利拉鲁肽治疗非酒精性脂肪性肝病的作用机制及研究进展

2023-03-11曹玉新胡文龙张婷婷

安徽医药 2023年12期

曹玉新，胡文龙，张婷婷

作者单位：1锦州医科大学第三临床医学院，辽宁锦州121001；2连云港市第一人民医院（徐州医科大学附属连云港医院、南京医科大学康达学院第一附属医院），a皮肤科，b感染科，江苏连云港222002

非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease， NAFLD）包含单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis， NASH）和脂肪性肝硬化一系列进展过程，是一种代谢性疾病。它的发病机制是一个多重打击的过程：脂质沉积、胰岛素抵抗、内质网应激、氧化应激诱导的线粒体功能障碍和炎性因子释放、先天免疫、肠道微生物菌群失调，目前尚无特异性治疗药物［1-3］。胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂利拉鲁肽是治疗2型糖尿病（diabetes mellitus type 2， T2DM）的有效药物，近些年研究表明，它对NAFLD的治疗也有一定的作用。

1 利拉鲁肽对NAFLD的治疗效果

临床统计数据表明，利拉鲁肽益于NAFLD的治疗。在一项共纳入7个随机临床对照研究共计500例NAFLD的Meta分析中，利拉鲁肽治疗12～48周后，NAFLD病人的组织学特征得到显著改善，血清中的丙氨酸氨基转移酶水平也降低，说明利拉鲁肽对NAFLD有一定的治疗作用［4］。另一项T2DM合并NAFLD病人的研究显示，相对阿卡波糖联合二甲双胍治疗的对照组，经利拉鲁肽治疗后，利拉鲁肽联合二甲双胍的实验组病人恢复效果更好［5］。动物模型中利拉鲁肽也显示了有益的影响，一项蛋氨酸胆碱缺乏饮食的小鼠模型研究发现，利拉鲁肽处理虽然不能阻止脂质在肝脏中的沉积，但限制了C16和C24神经酰胺/鞘磷脂的积累，并减轻了肝脏的炎症和纤维化，提示利拉鲁肽有利于肝脏的代谢，且不需依赖体质量的减轻和肝脏的脂变程度［6］。另一项高脂饮食诱导的NAFLD大鼠模型研究显示，利拉鲁肽的使用也能有效降低大鼠的体质量和摄食量，血脂和生化指标好转（包括三酰甘油、谷草转氨酶、谷丙转氨酶等水平）［7］。说明利拉鲁肽对NAFLD有治疗效果。

2 利拉鲁肽治疗NAFLD的作用机制

2.1 血浆成纤维细胞生长因子21（FGF21）FGF21是一种应激激素，在调节能量平衡、葡萄糖和脂质平衡方面起着重要作用［8］。这些都说明了FGF21在NFALD疾病治疗机制的研究进展中的重要性。有研究发现，在啮齿动物或非人类灵长类动物中使用FGF21可对包括NASH在内的一系列与肥胖有关的代谢并发症产生相当大的药理学益处［9］。新诊断的T2DM合并NFALD的超重病人中，使用利拉鲁肽治疗12周能同时降低肝脏脂肪含量和FGF21水平，且肝脏脂肪含量的变化与FGF21呈正相关。提示利拉鲁肽可能通过降低FGF21水平来减少脂肪质量和缓解NASH病情［10］。

2.2 肠道微生物群肠道微生物群是人体不可分割的一部分，早期肠道微生物群失调与代谢性疾病相关［11］。NAFLD病人与健康人群的肠道菌群有明显差异。NAFLD病人肠道中厚壁菌门、拟杆菌门等典型优势有益菌的丰度均低于健康人群，同时多种机会性致病菌的变形菌门的丰度在NAFLD病人中显著高于健康人群［12］。高脂肪饮食（high-fat diet，HFD）通过诱导微生物生态失调，增加细胞脂变和炎症。肠道菌群也可以通过调节肠道通透性，改变胆汁酸和食物底物的腔内代谢，在NAFLD的发生发展中发挥着关键作用［13-14］。特别是产生短链脂肪酸的肠道菌群，与受体相结合后促进由肠道L细胞释放GLP-1，并影响肠道上皮的功能［13，15-16］。利拉鲁肽能改变HFD处理组的肠道菌群丰度和构成［13，17］，特别是一些与葡萄糖脂代谢和肠道炎症有关的细菌［18］。换而言之，影响肠道微生物群是利拉鲁肽治疗NAFLD的机制之一。

2.3 HIF-2α途径 HIF-2α，也称为内皮PAS结构域蛋白1，广泛表达于肝脏、肠道和肺的内皮细胞。HIF-2α通过调节脂质代谢在NAFLD中发挥重要作用［19］。已有研究表明，缺氧诱导的HIF-2α过表达可抑制脂肪酸β氧化和过氧化物酶体进而诱导肝脏脂肪生成，加剧了NAFLD的进展［20］。过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）是一种转录因子，能调节脂肪酸代谢相关基因，激活肝脏自噬［21］。在一项高脂饮食喂养的模型中，HIF-2α杂合敲除小鼠的体质量、脂肪量、空腹血糖水平、利拉鲁肽治疗的曲线下面积、肝细胞内脂滴含量、三酰甘油、总胆固醇量、血脂、肝功能等指标均降低［22］。利拉鲁肽治疗后显示，各项指标明显下降，且HIF-2a蛋白水平降低，PPARa水平升高，PPARa下游脂肪酸β氧化基因上调，脂肪酸生成基因下调，提示利于NAFLD的治疗。进一步的研究发现，利拉鲁肽对脂质代谢的这种缓解作用被上调的HIF-2α所消除，沉默HIF-2α能进一步减弱利拉鲁肽对脂质代谢的影响。提示利拉鲁肽可能通过PPARα下调HIF-2α，诱导脂肪酸β-氧化相关基因表达，进而改善NAFLD的进展。HIF-2α/PPARα通路在利拉鲁肽减轻脂质诱导的肝脂肪变性中的作用至关重要，是利拉鲁肽治疗NAFLD的重要的靶点［23］。

2.4 Sestrin2介导的核因子-红细胞2相关因子-2（Nrf2）/血红素氧化酶-1（HO-1）通路和氧化应激 Sestrin2是一种新型抗氧化蛋白，通过降低细胞内活性氧来减轻各种应激诱导的代谢损伤。高脂饮食小鼠（HFD）中Sestrin2的表达显著降低。而利拉鲁肽的处理可使Sestrin2的表达上调［24］。Sestrin2的激活还可以通过调节Nrf2来减少肝脏氧化损伤的易感性［25］。Nrf2可直接调控HO-1，即催化血红素降解的诱导性抗氧化酶［26］。Nrf2/HO-1系统通过降低氧化损伤发挥保护作用［25］。HFD小鼠中Nrf2/HO-1系统被抑制［27-28］，而利拉鲁肽可增加Nrf2靶基因mRNA的表达，上调肝脏组织中的Nrf2/HO-1通路。进而降低高脂饮食诱导的脂质形成和氧化应激标志物水平，并提高HepG2细胞的抗氧化酶活性、上调抗氧化系统［28-29］。同时，HFD小鼠肝脏丙二醛和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平显著升高，利拉鲁肽的治疗显著降低了丙二醛和TNF-α水平［29］。这些研究结果说明，利拉鲁肽通过上调ses-trin2介导的Nrf2/HO-1通路，改善氧化应激，治疗NAFLD［25］。

2.5 局部肾素-血管紧张素系统（RAS） GLP-1信号转导已被证明可以调节各种局部组织中的RAS。而NAFLD的肝脏中局部血管紧张素系统过度激活，利拉鲁肽对肝脏局部肾素-血管紧张素-醛固酮系统两条轴有双重调控效应［30］。野生型NAFLD小鼠模型的研究发现，利拉鲁肽处理4周后，肝脏中RAS关键基因表达上调，脂肪酸氧化基因表达减少，糖异生和炎症相关基因表达降低，而血管紧张素转换酶2（ACE2）敲除后这种现象受到抑制。此外，ACE2敲除后增加了肝脏脂肪变性的严重程度，降低了利拉鲁肽在肝脏中的保护作用。在外源性刺激物诱导肝损伤时，肝产生的内源性ACE2可能通过介导激活血管紧张素1-7/G蛋白偶联受体通路在NAFLD的预防中发挥重要作用，局部RAS的调节可能是利拉鲁肽改善NAFLD的一种新机制［31-32］。

2.6 环磷酸腺苷（cAMP）-蛋白激酶A（PKA）-信号转导和转录激活因子3（STAT3）信号通路值得注意的是，肝内炎症反应以及巨噬细胞、库弗（Kupffer）细胞等代表着肝损伤开始的早期炎症细胞的异常激活和浸润对NAFLD的发生和发展也发挥着重要作用［33］。研究显示，利拉鲁肽能降低NAFLD小鼠模型的肝脏炎症反应和库弗细胞的炎症反应，且M2/M1 Kupffer细胞比例较高［34］。M1表型通过诱导细胞因子白细胞介素（IL）-6、IL-12和TNF-α的分泌来促进炎症反应。M2表型通过诱导细胞因子IL-10的分泌来促进抗炎作用［35］。NAFLD中的库弗细胞主要为M1表型，即巨噬细胞的替代激活被抑制，不利于炎症消退，导致NAFLD进展［36］。而利拉鲁肽能抑制M1表型，促进M2表型的表达［37］。体外研究发现，利拉鲁肽抑制炎症标志物的表达并上调抗炎标志物的表达，同时能诱导腺苷酸环化酶3（adenylate cyclase 3， AC3）的上调。在棕榈酸刺激的库弗细胞中，AC3和胰高血糖素样肽-1受体（GLP-1R）的mRNA及蛋白的表达均显著降低，但利拉鲁肽处理后，AC3和GLP-1R的mRNA及蛋白的水平均显著升高。AC3是ATP合成cAMP的催化剂。cAMP表达水平和cAMP/PKA/STAT3途径，是巨噬细胞M2分化的决定因素。研究表明，棕榈酸刺激库弗细胞后cAMP水平显著降低，利拉鲁肽处理后cAMP水平显著升高。棕榈酸处理降低了巨噬细胞中磷酸化信号转导和转录激活因子3（p-STAT3）和p-PKA蛋白水平，这与巨噬细胞抗炎M2反应有关。棕榈酸处理导致M1表型所必需的磷酸化信号转导和转录激活因子1（p-STAT1）增加，而利拉鲁肽处理降低了p-STAT1的活化水平。另外，在用利拉鲁肽和H-89（H-89是一种有效、选择性的cAMP依赖性蛋白激酶A抑制剂）进一步处理棕榈酸刺激的库弗细胞后，p-STAT3的表达恢复到较低水平。库弗细胞中，H-89可拮抗利拉鲁肽对M1标志物的影响，并减少M2标志物的表达。这些结果表明，利拉鲁肽能够通过cAMP-PKA-STAT3信号通路调控库弗细胞M2的激活，减轻高脂肪饮食对肝脏脂肪变性的不利影响。这可能是利拉鲁肽治疗NAFLD的另外一项机制［38］。