二甲双胍在非酒精性脂肪性肝病治疗作用中的研究进展

王 倩，吴鹏波，柳 健，谭诗云

武汉大学人民医院消化内科，湖北 武汉 430060

二甲双胍在非酒精性脂肪性肝病治疗作用中的研究进展

王 倩，吴鹏波，柳 健，谭诗云

武汉大学人民医院消化内科，湖北 武汉 430060

近年来非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)发病率高，危害大，已成为全球公共卫生问题，临床暂无有效的治疗药物。二甲双胍可增强胰岛素敏感性，进而改善胰岛素抵抗，现已普遍认为胰岛素抵抗是导致肝脏脂质过度沉积的原发原因。目前国内外已有众多临床试验支持二甲双胍对NAFLD的治疗作用，本文就二甲双胍针对NAFLD的临床治疗研究进展作一概述。

二甲双胍；胰岛素抵抗；非酒精性脂肪肝病

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是指除酒精和其他明确的肝损伤因素外所导致的，以弥漫性肝细胞脂肪变为主要特征的代谢综合征。虽然多数NAFLD患者仅表现为肝脂肪变性而没有明显的临床症状，但有30%可进展为非酒精性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)，甚至发展为肝纤维化、肝硬化，严重者肝功能衰竭及肝细胞癌[1]。尽管导致NAFLD脂质代谢异常机制尚未明确，但其发病者多伴有中心性肥胖、2型糖尿病及脂质代谢紊乱，因此胰岛素抵抗被认为是导致肝脏脂质过度沉积的原发原因[2]。但对于NAFLD目前暂无特异有效的治疗药物。

二甲双胍作为胰岛素增敏剂，临床上主要用于治疗2型糖尿病(type 2 diabetes，T2MD)，但近年来认为二甲双胍可能通过激活AMPK信号系统发挥多方面的代谢调节作用。二甲双胍对NAFLD有一定的治疗作用，但其治疗作用机制尚未明确。本文就二甲双胍在NAFLD治疗中的研究进展作一概述。

1 NAFLD的发病机制

1.1 胰岛素抵抗及遗传易感性与NAFLD根据NAFLD形成的病理生理改变，目前提出的“二次打击”学说被广泛接受，第一次打击主要是胰岛素抵抗，发生胰岛素抵抗时，脂肪组织分解作用加强，另加上脂质摄入异常如高脂饮食、高脂血症及外周脂肪组织动员增加，促使游离脂肪酸进入肝脏增多，引起良性的肝细胞内脂质沉积。此外，遗传易感性与NAFLD发病关系密切，Kathirvel等[3]研究发现，利用转基因小鼠使肝细胞CYP2E1基因过表达并给予高脂饲养，结果检测到较高的空腹胰岛素水平及胰岛素信号下降指标。

1.2 氧化应激及细胞自噬与NAFLD第二次打击主要是氧应激和脂质过氧化，是疾病进展的关键。氧化应激状态是指活性氧及其代谢产物的产生超过对其防御或去毒能力，即促氧化和抗氧化之间的动态平衡失调，各种不同病因引起氧游离基或活性氧形成增多及脂肪酸氧化障碍，导致肝细胞脂质沉积。近年来研究发现细胞自噬也与NAFLD发病密切相关，Vescovo等[4]对丙肝患者肝活检标本进行自噬检测及利用体外细胞培养的方法，研究发现自噬水平与肝脂肪变性呈负相关，提示细胞自噬可抵抗病毒引起的肝细胞脂肪变性。Song等[5]研究发现二甲双胍可通过恢复SIRT1信号通路介导的自噬机制来减轻肝细胞脂肪变性，二甲双胍上调SIRT1表达通过PRKA非依赖途径完成。

2 二甲双胍对NAFLD的治疗作用

NAFLD与胰岛素抵抗之间存在复杂因果关系，胰岛素抵抗导致的脂质代谢异常是脂肪肝形成的“二次打击”学说中的第一次打击，也被认为是导致NAFLD肝脏肝细胞脂质过度沉积的原发原因，胰岛素抵抗参与NAFLD疾病的发生发展[2]，因此，改善胰岛素抵抗的胰岛素增敏剂被用来治疗脂肪肝病，二甲双胍是临床应用较常见的胰岛素增敏剂。

2.1 临床前实验通过研究胰岛素抵抗并伴有NAFLD小鼠，得出二甲双胍对肝脂肪变性有治疗作用的早期证据。Lin等[6]是最早利用先天肥胖ob/ob小鼠肝脂肪变性模型来研究二甲双胍在NAFLD中的治疗作用，他们研究发现给予二甲双胍治疗能减轻小鼠肝脂肪变性，减轻肝细胞脂肪沉积及降低ALT肝功能生化水平。随后国内学者黄邀等[7]将雄性SD大鼠随机分为三组(I组：正常饮食组，Ⅱ组：高脂饮食组，Ⅲ组：二甲双胍干预组，剂量为250 mg/次，2次/d)，饲养10周后进行检测，发现高脂饮食组较正常饮食组肝细胞呈弥漫脂肪变性，肝小叶内可见炎性细胞浸润，而二甲双胍干预组肝组织少数脂肪变性；对三组大鼠肝功能生化指标检测发现Ⅱ组AFT、TG、FFA等高于I组，Ⅲ组指标均低于Ⅱ组。Kita等[8]在蛋氨酸-胆碱缺乏的高脂饮食诱导的NAFLD C57BL/6小鼠模型中研究发现，二甲双胍不仅能改善小鼠肝脂肪变的进展，降低肝组织炎症反应，而且可以减少肝组织活化的肝星状细胞生成及抑制肝纤维化基因的表达。Tajima等[9]曾将实验用C57BL/6小鼠分为标准对照组、高脂饮食组及高脂饮食+二甲双胍治疗组，进行为期60周的观察，发现高脂饮食组小鼠体质量高于标准对照组，而二甲双胍治疗组小鼠体质量低于高脂饮食组；研究还发现经二甲双胍治疗后血糖水平较单纯高脂饮食组降低，且生化检测高脂饮食组ALT水平较标准对照组高，而高脂饮食+二甲双胍组AST水平明显低于单纯高脂饮食组。在最近的一项利用体外培养HepG2肝癌细胞研究中，Song等[5]将细胞分为2组，其中一组用2.0 mmol/L油酸诱导肝细胞脂肪变，另一组加油酸诱导前2 h先用0.5 mmol/L二甲双胍对HepG2细胞进行预处理，结果显示二甲双胍可逆转油酸抑制的SIRT1表达及激活SIRT1介导的自噬机制，从而减轻肝细胞内脂质沉积，推测二甲双胍可能通过恢复SIRT1介导的自噬反应来治疗NAFLD。该实验进一步将ob/ob小鼠分为3组，一组给予标准饮食，一组给予300 mg/kg二甲双胍腹膜内注射，一组给予热量限制(3 g/d)，4周后热量限制组和给予二甲双胍治疗组小鼠体质量显著减轻，此外，两组均上调SIRT1表达及刺激自噬反应。El-Lakkany等[10]利用高脂饮食造非酒精性脂肪肝大鼠模型评估二甲双胍对NAFLD治疗作用，给予二甲双胍剂量为150 mg/kg，20周后发现给予二甲双胍治疗组大鼠血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、γ谷酰基转移酶(γ-GT)、胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白(VLDL)等指标改善，同时肝脂肪变性、肝小叶炎症反应减轻。

2.2 临床研究Marchesini等[11]在2001年首次对14例不伴有糖尿病的NAFLD患者给予二甲双胍治疗(500 mg/次，3次/d)，6例拒绝进行二甲双胍治疗的NAFLD患者作为对照组，评估指标包括通过血糖钳技术测胰岛素抵抗水平和超声测量肝脏体积，结果显示二甲双胍治疗可显著减小肝脏体积，提高胰岛素敏感性及降低转氨酶等肝功能水平。然而Duseja等[12]比较二甲双胍对NAFLD为期6个月的治疗效果发现并不能降低患者体内ALT水平。Shields等[13]实施一项随机对照研究，试验组中10例NAFLD患者进行规范化饮食，体育锻炼，同时给予二甲双胍治疗，对照组中9例NAFLD患者也进行规范化饮食、体育锻炼，同时给予安慰剂治疗，结果发现二甲双胍治疗组对比安慰剂组能够改善NAFLD患者的肝功能水平及肝脂肪变性，然而此项研究样本量小，随访时间短且二甲双胍用量较低。但Shargorodsky等[14]通过随机对照试验对63例NAFLD患者研究发现二甲双胍治疗后仅能暂时降低血ALT水平。Sofer等[15]在另一随机试验中发现，安慰剂组并不能改善NAFLD患者肝功能,而随访2个月后检测到二甲双胍治疗组NAFLD患者生化指标改善，其中转氨酶及C反应蛋白指标降低。Shavakhi等[16]利用64例非酒精性脂肪肝炎患者进行一项随机双盲临床试验，发现二甲双胍联合益生素较单独服用二甲双胍更能改善肝功能降低转氨酶水平。Liu等[17]在体内外实验证明二甲双胍通过抑制脂滴合成蛋白表达可预防肝脂肪变性。Zhuang等[18]也证实二甲双胍治疗能够改善NAFLD患者临床表现及降低AST、ALT、TG等生化水平。然而Rana等[19]将98例超声诊断为NAFLD的患者随机分为3组，Ⅰ组给予二甲双胍，Ⅱ组给予罗素伐他汀，Ⅲ组给予吡咯列酮，研究结果发现Ⅱ组比Ⅰ组及Ⅲ组治疗后能改善NAFLD患者体质量指数(BMI)、降低空腹血脂、减轻异常升高的肝酶学，但二甲双胍治疗组并不能有效治疗NAFLD。

3 机制及安全性

目前，二甲双胍治疗NAFLD的机制尚未完全明确，二甲双胍能快速降低2型糖尿病的血糖，其主要作用机制为抑制肝葡萄糖输出，也可改善外周组织对胰岛素的敏感性，增加肌肉等组织对葡萄糖的摄取和利用，同时减少脂肪组织的脂肪酸氧化。分子水平上，二甲双胍可通过激活一磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)信号系统而发挥多方面的代谢调节作用，活化的AMPK可抑制糖异生和脂肪合成，增加肌肉组织的葡萄糖摄取及加速肝脏组织及脂肪组织的脂肪酸氧化[20]。而且Liu等[17]也已通过实验得出二甲双胍可能通过抑制脂滴合成蛋白表达，减少肝细胞脂肪酸的堆积，从而阻止肝脂肪变性。现有研究[21]已经证明下调磷脂酶A2 mRNA表达及线粒体的保护作用也可能是二甲双胍在NAFLD中的治疗机制。Fruci等[22]最近在一项体外实验研究发现二甲双胍可通过降低血液单核细胞Toll样受体4( Toll-like receptor 4，TLR4)水平，从而减轻这些细胞在发生NAFLD时进入肝脏后启动的炎症反应。有文献[23]报道体质量减轻可使NAFLD患者情况得到改善，推测其也可能是药物治疗NAFLD的机制，然而二甲双胍对减轻体质量效果较小。

二甲双胍是世界范围内广泛使用的药物之一，其最常见的副作用是胃肠道反应，有1%～30%的患者可能出现腹胀、腹泻、恶心及口腔异味，但进餐时服药、从小剂量开始逐渐增加剂量，可减少消化道不良反应。二甲双胍造成皮肤过敏及低血糖的风险较低。乳酸酸中毒为其最严重的副作用，但极少发生[24]。

综上所述，已有众多实验研究及临床试验支持二甲双胍对NAFLD患者有治疗作用，如能改善肝组织化学水平及代谢综合征。但是二甲双胍对肝组织学影响仍存在一定争议[25-26]。因此，目前暂不推荐二甲双胍作为NAFLD患者治疗的一线用药[23]。然而二甲双胍可通过改善胰岛素抵抗、调节代谢及炎症反应、减轻体质量等改善NAFLD，此外二甲双胍还可用于糖尿病、代谢综合征及肥胖的治疗，降低糖尿病患者继发肝癌风险及心血管病的发生率[27]。因此二甲双胍对NAFLD合并T2MD患者可作为一线治疗药物，但需要更多临床研究及组织学观点评估二甲双胍对治疗NAFLD发生、发展的有效性。随着对NAFLD发病机制的不断深入研究，新的治疗药物也在不断涌现，当前二甲双胍对NAFLD的远期治疗效果及安全性需要进一步更多临床试验验证，而更多NAFLD发病机制和有效药物需继续深入实验研究进而指导临床实践，此外，更多与NAFLD疾病相关的发展结果(如非酒精性脂肪肝炎、肝纤维化、肝硬化、肝细胞癌等)也亟待解决。

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(责任编辑：王全楚)

Research progress of metformin in the treatment of non-alcoholic fatty liver disease

WANG Qian, WU Pengbo, LIU Jian, TAN Shiyun

Department of Gastroenterology, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430060, China

In recent years, the incidence of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) has been increasing and its harm is serious. However, there is still no effective therapy for NAFLD patients in the clinical. Metfomain can enhance the sensitivity of insulin and then ameliorate insulin resistance. Now is generally accepted that the development of NAFLD seems to be mainly determined by insulin resistance. Recently, several clinical trials have supported the beneficial role of metformin in the NAFLD patients. This review described the mechanism of NAFLD and the clinical research progress of metformin in NAFLD.

Metformin; Insulin resistance; Non-alcoholic fatty liver disease

王倩，在读硕士研究生，研究方向：非酒精性脂肪性肝病。E-mail：1028578861@qq.com

谭诗云，主任医师，教授，博士生导师，研究方向：非酒精性脂肪性肝病。E-mail：tanshiyun@126.com

10.3969/j.issn.1006-5709.2017.03.028

R575

A 文章编号：1006-5709(2017)03-0348-04

2016-06-11