的血糖急劇增加,經肝細胞中的酶轉化為3-磷酸甘油或乙酰輔酶A,然后在脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,F(xiàn)AS)的作用下合成脂肪酸。這些新合成的脂肪酸有2條代謝途徑:1)在肝細胞中酯化合成TG,并與載脂蛋白、磷脂、膽固醇等形成VLDL分泌到血液中,運送至其他組織中儲存(如脂肪組織)或氧化利用(如肌肉組織)[8];2)在肝細胞的線粒體中β-氧化,轉化為能量供肝細胞利用。然而,鵝在填飼后,肝臟中TG的合成數(shù)量遠超載脂蛋白的轉運能力,同時血液中高水平的TG會影響脂肪酸的β-氧化,這就導致肝細胞合成的TG不能被完全氧化掉或轉運出去,最終造成肝細胞內沉積大量的脂肪,顯著擴大肝細胞的體積,而形成比正常肝重許多倍的脂肪肝或肥肝[10]。
在人和小鼠等哺乳動物中,NAFLD的形成還與“二次打擊”有關。首先,在哺乳動物中,沉積于肝臟中的TG被水解為脂肪酸,繼而被轉運到線粒體進行β-氧化。過多的β-氧化會引起活性氧(reactive oxygen species,ROS)產生增多,當ROS的產生量超過線粒體抗氧化系統(tǒng)能力時,就會發(fā)生脂類物質和蛋白質的氧化,導致線粒體損傷和功能障礙、氧化應激以及內質網應激(endoplasmic reticulum stress,ERS),并引發(fā)肝臟出現(xiàn)炎癥和其他病變,與之不同的是,鵝肥肝形成過程中,并未出現(xiàn)ERS和線粒體損失[3],即哺乳動物NAFLD形成過程中的“二次打擊”。鵝肥肝與NAFLD形成機理既有相同之處也各自的特殊性。有研究發(fā)現(xiàn),與正常肝相比,鵝肥肝中ERS相關基因和炎癥標記基因——腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的表達量均降低,而脂肪酸去飽和酶相關基因和脂聯(lián)素受體1和2(adiponectin receptor 1 and 2,Adipor1/2)的基因表達量均上升,后者在肝細胞中具有抗炎癥發(fā)生、增加胰島素敏感性的作用,這些結果表明鵝肥肝未發(fā)生ERS和炎癥[15-16],與人和小鼠NAFLD中的情形相反。鵝肥肝中脂肪組成以USFA為主,占脂肪總量的62%左右[7],這可能是鵝肥肝不發(fā)生內質網和炎癥的原因之一。前人研究表明,USFA會抑制棕櫚酸引起的肝細胞內質網應激和凋亡[17]。以上研究提示,鵝肥肝發(fā)生嚴重脂肪變性時不發(fā)生病變的保護機制可能與不飽和脂肪酸合成酶表達增加、內質網應激受到抑制有關。
腸道菌群可能也參與鵝肥肝的保護。腸道是機體的消化器官和排毒器官,“腸-肝軸”學說表明肝臟和腸道之間存在著密切的關聯(lián);細菌鞭毛蛋白受體5(TLR5)在腸黏膜上的表達也與肝臟代謝有關[18]。腸道擁有許多與宿主共存的微生物,統(tǒng)稱為腸道菌群。已有研究證實,與常規(guī)飼養(yǎng)的鵝(對照組)相比,填飼鵝(試驗組)盲腸內容物中5種短鏈脂肪酸(short chain fatty acids,SCAF)的含量,包括乙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸顯著低于對照組[19]。丁酸作為SCAF中的一種,可通過抑制有害菌繁殖,促進緊密連接蛋白表達而對腸道有一定的保護作用,避免有害菌及其毒素進入機體內引起免疫炎癥反應[18]。顧旺[20]研究發(fā)現(xiàn),填飼鵝血液中內毒素脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)的含量相對于非填飼的對照鵝并未發(fā)生明顯變化。再者,填飼鵝腸道中乳酸桿菌屬的相對豐度也顯著高于正常飼喂的對照鵝,而乳酸桿菌的代謝產物——乳酸不僅可抑制有害菌增殖的作用,且能抑制鵝原代肝細胞中免疫炎癥相關基因——補體5(C5)的表達[21]。因此,填飼鵝的腸道菌群有助于鵝肥肝免于炎癥的發(fā)生,也是鵝肥肝保護機制的重要成分之一。
此外,肝臟轉錄組測序分析和基因組測序分析,也為揭示鵝肥肝的保護和形成機制提供了更全面的分析方法。例如,通過這些方法,最近發(fā)現(xiàn)胰島素樣生長因子結合蛋白2(insulin-like growth factor binding protein 2, IGFBP2)、胰島素樣生長因子1受體(IGF-1R)和microRNA與鵝肥肝的形成有關[22-23],這些發(fā)現(xiàn)為進一步研究鵝肥肝的形成與保護機理提供了新的方向。
關于線粒體的起源眾說紛紜,目前有較多證據(jù)支持的是內共生假說。內共生假說認為:線粒體來源于原線粒體,一種好氧性細菌,在與前真核生物宿主長期共生過程中,原線粒體通過氧化分解給宿主提供能量,而宿主給原線粒體提供營養(yǎng)物質,從而逐漸演化成真核細胞中的一種半自主性細胞器。有研究發(fā)現(xiàn),線粒體基因組序列類似于特定的原核進化枝——α-蛋白細菌,這為該假說提供了有力的證據(jù)[24]。與內共生假說相對的是非內共生假說或稱為分化假說,該假說認為:線粒體的發(fā)生是由于細胞膜的內陷,再分化后形成的。該假說解釋了核膜漸進演化的過程,但相關的支持性證據(jù)較少。
線粒體是大多數(shù)真核生物細胞中重要的雙層膜細胞器,通常分布在細胞功能旺盛和代謝活躍的區(qū)域。線粒體的直徑為0.5~1.0 μm,組成成分有水、蛋白質、脂質以及少量的小分子和核酸等。線粒體整體可分為4個分開的部分:外膜(OMM)、內膜(IMM)、膜間隙和基質。外膜比較光滑,包含整合蛋白,通透性較線粒體內膜高,其上的酶含量比內膜少,主要起物質交換和信號轉導的作用。線粒體內膜向內凹陷彎曲折疊成嵴,可增大膜的表面積和酶的附著位點,增加了內膜的代謝效率,主要含有各種不同功能的酶類和載體蛋白,負責建立質子梯度、驅動能量合成的功能等。線粒體中的嵴在不同生理條件下的形態(tài)變化是不同的,可能與線粒體的分裂與融合有關[25-26]。線粒體內外膜之間的空隙是膜間隙,里面有眾多底物、酶等蛋白分子,處于未定位狀態(tài)?;|是一種均勻的膠體,含有很多催化細胞有氧呼吸反應的酶類、脂類、蛋白質等,以及線粒體自身的DNA和核糖體。
線粒體是維持真核細胞穩(wěn)態(tài)必不可少的細胞器,線粒體生物學功能的變化不僅影響細胞的能量代謝,而且還會影響整個機體的能量供應與生命活動[27]。線粒體最重要的功能就是通過線粒體基質中的三羧酸循環(huán)氧化糖酵解途徑中的代謝產物——丙酮酸,以及通過線粒體內膜上的電子傳遞鏈進行氧化磷酸化,將底物氧化脫氫或使其失去電子而升高化合價,催化ADP和pi合成,最終使脂肪、葡萄糖和氨基酸被徹底氧化分解,產生ATP和熱量。
研究表明,mTOR復合物1 (mTORC1)激酶通過調節(jié)下游效應子,刺激線粒體發(fā)生蛋白質合成和氧化反應而參與細胞的新陳代謝[28]。線粒體可以儲存鈣離子,并且其儲存能力比細胞質強。由于鈣離子在神經沖動傳導信號的過程中充當重要的第二信使,因此線粒體鈣離子的生理變化對維持正常的神經傳導功能具有重要意義[26,29]。線粒體還可以釋放細胞色素c、Diablo、Htra2等促凋亡因子來參與細胞的程序性凋亡。此外,線粒體還參與細胞免疫、細胞周期以及細胞分化的調控等生物學過程。
許多疾病的發(fā)生都與線粒體的穩(wěn)態(tài)失衡有關。正常情況下,體內的氧化還原處于一個動態(tài)平衡中,少量的ROS有利于增強細胞的信號轉導能力和提高機體在面對病原體入侵時的抵抗能力。但是當穩(wěn)態(tài)失衡時,ROS過量產生且得不到及時清除,就會攻擊細胞的脂質、核酸、蛋白質,引起機體的組織和器官損傷[30]。已有大量的研究表明,功能失調的線粒體是ROS產生的主要部位[31-32]。線粒體有4種復合物參與氧化磷酸化,即復合物Ⅰ至復合物Ⅳ。線粒體中的氧化磷酸化起始于上一代謝過程產生的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),即還原型輔酶Ⅰ,其所含的電子經復合物Ⅰ至復合物Ⅳ電子傳遞鏈的傳遞后,和質子、氧氣結合形成水,所釋放的能量通過與磷酸化耦聯(lián)而產生ATP。在電子傳遞過程中,如果有電子泄漏,則會過早地和氧氣結合而形成不穩(wěn)定的O2-,后者是產生大部分ROS的前體物質。
生成的ROS會氧化細胞中的脂類、蛋白質和遺傳物質,導致細胞、線粒體的損傷。線粒體的損傷包括線粒體DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)突變、結構損傷、呼吸鏈損傷、ATP合成受限、鈣穩(wěn)態(tài)失衡、防御體系受到破壞和發(fā)生功能障礙等[32]。首先,由于mtDNA位于線粒體內膜,靠近自由基產生的部位,容易受到ROS的攻擊。mtDNA的損傷累積則會導致突變的產生。其次,ROS會攻擊內膜的復合體蛋白,使電子呼吸鏈酶活性降低,ATP合成減少。再者,過量的ROS會使線粒體膜上的通透性轉換孔(PTP)更易打開而改變線粒體膜內的滲透壓,引起鈣穩(wěn)態(tài)失衡,最終導致細胞死亡[33]。此外,ROS和線粒體結構形態(tài)改變間也可能存在相互調節(jié)的關系。研究發(fā)現(xiàn),在糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)模型中,ROS水平的增加會導致線粒體形態(tài)發(fā)生改變,包括線粒體膜融合和裂變、嵴形態(tài)的改變以及線粒體破裂與腫脹[34-35]。線粒體損傷后,呼吸鏈的電子傳遞和酶活性均會受到影響,ATP的合成也受到限制,從而進一步加劇氧自由基和ROS的產生,后者又會攻擊線粒體,如此便形成一種惡性循環(huán),使細胞內的氧化與抗氧化作用失衡,引起氧化應激,最終引起細胞死亡。
人和小鼠等哺乳動物中的NAFLD和鵝肥肝區(qū)別之一就是鵝肥肝雖然發(fā)生嚴重的肝脂肪變性卻沒有發(fā)生炎癥等病理癥狀與損傷。在NAFLD,炎癥的發(fā)生,即出現(xiàn)非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)則是NAFLD病癥加劇的關鍵性標志[21]。由于炎癥與ROS密切關聯(lián),因此,產生ROS的線粒體也在NAFLD炎癥發(fā)生過程中扮演重要角色[36-37]。以往的研究表明,人和小鼠的NAFLD通常伴隨有線粒體相關基因表達水平的減少、線粒體損傷和功能障礙。然而,在鵝肥肝中,大多數(shù)線粒體相關基因的表達水平顯著高于正常肝臟中的表達水平,這些基因[如COX4I1、ATP合成酶亞單位β(ATP5B)、己糖激酶1(HK1)、AK3、蘋果酸脫氫酶2(MDH2)、MFN1等]主要與細胞呼吸、能量代謝和線粒體的形態(tài)變化有關[38];此外,有研究者發(fā)現(xiàn)過量飼喂誘導線粒體相關基因的表達是鵝肥肝形成和發(fā)育所必須的[38]。以上研究表明,線粒體相關基因在鵝肥肝形成過程中確實起著重要的作用。
眾所周知,線粒體是體內細胞能量來源的生物反應器,是細胞呼吸、氧化磷酸化和ATP合成的位點。研究發(fā)現(xiàn),在60~89日齡試驗期,填飼組朗德鵝與正常組相比,線粒體外膜上與控制糖酵解代謝速率有關的蛋白己糖激酶1(HK1)、線粒體內膜上與電子呼吸鏈有關的基因如COX4I1以及和ATP合成有關的MDH2和ATP5B等基因明顯上調,這些能量代謝相關基因的表達為鵝肥肝中脂肪的沉積提供了可能[8,38]。一方面,脂肪酸合成的原料是乙酰輔酶A,該原料的產生是一個需要消耗ATP和還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的過程,線粒體ATP5B基因的上調和ATP合成酶的增加,為脂肪酸的原料合成提供了能量保障。另一方面,由于產生乙酰輔酶A的反應發(fā)生在線粒體內,而脂肪酸的合成在胞漿中進行,需要通過檸檬酸-丙酮酸循環(huán)(citrate pyruvatecycle)來完成乙酰輔酶A的轉移。其中,線粒體基質中的蘋果酸脫氫酶(MDH)是三羧酸循環(huán)的關鍵酶之一,催化蘋果酸形成草酰乙酸,乙酰輔酶A再通過檸檬酸合成酶與草酰乙酸反應生產檸檬酸。在整個三羧酸循環(huán)過程中產生的NADH、黃素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide,F(xiàn)AD)又進一步進入到線粒體內膜上的呼吸鏈中,參與電子的傳遞。與此相一致的是,鵝肥肝中涉及細胞呼吸/電子傳遞鏈的基因(如COX4I1)被誘導表達。另外,HK1基因也可以活化葡萄糖,為脂肪酸合成提供原料而促進脂肪酸的合成。以上研究表明,線粒體相關基因表達水平升高引起的線粒體功能增強有助于鵝在填飼階段肝臟中脂肪酸的合成,進而導致TG含量升高,促進鵝肥肝的形成[8]。
線粒體通過分裂和融合的協(xié)調循環(huán)維持其形狀、分布、大小和在細胞質中的位置,這對許多細胞正常功能的行使至關重要[25,39]。有研究表明,在嚙齒類動物的正常肝臟中發(fā)現(xiàn)線粒體呈球狀或短棒狀、嵴邊緣清晰且排列整齊,形態(tài)結構正常;而在患NAFLD的大鼠肝細胞中發(fā)現(xiàn)線粒體大多呈腫脹狀、嵴缺失、外膜有破裂等線粒體形態(tài)異常現(xiàn)象[40]。與此相一致的是,有試驗發(fā)現(xiàn),過表達凋亡誘導激酶基因(DRAK2)會破壞小鼠肝細胞中線粒體的形態(tài)結構與功能,從而使高脂飲食(HFD)引起的非酒精性脂肪肝癥狀變得更為嚴重,在透射電鏡下觀察,也可見到肝臟中線粒體的嵴密度變得更加稀少,而抑制DRAK2的表達則出現(xiàn)相反的結果,這說明線粒體的形態(tài)結構和功能變化與NAFLD的形成和發(fā)展密切相關[41]。
研究發(fā)現(xiàn),NAFLD的發(fā)生涉及一些參與線粒體形態(tài)變化和融合裂變的基因(Drp1、Dnm2、MFF、Mfn、GDAP1)[25,38]等。比如,Mfn基因對線粒體的融合具有重要意義,并參與線粒體關聯(lián)內質網膜(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes, MAMs)的形成[42-43]。融合基因編碼的MFN蛋白有2種異構體:Mfn1和Mfn2,其中MFN2是一種線粒體膜蛋白, 位于內質網(ER)膜中,形成ER-線粒體鏈接,在MAMs結構中起物理連接作用[44]。越來越多的研究表明,MAMs是磷脂合成和運輸?shù)年P鍵位點,MFN2可以和磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine,PS)直接互作,并特異性地將PS提取到膜結構域,介導PS在線粒體和內質網之間的轉移[45-46]。有研究發(fā)現(xiàn),在NASH患者和脂肪肝小鼠的肝臟中,Mfn2基因的表達水平均低于健康對照組的表達水平[46-47]。當肝臟中Mfn2基因被特異性敲除(L-KO)后,小鼠會發(fā)生未折疊蛋白質反應(unfoldedprotein response,UPR),導致脂質代謝紊亂和嚴重的肝臟疾?。蝗绻oL-KO小鼠靜脈注射腺病毒回補肝臟中Mfn2的表達,則小鼠肝臟和血漿中的促炎細胞因子水平可恢復至正常,這提示Mfn2在脂質代謝中起關鍵作用,與NAFLD的形成密切相關[46]。不過,與之相反的是,有研究報道,鵝肥肝中Mfn基因的表達水平高于正常肝臟[38],這種升高可能促進了線粒體的融合,并可能通過ER-線粒體接觸轉移PS參與鵝脂肪肝的形成。但是,Mfn表達水平增加與鵝肥肝形成的直接聯(lián)系還有待進一步探究。
氧化應激是指機體內氧化劑與抗氧化劑之間的失衡而造成的氧化狀態(tài),與引起肝臟損傷的炎癥反應和肝臟脂肪變性密切關聯(lián),是脂肪肝炎、肝纖維化、肝硬化甚至肝癌等病癥形成的病理基礎。肝細胞中分布著大量的線粒體,而后者是ROS產生的主要部位,因此肝臟容易受到ROS的攻擊[31,48]。當細胞處于氧化應激時,過量的ROS會使細胞中的大分子如脂質、DNA、糖類和蛋白質受到不同程度的氧化修飾,進而導致細胞正常結構和功能的破壞,引起組織和器官的損傷[49]。另外,ROS可通過氧化還原機制激活核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)、絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)和Jun氨基末端激酶(JNK)等,并通過下游的信號通路促使多種促炎細胞因子[TNF-α、白細胞介素-6(IL-6)和白細胞介素-1β(IL-1β)]和炎性細胞因子的表達,放大炎癥反應[50-52]。同時,氧自由基誘導免疫細胞產生的炎性因子、促纖維化細胞因子和趨化因子又反過來刺激ROS的產生,進一步加劇炎癥反應。這樣,兩者就形成了一個ROS與促炎細胞因子的正反饋通路,即氧化應激加劇炎癥反應,炎癥反應又通過炎癥因子促進ROS的生成,從而形成了一種惡性循環(huán)[53]。
在人類和小鼠NAFLD患者的肝細胞中,研究發(fā)現(xiàn),存在大量的線粒體處于應激狀態(tài)或出現(xiàn)功能障礙,并伴隨著炎性因子的增加和炎癥反應的發(fā)生[40,54]。然而,與人類和小鼠NAFLD不同,鵝肥肝細胞中線粒體相關基因的表達是增加的,這意味著鵝肥肝中線粒體的功能是增強的[38]。同時也發(fā)現(xiàn),相對于對照組,填飼鵝肥肝中腫瘤壞死因子和促炎癥因子(TNF-α)、內質網應激(ERS)相關基因以及免疫/炎癥反應相關的補體基因表達均受到抑制[15-16,21]。鑒于氧化應激在炎癥發(fā)生中的關鍵作用,以及ROS的主要生成部位在線粒體,因此,鵝肥肝即使在嚴重脂肪變性時也不發(fā)生炎癥反應,可能是由于鵝肥肝中有特殊的保護機制,使線粒體維持正常的功能,不會產生過多的ROS而引起氧化應激所致。關于鵝肥肝中線粒體的功能和結構是如何受到保護的,尚需深入研究加以闡明。
鵝肥肝作為一種高檔的保健食品,含有豐富的多不飽和脂肪酸、卵磷脂等營養(yǎng)物質。作為生理性脂肪肝,即使在嚴重脂肪變性時也不發(fā)生炎癥、纖維化和其他病理癥狀,與人或小鼠等哺乳動物的NAFLD不同。這種不同提示鵝肥肝存在某種特殊的保護機制,揭示這種保護機制可能為改進鵝肥肝生產提供新的思路,也可能為人和家養(yǎng)動物脂肪肝的防治提供參考。
線粒體是真核細胞的重要細胞器,在細胞物質代謝特別是糖脂代謝、能量合成和氧化應激(ROS生成)中起關鍵作用。哺乳動物的NAFLD與線粒體的結構形態(tài)異常和功能障礙關聯(lián),然而鵝肥肝的形成與線粒體功能的增強關聯(lián),這種截然相反的情況提示鵝肥肝中線粒體功能的增強可能是鵝肥肝不發(fā)生炎癥等病理癥狀的重要原因。不過,鵝肥肝中線粒體的結構形態(tài)不發(fā)生異常,功能反而增強的機制尚不清楚,有待深入研究。其中最值得研究的方向之一應該是明晰鵝肥肝中抗氧化酶活性和抗氧化物含量是否升高,并闡明升高的相關機制。