脂聯(lián)素及基因多態(tài)性與非酒精性脂肪肝的研究進(jìn)展

葉 瑤，于 健

(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 內(nèi)分泌科，廣西 桂林 541001)

短篇綜述

脂聯(lián)素及基因多態(tài)性與非酒精性脂肪肝的研究進(jìn)展

葉 瑤，于 健*

(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 內(nèi)分泌科，廣西 桂林 541001)

脂聯(lián)素(APN)作為一種新發(fā)現(xiàn)的由脂肪細(xì)胞特異性分泌的激素，具有廣泛生物學(xué)效應(yīng)，可通過影響肝臟脂肪代謝、炎性因子產(chǎn)生和胰島素敏感性等，抑制非酒精性脂肪肝(NAFLD)的形成與進(jìn)展。人脂聯(lián)素基因啟動(dòng)子區(qū)存在相當(dāng)數(shù)量的等位基因單核苷酸多態(tài)性(SNPs)，而脂聯(lián)素基因SNPs部分位點(diǎn)與NAFLD發(fā)病密切相關(guān)，這可能為NAFLD的防治提供了新的途徑和方法。

脂聯(lián)素；單核苷酸多態(tài)性；非酒精性脂肪肝

隨著飲食結(jié)構(gòu)和生活方式的改變，非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)患病率呈逐年上升趨勢(shì)，且發(fā)病年齡趨低齡化，與心腦血管疾病發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[1- 2]，已成為全球性公共衛(wèi)生問題，日益成為一種重要的威脅人類健康的肝臟疾病。NAFLD是一種與遺傳易感性和胰島素抵抗密切相關(guān)的獲得性代謝應(yīng)激性肝損傷，是代謝綜合征(metabolic syndrome, MS)累及肝臟的表現(xiàn)，包括單純性脂肪肝以及由其演變的脂肪性肝炎和脂肪性肝硬化3種類型；也是一種與高胰島素血癥、2 型糖尿病(T2DM)和肥胖密切相關(guān)的臨床病理綜合征[3]，其共同發(fā)病機(jī)制是胰島素抵抗(insulin resistance, IR)。脂聯(lián)素(adiponectin, APN)作為一種新發(fā)現(xiàn)的由脂肪細(xì)胞分泌的具有類似膠原結(jié)構(gòu)的蛋白，在抗動(dòng)脈粥樣硬化、調(diào)節(jié)胰島素敏感性和糖、脂質(zhì)代謝等過程發(fā)揮重要作用。人脂聯(lián)素基因啟動(dòng)子區(qū)存在等位基因單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)，且SNPs部分位點(diǎn)與NAFLD的發(fā)病及進(jìn)展嚴(yán)重程度相關(guān)，但存在種族和地域差異[4- 5]。 現(xiàn)將脂聯(lián)素及其基因多態(tài)性與NAFLD相關(guān)性的研究進(jìn)展綜述如下。

1 脂聯(lián)素及基因多態(tài)性

1.1 脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能

APN是一種脂肪細(xì)胞大量分泌的由244個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)激素，亦稱脂肪細(xì)胞補(bǔ)體相關(guān)蛋白(Acrp30)和凝膠結(jié)合蛋白(GBP28)，是近年來新發(fā)現(xiàn)的apM1基因片段產(chǎn)物[6]，分為含N端的信號(hào)序列、氨基端非螺旋區(qū)、膠原重復(fù)序列和球形羧基端4個(gè)基本結(jié)構(gòu)，并通過與相應(yīng)靶器官受體結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。APN在血漿中有較高濃度(5～30 μg/mL)，約占血清總蛋白0.01%。APN在血漿中存在多種形式：低相對(duì)分子質(zhì)量(low molecular weight, LMW)三聚體、中相對(duì)分子質(zhì)量(medium molecular weight, MMW)六聚體和高相對(duì)分子質(zhì)量(high molecular weight, HMW)多聚體等。其中，HMW多聚體是主要生物活性形式，對(duì)改善胰島素敏感性具有重要作用[7]。在肥胖和糖尿病動(dòng)物模型中，注射重組APN可降低血糖和血脂，降低骨骼肌三酰甘油(TG)含量，增加脂肪酸氧化，降低體重和提高胰島素敏感性[8]。高表達(dá)APN的轉(zhuǎn)基因大鼠處理血糖能力亦明顯增強(qiáng)。以上均提示APN可影響機(jī)體的糖、脂代謝，且提高APN水平可改善胰島素敏感性。

APN主要存在兩種受體：脂聯(lián)素受體1(AdipoR1)，在骨骼肌含量豐富，其mRNA表達(dá)產(chǎn)物是APN低親和受體；脂聯(lián)素受體2(AdipoR2)，主要在肝臟表達(dá)，其mRNA表達(dá)產(chǎn)物是APN中等親和受體。AdipoR1和AdipoR2的結(jié)構(gòu)高度相關(guān)，存在66.7%的同源性，均為包含7個(gè)穿膜區(qū)域的蛋白，與G蛋白偶聯(lián)受體家族的布局相反，氨基端在細(xì)胞內(nèi)部，羧基端在細(xì)胞外部[9]。APN與其受體結(jié)合后，通過激活A(yù)MP激酶和PPAR-α配體的活性，參與糖、脂代謝及炎性反應(yīng)等病理生理過程，從而發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化、增強(qiáng)胰島素敏感性和脂肪酸氧化等多種重要生物學(xué)功能[10]。NASH患者APN和肝臟adipoR的mRNA表達(dá)水平顯著低于單純性脂肪肝患者[11]。NAFLD大鼠模型亦提示，APN和肝臟adipoR2 mRNA降低與NAFLD密切相關(guān)。而以高脂餐誘導(dǎo)出C57BL/6J大鼠的肥胖與IR，證實(shí)肝臟APN水平、adipoR1和adipoR2 mRNA表達(dá)均下降[12]。以上研究均提示肝臟adipoR1和adipoR2表達(dá)異?？赡軈⑴c了NAFLD的形成與發(fā)展。

1.2 脂聯(lián)素基因結(jié)構(gòu)及單核苷酸多態(tài)性(SNPs)

人脂聯(lián)素基因位于染色體3q27，全長(zhǎng)約17 kb，由3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子組成。該基因轉(zhuǎn)錄由接近5′端的胞嘧啶開始，而多肽編碼區(qū)域則從外顯子2起始處開始，于外顯子3起始處結(jié)束；啟動(dòng)子區(qū)包括5側(cè)翼區(qū)、外顯子1和內(nèi)含子1，未發(fā)現(xiàn)TAT盒子，該區(qū)域存在MS、T2DM和冠心病的易感位點(diǎn)。正常人脂聯(lián)素基因序列中已發(fā)現(xiàn)10余種常見的SNPs和一些少見的錯(cuò)義突變。人脂聯(lián)素基因SNPs可通過影響脂聯(lián)素基因轉(zhuǎn)錄或表達(dá)，影響APN水平而致病。脂聯(lián)素基因的部分突變與APN水平、IR和T2DM密切相關(guān)，其中-11377 C>G、+45T>G和+276 G>T是脂聯(lián)素基因中研究最多的3個(gè)SNP位點(diǎn)[13]。

2 APN與NAFLD

迄今為止，NAFLD的發(fā)病機(jī)制在很大程度上尚未完全闡明，目前被廣泛接受的是“二次打擊”學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為初次打擊主要是肝細(xì)胞脂肪變性，IR使肝臟對(duì)各種損傷和炎性反應(yīng)的易感性增高；進(jìn)而引起慢性氧化應(yīng)激因子的釋放，以及線粒體功能異常等因素形成二次打擊，最終進(jìn)一步誘導(dǎo)發(fā)生肝炎性壞死及纖維化；而IR始終貫穿于“二次打擊”。NAFLD大鼠發(fā)生IR和血清APN水平降低，并通過一定機(jī)制參與了炎性反應(yīng)，進(jìn)而影響了NAFLD的發(fā)生、發(fā)展[14]。NAFLD是與IR密切相關(guān)的疾病，而APN水平與IR程度呈負(fù)相關(guān)，推測(cè)APN可能參與NAFLD發(fā)病，低脂聯(lián)素血癥對(duì)NAFLD的發(fā)生可能起著重要作用[15]。

APN分泌與其他脂肪細(xì)胞因子不同，其分泌與脂肪含量呈負(fù)相關(guān)，尤其在T2DM、肥胖和NAFLD患者中，血清APN水平往往低于正常值。30例NAFLD患者IR顯著高于對(duì)照組，而血清APN水平和肝活檢標(biāo)本中APN平均吸光度值均顯著低于對(duì)照組[16]。高脂飲食飼養(yǎng)的小鼠血清APN水平顯著低于普通飲食飼養(yǎng)的小鼠[17]。NAFLD存在肝組織炎性反應(yīng)和肝纖維化發(fā)生的傾向，而APN具有一定的抗肝纖維化保護(hù)作用。NAFLD患者APN水平下降越明顯，則肝纖維化程度越嚴(yán)重[18]。以上研究結(jié)果均提示，低脂聯(lián)素血癥可導(dǎo)致脂肪在肝臟堆積、糖脂代謝紊亂和肝纖維化發(fā)生等。

APN可通過影響肝臟脂肪代謝、炎癥因子產(chǎn)生和周圍組織對(duì)胰島素的敏感性等，阻斷對(duì)肝臟的初次打擊及二次打擊，從而抑制NAFLD的形成與進(jìn)展。脂聯(lián)素轉(zhuǎn)基因小鼠的血漿TG和游離脂肪酸(free fatty acids, FFA)較對(duì)照組均明顯下降，肝臟脂肪沉積明顯減輕[19]。對(duì)NAFLD患者進(jìn)行羅格列酮干預(yù)，發(fā)現(xiàn)羅格列酮組IR、血糖、血脂、肝功能和血清APN的改善優(yōu)于對(duì)照組[20]。高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD大鼠中，羅格列酮組的APN mRNA和蛋白表達(dá)均較模型組增高[21]。吡格列酮亦可改善NAFLD大鼠的IR，提高APN水平及其受體表達(dá)[22]。推測(cè)羅格列酮和吡格列酮作為PPARγ激動(dòng)劑，與PPARγ結(jié)合后，可提高APN水平，降低腫瘤壞死因子-α(TNF-α)產(chǎn)生和提高胰島素敏感性，抑制外周脂肪組織分解，減少肝臟FFA和TG蓄積，從而改善NAFLD。對(duì)NAFLD患者進(jìn)行鹽酸二甲雙胍干預(yù)，亦發(fā)現(xiàn)鹽酸二甲雙胍可能通過促進(jìn)脂聯(lián)素基因表達(dá)和抑制TNF-α基因表達(dá)來調(diào)節(jié)脂肪代謝，從而改善肝細(xì)胞脂肪變性和炎性反應(yīng)，發(fā)揮其對(duì)NAFLD的干預(yù)作用[23]。

3 脂聯(lián)素基因多態(tài)性與NAFLD

近年來關(guān)于脂聯(lián)素基因多態(tài)性與NAFLD的相關(guān)性研究較少，且與NAFLD的發(fā)病易感性并不一致。脂聯(lián)素SNP-11377C/G和+45 T/G與NAFLD患者的APN水平降低相關(guān)[24]。脂聯(lián)素SNP276T/T和SNP45G/G基因型可能是我國漢族人NAFLD的易感基因[3]。選取的70例NAFLD患者中，脂聯(lián)素SNP+45T/T和SNP+276G/T的NAFLD患病比例高于對(duì)照組[5]。且NAFLD患者的脂聯(lián)素SNPs+276和+45位點(diǎn)伴有肝纖維化和IR，可能參與了NAFLD的發(fā)病機(jī)制[4]。亦有脂聯(lián)素SNPs T45G與NAFLD的發(fā)病易感性不相關(guān)[25]。上述研究結(jié)果的不同，很可能與種族、目標(biāo)人群、研究方法和脂聯(lián)素基因變異對(duì)表型的影響作用未能突出等因素有關(guān)。為進(jìn)一步研究脂聯(lián)素基因多態(tài)性與NAFLD的相關(guān)性，可考慮脂肪分布狀態(tài)，將NAFLD患者分為非肥胖與肥胖進(jìn)行大樣本研究。

4 展望

綜上所述，NAFLD是MS累及肝臟的表現(xiàn)，具有MS各組分聚集的特征。APN具有增強(qiáng)胰島素敏感性、減輕炎性反應(yīng)和改善肝細(xì)胞脂肪變性等多種作用。國內(nèi)外研究均表明，APN與NAFLD存在密切關(guān)系，而脂聯(lián)素基因多態(tài)性與NAFLD研究結(jié)果并不一致。因此，從脂聯(lián)素基因多態(tài)性入手闡明NAFLD病因?qū)W特點(diǎn)，尋找NAFLD可能的易感基因和保護(hù)基因，提高對(duì)NAFLD發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)，從而將有可能從基因水平上成為NAFLD防治的新靶點(diǎn)，為該疾病的診斷與治療提供新的途徑，更有效降低NAFLD和心腦血管疾病發(fā)生，提高人們生活質(zhì)量。

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Adiponectin level, its gene polymorphism and nonalcoholic fatty liver disease

YE Yao, YU Jian*

(Dept. of Endocrinology, Affiliated Hospital of Guilin Medical College, Guilin 541001, China)

Adiponectin(APN) is a newly discovered adipocytes-secreted protein having extensive biologic effects in anti-inflammatory and in the regulation of lipid metabolism and insulin sensitivity, which may inhibit the development of nonalcoholic fatty liver disease. A large number of alleles single nucleotide polymorphisms (SNPs) appear in promoter region of adiponectin gene sequence of human. Some SNPs are positively correlated with NAFLD, which are likely to provide a new marker for the early diagnosis and therapy of NAFLD.

adiponectin; single nucleotide polymorphisms; nonalcoholic fatty liver disease

2014- 01- 06

2014- 03- 24

廣西壯族自治區(qū)衛(wèi)生廳科研課題(Z2012398)

*通信作者(correspondingauthor)：duduyu1623@qq.com

1001-6325(2014)09-1285-04

R 575.5

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