非酒精性脂肪性肝病与维生素D关系研究进展
2021-01-02梁子荣
谢 艳,梁子荣,王 钧
非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是指以肝细胞脂肪变性和脂质沉积为特征的临床病理综合征,其后期可出现肝硬化、肝功能衰竭及原发性肝癌等一系列肝脏损害的临床表现,并与心血管疾病、糖尿病、慢性肾脏病、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征及胃肠道肿瘤的发生密切相关,严重危害人类健康[1]。据一项荟萃分析统计发现,NAFLD 在全球患病率高达25.24%,患病率最高的地区是中东(37.19%)和南美洲(30.45%),其次 是亚洲(27.17%)、北 美洲(24.13%)、欧洲(23.17%)和非洲(13.48%)[2]。随着我国经济发展,居民生活方式的改变,NAFLD 患者的增加已成为主要的公共卫生问题之一。有研究指出,我国NAFLD 的患病率高达29.2%,这提示防治该病面临严峻形势[3]。目前,有关NAFLD 的发病机制至今仍不明确,但近年来大量的研究表明(vitamin D,VitD)的抗炎、抗氧化以及抗纤维化作用参与了NAFLD 的发生和发展,补充VitD 也可以辅助治疗NAFLD[4]。本文就VitD 与NAFLD 的相关关系做系统综述,为临床医师初步了解VitD 在NAFLD的作用价值提供参考依据。
1 VitD缺乏与NAFLD的相关性
越来越多的实践研究证据发现,VitD 缺乏与NAFLD 具有一定的相关性。Stein 等[5]在动物实验研究中发现血清25‑羟维生素D[25(OH)D]水平下降不仅会使体质指数增加, 而且会导致缺乏VitD 肥胖大鼠的NAFLD 进展加快。同样有学者研究也发现,血清低VitD 水平与NAFLD 发病相关。黄金华等[6]发现 NAFLD 患者存在 25(OH)D 缺乏, 且低 25(OH)D 水平与 NAFLD 显著相关。Wang 等[7]也同样发现,NAFLD 受试者的 25(OH)D 水平降低,VitD 缺乏患者患有NAFLD 的风险高于VitD 水平正常的人群。另外研究还发现,NAFLD 肝纤维化的发生和发展与血清25(OH)D 关系紧密。血清25(OH)D 水平越低,老年NAFLD肝纤维化程度越高[8]。
2 VitD的来源、代谢及生理作用
人体的VitD来源可以分为两条途径:①内源性途径(主要来源),其合成途径是人体皮肤被紫外线照射以后,皮肤中7-脱氢胆固醇经光化学作用转化为VitD3;②外源性途径(次要来源),通过人体摄取一些含钙丰富的食物,如动物肝脏、蛋黄、牛奶等。VitD3经过肠道淋巴管吸收进入人体血液循环,皮肤合成的VitD3直接进入血液循环,再通过血浆中的VitD 结合蛋白(vitamin D binding protein,VDP)结合被转运到肝脏,在肝脏内被25‑羟化酶羟基化合成 25‑羟基维生 D3(25‑OHD3),后者与 α 球蛋白结合后转运至肾脏,经1‑羟化酶再次羟化合成1,25(OH)2D3。1,25(OH)2D3与 VitD 受体(vitamin D receptor,VDR)结合最终发挥生物学效能[9]。VitD 通过在肝脏表达的VDR 介导细胞内信号[10]。据不完全统计,VDR 参与调节超过200 个基因,包括葡萄糖和脂质代谢、炎症、细胞增殖与分化和凋亡[11]。Barchetta 等[12]发现, 人类肝脏 VDR 表达和 NAFLD组织学严重程度负相关,独立于其他代谢参数,如体质指数(BMI) 、胰岛素抵抗或脂联素。因此,VitD 在NAFLD 中发挥的独特作用机制为进一步干预该病的发生具有一定的价值。
既往的研究表明,VitD的生理作用主要是参与血钙及骨盐代谢稳态的调节。VitD 主要用于组成和维持骨骼的强壮。其被用来防治儿童的佝偻病、成人的软骨症及关节痛等。患有骨质疏松症的人通过添加合适的VitD 和镁可以有效的提高钙离子的吸收度。最近的研究表明VitD 有广泛而十分重要的生理作用,VitD 缺乏与冠心病、慢性阻塞肺疾病、支气管哮喘、糖尿病及恶性肿瘤有关[13-17],由此可见,VitD 具有十分广泛的作用,值得引起研究者的关注及深入探讨。
3 NAFLD的经典发病机制
目前世界上公认的NAFLD的发病机制是“多次打击”理论[18]:第1次打击是胰岛素抵抗主导的肝脏脂肪蓄积和肝脏细胞变性;第2 次打击是各种氧化代谢产物。在脂肪细胞因子、脂质过氧化、炎症因子等参与下,导致脂肪变性的肝细胞发生炎症、坏死甚至纤维化;第3 次打击是肝脏免疫系统紊乱导致肝脏纤维化、肝硬化。近年大量的研究表明VitD 参与了NAFLD 的发病和发展。因此,研究清楚VitD 参与NAFLD的发病机制具有重要的临床意义。
4 VitD在NAFLD发病机制中的作用
4.1 VitD 参与免疫炎症反应影响NAFLD 的发病机制 研究表明,低水平VitD 作为独立因素加重NAFLD 的脂肪变形、组织炎症及纤维化的程度[19]。VitD在抑制免疫炎症的途径可能有调节自噬功能、降低氧化应激、减少白细胞分化和激活[20-22]。VitD可以增强保护性固有免疫反应和调节适应性免疫性反应[23-24]。具体分3 个途径:①VitD 可以通过直接或间接作用影响T 淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞来调节免疫应答。VitD 影响T 淋巴细胞的作用主要是调节Th1 细胞(分泌IL‑2)和Th2 细胞(分泌 IL‑4,IL‑5)的增值分化。②VitD 能抑制 Th‑17 细胞分泌促炎因子IL‑17,进而降低炎症反应[25]。③树突状细胞(dendritic cells,DC)作为抗原提呈细胞,在启动CD4+T 细胞应答方面发挥重要作用,而VitD作用于DC,是通过抑制其分化产生炎症因子(如IL‑12)发挥抑制炎症反应作用的。另外,其它一些炎症因子也在NAFLD 中发挥一定的作用。如核因子‑κB (nuclear factor-κB, NF‑κB) 是一种细胞核转录因子,在动物实验中发现高脂饮食或蛋氨酸与胆碱缺乏饮食诱导的NAFLD 小鼠肝脏组织中,均发现 NF‑κB 的表达增加[26-27]。Crespo 等[28]在肥胖型非酒精性肝炎患者的研究中发现,非酒精性肝炎患者肝脏TNF‑α 及TNF‑α 受体的基因表达增加,且与肝脏炎症严重程度相关。因此,未来的药物研发可以通过靶向干扰发病的一个或多个环节,为治疗全球发病率最高的NAFLD治疗带来新突破。
4.2 VitD 参与胰岛素抵抗影响NAFLD 发病机制 有文献报道,几乎所有NAFLD患者的周围组织和肝脏均存在胰岛素抵抗,且不一定伴有糖耐量异常或者肥胖,其严重程度与NAFLD 的病情进展有关[29]。因此,胰岛素抵抗参与了NAFLD 的发生发展,其在NAFLD 的具体发病机制有可能是不同的。有研究证实,通过补充VitD 可以改善胰岛素抵抗,提高胰岛素敏感性。1,25(OH)2D3可以直接抑制3T3‑L1前体脂肪细胞向脂肪细胞的分化,从而发挥其抗脂肪形成的作用,减少周围组织的胰岛素抵抗[30]。Maestro 等[31]对 U‑937 人幼单核细胞的研究发现,1,25‑(OH)2D3(1×10‑8mmol/L)可增加人胰岛素受体基因转录活性,强化了胰岛素对葡萄糖的氧化作用,改善胰岛素抵抗。Norman等[32]研究发现,VitD缺乏影响胰腺β的胰细胞岛素分泌功能而影响胰岛素抵抗。总之,VitD及其活性成份能抑制脂肪细胞分化形成、增加胰岛素受体基因转录活性及影响胰细胞岛素分泌功能等,从而改善胰岛素抵抗作用。
4.3 VitD 参与肠道菌群影响NAFLD 发病机制 肠道菌群是人体最复杂而微妙的微生态系统,在人体中发挥着免疫保护、吸收营养、维持肠道黏膜屏障、防癌抗癌等重要作用[33],调控着人体的能量代谢和脂肪沉积,进而会影响相关代谢性疾病的发生发展[34]。肠道菌群失调会导致代谢综合征和NAFLD的发生,而VDR 在回肠中高表达。因此,VitD 通过调节肠道微生态来影响NAFLD 的发生,具体机制是由VitD 与VDR 结合上调小肠潘氏细胞特异性的a‑防御素5、小肠紧密连接相关基因的表达、调节肠道菌群屏障完整性,实现肠道微生态系统菌群的多样性[35]。可见,VitD 是通过参与肠道微生态稳态而参与到影响NAFLD 发病过程中。因此,未来有待进一步深入研究VitD 和肠道菌群是如何协同调控代谢性疾病的发生发展。
5 补充VitD对NAFLD患者的影响
有流行病学研究证实,NAFLD 患者相比一般人群而言,更容易缺乏VitD,且游离VitD 水平与肝脏纤维化程度成正比[36]。研究表明,补充日常剂量VitD 可以改善NAFLD 患者的胰岛素抵抗并对心血管系统有积极作用[37-38]。Della Corte 等[39]对NAFLD患儿的单中心研究发现,VitD 可改善NAFLD 患儿胰岛素抵抗、脂质代谢,降低肝星状细胞活性与纤维状胶原含量,表明VitD 可能对NAFLD 患者具有潜在治疗作用。也有研究与上述报道结论相反,认为低风险与高风险的NAFLD患者VitD水平之间没有差异,不会影响到NAFLD[40]。由此可见,补充VitD 是否对NAFLD 患者有影响仍然存在一定的分歧,有待未来开展更高质量的循证医学证据进一步阐明两者关系。
6 小结与展望
目前,有大量文献报道VitD 在NAFLD 发病机制中发挥着一定的作用,同时也受到越来越多业界学者们的关注,但是具体发病机制仍然不是很明确。另外,通过补充VitD 对于防治NAFLD 的发生作用也存在争议,但这些研究对于未来深入了解VitD在NAFLD的作用具有重要意义。随着VitD参与NAFLD 发病机制的研究不断深入,VitD 将在防治NAFLD中发挥越来越重要的临床价值。