雌激素缺乏对绝经后女性非酒精性脂肪性肝病的影响

赵晨露，赵文霞

1 河南中医药大学 第一临床医学院，郑州 450046；2 河南中医药大学第一附属医院 脾胃肝胆科，郑州 450000

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是具有多重病因的慢性肝病，其诊断标准基于肝脂肪积聚的组织学、影像学及血液生物标志物证据，同时合并以下三者之一：超重/肥胖、2型糖尿病、代谢功能障碍[1-2]。在NAFLD发展过程中，可见肝脂肪变、肝纤维化、肝硬化甚至肝细胞癌，预后不佳[3]。

笔者前期研究发现，在150例成年NAFLD患者中，<50岁时男性发病率高于女性，>50岁时女性成为疾病的主体；而且与绝经前女性相比，绝经后女性NAFLD发病率呈上升趋势(图1)。相关流行病学研究[4-6]亦显示，NAFLD的发病率具有性别差异：在育龄时期，男性NAFLD的患病率和严重程度高于女性(26% vs 12.7%)；而绝经后女性NAFLD的患病率显著高于同龄期男性(19.4% vs 14.9%)；女性随年龄增长，NAFLD患病率呈上升趋势(30～40岁、41～50岁、51～60岁、60岁以上患病率分别为12.5%、16.1%、21.6%、25.4%)；接受激素替代疗法(hormone replacement therapy，HRT)的绝经后女性的NAFLD患病率低于未接受HRT的绝经后女性，这些证据表明绝经后女性是NAFLD的危险人群，由此推测雌激素缺乏与绝经后女性NAFLD发生密切相关。

图1 各年龄段NAFLD患病人群中的男女比例

雌激素主要与雌激素受体(ER)结合发挥作用，ERα、ERβ是2种主要的亚型。在肝脏中，ERα主要在肝细胞中表达，ERβ主要在活化的肝星状细胞(HSC)中表达[7]。由ERα介导的雌激素作用可能是生殖年龄女性抵抗代谢综合征和NAFLD的主要保护机制[8]。本文针对绝经后女性雌激素水平下降、NAFLD患病率增加的现状，结合近年来临床和基础研究，总结了雌激素缺乏对绝经后女性NAFLD发生的潜在影响机制(图2)，为临床早期防治提供一定的依据和思路。

图2 雌激素缺乏对绝经后女性NAFLD的作用机制

1 雌激素缺乏增加胰岛素抵抗(insulin resistance，IR)

目前，关于NAFLD的发病机制广泛接受的学说是“多重打击学说”，NAFLD的发生是多种因素共同作用的结果，包括IR、遗传及表观遗传、脂肪组织分泌的脂肪因子、肠道菌群、营养因素等，其中IR仍然是NAFLD发病的关键环节[9]。IR是指胰岛素作用的靶器官(肝脏、脂肪组织、骨骼肌等)对胰岛素的敏感性或反应性下降，即正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态。肝脏IR表现为胰岛素抑制肝脏葡萄糖输出的能力下降，葡萄糖输出主要包括糖异生和糖原合成，从而导致肝脏葡萄糖稳态失衡，能量代谢发生障碍，促进NAFLD的发生。廖雪姣等[10]研究发现，绝经后罹患NAFLD的女性稳态模型-IR指数(HOMA-IR)显著高于对照组绝经后未罹患NAFLD的女性(2.48 vs 1.54)，且血清雌二醇(E2)水平和HOMA-IR呈负相关，表明绝经后女性IR发生与雌激素缺乏有关。

1.1 雌激素缺乏降低胰岛β细胞功能 临床研究[11]发现与绝经前女性相比，绝经后女性的胰岛素敏感性降低、2型糖尿病和心血管疾病风险较高；基础研究[12]也发现卵巢切除术(oophorectomy，OVX)的大鼠同样出现了胰岛素敏感性下降、葡萄糖摄取和利用障碍的代谢表型，表明雌激素缺乏可以导致胰岛素敏感性下降。雌激素主要与胰岛β细胞中ERα和ERβ结合发挥作用，ERα保护胰岛β细胞存活，而ERβ降低ERα功能并引起胰岛β细胞凋亡[13]，说明ERα和ERβ在胰岛β细胞中具有相反的作用。绝经后女性胰岛β细胞中ERα表达降低，而ERβ表达升高，抑制胰岛素基因的转录和表达，导致胰岛素受体和胰岛素受体底物(IRS1、IRS2)表达减少，进而减弱胰岛素信号转导，诱发IR[14]。

1.2 雌激素缺乏导致肝脏IR 在肝细胞中，雌激素缺乏诱发肝脏糖异生作用增强，导致肝脏葡萄糖稳态失衡，最终导致肝脏IR。绝经后女性雌激素水平下降，引起肝细胞ERα表达降低，而ERα缺乏与明显的肝脏IR有关[12]。其机制可能是通过ERα-PI3K-Akt通路促使下游靶基因叉头转录因子1(FOXO1)表达增加，而且这个过程独立于IRS1、IRS2，其中FOXO1是肝葡萄糖生产的主要调节剂，可以促进糖异生的限速酶葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的基因转录，导致肝脏糖异生作用增强，肝脏葡萄糖输出增加，造成空腹血糖水平升高、胰岛素敏感性降低和肝脏IR的发生[15]。

1.3 雌激素缺乏导致其他代谢组织IR 在脂肪组织和骨骼肌中，雌激素缺乏可抑制葡萄糖转运蛋白4(Glut-4)的表达，使葡萄糖转运减低，造成外周组织对葡萄糖摄取、存储发生障碍，导致血糖升高。脂肪组织和骨骼肌中ERα和ERβ同样对Glut-4的表达具有相反的作用，即ERα促进Glut-4表达，而ERβ可能抑制该组织中Glut-4的表达[16]，推测绝经后女性发生脂肪、肌肉IR可能是由于ERβ介导的雌激素信号通路作用的。此外，肌肉IR亦可导致或加重肝脏IR，缺乏Glut-4的小鼠，肌肉中胰岛素刺激的葡萄糖摄取几乎丧失，并且出现了肝脏IR和肝脂肪变，表明肌肉IR可以造成肝脏TG累积和蛋白激酶C(PKC)的激活，从而诱发肝脂肪变性和肝脏IR[17]。

2 雌激素缺乏促进肝脂质沉积

肝脏是脂质代谢的主要场所，通过调节脂蛋白的合成、脂质的吸收和转化、脂肪酸的从头合成和β氧化来参与脂质代谢。这一系列的生物代谢过程受多种转录因子和限速酶的调节，脂质代谢紊乱将导致过多的脂质在肝脏聚集、游离脂肪酸及其代谢产物增加，造成脂毒性(图2)，导致肝脏氧化应激、内质网应激、炎症介质释放增加，共同诱发炎症小体激活及肝细胞凋亡[9]，促进NAFLD的发生和进展。

2.1 雌激素缺乏导致肝脏脂代谢紊乱 生理浓度雌激素可以维持肝脏脂代谢平衡，但当雌激素缺乏时，肝细胞ERα表达降低，造成脂质合成、分解过程中的关键酶和基因的表达发生变化。其具体的机制可概括为以下6个方面[18-23]：(1)雌激素缺乏抑制转录激活因子3的磷酸化，随后促进ob/ob小鼠肝脏中脂肪酸合成酶(FAS)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和线粒体甘油-3-磷酸酰基转移酶的表达增加，使脂肪生成增加。(2)雌激素缺乏导致核转录因子PPARα的表达降低，固醇调节元件结合蛋白1的表达增加，以及下游靶基因FAS、SCD1、ACC表达增加，由于脂质氧化系统被抑制、脂肪生成相关基因被激活，最终使脂肪合成增加。(3)雌激素缺乏促进PPARγ2表达，PPARγ在脂肪组织中表达丰富，与脂肪细胞分化、脂肪酸代谢密切相关。(4)雌激素缺乏下调PPARδ及其下游靶基因表达水平，减少脂肪酸β氧化，促进脂质聚集。(5)雌激素缺乏导致miR-125b水平下降，正常水平miR-125b可抑制下游靶基因FAS表达，减少HepG2细胞和原代小鼠肝细胞脂质沉积。由此推测当miR-125b水平下降时，这种抑制作用减弱，导致肝细胞脂质沉积增加。(6)雌激素缺乏促使脂滴包被蛋白(PLIN2)表达增加，而PLIN2具有促进肝细胞内脂质积累的作用。以上表明雌激素缺乏导致肝脏脂代谢紊乱主要是通过2种方式：或促进成脂基因表达增加，或抑制脂肪氧化代谢相关基因的表达，从而打破脂质代谢的平衡，造成过多的脂质沉积在肝组织中。

2.2 雌激素缺乏导致女性体脂重新分布 据报道绝经后妇女比绝经前妇女表现出更高的体内总脂肪量、脂肪百分比和中央脂肪的积累[24]；绝经后妇女发生腹部肥胖的风险显著高于绝经前妇女(5倍)[25]；绝经后妇女的内脏腹部脂肪和皮下脂肪组织比绝经前妇女高2倍[26]。这些数据表明，雌激素缺乏可以引起脂肪的重新分布，以内脏脂肪分布为主，这也在一定程度上增加了绝经后女性中心性肥胖的发生率。而中心性肥胖患者更容易发生NAFLD[27]，这可能由于分布在腹腔内的脂肪组织具有β肾上腺素能受体占优势的特点，该部位脂肪分解形成游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)的能力明显高于其他部位脂肪组织，而且形成的FFA更容易通过门静脉进入肝脏，FFA进入肝脏后有2条去路[9]：一参与脂肪酸的β氧化；二作为底物合成TG，TG或以极低密度脂蛋白的形式输出到血液中，或者储存在肝脏脂滴中。当过多的FFA进入肝脏并超出其处理能力时，导致肝细胞脂毒性增加、肝内TG含量升高，造成氧化应激、炎症因子激活、HSC活化等一系列病理反应，推动NAFLD进展。

另外，绝经后女性内脏脂肪中的脂肪酸代谢产物(如庚酸、辛酸[28]等)明显高于绝经前妇女，这导致了肝脏中脂肪酸代谢产物的积累。脂肪酸和其部分代谢产物可以作为信号分子激活PKC、c-Jun激酶等，这些激酶可以增加IRS-1的丝氨酸磷酸化从而抑制胰岛素信号通路[9]，加重IR，诱发NAFLD。

3 雌激素缺乏加重NAFLD肝纤维化

基础研究已证实雌激素缺乏与肝纤维化发生有关。1999年，Yasuda等[29]首次发现生理水平雌激素具有避免肝脏发生纤维化的作用。当雌激素缺乏时，Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白和基质金属蛋白酶抑制剂mRNA表达增加，导致细胞外基质生成大于降解，过多的细胞外基质沉积到肝细胞基底膜或内膜下，促进肝纤维化的进展。2015年，Turola等[30]发现无论是患有NAFLD的人还是患有实验性脂肪变性的斑马鱼，卵巢衰老都显著增加了纤维化的严重程度，都出现了肝细胞内炎症因子IL-6、TNFα的显著上调，推测雌激素缺乏可能通过触发炎症、氧化应激和诱导凋亡来加重肝纤维化。2018年，Choi等[31]研究表明，雌激素缺乏可通过增加脂质过氧化和活性氧(ROS)的产生来加重肝纤维化，其机制可能是ER介导的超氧化物合成基因表达发生变化而引起的。同时在具有严重肝脂肪变性的组织中发现，ERα的表达是局灶性而非弥漫性，说明ERα的局灶性表达可能对疾病发展具有促进作用，其机制可能是促进ROS的产生和HSC的活化，活化的HSC会增殖为肌成纤维细胞同时产生胶原蛋白，从而促进肝纤维化进展。2019年，Lee等[32]发现，雌激素可促进肝细胞的DNA合成，同时抑制Kupfer细胞释放ROS和炎性细胞因子，推测雌激素缺乏通过增加ROS的产生和促炎性细胞因子的分泌来激活肝细胞凋亡，最终通过TGF-1/Smad途径加重了肝纤维化。总之，雌激素缺乏可以增加肝纤维化进展中相关蛋白基因的表达，可以通过触发炎症、增加氧化应激等途径激活HSC，进而导致细胞外基质产生增加、肝细胞凋亡，这些因素共同维持肝细胞损伤与修复的持续过程，造成或加重肝纤维化。

临床研究方面存在分歧。有研究[33]报道，绝经后女性肝纤维化(S3或S4)的患病率显著高于男性和绝经前女性(27.6% vs 22.2% vs 14.4%)，虽然NAFLD相关肝纤维化风险在绝经后女性中较高这一观点被大多数文献支持，但是NAFLD相关肝纤维化风险与女性绝经年龄之间的关系存在分歧。有研究[34-35]发现雌激素缺乏的时间与肝纤维化呈正相关：即女性更年期过早、雌激素缺乏时间越长，NAFLD纤维化程度越重。但是最近韩国学者得出否定观点，通过对4354例绝经后NAFLD患者的横断面研究，发现虽然NAFLD相关肝纤维化在绝经后妇女中发病率较高，但是早期绝经(绝经年龄<45岁)与NAFLD相关肝纤维化之间并无关联[36]。因此，女性绝经年龄、雌激素缺乏时间与NAFLD相关肝纤维化的确切关系仍需大量临床研究来验证。

4 雌激素缺乏导致肠道微生态失衡

肠道微生物群具有调节机体能量代谢、免疫反应等功能[37]。越来越多的研究[38-39]表明，肠道微生物与NAFLD发病密切相关，调整肠道微生物已经成为NAFLD治疗的新靶点。肠道微生物及其代谢产物(如：短链脂肪酸、脂多糖、内生性乙醇等)可以通过肠-肝轴与肝脏相互作用[9]。肠道黏膜通透性增加、细菌过度生长、肠道微生物失调，均可扰乱肠-肝轴的功能，促进NAFLD和脂肪性肝炎的进展。

人类微生物组计划相关研究已经发现雌激素与肠道微生物之间亦存在密切关系。肠道微生物群受雌激素水平的影响，雌激素缺乏不仅导致肠道微生物的多样性降低，也可导致肠黏膜屏障功能受损[40]，导致具有免疫调节作用的有益菌减少、条件致病菌增加，造成肠-肝轴紊乱，启动一系列炎症反应，诱发NAFLD。

4.1 雌激素缺乏影响肠道微生物的多样性 肠道微生物群主要由拟杆菌门和厚壁菌门内90%的菌种组成，多样的、平衡的细菌组成是保持肠道免疫和稳态的关键[41]。与绝经前女性相比，绝经后女性肠道厚壁菌/拟杆菌(F/B)的概率增大，较高的F/B与肥胖有关[42]，这可能是由于绝经后女性雌激素水平下降导致的中央脂肪增加。Zhao等[43]发现拟杆菌、乳杆菌科细菌1157FAA和罗氏菌属在绝经前女性中呈高水平，在绝经后女性中呈低水平，其中拟杆菌和乳杆菌属于肠道优势菌，能够促进膳食脂肪类物质的吸收、传导内分泌信号，从而调节TG、胆固醇、葡萄糖等代谢平衡[44]；乳杆菌还可以影响紧密连接蛋白、E钙蛋白基因的表达水平，从而调节肠道屏障功能[45]；罗氏菌属在治疗和预防肥胖方面发挥一定作用[43]。提示雌激素缺乏可以改变肠道微生物的组成，影响全身的能量代谢和糖脂代谢，尤其与肥胖关系密切，而肥胖是NAFLD的危险因素之一。

4.2 雌激素缺乏影响肠道黏膜屏障的完整性和通透性 肠上皮细胞之间以紧密连接的方式排列，以维持上皮屏障的完整性。生理浓度雌激素能够上调紧密连接蛋白的表达，进而促进肠上皮细胞的增殖，维持正常的肠上皮屏障功能[46]。当雌激素缺乏时，OVX大鼠出现了紧密连接蛋白和闭合蛋白表达降低[47]，破坏了肠黏膜的完整性，导致黏膜通透性增加，引发细菌过度生长，甚至发生细菌易位，通过肠-肝轴导致肝脏炎症反应。

由此可见雌激素缺乏可对肠道微生物群的多样性以及肠道黏膜结构产生直接影响，以肠-肝轴为媒介间接地推动NAFLD的发生发展。

5 小结与展望

雌激素缺乏对绝经后女性NAFLD的作用机制是复杂的，目前的研究尚未完全阐明其详细的机制。本文主要总结了由ERα/ERβ介导的雌激素经典途径对NAFLD的影响，同时雌激素缺乏还可以触发跨膜G蛋白偶联雌激素受体介导的非经典途径，然而后者的机制尚不明确。此外，关于女性绝经年龄与NAFLD纤维化之间的关系尚未达成一致。在治疗方面，NAFLD相关指南中尚无针对绝经后女性这一危险人群的特殊干预措施，虽然基础实验已表明补充外源性雌二醇可以改善OVX大鼠的肝脏脂肪变性，也有临床报道HRT可以降低绝经后女性NAFLD的发病率，但是HRT对该群体是否长远有益尚无明确的证据。未来需要更深入的研究继续阐述雌激素缺乏对疾病的作用机制，为绝经后女性NAFLD的早期临床防治提供更多的理论依据。

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：赵晨露负责撰写论文；赵文霞负责指导撰写文章，修改论文。