脂联素及基因多态性与非酒精性脂肪肝的研究进展

叶 瑶，于 健

(桂林医学院附属医院 内分泌科，广西 桂林 541001)

短篇综述

脂联素及基因多态性与非酒精性脂肪肝的研究进展

叶 瑶，于 健*

(桂林医学院附属医院 内分泌科，广西 桂林 541001)

脂联素(APN)作为一种新发现的由脂肪细胞特异性分泌的激素，具有广泛生物学效应，可通过影响肝脏脂肪代谢、炎性因子产生和胰岛素敏感性等，抑制非酒精性脂肪肝(NAFLD)的形成与进展。人脂联素基因启动子区存在相当数量的等位基因单核苷酸多态性(SNPs)，而脂联素基因SNPs部分位点与NAFLD发病密切相关，这可能为NAFLD的防治提供了新的途径和方法。

脂联素；单核苷酸多态性；非酒精性脂肪肝

随着饮食结构和生活方式的改变，非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)患病率呈逐年上升趋势，且发病年龄趋低龄化，与心脑血管疾病发生、发展密切相关[1- 2]，已成为全球性公共卫生问题，日益成为一种重要的威胁人类健康的肝脏疾病。NAFLD是一种与遗传易感性和胰岛素抵抗密切相关的获得性代谢应激性肝损伤，是代谢综合征(metabolic syndrome, MS)累及肝脏的表现，包括单纯性脂肪肝以及由其演变的脂肪性肝炎和脂肪性肝硬化3种类型；也是一种与高胰岛素血症、2 型糖尿病(T2DM)和肥胖密切相关的临床病理综合征[3]，其共同发病机制是胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)。脂联素(adiponectin, APN)作为一种新发现的由脂肪细胞分泌的具有类似胶原结构的蛋白，在抗动脉粥样硬化、调节胰岛素敏感性和糖、脂质代谢等过程发挥重要作用。人脂联素基因启动子区存在等位基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)，且SNPs部分位点与NAFLD的发病及进展严重程度相关，但存在种族和地域差异[4- 5]。 现将脂联素及其基因多态性与NAFLD相关性的研究进展综述如下。

1 脂联素及基因多态性

1.1 脂联素结构与生物学功能

APN是一种脂肪细胞大量分泌的由244个氨基酸组成的蛋白质激素，亦称脂肪细胞补体相关蛋白(Acrp30)和凝胶结合蛋白(GBP28)，是近年来新发现的apM1基因片段产物[6]，分为含N端的信号序列、氨基端非螺旋区、胶原重复序列和球形羧基端4个基本结构，并通过与相应靶器官受体结合发挥生物学效应。APN在血浆中有较高浓度(5～30 μg/mL)，约占血清总蛋白0.01%。APN在血浆中存在多种形式：低相对分子质量(low molecular weight, LMW)三聚体、中相对分子质量(medium molecular weight, MMW)六聚体和高相对分子质量(high molecular weight, HMW)多聚体等。其中，HMW多聚体是主要生物活性形式，对改善胰岛素敏感性具有重要作用[7]。在肥胖和糖尿病动物模型中，注射重组APN可降低血糖和血脂，降低骨骼肌三酰甘油(TG)含量，增加脂肪酸氧化，降低体重和提高胰岛素敏感性[8]。高表达APN的转基因大鼠处理血糖能力亦明显增强。以上均提示APN可影响机体的糖、脂代谢，且提高APN水平可改善胰岛素敏感性。

APN主要存在两种受体：脂联素受体1(AdipoR1)，在骨骼肌含量丰富，其mRNA表达产物是APN低亲和受体；脂联素受体2(AdipoR2)，主要在肝脏表达，其mRNA表达产物是APN中等亲和受体。AdipoR1和AdipoR2的结构高度相关，存在66.7%的同源性，均为包含7个穿膜区域的蛋白，与G蛋白偶联受体家族的布局相反，氨基端在细胞内部，羧基端在细胞外部[9]。APN与其受体结合后，通过激活AMP激酶和PPAR-α配体的活性，参与糖、脂代谢及炎性反应等病理生理过程，从而发挥抗动脉粥样硬化、增强胰岛素敏感性和脂肪酸氧化等多种重要生物学功能[10]。NASH患者APN和肝脏adipoR的mRNA表达水平显著低于单纯性脂肪肝患者[11]。NAFLD大鼠模型亦提示，APN和肝脏adipoR2 mRNA降低与NAFLD密切相关。而以高脂餐诱导出C57BL/6J大鼠的肥胖与IR，证实肝脏APN水平、adipoR1和adipoR2 mRNA表达均下降[12]。以上研究均提示肝脏adipoR1和adipoR2表达异常可能参与了NAFLD的形成与发展。

1.2 脂联素基因结构及单核苷酸多态性(SNPs)

人脂联素基因位于染色体3q27，全长约17 kb，由3个外显子和2个内含子组成。该基因转录由接近5′端的胞嘧啶开始，而多肽编码区域则从外显子2起始处开始，于外显子3起始处结束；启动子区包括5侧翼区、外显子1和内含子1，未发现TAT盒子，该区域存在MS、T2DM和冠心病的易感位点。正常人脂联素基因序列中已发现10余种常见的SNPs和一些少见的错义突变。人脂联素基因SNPs可通过影响脂联素基因转录或表达，影响APN水平而致病。脂联素基因的部分突变与APN水平、IR和T2DM密切相关，其中-11377 C>G、+45T>G和+276 G>T是脂联素基因中研究最多的3个SNP位点[13]。

2 APN与NAFLD

迄今为止，NAFLD的发病机制在很大程度上尚未完全阐明，目前被广泛接受的是“二次打击”学说。该学说认为初次打击主要是肝细胞脂肪变性，IR使肝脏对各种损伤和炎性反应的易感性增高；进而引起慢性氧化应激因子的释放，以及线粒体功能异常等因素形成二次打击，最终进一步诱导发生肝炎性坏死及纤维化；而IR始终贯穿于“二次打击”。NAFLD大鼠发生IR和血清APN水平降低，并通过一定机制参与了炎性反应，进而影响了NAFLD的发生、发展[14]。NAFLD是与IR密切相关的疾病，而APN水平与IR程度呈负相关，推测APN可能参与NAFLD发病，低脂联素血症对NAFLD的发生可能起着重要作用[15]。

APN分泌与其他脂肪细胞因子不同，其分泌与脂肪含量呈负相关，尤其在T2DM、肥胖和NAFLD患者中，血清APN水平往往低于正常值。30例NAFLD患者IR显著高于对照组，而血清APN水平和肝活检标本中APN平均吸光度值均显著低于对照组[16]。高脂饮食饲养的小鼠血清APN水平显著低于普通饮食饲养的小鼠[17]。NAFLD存在肝组织炎性反应和肝纤维化发生的倾向，而APN具有一定的抗肝纤维化保护作用。NAFLD患者APN水平下降越明显，则肝纤维化程度越严重[18]。以上研究结果均提示，低脂联素血症可导致脂肪在肝脏堆积、糖脂代谢紊乱和肝纤维化发生等。

APN可通过影响肝脏脂肪代谢、炎症因子产生和周围组织对胰岛素的敏感性等，阻断对肝脏的初次打击及二次打击，从而抑制NAFLD的形成与进展。脂联素转基因小鼠的血浆TG和游离脂肪酸(free fatty acids, FFA)较对照组均明显下降，肝脏脂肪沉积明显减轻[19]。对NAFLD患者进行罗格列酮干预，发现罗格列酮组IR、血糖、血脂、肝功能和血清APN的改善优于对照组[20]。高脂饮食诱导的NAFLD大鼠中，罗格列酮组的APN mRNA和蛋白表达均较模型组增高[21]。吡格列酮亦可改善NAFLD大鼠的IR，提高APN水平及其受体表达[22]。推测罗格列酮和吡格列酮作为PPARγ激动剂，与PPARγ结合后，可提高APN水平，降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)产生和提高胰岛素敏感性，抑制外周脂肪组织分解，减少肝脏FFA和TG蓄积，从而改善NAFLD。对NAFLD患者进行盐酸二甲双胍干预，亦发现盐酸二甲双胍可能通过促进脂联素基因表达和抑制TNF-α基因表达来调节脂肪代谢，从而改善肝细胞脂肪变性和炎性反应，发挥其对NAFLD的干预作用[23]。

3 脂联素基因多态性与NAFLD

近年来关于脂联素基因多态性与NAFLD的相关性研究较少，且与NAFLD的发病易感性并不一致。脂联素SNP-11377C/G和+45 T/G与NAFLD患者的APN水平降低相关[24]。脂联素SNP276T/T和SNP45G/G基因型可能是我国汉族人NAFLD的易感基因[3]。选取的70例NAFLD患者中，脂联素SNP+45T/T和SNP+276G/T的NAFLD患病比例高于对照组[5]。且NAFLD患者的脂联素SNPs+276和+45位点伴有肝纤维化和IR，可能参与了NAFLD的发病机制[4]。亦有脂联素SNPs T45G与NAFLD的发病易感性不相关[25]。上述研究结果的不同，很可能与种族、目标人群、研究方法和脂联素基因变异对表型的影响作用未能突出等因素有关。为进一步研究脂联素基因多态性与NAFLD的相关性，可考虑脂肪分布状态，将NAFLD患者分为非肥胖与肥胖进行大样本研究。

4 展望

综上所述，NAFLD是MS累及肝脏的表现，具有MS各组分聚集的特征。APN具有增强胰岛素敏感性、减轻炎性反应和改善肝细胞脂肪变性等多种作用。国内外研究均表明，APN与NAFLD存在密切关系，而脂联素基因多态性与NAFLD研究结果并不一致。因此，从脂联素基因多态性入手阐明NAFLD病因学特点，寻找NAFLD可能的易感基因和保护基因，提高对NAFLD发病机制的认识，从而将有可能从基因水平上成为NAFLD防治的新靶点，为该疾病的诊断与治疗提供新的途径，更有效降低NAFLD和心脑血管疾病发生，提高人们生活质量。

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Adiponectin level, its gene polymorphism and nonalcoholic fatty liver disease

YE Yao, YU Jian*

(Dept. of Endocrinology, Affiliated Hospital of Guilin Medical College, Guilin 541001, China)

Adiponectin(APN) is a newly discovered adipocytes-secreted protein having extensive biologic effects in anti-inflammatory and in the regulation of lipid metabolism and insulin sensitivity, which may inhibit the development of nonalcoholic fatty liver disease. A large number of alleles single nucleotide polymorphisms (SNPs) appear in promoter region of adiponectin gene sequence of human. Some SNPs are positively correlated with NAFLD, which are likely to provide a new marker for the early diagnosis and therapy of NAFLD.

adiponectin; single nucleotide polymorphisms; nonalcoholic fatty liver disease

2014- 01- 06

2014- 03- 24

广西壮族自治区卫生厅科研课题(Z2012398)

*通信作者(correspondingauthor)：duduyu1623@qq.com

1001-6325(2014)09-1285-04

R 575.5

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