非酒精性脂肪肝細(xì)胞損傷機(jī)制的研究進(jìn)展

王卓然，張秀英

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一種無(wú)過(guò)量飲酒史，以彌漫性肝細(xì)胞大泡性脂肪變性為主要特征的臨床病理綜合征。包括單純性脂肪肝以及由其演變的非酒精性脂肪性肝炎、非酒精性脂肪性肝纖維化、肝硬化等［1］。肝細(xì)胞損傷可分為兩種：一種是肝細(xì)胞變性，也稱(chēng)為亞致死性損傷；另一種是致死性細(xì)胞損傷，又可分為凋亡和壞死兩種類(lèi)型［2-3］。對(duì)于細(xì)胞損傷過(guò)程的研究，近年來(lái)逐漸成為醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。目前在NAFLD發(fā)展過(guò)程中，胰島素抵抗被認(rèn)為是最主要的病理生理因素［4-5］。隨著對(duì)細(xì)胞凋亡的研究，不斷有證據(jù)表明在NAFLD中，凋亡起著重要的作用［6-7］。NAFLD肝細(xì)胞對(duì)損傷因素如毒性化學(xué)物質(zhì)（四氯化碳）、酒精、膽汁淤積的敏感性增加。線(xiàn)粒體功能障礙、游離脂肪酸、氧應(yīng)激、炎癥因子等在NAFLD肝細(xì)胞損傷機(jī)制中也起重要作用。本文對(duì)近幾年在NAFLD發(fā)病過(guò)程中參與調(diào)控肝細(xì)胞損傷的有關(guān)因素及其作用機(jī)制作一綜述。

1 肝細(xì)胞損傷的相關(guān)因素

肝細(xì)胞損傷是由遺傳、環(huán)境、體內(nèi)多因素改變介導(dǎo)的病理學(xué)過(guò)程，是肝臟疾病的共有表現(xiàn)。肝臟可受外來(lái)侵害因素或內(nèi)在循環(huán)紊亂、代謝障礙、免疫反應(yīng)等因素的影響，通過(guò)適應(yīng)性防御反應(yīng)和破壞性反應(yīng)過(guò)程，發(fā)生變性、凋亡、壞死、免疫-炎癥反應(yīng)、纖維化、缺血、基因表達(dá)異常、再生等多種形式的肝損傷改變。各種損害因子可分別或先后以肝細(xì)胞、庫(kù)普弗細(xì)胞（Kupffer cell）、肝星狀細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和膽管細(xì)胞等為靶細(xì)胞，激發(fā)細(xì)胞損傷及其伴隨的組織結(jié)構(gòu)和功能改變，導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷［8］。

2 NAFLD肝細(xì)胞損傷的機(jī)制

2.1 胰島素抵抗（IR）與NAFLD

2.1.1 IR在肝細(xì)胞脂肪堆積中的作用 胰島素發(fā)生抵抗時(shí)，將引起肝臟、外周脂肪組織及肌肉組織等對(duì)其生物反應(yīng)活性下降，出現(xiàn)代償性高胰島素血癥及多元代謝紊亂。其中脂代謝紊亂和高胰島素血癥在NAFLD發(fā)病中最為關(guān)鍵。表現(xiàn)為對(duì)激素敏感性脂肪酶的抑制作用減弱，脂肪組織大量動(dòng)員，血清中游離脂肪酸（FFA）濃度迅速升高，導(dǎo)致肝臟攝取的FFA隨之增加。在正常情況下，機(jī)體會(huì)通過(guò)升高血清中胰島素水平來(lái)應(yīng)對(duì)肝中FFA大量攝入，將大部分FFA用于甘油三酯（TG）的合成并以極低密度脂蛋白（VLDL）的形式運(yùn)至外周脂肪組織貯藏，另一小部分則被線(xiàn)粒體攝入進(jìn)行β氧化而合成酮體以供特定組織利用。然而在IR狀態(tài)下，伴隨著FFA的大量涌入，早期代償性高胰島素血癥尚能促使其大量轉(zhuǎn)變成TG，但由于載脂蛋白B（ApoB）合成相對(duì)減少以及肝細(xì)胞的損傷導(dǎo)致大量TG無(wú)法運(yùn)出而在肝細(xì)胞中貯積；隨著IR的發(fā)展，高胰島素血癥不足以實(shí)現(xiàn)其代償作用時(shí)，增多的FFA則主要被攝入線(xiàn)粒體及過(guò)氧化物酶體中參加β氧化，這必將導(dǎo)致他們?chǔ)卵趸某d，如此，多余的FFA便在肝臟中蓄積，進(jìn)一步加重肝細(xì)胞的脂肪變性［9］。這也就是目前“二次打擊”學(xué)說(shuō)［8］的初次打擊。

2.1.2 IR在非酒精性脂肪性肝炎（NASH）發(fā)生、發(fā)展中的作用 IR可能通過(guò)以下途徑引起NAFLD：（1）IR可減少脂肪細(xì)胞膜上的蛋白脂酶，蛋白脂酶對(duì)脂蛋白的脂解作用下降，使脂肪細(xì)胞外脂蛋白水平升高，導(dǎo)致血液循環(huán)脂蛋白水平升高。（2）IR可增加激素敏感脂酶的活性，因此可導(dǎo)致脂肪細(xì)胞內(nèi)TG脂解增加，從而導(dǎo)致脂肪細(xì)胞釋放更多游離脂肪酸入血，后者與血液中的蛋白結(jié)合形成脂蛋白。（3）IR可增加肝脂酶活性，導(dǎo)致肝細(xì)胞外增加的脂蛋白分解形成的游離脂肪酸水平升高，進(jìn)一步導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)游離脂肪酸增高，TG合成增加，從而引起肝細(xì)胞內(nèi)TG過(guò)多積聚導(dǎo)致脂肪肝的形成［10］。Bugianesi等［2］研究認(rèn)為IR 不僅是肝臟脂肪變性的觸發(fā)因素，而且也是NASH發(fā)生的危險(xiǎn)因子，即表明IR不僅參與初次打擊，亦直接參與二次打擊。在初次打擊過(guò)程中，由于β氧化速度代償性增加，以及部分FFA進(jìn)入微粒體進(jìn)行氧化，導(dǎo)致了大量活性氧物質(zhì)（ROS）的產(chǎn)生，而后者不僅能與膜磷脂不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)直接損傷線(xiàn)粒體膜，而且其產(chǎn)物可直接損傷線(xiàn)粒體DNA從而抑制其正常的電子傳遞通路，進(jìn)一步促進(jìn)了ROS的產(chǎn)生，從而形成了氧應(yīng)激損傷的惡性循環(huán)，促進(jìn)了NASH 的發(fā)生、發(fā)展［9］。

2.2 氧應(yīng)激與NAFLD性肝損傷 目前有研究認(rèn)為，前氧化物和抗氧化物之間的動(dòng)態(tài)失衡導(dǎo)致氧化應(yīng)激［12］.前氧化物的主要來(lái)源是線(xiàn)粒體產(chǎn)生的活性氧物質(zhì)（reactive oxygen species，ROS）。甘油三酯（TG）在肝細(xì)胞內(nèi)蓄積，大量的FFA在線(xiàn)粒體內(nèi)氧化，產(chǎn)生了過(guò)多的超氧陰離子和ROS，使抗氧化物質(zhì)耗竭，過(guò)氧化氫和氫氧根離子損傷肝臟細(xì)胞的線(xiàn)粒體和細(xì)胞膜，使肝細(xì)胞正常生長(zhǎng)停滯，炎性反應(yīng)變性，最終導(dǎo)致肝細(xì)胞變性壞死而引起臨床癥狀［13］。氧化應(yīng)激過(guò)程可激活Kupffer細(xì)胞，激活后的Kupfer細(xì)胞可產(chǎn)生一系列可溶性細(xì)胞因子，可損傷肝內(nèi)皮細(xì)胞，增強(qiáng)嗜中性粒細(xì)胞及單核細(xì)胞產(chǎn)生活性氧介質(zhì)的能力，釋放氧自由基，致脂質(zhì)過(guò)氧化，進(jìn)一步加重肝損傷，還可誘導(dǎo)肝細(xì)胞線(xiàn)粒體解偶聯(lián)蛋白（UCP2）基因表達(dá)，導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死增多。

2.3 細(xì)胞因子與NAFLD

2.3.1 腫瘤壞死因子（TNF）與NAFLD TNF-α是各種原因所致肝臟損傷過(guò)程中最早出現(xiàn)的細(xì)胞因子，可以引起其他細(xì)胞因子的釋放。TNF-α被認(rèn)為是脂肪肝進(jìn)展為NASH的主要細(xì)胞因子?？梢曰罨窠?jīng)鞘磷脂酸，抑制線(xiàn)粒體呼吸鏈電子傳遞，引起細(xì)胞線(xiàn)粒體損傷，抑制線(xiàn)粒體的呼吸功能并增加線(xiàn)粒體活性氧物質(zhì)（ROS）和過(guò)氧化脂質(zhì)的形成，導(dǎo)致肝細(xì)胞膜破壞和炎癥反應(yīng)［14］。另外ROS又可促使TNF-α合成增加，形成惡性循環(huán)，構(gòu)成“第二次打擊”而導(dǎo)致NAFLD的形成。TNF-α直接損傷肝細(xì)胞是通過(guò)膜型TNF-α與肝細(xì)胞膜上受體結(jié)合，活化Caspase-8，進(jìn)而活化Caspase-3導(dǎo)致肝細(xì)胞凋亡，同時(shí)其他細(xì)胞因子如IL-6、IL-8和一些粘附分子也可以被活化，形成炎癥瀑布反應(yīng)，誘發(fā)肝臟炎癥。

2.3.2 細(xì)胞間粘附分子（ICAM-1）對(duì)NAFLD的影響 據(jù)有關(guān)研究表明，長(zhǎng)期大量的高脂飲食導(dǎo)致外源性脂肪顯著增加，血清中TG水平升高，生成的游離脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)入血的量也隨之增多，肝臟從血液中攝取脂肪酸合成TG也相應(yīng)增加。當(dāng)肝臟合成TG的能力大于肝細(xì)胞將其轉(zhuǎn)運(yùn)出肝臟的能力時(shí)，TG就在肝細(xì)胞內(nèi)蓄積，肝細(xì)胞內(nèi)沉積的脂肪極易通過(guò)非氧化代謝途徑產(chǎn)生脂肪毒性，當(dāng)致病因素如NAFLD肝內(nèi)過(guò)量脂肪堆積、脂質(zhì)過(guò)氧化、脂毒性反應(yīng)和體內(nèi)內(nèi)毒素血癥等激活HSC，促使其表達(dá)、合成和分泌TNF等細(xì)胞因子，通過(guò)改變核轉(zhuǎn)錄因子-KB和蛋白激酶相關(guān)機(jī)制，使ICAM-1mRNA在肝內(nèi)的表達(dá)上調(diào)［15］。同時(shí)由于這些誘發(fā)因子，使大量的嗜中性粒細(xì)胞聚集在肝竇附近，并向肝組織中浸潤(rùn)，白細(xì)胞借助ICAM-1／LFA-1、ICAM-1／Mac-1與肝細(xì)胞粘附，嗜中性粒細(xì)胞通過(guò)釋放氧自由基和蛋白酶發(fā)揮細(xì)胞毒作用，反應(yīng)性氧化代謝產(chǎn)物增多，進(jìn)而引起脂肪變性、肝細(xì)胞發(fā)生炎癥和壞死，甚至并發(fā)肝纖維化［16］。

2.3.3 脂肪細(xì)胞因子與NAFLD 目前已發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞分泌的脂聯(lián)素、抵抗素、乙酰化刺激蛋白調(diào)控能量平衡，白細(xì)胞介素IL-6、血清淀粉樣蛋白A3、單核細(xì)胞趨化蛋白等參與炎性反應(yīng)，脂聯(lián)素、纖溶酶原激活物抑制劑作用于血管，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子促進(jìn)血管新生。脂肪組織通過(guò)這些激素實(shí)現(xiàn)與機(jī)體其他組織的對(duì)話(huà)，整合內(nèi)分泌、代謝和炎性反應(yīng)信號(hào)，調(diào)控機(jī)體的能量穩(wěn)態(tài)［12］。脂聯(lián)素主要參與能量調(diào)節(jié)、炎癥等病理生理過(guò)程，具有胰島素增敏、抗炎、保護(hù)肝臟、抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用。脂聯(lián)素的分泌與其他脂肪細(xì)胞因子不同，隨著脂肪容量增大其分泌反而減少。NAFLD患者血清脂聯(lián)素水平較正常低。內(nèi)脂素（Visfatin）具有擬胰島素活性，進(jìn)而參與調(diào)節(jié)糖脂代謝及炎癥反應(yīng)，故認(rèn)為Visfatin在NAFLD病情演變中發(fā)揮重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者血清Visfatin濃度升高，提示Visfatin可阻抑NAFLD病情進(jìn)展。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21（fibroblast growth factot 21，F(xiàn)GF-21）是一種新近發(fā)現(xiàn)的脂肪細(xì)胞因子，是FGFs超家族成員之一，主要在肝臟和脂肪細(xì)胞中表達(dá)，具有降糖、降脂、降低胰島素水平，逆轉(zhuǎn)肝臟脂肪變性，提高胰島素敏感性的作用。FGF-21能改善胰島素及瘦素的抵抗，增加脂肪氧化，抑制肝臟中的脂肪生成并激活脂肪的無(wú)效循環(huán)，抑制肝臟纖維化進(jìn)程，提示FGF-21具有治療肥胖和脂肪肝所必需的特性［17］。國(guó)內(nèi)亦有相似的報(bào)道，周婷婷等［18］認(rèn)為血漿FGF-21與肥胖（尤其是腹型肥胖）、脂代謝紊亂、胰島素抵抗有關(guān)，推測(cè)FGF-21可能在脂肪肝的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起了一定的作用。

2.3.4 細(xì)胞色素P450與NAFLD 細(xì)胞色素P450是由基因超家族編碼形成的一群酶蛋白，主要是存在于肝細(xì)胞微粒體中。其中CYP2E1在NAFLD發(fā)病中起到重要作用。研究發(fā)現(xiàn)NASH患者普遍存在CYP2E1過(guò)度表達(dá)。升高的CYP2El能導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞膜受損，細(xì)胞損傷，還可誘導(dǎo)Kupffer細(xì)胞激活并增加炎癥因子釋放，引起肝臟纖維化［19］。

2.4 線(xiàn)粒體與NAFLD肝損傷 對(duì)線(xiàn)粒體的形態(tài)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)在NASH患者肝細(xì)胞中，線(xiàn)粒體顯著畸形，體積增加，線(xiàn)粒體的分布不均勻。在非酒精性脂肪肝中線(xiàn)粒體能量產(chǎn)生和儲(chǔ)備明顯異常，既是脂肪肝的結(jié)果也是導(dǎo)致進(jìn)一步損傷的重要環(huán)節(jié)。對(duì)非酒精性脂肪肝模型大鼠的研究中發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)照組相比脂肪肝細(xì)胞線(xiàn)粒體ATP的合成降低，F(xiàn)OF1-ATP合成酶的β-F1亞基比正常低35%。肝細(xì)胞的脂肪變性是與線(xiàn)粒體氧化功能的改變密切相關(guān)的。線(xiàn)粒體膜電位的存在為線(xiàn)粒體完成氧化磷酸化的功能提供了環(huán)境，而膜電位的維持有賴(lài)于線(xiàn)粒體膜的完整性與流動(dòng)性，當(dāng)線(xiàn)粒體膜流動(dòng)性下降，膜通透性增加，線(xiàn)粒體膜電位下降，線(xiàn)粒體呼吸鏈活性下降，產(chǎn)生ATP減少，導(dǎo)致肝臟能量?jī)?nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的破壞，肝細(xì)胞供能減少［16］。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，NAFLD肝細(xì)胞損傷是一種由多種因素介導(dǎo)的復(fù)雜的病理學(xué)過(guò)程，損傷的結(jié)果是肝細(xì)胞可能發(fā)生凋亡或者壞死。就其發(fā)病機(jī)制來(lái)看，胰島素抵抗和高胰島素血癥為原發(fā)性NAFLD始動(dòng)因素，其引發(fā)的一系列代謝紊亂是NAFLD形成的重要因素；氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化是構(gòu)成NAFLD第二次打擊的重要因素；細(xì)胞因子參與非酒精性脂肪性肝炎的發(fā)生、發(fā)展，不僅直接參與“第一次打擊”-脂肪肝的形成，而且在“第二次打擊”-脂肪性肝炎、肝纖維化、肝硬化的啟動(dòng)、發(fā)生和進(jìn)展中起重要作用；線(xiàn)粒體是凋亡的決定性環(huán)節(jié)，也是細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激的源頭，線(xiàn)粒體功能障礙已成為肝臟損傷的一個(gè)機(jī)制。但是目前NAFLD肝細(xì)胞損傷的機(jī)制仍未完全闡明。因此，有必要對(duì)細(xì)胞損傷中具體的調(diào)控環(huán)節(jié)，特別是各種調(diào)控因素之間的關(guān)系進(jìn)行深層次的研究，以求對(duì)其發(fā)病機(jī)制有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，以及尋求研制防治肝病藥物的新途徑。

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