胃促生长素和肥胖抑制素在非酒精性脂肪性肝病发展中的作用

高冰冰，郭宏华

吉林大学中日联谊医院 消化内科，长春 130033

随着人们生活节奏的快速发展，久坐不动的生活方式、缺乏体育锻炼、高热量膳食、营养失衡和不健康的饮食习惯，使得非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)发病率不断升高[1]。据统计[2]，全球NAFLD患病率为25%。中国NAFLD流行病学统计[3]显示，高龄、男性和代谢障碍是该病发生的高危因素，NAFLD已经超过慢性乙型肝炎成为我国第一大慢性肝病。为有效控制NAFLD高流行趋势，高效诊断这种常见病，当前需明确与之疾病发展相关机制并寻求有效的治疗手段。NAFLD不仅引起肝损伤并进展为肝硬化、肝细胞癌，还可以引起心血管疾病、2型糖尿病和恶性肿瘤等肝外疾病发生，总体病死率较高[4-5]。与乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性肝炎相比，NAFLD相关肝癌患者的性别差异小、往往无肝硬化背景、AFP阳性率低，临床上易漏诊失治。因此，深入探究NAFLD的发病机制，寻找新的治疗方法，规范治疗方案尤为重要。

1 NAFLD的发病机制

NAFLD被认为是一种多系统代谢功能紊乱累及肝脏的表现并伴随有多种并发症, 其确切的发病机制目前尚不完全清楚，但与一系列代谢异常有关。

1.1 胰岛素抵抗(IR) IR是指各种原因使机体对胰岛素的敏感性降低，不能有效摄取和利用葡萄糖，代偿性分泌过量胰岛素导致高胰岛素血症[6]。IR会促进机体脂肪组织降解，使大量的游离脂肪酸(free fatty acid，FFA)释放入血，导致肝细胞摄入过多脂肪酸；同时肝脏FFA 氧化能力减弱，导致脂肪肝的生成。肝细胞大量储存脂肪酸能导致线粒体和微粒体氧化超载，加重肝脂肪化[7]。

1.2 “二次打击”假说 在“二次打击”学说[8]中，第1个“打击”是FFA流向肝脏的增加；第2个“打击”涉及氧化应激、炎症、线粒体功能障碍和细胞凋亡，导致肝脏炎症和纤维化，尤其以氧化应激反应为主要影响因素。机体在高胰岛素状态的影响下，糖的代谢和降解更加紊乱，脂肪酸的合成也增加，导致肝脏内脂质蓄积，损害肝细胞代谢功能，而氧化产物则作为氧化应激反应的诱发因素，进而对肝细胞形成“二次打击”，导致肝细胞发生炎症性坏死、纤维化[8]。

除上述被广泛接受的发病机制以外，近年也涌现出一些新的理论，例如“多击打假说”，即肠道菌群和内毒素血症、肝脏内质网应激和线粒体功能障碍，甚至遗传因素等多重打击因素，共同促进了肝脂肪变性和炎症发生[9]。总结了NAFLD中细胞因子、FFA代谢、炎症和IR之间的复杂因素和相互作用。

2 胃激素与NAFLD

有研究[10]表明，由胃组织产生的相关激素在参与维持能量稳态和肥胖调节中具有多种效应，胃底基因的炎症相关基因表达水平与肝病的严重程度一致。在NAFLD患者行袖状胃切除术后，肝功能得到明显改善，可能是由于切除胃底后，产生于胃底的相关激素减少所致[11]。因此，胃被认为是导致NAFLD的重要参与者之一。胃作为内分泌器官，促成了疾病的炎症途径，并在肥胖和NAFLD的发生中发挥了传播作用[10]。但目前将胃作为内分泌器官与NAFLD发病机制的相关研究尚少。

2.1 胃促生长素(Ghrelin)与NAFLD 1999年，Kojima等[12]最早提出Ghrelin，用来描述胃中一种具有28个氨基酸的生长激素释放肽，其具有独特的N-辛酰化丝氨酸残基[13]。Ghrelin主要由胃基底部的胃黏膜层腺体的X/A细胞合成，且广泛分布于下丘脑、垂体、肾上腺、甲状腺、肝脏、脂肪组织等诸多脏器，并发挥不同的生理作用[14]。Ghrelin有2种主要循环形式：乙酰化的Ghrelin(AG，约占总Ghrelin的10%)和去酰化的Ghrelin(DAG，占总Ghrelin的90%)[15]。Ghrelin的N端第3位丝氨酸在Ghrelin辛酰基转移酶(ghrelin-O-acyl transferase，GOAT)的作用下形成Ghrelin的主要活性形式——乙酰基化 Ghrelin(AG)[16]。Ghrelin通过作用于下丘脑弓状核的黑素皮质素系统短期增加食欲，长期通过增加周围组织的脂肪导致体质量增加[9]。Ghrelin与其同源受体——生长激素促分泌素受体-1a(growth hormone secretagogue receptor 1a，GHS-R1a)结合，被确认与生长激素释放和诱导食欲密切相关[12]。实验[17]证实，将Ghrelin注射至人类和动物体内会激发饥饿感，从而增加食物的摄入量。Ghrelin系统还参与多种生理活动，如调节摄食、体质量、葡萄糖稳态、脂代谢、IR、炎症和细胞凋亡等[18]。

Ghrelin 在NAFLD中的作用体现在可促进肝脏和脂肪细胞的脂肪合成，主要通过以GHS-R1a依赖的方式增加肝脏中的脂滴数量和TG含量，进而导致肝脂肪变性[19]。AG是 Ghrelin 与 GHS-R1a 结合并发挥生理作用的基础，也是其通过血脑屏障进入中枢所必需的。AG可增加肝脏葡萄糖输出，降低胰岛素敏感性，从而导致IR[20]。最初DAG被认为是一种不活跃的Ghrelin形式[21]。最新研究[22]表明，DAG可抑制肝细胞葡萄糖释放并拮抗AG诱导的体外肝葡萄糖产量增加，增加胰岛素敏感性。

Ghrelin在NAFLD中的具体作用主要有以下几种途径。Ghrelin 通过作用于肝细胞GHS-R1a，激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)及其下游的过氧化物酶增殖物激活受体γ(PPARγ)信号通路，促进肝细胞中脂肪的合成[23]。mTOR是一种细胞内营养感受器，参与调控多种组织的能量平衡[9]，当用雷帕霉素抑制mTOR时，则可降低Ghrelin诱导的肝脂肪生成。PPARγ是脂肪生成、脂肪储存和脂质代谢的主要调节因子[24]。PPARγ可介导前脂肪细胞的分化和增殖，并促进脂肪合成，以及甾醇调节元件结合蛋白 1(SREBP1)表达，增加引起人类内脏脂肪细胞中脂质堆积。当PPARγ受到抑制后，可减弱Ghrelin的肝脂质沉积作用[22]。Ghrelin还可以通过作用于下丘脑AgRP神经元中的p53来诱导肝脂肪生成，转录因子p53不仅是一种肿瘤抑制因子，还是一种代谢调节因子，可在机体应激时激活，作为一种防御机制来抵御恶性转化[25]。研究[19]证实，p53基因敲除可影响Ghrelin对肝脂肪堆积的作用以及与脂肪储存相关酶的增加。Ghrelin还可通过上调包括羧化酶、乙酰辅酶A、脂肪酸合成酶和脂蛋白脂肪酶在内的多种脂肪储存相关酶的表达，直接刺激脂肪堆积。生理情况下，机体通过胆固醇逆向转运途径，将外周组织中过量的胆固醇转运至肝脏，这一过程依赖ATP结合盒转运体A1和ATP结合盒转运体G1，而Ghrelin可以下调后者的表达，促进细胞中胆固醇贮存[26]。另有报道[27]证实，Ghrelin的缺失可以影响TG合成过程中第一步和最后一步关键酶发挥作用，从而防止与年龄相关的肝脏重量增加和肝脂肪变性。

Ghrelin对肝脏的作用是双面的。一方面诱导肥胖并促进NAFLD，另一方面Ghrelin对肝脏炎症和肝纤维化均有保护作用[28]。Ghrelin可以减轻NAFLD诱导的肝损伤、氧化应激、炎症和细胞凋亡，并改善脂质代谢。Ghrelin通过上调脂联素水平，减少FFA和促炎细胞因子，恢复氧化还原状态，降低炎症反应，减少TG在肝脏中的积聚[29]。研究[19]发现，在NAFLD诱导期间和模型建立后给予Ghrelin，可以改善小鼠的肝功能，降低转氨酶水平，减轻氧化应激、炎症和细胞凋亡，从而恢复NAFLD影响的肝脂肪代谢。Ghrelin系统在调节肝脏自噬中也发挥重要作用。自噬在应激或炎症条件下被激活，可以调节细胞脂质代谢或改善IR状态[30]。通常自噬通过脂滴的分解和对溶酶体的动员来调节肝脂质代谢。当处于NAFLD时，自噬会减少或不变，导致异常的肝脂肪变性，并使肝细胞不能适应极端的能量需求，最终形成肝损伤[31]。实验[31]表明，Ghrelin可促进大鼠肝细胞的自噬，改善NAFLD，并可进一步防止细胞损伤发生。AG触发的mTOR激活抑制了自噬，而DAG通过激活AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)抑制mTOR磷酸化而刺激了肝细胞的自噬。AMPK的激活还可以刺激脂肪酸的氧化和酮类的生成，抑制胆固醇生成和甘油三酯的合成，从而抑制NAFLD的发生[30]。Ghrelin对肝纤维化也有保护作用，其浓度与肝组织纤维化呈正相关[9]，能减轻肝细胞炎性坏死，减少肝氧化应激、转化生长因子β1(主要的肝脏促纤维细胞因子)表达，减少肝星状细胞积累和基质蛋白合成[19]。并且，晚期纤维化患者Ghrelin水平低于轻度纤维化患者[9]。

目前，血清胆碱酯酶(BChE)基因的遗传变异被认为与肥胖和代谢综合征相关。研究[32]显示，血清BChE与血脂谱和IR呈正相关。有学者[9]认为，提高BChE活性作为间接降低Ghrelin活性的方法可能是治疗肝病的一种新方法。实验[33]表明，BChE 基因敲除的小鼠与对照组小鼠相比，血清Ghrelin水平更高，体质量增加，肝脏重量增加，脂质含量高出1倍，显示出更高水平的促炎细胞因子(如TNFα)和脂质损伤标志物(如ALT)。近年研究[34]发现的肝表达抗菌肽-2作为Ghrelin受体的内源性拮抗剂，可以有效降低体质量，改善肥胖和血糖稳态，因此该肽不仅可以作为治疗肥胖症的新靶点，也可以作为治疗肝病的新靶点。

2.2 肥胖抑制素(Obestatin)与NAFLD Obestatin是一种胃生长素基因编码的生物活性多肽，来自于Ghrelin基因的翻译后处理。Obestatin的C端甘氨酸残基带有酰胺化修饰基团，且翻译后C端的酰胺化作用是其具有生物活性的前提条件[35]。Obestatin从大鼠的胃组织产生，也可在人胃黏膜细胞及胃肠间胆碱能神经元中产生[36-37]。Obestatin在胃、十二指肠、空肠分布最集中，回肠较少，结肠无分布，与Ghrelin高度一致[38]。在胃中，产生Obestatin的细胞通常分布在黏膜的底部和腺体的基底部，其次是黏膜肌层和腺颈[39]。此外，Obestatin不仅在胃黏膜的细胞中表达，而且在肌间神经节中也有不同程度的表达，其在肌间神经节细胞中的分布为其发挥胃运动和分泌功能提供了有利条件[39]。Obestain与Ghrelin一样，也作为一种内分泌激素在血液中循环。与Ghrelin不同的是，Obestain在血浆中迅速降解，不能通过饱和的运输系统穿过血脑屏障。由于目前尚未发现明确的Obestian受体，因此其发挥作用的具体机制仍有待研究[39]。

Obestatin在神经性厌食症患者中升高，在肥胖患者中降低，因此，其水平可能反映了肥胖和胰岛素敏感性[38]，已被证实可以拮抗Ghrelin对食欲、食物摄入量、胃排空以及生长激素分泌的影响[40]。Obestatin与胰岛素敏感性呈正相关[41]，可以促进β细胞的增殖和存活，减少炎症诱导的β细胞凋亡,增加胰岛素分泌，预防高脂肪饮食诱导的脂肪组织炎症和IR。在外周细胞和组织中，Obestain抑制不同细胞类型的凋亡和促进增殖，刺激体外胰岛素生成，调节脂肪细胞功能和骨骼肌生成，诱导心肌保护，并显示抗炎和免疫调节作用[42]。关于参与这些作用的受体，最初被认为是G 蛋白偶联受体39，然而许多研究随后未能证实这一点，因此仍存在争议。最近研究[43]发现，在胰腺β细胞和脂肪细胞中，Obestatin与胰高血糖素样肽1受体结合，其有利作用可被胰高血糖素样肽1受体拮抗剂降低，然而具体的作用机制仍未被明确证实。人体循环中的Obestatin水平通常与肥胖和糖尿病呈负相关，在胰岛细胞中，Obestatin可以刺激细胞增殖和保护促炎症细胞因子介导的凋亡，表明其可能具有治疗糖尿病的潜力。Obestain还参与血压调节，并对血管内皮功能产生积极作用，实验研究[44]表明，Obestain还可以促进心脏保护作用，例如对缺血再灌注损伤的保护作用。

Khaleel等[20]对高脂饮食诱导的NAFLD大鼠给予Obestatin后可显著减轻其肝肿大，逆转高脂血症、肝脂质积聚和IR，阻止体质量和摄食的增加；同时提高循环脂联素水平和总循环Ghrelin水平，并显著增加DAG/AG比值[45]。通过作用于其特殊的肝脏受体——脂联素受体2 (adiponectin receptor 2，AdipoR2)，脂联素激活AMPK和PPARα来增强葡萄糖的利用和β氧化，并抑制脂肪生成。还可通过作用于Kupffer细胞和肝星状细胞上的AdipoR1、2，阻止核因子JB移位至细胞核来抑制肝脏炎症和纤维化[19]。因此，有理由相信，Obestatin直接通过调节Ghrelin和脂联素信号或间接通过减少食物摄入量来逆转和预防NAFLD的发展或进展。

Obestatin可逆转体质量增加、肝脂肪堆积、肝转氨酶升高和肝肿大，并消除肝脏中的脂肪空泡化，而且还能逆转高脂血症和IR，其通过多个相互关联的途径发挥作用[19]：(1)减少IR；(2)增强脂联素和瘦素肝脏信号转导；(3)增加总Ghrelin水平并抑制其酰化。Obestatin可能通过增加循环总Ghrelin水平和通过抑制GOAT活动来阻断Ghrelin乙酰化，从而抑制肝脂肪生成和预防IR[45]，这种抑制可能是由于抑制外周和肝脏IR、增加脂联素水平等机制直接或间接抑制FFA含量所致[19]，这些理论仍需进一步证实。基于现有发现，Obestatin治疗至少可以作为一种保护或逆转NAFLD的新疗法，为未来研究提供方向。

3 治疗与展望

目前，NAFLD的治疗策略主要是干预生活方式和控制代谢及发生并发症的风险，尚无特效药物。控制饮食和加强运动是改善NAFLD的有效生活方式，但由于难以实现大幅度减重且难以坚持，患者可能合并不能剧烈运动的并发症等，因此部分患者也需要药物治疗[46]。药物治疗主要针对4个方面[47]：(1)脂肪蓄积和代谢应激；(2)代谢应激后靶向氧化应激、炎症和损伤；(3)治疗途径的靶向在肠道；(4)抗纤维化治疗。药物治疗仅为对症治疗且存在不良反应风险，且并非适用于所有患者，因此对NAFLD病情的改善并不乐观。当药物和生活干预效果不佳时，还可以考虑手术治疗，如减重手术、肝移植，但手术风险和并发症难以规避。

目前，寻找副作用最小、能延缓或逆转疾病进展的新药物是治疗的关键。Ghrelin作为一种新发现的内源性促生长激素释放肽，不仅能促进生长激素释放、增加食欲，还可以通过抑制 GOAT 或使用 GHS-R 拮抗剂抑制 Ghrelin酰基化，改善IR，抑制炎症反应，抗肝纤维化和肿瘤，有望成为治疗NAFLD的新药物。Obestain具有调节脂质代谢及抗炎作用，并有预防肝脂肪变性进展的作用，在肝病的早期应用可能有意义。Obsetain可能与NAFLD的低风险相关，仍需进一步探讨。因此，胃激素可作为治疗NAFLD的新靶点，进一步研究Ghrelin及Obestain与其相关作用，具有巨大的临床研究价值和应用前景。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：高冰冰负责资料收集与分析，撰写、修改论文并最后定稿；郭宏华负责课题设计，指导撰写论文。