microRNA调控非酒精性脂肪肝及中医药干预研究进展

刘颖初 汪红兵 于金德 王雅欣 逯颖捷

（1.北京中医药大学，北京 100029；2.拉萨市人民医院，西藏 拉萨 850000；3.北京中医医院延庆医院，北京 102100；4.首都医科大学，北京 100069；5.青岛中心医院，山东 青岛 266300）

1 简介

随着人们饮食结构及生活习惯的变化，与代谢关系密切的疾病患病率如2 型糖尿病、NAFLD、动脉粥样硬化等逐渐升高［1］。NAFLD 是指除外酒精、药物及自身免疫等明确损伤肝脏的原因，肝脏细胞超过5%被脂肪浸润的病理综合征，其被认为是代谢综合征在肝脏的体现，若不及时诊治有可能发展为非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化及肝癌［2］。近年来NAFLD在全球的发病率越来越高，其中以欧美、中东和亚洲患病率较高，而非洲的患病率最少。

NAFLD 发病机制尚未完全清晰，大量研究表明NAFLD 的发生发展与遗传、环境及代谢因素有关，肥胖及胰岛素抵抗被认为是NAFLD 发病的危险因素，患有糖尿病发生NAFLD 的可能性更高［3］。目前对于NAFLD 仍未找到确切、有效的NAFLD 靶向药物。MicroRNA 作为近年来研究代谢类疾病的热点，研究发现参与NAFLD 的发病发展机制，并影响NAFLD 的胰岛素代谢和脂质代谢，为NAFLD 的早期诊断、治疗和病情监测提供了新方向、新思路。因此miRNA或许可以作为缓解或治疗NAFLD 的有效切入口，并为以后研制NAFLD特效药提供依据及思路。

1.1 胰岛素抵抗

胰岛素是一种多效性激素，其主要作用为刺激糖的转运及抑制脂肪的溶解，使血循环中非酯化脂肪酸减少。胰岛素抵抗（IR）是指正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态，指单位浓度的胰岛素其细胞效应减弱，由于各种原因导致的胰岛素促进葡萄糖摄取和利用效率减弱，机体代偿性的分泌过多的胰岛素产生高胰岛素血症。其主要发生在胰岛素效应器官，如肝脏、骨骼肌、脂肪组织等，肝脏作为胰岛素作用的主要靶器官之一，通过调节糖类和脂质的代谢以维持糖脂浓度在正常的生理范围内［4，5］。胰岛素抵抗的实质为胰岛素介导的细胞糖代谢能力减低。

1.2 NAFLD病因及发病机制

NAFLD 是由多因素共同作用导致的一类病理综合征，早期的诊断及干预治疗能有效缓解病情进展。目前“多重打击”学说作为NAFLD 的发病机制受到国际学者的普遍认可，“多次打击”模型是指遗传、环境、饮食等因素共同作用于肝脏，导致肝脏胰岛素抵抗的发生，这是第一次打击，而后引起一系列细胞炎症反应、线粒体代谢失调、氧化应激导致肝脏细胞纤维化甚至坏死，这是第二次冲击［6,7］，故胰岛素抵抗被认为是NAFLD发病的始动因素［8］。在第一次打击中，若胰岛素信号传导通路受损，使体内血糖浓度升高，机体则会代偿性分泌过多的胰岛素从而引起胰岛素抵抗，同时体内过量的葡萄糖则会转变为脂质沉积于肝脏中，使肝脏脂质代谢紊乱从而进一步加重胰岛素抵抗，如此恶性循环［9］。

2 miRNA参与调控NAFLD

miRNA 是一类存在于真核生物体内不编码蛋白质的微小RNA，长度约为22 个核苷酸左右，其进化为具有高度保守性，成熟的miRNA与靶蛋白相结合形成沉默复合体，使靶基因表达上调或下调，通过调控转录后水平的表达从而调节细胞代谢、信号转导、炎症应激等反应［10］。miRNA 近年来也被认为是潜在诊断和治疗疾病生物标志物，它在生物体内的异常表达可以衍生一系列疾病病理的发生发展［11］。同时miRNA对于生物体表达的调控是多元性、多位点、多层次的，并非单靶点生物轴的作用机制［12］，这也与中医药治疗整体观念的治疗理念相契合。

miRNA 在参与脂质代谢及胰岛素抵抗中发挥重要作用，进而参与NAFLD 的发病进程［13］。研究发现，与健康对照者相比，NAFLD 患者体内的miRNA 表达多异常（上调或下调），通过与下游靶基因结合参与调控脂代谢的关键酶的合成，导致肝细胞内甘油三酯及脂肪酸堆积或分解［14］。胰岛素抵抗会使体内过量的葡萄糖及脂质沉积于肝脏中，诱发肝细胞炎症，是NAFLD的关键打击因素，而胰岛素信号传导通路受损会进一步加重胰岛素抵抗，如此恶性循环［15］。miRNA通过参与胰岛素抵抗的表达，改善胰岛素敏感性，间接减轻NAFLD 的发生发展［16］。肝活检对肝脏疾病的确诊至关重要，但可能会带来相对严重的并发症，而miRNA 对于诊断治疗肝脏相关疾病是非侵入性的，故用微小RNA 作为评估和筛查非酒精性肝病的生物标志物具有良好的前景和研究空间。

2.1 miRNA与能量代谢

胰岛素抵抗是NAFLD 不同发病机制的共同起始途径，高糖环境下胰岛素抵抗，使肝细胞对血糖的代谢增强，影响脂质代谢，使脂肪堆积于肝细胞内，导致肝功能异常。

胆固醇调节元件结合蛋白（SREBP）是miR-33 的靶蛋白，两者含量呈正相关，miRNA-33 表达上调，SREBP 增多，抑制胰岛素转导代谢，导致肝脏胆固醇合成增加，加重NAFLD 大鼠脂肪变性程度［17］。高糖环境下SREBP表达量升高，进而导致胰岛素抵抗及肝脂肪变，可能与miR-34a 表达上调相关。通过敲除大鼠模型体内miRNA-33 基因的表达，可以观察到MMP-2、MMP-9 及TNF-α 合成减少，促进胆固醇外流，改善脂代谢进而减轻肝脏脂肪化［18］。miRNA-33不仅可以调节胆固醇外流，还可以调节循环内高密度脂蛋白胆固醇含量，抑制miRNA-33 的表达可以增加胆固醇相关准运基因的表达，促进胆固醇外流和循环内HDL的表达［19］。

去乙酰化酶1(sirtuin1,SIRT1)参与细胞周期、代谢、发育过程，AMPK 可以促进生物体内的糖代谢及脂肪代谢，均是miR-34a 的靶基因。Ding 等［20］发现高脂饮食诱导的小鼠肝细胞中miR-34a 表达增加会负向调节SIRT1/AMPK 通路，通过向小鼠尾静脉注射miR-34a 抑制剂后，SIRT1/AMPK 表达增加，促进脂肪的分解，有效缓解胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性，进一步证实miR-34a 与SIRT1 之间存在负反馈调节关系。由此可知，miRNA-34a很有可能参与胰岛素抵抗的发生，抑制大鼠体内miRNA-34a 的表达可以激活SIRT1通路，促进AMPK 的表达，改善葡萄糖耐量及胰岛素敏感性，相反地miRNA-34a表达上调会导致脂肪变性及胰岛素抵抗加重，促进糖尿病及NAFLD的发生。

miR-122、miR-155 被发现在高脂饮食诱导的小鼠体内表达下调，与NAFLD 具有明显相关性，可能是NAFLD 的潜在治疗靶点。miR-155 通过微调肝内脂肪相关转运蛋白作为调控NAFLD 的关键节点，miR-155与LXR/SERBP2/FAS轴含量呈正相关，miR-155增加能够促进肝胰岛素分泌及脂肪分解，缓解脂肪堆积。miR-122 在人体肝脏中含量相对丰富，占肝脏miRNA 总量的70%，对肝脂质变性具有保护作用。采用胆碱和叶酸缺乏的饲料诱导近交系雄性小鼠产生NAFLD样肝损伤，观察到miR-122表达水平降低。进一步体外研究发现，过表达miRNA-122 则会抑制YY1-FXR-SHP 调节轴，减少肝内脂质的合成，缓解NAFLD进展［21］。

2.2 miRNA与炎症反应、氧化应激

炎症损伤与氧化应激可造成肝细胞损伤，是NAFLD 的发病因素。低密度脂蛋白相关受体（LRP6）是Wnt 信号通路的关键因子，Wnt 通路与细胞炎症反应关系密切。miR-21 可以负向调节LRP6 的表达，抑制Wnt 通路，加重炎性反应。Wang 等［22］发现，通过向非酒精性脂肪肝小鼠模型中注射miR-21 后LRP6 表达减少，导致脂代谢紊乱诱发肝脏炎症。既往早期研究也表明，miR-21 在大鼠体内表达上调后，会导致磷酸酶和张力蛋白同系物（PTEN）下调，诱发肝脏脂肪变性。

miR-29 可能是NAFLD 的保护因子，核因子kB(NF—kB)体系主要涉及机体防御反应、组织损伤和应激等过程的信息传递。Yang 等［23］利用蛋氨酸缺乏饮食诱导小鼠模型体内miR-29 表达上调，NK-kB 及促炎细胞因子表达下调，减轻肝脏炎症及脂肪变性，这可能与识别受体TLR2/TLR4 来调节机体免疫代谢过程相关。有研究报道，miR-29a 通过靶向调节脂蛋白脂酶(LPL)，减轻肝脏中脂质蓄积，参与脂质分布的重新编程，这可能是防止脂肪变性及炎症的原因［24］。

miRNA-192 可能是NAFLD 的保护因子，高脂高胆固醇饮食诱导的大鼠模型中，miRNA-192水平与肝巨噬细胞及促炎介质的数量呈正比例增加。其主要分子机制为miRNA-192 激活相关炎症因子如白细胞介素6 和肿瘤坏死因子α 等，导致FoxO1 靶蛋白激活，诱导大鼠非酒精性肝病的加剧［25］。对NAFLD 合并急性胰腺炎患者的血清进行检测，发现miRNA-192 含量较对照组下调，恢复其正常表达水平则可有效改善胰腺细胞炎症，减轻细胞凋亡率，改善肝细胞炎症。此外，敲除小鼠内miRNA-192 后产生了吡格列酮抗药性，导致胰岛素抵抗加重，肝脂肪细胞堆积。越来越多研究表明，miRNA-192 不仅可以作为脂代谢的节点因子，更是提高胰岛素敏感性的重要调控靶点之一，生物体内过表达miRNA-192 可以促进SCD-1 介导的脂质沉积，有效改善肝内胰岛素抵抗及脂质代谢［26］。

3 miRNA与NAFLD 中医论治

目前国际上尚未找到满意的NAFLD 治疗药物，医生们多建议通过减肥、保持良好饮食习惯或调解肠道微生物来缓解病程［27］。亚洲国家近年来运用中医越来越多，一项研究表示中草药作为肝病的补充疗法有效率及不良反应较对照组相对改善［28］。通过中医药的干预，NAFLD 发展为NASH 的过程减缓，众所周知的是NAFLD 的发生发展过程是多器官、多命中的，而中草药对于身体疾病的治疗作用也是整体性、多靶点的，这也是中医可以用来治疗NAFLD 的理论契合点［29］。

3.1 NAFLD中医病因病机

NAFLD 在传统医学中属于“胁痛”“痞满”“积聚”等范畴，《素问》有云：“浊气在上,则生嗔胀”，肝失疏泄,脾虚不运,精微不布,聚湿生痰,壅于肝脏,发为脂肪肝，其中脾虚湿蕴为NAFLD 的关键病机［30］。《临证指南医案·湿》云:“而但湿从内生者,必其人膏梁酒醴过度。”《医学入门》中所云:“善食厚味者生痰”。过食肥甘厚味,阻碍脾胃运化,脾失健运,水谷精微不能输布转化为营卫气血,反成痰浊膏脂,痰浊内蕴,蕴结于肝,发为本病。郑佳连等［31］研究212例NAFLD患者中有体质量指数BMI超标164例,提示多数NAFLD 患者体质量超重,考虑可能其过食肥甘之物,导致脾胃运化不及,痰湿聚集而发病。

此外，劳逸失常,忧思伤脾,或病后正气虚弱,或肝脏失养,气机不畅影响脾之健运,均可使脾失健运，生湿化痰,发为本病。郑珏［32］通过对602 例非酒精性脂肪肝患者辨证分型与体质量指数、血脂的关系研究发现，NALFD患者以肝郁脾虚证最多见。痰湿日久化热，湿热瘀结于肝，血行不畅,脉络壅塞,痰浊与气血搏结于肝胆,形成脂肪肝［33］。张艳彬［34］对246 例患者7 种中医体质类型进行分析,构成比例由高到低前3位分别为气虚质、痰湿质和湿热质。说明气虚质、痰湿质和湿热质三种体质的人更容易患NAFLD，同时在治疗上根据中医辨证论治原理,给予补气、健脾、利湿,并化痰泻浊治疗,达到防治效果。

3.2 中医药对胰岛素抵抗相关miRNA的调节

NAFLD 治疗中常使用健脾疏肝，清热利湿之法，中药治疗NAFLD 可能不会改变肝细胞基因的微观结构，但可以通过调节miRNA的活性变化来调控基因表达，在NAFLD 的发病中起关键作用。胰岛素抵抗是NAFLD进展的重要机制，近年来对于中医药在微观层面改善胰岛素抵抗的研究不断增多，观察中医药对miRNA 表达的变化有助于从表观遗传层面解释中医药对疾病的作用机制。王泽［35］通过基因芯片高通量检测发现，清润汤对于胰岛素抵抗导致的2 型糖尿病具有一定的临床疗效，可能与对miR-34a-SIRT1/NKkB 信号通路的作用相关。隋淼［36］研究显示小檗碱可通过下调miR-146b 的表达，促进SIRT1 的表达，降低FoxO1 乙酰化，改善肝脏胰岛素抵抗。Mao 等人运用含有黄芪、白术、五味子、赤芍等补脾化湿中药可以通过调控miR-29a及其下游基因IRS-1及其磷酸化蛋白等靶基因减轻胰岛素抵抗及肝细胞炎症，这也证明了miR-29a 在糖尿病性脂肪肝大鼠模型肝脏胰岛素受体信号转导中起重要作用［37］。

Hong 等［38］运用网络药理学分析益气补肾调脂方抗肝脏脂肪变性及炎症的miRNA机制，认为益气补肾调脂方通过作用于miR-106b-3p 及靶蛋白MMU-let-7a/b-5p 潜在调节细胞炎症应激、氧化和免疫。黄芪多糖可能通过上调肝内miR-203a 表达水平，降低葡萄糖调节蛋白78及调节肝脏内质网应激信号转导，发挥减弱肝细胞内胰岛素抵抗的作用［39］。黄连素通过抑制microRNA-29a 表达刺激PPARγ、SREBP、LXR 等靶蛋白，减少血糖、甘油三酯以及胆固醇在肝内蓄积，发挥抗IR 及NAFLD 的作用［40］。茵陈有清利湿热、利胆退黄之功效，茵陈可以下调糖尿病模型大鼠肾脏组织 中miR-21的表达，导致Smad7、TGF-β1以及Smad2/3等蛋白的表达增加，缓解胰岛素抵抗作用［41］。

4 总结与展望

寻找合适有效的疗法对于缓解NAFLD 发生发展有明显意义，但目前的治疗方法相对局限。miRNA可以调控多靶点基因，近年来中草药对于NAFLD 的治疗意义显著提高，其对于miRNA/NAFLD 作用的机制仍需要进一步完善，以期为未来的NAFLD 治疗带来更合理的方案。相信随着生物信息学和高通量基因筛查技术的深入研究，在中医药通过miRNA 治疗NAFLD相关作用机制及提高临床疗效等方面，会有更大的突破与飞跃。