非酒精性脂肪性肝病的研究进展

张海峰(综述)，薛明明(审校)

(内蒙古医科大学基础医学院，呼和浩特010110)

非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)是以患者虽然无过量饮酒史，但是肝实质细胞却出现脂肪变性和脂肪堆积为病理特征的慢性肝脏疾病［1-3］。研究表明，大约 10%的NAFLD患者会发展为非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholci steatohepatitis，NASH)，而 这 些NASH患者中又约有20%在10 年内发展为肝硬化［1，3-5］。据报道NAFLD在发达国家的发病率较高，其中成人发病率为30%、儿童发病率 13%［5］。目前虽然临床上一些疗法能够改善肝脏功能学和组织学的一些参数指标，但是关于NAFLD的确切治疗方法还没有建立。近年来，NASH已成为健康体检人群肝酶学异常的常见原因，并成为肝硬化前期病变之一，因此对NAFLD的研究也越来越受到人们的重视［5］。现对NAFLD的研究进展进行综述。

1 动物模型

NASH 动物模型有很多种，包括基因突变类，如db/db小鼠(一种Ⅱ型糖尿病模型小鼠)或ob/ob小鼠(一种肥胖小鼠);还有一类也是目前使用最多的高脂饮食造成的NASH模型［6-8］。研究表明，NASH的发病与饮食有很高的相关性［6］。给小鼠喂饲不同饲料可以使它们产生具有不同特点的NASH。如蛋氨酸胆碱缺乏(methionine and choline-deficient，MCD)饮食饲养周期短，成功率高，重复性好，缺点是在表型和发病机制上均不能模拟代谢综合征相关NASH;而普通高脂饲料主要的病理特征和NASH患者很相似，缺点是饲养周期长［2，9-13］。MCD饲料的成分包括蔗糖、玉米油、糊精、纤维素、多种蛋白、维生素、矿物质元素以及高糖高脂(40%糖分，10%脂肪)，但缺少蛋氨酸和胆碱［13-15］。蛋氨酸和胆碱是肝细胞β氧化以及极低密度脂蛋白合成的重要因子。文献报道，大鼠或小鼠喂养MCD饲料均会出现体质量下降(造模10周体质量下降高达40%)［5］。随着体内脂肪组织的减少，肝脏体积也同比例下降，因此肝质量/体质量的比值没有增加［16-18］。MCD能很快引起啮齿类脂肪性肝炎的发生。组织学分析显示，进食MCD饲料3 d后即出现肝脏炎症反应，1～2周后中央汇管区出现严重的脂肪变性，2周后出现炎症坏死，随着造模的时间延长开始出现纤维化［19］。肝细胞炎性浸润包括淋巴细胞和白细胞浸润。由于肝内脂质氧化酶、细胞色素 P450(CYP)2E1、CYP4A10和 CYP4A14(mRNA、蛋白和活性)水平上调以及全身胰岛素敏感造成血糖下降，造模3周后肝内过氧化物水平升高［20］。

文献报道，MCD饲料喂养啮齿类动物造模的严重程度与动物品系和性别等有关，这也反映了NASH患者因个体差异出现的多种表型［3］。动物模型是研究NASH相关的炎症反应、氧化应激及纤维化的一个很好的模型，但是不能反映NASH患者所有的病理特征。与脂肪肝患者的症状相反，MCD小鼠非常瘦弱，血清中三酰甘油水平较低，肝指数(肝质量/体质量)也有所下降，同时肝脏脂肪变性的组织学分布与NASH患者也不相同［21-23］。MCD动物模型与人类NASH的最大不同就是代谢特点不同，即胰岛素、瘦素和葡萄糖水平下降，血清脂联素水平下降，动物胰岛素敏感。

2 发病机制

2.1 胰岛素抵抗(insulin resistance，IR) IR可能是导致肝脏脂肪性变的关键因素之一［24］。IR是指胰岛素的靶器官和组织对胰岛素生物学效应的反应性降低或者消失所产生的一种临床病理状态，即正常的胰岛素浓度不能发挥应有的生物学效应，通常表现为高胰岛素血症［25-26］。目前胰岛素抗性不仅被认为涉及到肝脏脂肪性变，更被认为贯穿于多种代谢类综合征中［25］。胰岛素发挥作用主要与胰岛素受体前浓度、受体及受体后浓度相关［26］。磷脂酰肌醇3-激酶是肝脏胰岛素信号转导中的主要通路。胰岛素首先与位于细胞表面的胰岛素受体结合并激活β-亚基的酪氨酸蛋白激酶，然后酪氨酸蛋白激酶使胰岛素受体底物蛋白中特定的酪氨酸残基发生磷酸化，磷酸化的胰岛素受体底物能够与特定结构域的信号分子结合，从而活化细胞信号转导中起关键作用的多个分子，最终调节细胞的代谢、生长和分化［27］。而胰岛素新信号转导通路受损或减弱被认为是导致IR的主要原因。NASH的形成和发展中涉及脂质特别是三酰甘油的蓄积，而IR是导致肝细胞内三酰甘油蓄积的重要致病因素［28］。一方面胰岛素是调节血糖稳定和促进合成代谢的主要激素，能够有效抑制脂肪分解，降低血液中游离脂肪酸(free fatty acid，FFA)浓度，而IR导致外周脂肪分解增加和血液中FFA增多，同时瘦素水平升高，瘦素也可以促进外周脂肪组织分解释放FFA，从而促使肝脏中摄取过多的FFA，引起血脂紊乱。另一方面高胰岛素血症导致糖降解加速，从而使脂肪酸合成过多，极低密度脂蛋白合成不足或者分泌减少，导致三酰甘油蓄积在肝细胞内［27］。

2.2 过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptors，PPARs) PPARs是由配体激活的核转录因子，PPARs有 3 种亚型，分别为 PPARα、PPARβ/δ和PPARγ，均属于核激素受体超家族成员，目前认为PPARα在NASH的过程中发挥重要作用［29］。PPARα的转录激活依赖于与其相应配体的结合。在肝脏中，PPARα通过调控脂肪酸氧化相关基因表达，调节肝脏中脂肪细胞分化、脂质存储、转运和脂肪酸氧化［30］。目前人工合成的PPARα配体已用于治疗高脂血症。PPARα激动剂通过活化磷酸腺苷激活的蛋白激酶促进胰岛素敏感的脂肪组织摄取和存储FFA，同时抑制脏脂肪酸的合成［31］。而PPARα的转录受肿瘤坏死因子α的负反馈调节，文献报道NASH患者血清肿瘤坏死因子α水平显著增高，PPARα的表达则明显受抑制［32］。PPARα缺乏会导致三酰甘油在肝脏的沉积，同时引起脂质和碳水化合物的代谢紊乱。而PPARα的减少可导致与脂质代谢相关的酶基因转录水平的降低，从而使脂肪酸氧化减少，加速脂质在肝脏中的沉积，促进NASH的发生发展［30］。

2.3 内质网应激 内质网是一种重要的细胞器，也是脂肪酸代谢的第一场所，内质网应激网腔内含有大量三酰甘油合成酶、脂酰辅酶A转移酶等，参与脂肪酸代谢［33］。脂肪酸在内质网应激代谢过程中会产生一定量的活性氧类，这些活性氧类可以攻击生物膜磷脂中的不饱和脂肪酸，形成脂质过氧化物，诱发内质网应激。内质网应激中会启动3条信号通路［34］:未折叠蛋白反应(unfolded protein reaction，UPR)、内质网超负荷反应和固醇调节级联反应。①UPR最早发现于单细胞酵母中，其启动子是内质网的跨膜蛋白激酶1。在稳态下，即肌醇蛋白1(inositol protein 1，Ire1)腔内与内质网分子伴侣葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78，GRP78)结合，当内质网应激出现时，大量未折叠蛋白和错误蛋白聚集在内质网腔内，GRP78与Ire1分离，GRP78与错误及未折叠蛋白结合，帮助其正确折叠，而 Ire1释放激活，最终引发UPR。②调节蛋白翻译速率，减少进入内质网的蛋白总量。在哺乳动物细胞中内质网应激反应主要通过3种内质网跨膜蛋白介导，即Ire1，活化转录因子6和双链RNA依赖的蛋白激酶样内质网激酶跨膜蛋白质［35］。③固醇调节级联反应是由于内质网表面合成的胆固醇损耗所致。激活后，固醇调节元件结合蛋白1c表达上调，增加脂肪酸合成酶的表达，脂肪酸合成异常增多，肝脏的脂质代谢紊乱，引发肥胖和NASH［36］。

3 结语

NASH的发病机制复杂，且未完全阐明。IR、各种受体间相互作用和内质网应激等诸多因素通过氧应激和脂质过氧化损伤导致脂肪肝发生。炎症反应及纤维化形成诱发及加重NASH。随着研究的进一步深入，细胞凋亡、细胞因子、抵抗素、瘦素及PPAR-α等因素在NASH发病机制中的作用逐渐引起了人们的重视。重视NASH的发病机制研究对于NASH的预防和针对性治疗具有十分的重要意义。

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