脂质影响非酒精性脂肪性肝病的研究进展

陈 盈，王 猛，杨 威，张 蒙，李嘉丽，袁晓环

(牡丹江医学院，黑龙江 牡丹江 157011)

糖尿病肝病是指由糖尿病引起的肝脏疾病，主要可分为糖原性肝病 (Glycogenic Hepatopathy,GH)和非酒精性脂肪性肝病 (Nonalcoholic Fatty Liver Disease,NAFLD)。GH是1型糖尿病 (Type 1 Diabetes Mellitus,T1DM)的罕见并发症，以肝细胞因糖原过多累积而镜下表现苍白肿大为病理活检特征[1]。NAFLD被认为是一种代谢综合征 (Metabolic Syndrome,MS)，以肝细胞内脂肪沉积，进而发生脂肪样病变为病理活检特征，且常见于2型糖尿病 (Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)。NAFLD的主要症状有胰岛素抵抗 (Insulin Resistance,IR)、肝功能异常、肝脏肿大、纤维化程度增高，并且可能由于血脂代谢异常而诱发动脉粥样硬化、高血压等疾病，以及腹部肥胖等生理状态[2]。由于NAFLD可引起诸多不良反应，并且治疗困难，因此NAFLD成为威胁全球人类健康的问题[3]。本文主要针对NAFLD的发生机制进行综述，并对其治疗做出展望。

1 非酒精性脂肪性肝病

肥胖是引发IR的主要原因，IR是代谢综合征和T2DM发病的关键因素。研究表明，IR可导致肝细胞内脂质沉积，进而发生肝细胞损伤。脂质 (Lipid)主要分为脂肪和类脂。在正常情况下，脂质参与体内多种生命活动的过程，但当体内脂质过多，则会引起脂肪沉积、脂肪肝，从而导致NAFLD的发生。

1.1 疾病进程NAFLD的发病机制较为复杂，目前，普遍认可的理论为“二次打击假说”，即脂质蓄积在肝细胞内，加重肝脏负担形成第一次打击，在此基础上，脂代谢紊乱产生的内源性损伤因子进一步诱发氧化应激等反应，加剧肝细胞的损伤，并导致肝脏炎症反应，这些因素构成第二次打击。当肝脏仅仅是脂肪累积而无炎症产生时，称为非酒精性脂肪肝 (Nonalcoholic Fatty Liver,NAFL)，若不加以控制，会造成肝内大球状和大泡脂肪沉积并伴有炎症发生，进而发展为非酒精性脂肪性肝炎 (Nonalcoholic Steatohepatitis,NASH)，而此过程累积纤维化，进而发展为肝硬化，最终可导致肝癌[2]。

1.2 调脂蛋白的基因多态性对NAFLD的影响正常情况下，载脂蛋白B100(Apolipoprotein B,apoB100)可识别极低密度脂蛋白 (Very Low Density Lipoprotein,VLDL)，将脂质从肝脏输送至肝外，Cefalù等人的[4]研究表示apoB100的p.K2240X变体可抑制VLDL从肝脏运输至肝外，从而导致脂质累积在肝脏中，因此，此基因的变异可造成脂肪肝的发生。Zhu等人[5]认为不同基因型的PPAR-γ和血管紧张素II1型受体 (Angiotensin II Type 1 Receptor,AGTR1)相互作用，可能通过降低肿瘤坏死因子-α (Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)的表达，缓解IR的发生，进而影响NAFLD的进展。最近的研究表明，马铃薯糖蛋白样磷脂酶结构域蛋白 (Patatin-like Phospholipase Domain-containing Protein 3,PNPLA3)也被称为脂联蛋白，对NAFLD患者的纤维化水平有重要影响。PNPLA3是由肝细胞与肝星状细胞表达的酰基转移酶，可将溶血磷脂酸转化为磷脂酸，有研究表示PNPLA3的148M表型可激活肝星状细胞，引起视黄醇的释放，从而抑制基质金属蛋白酶2分泌，导致肝脏纤维化[6-7]，且PNPLA3的148M变体不会被泛素化作用降解[8]。因此，脂联蛋白基因PNPLA3的p.I148M变体可作为肝纤维化的遗传决定因素，导致NAFLD患者晚期发生肝纤维化，增加脂肪肝疾病发生的风险。

通过上述研究可知，以上蛋白的基因多态性可导致脂质沉积于肝脏内，并且这些蛋白的基因多态性通过调节炎症因子、纤维化水平进一步影响NAFLD的进程。

2 脂质堆积影响的信号转导通路

从NAFLD的病理特征可见，肝细胞脂质沉积，呈脂肪样病变，脂肪的堆积可能对机体实质器官产生一定损害，机体的能量代谢也发生了改变，在病变过程中，脂质堆积可影响AMPK、JNK、PPAR-γ、NIK等信号通路，进而造成能量代谢紊乱。

2.1 脂质抑制AMPK的激活当机体正常代谢时，生成的磷酸腺苷 (Adenosine Monophosphate,AMP)在肝激酶B1 (Liver Kinase B1,LKB1)的磷酸化作用下可激活AMP激活蛋白激酶 (AMP-activated Protein Kinase,AMPK)。AMPK信号通路是影响糖代谢的重要通路，其激活可通过减少肝脏表达的耗能白细胞趋化因子2，抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白C1 (Mammalian Target Of Rapamycin C1,mTORC1)途径，减少耗能，抑制合成代谢[9-10]。除此之外AMPK的活化还能抑制乙酰辅酶A羧化酶1 (Acetyl CoA Carboxylase 1,ACC1)、3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶 (3-Hydroxy-3-Methyl Glutaryl Coenzyme A Reductase,HMG-CoA)的活性，从而抑制脂类和胆固醇的合成。AMPK的活化还会促进葡萄糖转运蛋白从胞质转移至细胞膜，发挥转运葡萄糖的作用，增加胰岛素的敏感性。Hu等人[11]的研究表明，游离脂肪酸 (Free Fat Acid,FFA)可通过诱导miRNA-22表达，抑制肝脏的成纤维细胞生长因子21 (Fibroblast Growth Factor21,FGF21)表达，从而抑制AMPK的激活。虽然AMPK的激活本身就可以通过刺激甘油三酸酯脂肪酶 (Adipose Triglyceride Lipase,ATGL)促进脂肪酸的生产，但AMPK可通过抑制ACC1，促进肉毒碱棕榈酰转移酶 (Carnitine Palmitoyl Transferase 1,CPT1)的表达，从而转运脂肪酸进入线粒体进行β氧化，以减少内源性FFA的堆积。

2.2 脂质激活JNK信号Cazanave等人[12]的研究表明，FFA可通过调控p53上调促凋亡蛋白 (p53 Up-regulated Modulator of Apoptosis,PUMA)的表达，激活c-Jun氨基末端激酶 (c-JunN-terminal Kinase,JNK)通路，促进了肝细胞的凋亡。Jung等人[13]的研究表明，脂质通过内质网应激诱导肝脏特异表达的肝素酶 (Heparinase,HPS)生成，HPS一方面通过磷酸化胞外信号调节激酶，诱导脂质进一步蓄积；另一方面可与表皮生长因子受体相互作用，激活JNK信号通路。Belgardt等人[14]的研究还表明，JNK信号的激活可影响肥胖小鼠的胰岛素敏感性。通过以上研究可知，FFA可通过调节多种靶蛋白激活JNK信号通路，JNK通路的激活对于肝脏细胞凋亡起到重要作用。

2.3 脂质通过PPARs调节脂类代谢PPARs是一类核受体超家族，激活后与视黄醇X受体 (Retinoid X Receptor,RXR)形成异二聚体，通过RXR识别靶基因PPAR反义元件 (Peroxisome Proliferators Responsive Element,PPRE)发挥调节脂类代谢的作用。目前在哺乳动物体内发现PPAR有α、β、γ三种亚型。内源性脂质，如FFA、花生酸类等是过氧化物酶体增殖物激活受体 (Peroxisome Proliferator-Activated Receptors,PPARs)的天然配体。

PPAR-α主要在肝脏中表达，Vernia等人[15]的研究表明，PPAR-α可被FFA抑制，导致下游靶点FGF21表达降低，进而抑制AMPK的激活，导致IR发生。根据前文介绍FFA激活了JNK通路，从而抑制PPAR/FGF21通路，另一方面FFA通过miRNA-22，抑制了FGF21，从而促进机体发生IR。此外G0/G1转换基因2 (G0/G1 Switch Gene 2,G0S2)是PPAR-α作用的靶点之一，G0S2可调控ATGL水解[16]。因此不仅脂质会抑制PPAR的激活，影响AMPK信号通路的激活，PPAR的激活也会影响脂质的代谢。

Barroso[17]和Cheng[18]等人的研究表明，PPAR-β有助于防止AMPK下调，且能激活PPAR-γ以及其过氧化物酶体增殖物激活受体-γ辅激活子α (Peroxisome Proliferator-activated Receptor-γ Coactivator 1α,PGC1-α)的激活，从而刺激棕色脂肪中线粒体氧化代谢。虽然PPARs家族对糖脂代谢有着促进作用，但PPARs的表达情况并不能完全反映NAFLD的疾病情况，这可能是由于PPARs家族成员在不同器官中发挥着不同的作用，比如PPAR-α主要表达于肝脏，促进肝脏脂代谢，而PPAR-γ主要表达在脂肪细胞，主要影响脂肪酸在脂肪细胞中沉积；也可能是由于在疾病发生的早期，PPARs家族成员反而会代偿性升高。

2.4 脂质激活NIK信号的作用Liu[19]的研究表明，肥胖者的肝脏核因子-κB诱导激酶 (Nuclear Factor-κB Inducing Kinase,NIK)能被异常激活，释放核转录因子 (Nuclear Transcription Factor-κB,NF-κB)入核以激活靶基因的转录，诱导下游细胞因子产生炎症信号；同时通过环核苷酸磷酸二酯酶刺激肝葡萄糖生成。Lee[20]等人的研究表明，由脂质激活的NF-κB和脂质本身，均可诱导肝细胞特异表达胎球蛋白A (Fetuin A)，损伤PAPR-α。此外胎球蛋白A还可作为衔接蛋白将FFA结合到Toll样受体 (Toll-like Receptors,TLRs)上，不仅促进脂质诱导的IR；而且也能诱导巨噬细胞向M1型极化[21]。

以上研究表明，脂质累积可能是导致肝脏产生慢性炎症的原因，脂质在肝脏堆积的过程中，通过多条通路激活炎症信号，进一步加重了肝脏的负担。

3 脂质对肝脏巨噬细胞的影响

根据上述内容，脂质沉积除了导致的代谢紊乱外，也激活了炎症反应，进一步加重了肝脏的糖脂代谢负担。同时脂质与肝脏免疫细胞 (Kupffer Cells,KCs)的相互作用将进一步导致肝脏产生慢性炎症。

3.1 KCs肝脏免疫细胞KCs是存在于肝脏中的巨噬细胞亚群，会因环境的改变发生表型和功能转换。通常，KCs主要分为两种表型，一是由脂多糖 (Lipopolysaccharides,LPS)或干扰素 (Interferon-γ,IFN-γ)引起的经典活化M1型巨噬细胞，此表型可促进炎症发展；二是由白介素4 (Interleukin 4,IL-4)、IL-13刺激激活的M2型巨噬细胞，此表型可降低炎症反应。目前发现，TLRs家族的TLR9、TLR4活化、IFN基因的刺激物 (Stimulator of IFN Genes,STING)信号通路的激活[22]，均可引起巨噬细胞向M1型极化；而PPAR-γ的活化则有利于巨噬细胞向M2极化并降低炎症反应。

3.2 KCs的极化脂质与KCs极化的相互作用对NAFLD的进展有很大影响。棕榈酸 (Palmitic Acid,PA)可以诱导巨噬细胞向M1型极化，并上调脂质合成相关基因，如脂肪酸合酶 (Fatty Acid Synthase,FASN)、ACC1、SREBP-1c的mRNA和蛋白质表达。而Wu等人[23]的研究表明，多不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸 (Docosahexaenoic Acid,DHA)可诱导巨噬细胞向M2型极化，并上调M2型巨噬细胞标记物IL-10和脂质分解相关基因，如CPT1、酰基辅酶A氧化酶1 (Acyl Coenzyme A Oxidase 1,ACOX1)。因此，不同类型的脂质可影响KCs极化，从而调控脂质的合成与分解。Jager等人[24]的文章综述了当KCs极化为M1表型后，除了升高脂质合成相关基因，还可产生促炎性、促纤维化的细胞因子，如TNF-α、IL-1β、转化生长因子 (Transforming Growth Factor β,TGF-β)释放，这些细胞因子放大肝脏炎症并减弱肝细胞的胰岛素敏感性。Esteves等人[25]的研究表明，TNF-α、IL-1β还可通过NF-κB通路激活11β-羟基类固醇脱氢酶 (11β-Hydroxysteroid Dehydrogenase Type1,11β-HSD1)，进而增强糖皮质激素 (Glucocorticoid,GC)，调控SREBP-1c，影响脂质合成，增加脂肪堆积，诱导IR发生。但是当KCs极化为M2表型后，也并不一定可降低炎症反应，控制NAFLD的进展。IL-13是一种抑制炎症反应的细胞因子，Hart等人[26]的研究表明，肝脏中IL-13和TGF-β协同作用的情况下比单纯的TGF-β更能加剧纤维化的产生，从而恶化NAFLD。

4 展望

综上所述，脂质在体内的累积受基因多态性的调控，且通过影响AMPK、JNK、PPARs、NIK等信号通路加速非酒精性脂肪性肝病的进展，以及调控KCs细胞的极化，促进肝脏炎症，并减弱肝细胞对胰岛素的敏感性。

通过研究脂质对非酒精性脂肪性肝病的影响机制，为临床治疗NAFLD提供了新的治疗靶点，比如吉格列汀 (Gemigliptin)促进AMPK磷酸化，减轻高脂喂养小鼠的肝脂肪变性和IR，对NAFLD发挥保护作用[10]。也有研究表明，可通过抑制肝内细胞因子的表达治疗代谢紊乱，但肝内细胞因子可影响T细胞的分化[27]，从而引起全身反应，因此调控肝内细胞因子的表达对治疗NAFLD的作用还需要进一步研究。

通过转换M1/M2巨噬细胞表型控制巨噬细胞活化，可抑制炎症反应来治疗NAFLD。由此可见并非所有脂质都会对NAFLD带来负面影响，除了可引起KCs细胞向M2极化外，植物甾醇酯也可以调节PPARs的表达，并且能有效降低肝内脂质水平，下调炎症细胞因子[28]。但需要注意，部分抗炎因子协同作用的情况下反而会加重肝脏负担。

综上所述，脂质对NAFLD发挥着重要作用，单纯的脂质累积即可诱导肝脏发生病理改变，进一步还会通过激活炎症加重肝脏负荷。因此，除了调节血糖，改善糖脂代谢之外，也许可以通过调节炎症反应达到治疗NAFLD的目的。基于脂质影响糖尿病肝病的机制，进行多种靶点药物的开发，具有广泛的应用前景。