脂毒性誘導(dǎo)的非酒精性脂肪性肝炎的研究進展

李晨，閃雪純，傅繼華

(中國藥科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床藥學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 211198)

隨著生活節(jié)奏的加快和飲食習(xí)慣的改變，非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)已成為全球慢性肝病最為突出的形式之一，與代謝綜合征密切相關(guān)，肥胖、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)和血脂異常等是其關(guān)鍵的危險因素。NAFLD包括單純的脂肪變性和非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)，其中前者是一種相對良性的肝臟疾病，而后者以脂肪變性、肝纖維化、肝細胞氣球樣化和小葉炎癥等為特征，并可進一步發(fā)展為肝硬化和肝癌，威脅患者的生命健康，現(xiàn)已成為美國第二大最常見的肝移植適應(yīng)證[1]。越來越多的證據(jù)表明，除了可能發(fā)展為晚期肝病外，NASH還會增加患心血管疾病的風(fēng)險[2]。因此，NASH現(xiàn)已成為嚴(yán)重的公共社會衛(wèi)生問題之一，引起全球的高度關(guān)注。脂毒性是指血中游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平升高后超出各組織對FFA的氧化利用能力，使過多的FFA以甘油三酯(triglyceride,TG)形式在非脂肪組織(肝臟、肌肉及胰腺)中過度沉積而造成該組織的損傷，現(xiàn)普遍認為脂毒性與NASH的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[3]。因此，更好地理解脂毒性誘導(dǎo)的NASH的病理機制有助于NASH患者臨床研究的開展，針對脂毒性的靶向藥物的開發(fā)有望成為NASH患者的新希望。

1 脂毒性誘導(dǎo)NASH的病理機制

1.1 胰島素抵抗 血漿FFA濃度升高是肥胖相關(guān)脂肪組織胰島素抵抗(insulin resistance,IR)的標(biāo)志，與T2DM的發(fā)展密切相關(guān)。正常條件下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum，ER)可滿足與蛋白質(zhì)和TG合成相關(guān)的需求，而當(dāng)營養(yǎng)處于病理過剩時就會抑制ER激活未折疊蛋白反應(yīng)，并通過許多機制觸發(fā)IR。臨床研究表明，大多數(shù)NASH患者肥胖且伴有骨骼肌和肝臟IR。Anderwald等[4]研究發(fā)現(xiàn)，血漿FFA水平升高通過核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear transcription factor-kappa B,NF-B)途徑來抑制胰島素信號傳導(dǎo)并引起IR。Belfort等[5]指出血漿中微量的FFA可誘導(dǎo)骨骼肌IR并呈劑量依賴性，通過4 h脂質(zhì)輸注廣泛抑制肌肉胰島素信號傳導(dǎo)，這種變化與肌細胞內(nèi)脂質(zhì)積累和各種脂質(zhì)衍生的毒性代謝物的增加有關(guān)。阿昔莫司(一種煙酸類似物和脂肪組織脂肪分解抑制劑)可通過降低血漿FFA濃度，有效改善具有強T2DM家族史的非糖尿病受試者[6]以及肥胖和T2DM受試者的肌肉胰島素敏感性[7]。Cusi等[8]等證實，瘦體型健康受試者輸注脂質(zhì)2～4 h后即出現(xiàn)明顯的肝臟IR，這種IR呈血漿FFA劑量依賴[5]，給予阿昔莫司可通過降低血漿FFA濃度使肝臟胰島素敏感性部分恢復(fù)[6]。由此可見，過量的FFA與肝臟、骨骼肌的胰島素敏感性密切相關(guān)。

1.2 氧化應(yīng)激 線粒體功能受損是NAFLD中由單純性脂肪變性發(fā)展為脂肪性肝炎的關(guān)鍵，提示NASH是一種線粒體疾病，與氧化應(yīng)激(oxidative stress,OS)的發(fā)生密切相關(guān)[9]。脂毒性似乎是導(dǎo)致OS發(fā)展的核心，這可能是由于肝臟內(nèi)過多的FFA堆積，線粒體代償性適應(yīng)這種變化使得β-氧化增強，乙酰CoA生成增多，造成三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的還原型NADH和FADH2增多，二者在呼吸鏈傳遞中氧化產(chǎn)生過多的ROS，這些ROS又可攻擊呼吸鏈復(fù)合物、線粒體DNA，對線粒體的超微結(jié)構(gòu)造成破壞。而這一過程又可導(dǎo)致肝細胞代謝功能障礙和ROS大量產(chǎn)生，形成了脂毒性介導(dǎo)的ROS誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生的惡性循環(huán)，引起OS，進而觸發(fā)脂質(zhì)過氧化、細胞因子釋放和細胞死亡[10]。Rolo等[11]也進一步證實了肝細胞中脂質(zhì)的積累損害了線粒體的氧化能力，增加了電子傳遞鏈復(fù)合物的還原狀態(tài)并激活脂肪氧化的過氧化物酶體和微粒體途徑，產(chǎn)生過量的ROS和活性醛衍生物。Li等[12]提出飽和FFA還通過溶酶體破壞和組織蛋白酶B活化誘導(dǎo)線粒體功能障礙和OS，Wu等[13]采用棕櫚酸(palmic acid,PA)孵育人和小鼠肝細胞，觀察到明顯的線粒體功能障礙并呈劑量依賴性，同時伴有線粒體膜透化和ROS增加現(xiàn)象，采用甘草甜素通過穩(wěn)定溶酶體膜、抑制組織蛋白酶B的表達，可有效減輕FFA誘導(dǎo)的線粒體氧化應(yīng)激，支持上述觀點。

1.3 炎癥反應(yīng) 高脂肪飲食可導(dǎo)致肥胖，同樣也會引起慢性炎癥反應(yīng)，這是由于肥胖時脂肪細胞增生肥大，釋放出的大量FFA通過與Toll 樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)結(jié)合激活NF-B，誘導(dǎo)炎癥因子產(chǎn)生。許多體內(nèi)和體外實驗證明，飽和脂肪酸(saturated fatty acids,SFA)具有促炎作用，肝臟中FFA及脂毒性代謝物的積累可誘發(fā)慢性炎癥，激活肝細胞炎癥通路[14]。此外，肝細胞氣球樣變時，應(yīng)激激酶c-Jun N-氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)過度激活，募集炎性細胞，促進肝細胞炎癥反應(yīng)的發(fā)生。脂毒性損傷的肝細胞中，過多的FFA加劇了IR，進一步推動炎癥[15]和纖維化[16]的發(fā)展。肝巨噬細胞由常駐巨噬細胞Kupffer細胞(KCs)和從全身循環(huán)進入肝臟的巨噬細胞組成，KCs是炎性細胞因子的主要來源，實驗性敲除KCs可預(yù)防高脂肪飲食誘導(dǎo)的嚙齒動物的肝臟脂肪變性和炎癥[17]。巨噬細胞通過釋放白介素-6和轉(zhuǎn)化生長因子-β直接激活肝星狀細胞(hepatic stellate cells,HSCs)，表達相關(guān)細胞因子和趨化因子，使炎癥和纖維發(fā)生永久化[18]。肝臟炎癥發(fā)生后激活組織修復(fù)機制，通過刺激肝細胞增殖以及細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)重塑來替換受損的肝細胞，但若炎癥持續(xù)存在，將導(dǎo)致ECM形成細胞的募集和激活，最終過多的ECM沉積導(dǎo)致肝纖維化。

1.4 細胞凋亡 細胞凋亡是從脂肪變性到脂肪性肝炎進展的特征性標(biāo)志之一，與NAFLD患者比較，NASH患者的細胞凋亡率更高。PA可誘導(dǎo)胰腺β細胞、心肌細胞、微血管內(nèi)皮細胞和肝細胞中的細胞凋亡[19]。NASH中的細胞凋亡由外源性(由細胞因子和死亡受體介導(dǎo))和內(nèi)源性(由線粒體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能障礙介導(dǎo))途徑引發(fā)，特別是后者。FFA刺激多種肝細胞誘導(dǎo)細胞脂肪變性和與線粒體膜去極化、細胞色素C釋放相關(guān)的半胱天冬酶依賴性細胞凋亡，提示細胞凋亡的線粒體途徑激活。此外，飽和FFA通過激活促凋亡Bcl-2蛋白Bim和Bax誘導(dǎo)JNK依賴性細胞凋亡，觸發(fā)線粒體細胞凋亡途徑[20]。Feldstein等[21]研究指出FFA誘導(dǎo)Bax活化并易位至溶酶體，導(dǎo)致溶酶體透化和組織蛋白酶B釋放，激活細胞凋亡的溶酶體途徑。簡而言之，在脂肪變性的肝細胞中，循環(huán)FFA可以激活無數(shù)的細胞內(nèi)反應(yīng)，包括JNK、TLR4和Bax活化、溶酶體透化和ER應(yīng)激等，這些變化逐漸累積放大，最終導(dǎo)致線粒體透化和肝細胞凋亡。因此，由脂毒性導(dǎo)致的肝細胞凋亡易感性增強，可能是進行性脂肪性肝炎發(fā)展的重要原因。

2 NASH的治療措施

2.1 生活方式干預(yù) 肥胖作為NASH 的重要危險因素之一，通過合理的飲食指導(dǎo)或體育鍛煉等生活方式干預(yù)有助于減輕肥胖患者體重，改善肝臟脂肪變性。研究結(jié)果顯示，每周200 min適度的體育鍛煉干預(yù)48周后，總體重減少7%以上的NASH受試者脂肪變性、小葉炎癥和球囊損傷的發(fā)生顯著減少，纖維化沒有變化[22]。由通過干預(yù)生活方式實現(xiàn)減肥很難，很多患者難以長期堅持，因此減肥手術(shù)已成為一種有效的替代方案，Roux-en-Y胃旁路術(shù)或腹腔鏡調(diào)節(jié)胃束帶，均可顯著改善并發(fā)癥(如糖尿病、高血壓和血脂異常)以及肝臟組織學(xué)(如脂肪變性、壞死性炎癥和氣球樣變等)，而這種手術(shù)方式對于纖維化的影響尚無明確統(tǒng)一的定論[23-24]。在短期研究中，總體重減輕≥5%是降低TG積累的最小閾值，而改善壞死性炎癥則可能需要體重減輕7%～10%[3]。目前通過體育鍛煉、飲食控制或減肥手術(shù)改善NASH的最佳干預(yù)方式仍有待發(fā)現(xiàn)，需要進一步開展大樣本、多中心、長期對照試驗進行臨床研究。

2.2 藥物治療干預(yù)

2.2.1 維生素E 維生素E作為一種重要的抗氧化劑，能夠改善正常代謝過程中細胞內(nèi)產(chǎn)生的自由基的影響以及OS，許多研究結(jié)果表明維生素E在肝臟疾病中有潛在的治療作用。 在一項非糖尿病NASH成年患者的隨機對照試驗中，相比于安慰劑組，維生素E與NASH的改善率顯著相關(guān)，可有效降低血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase,ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)水平，減輕肝脂肪變性和和小葉炎癥，而纖維化評分沒有改善[25]。Hoofnagle等[26]指出維生素E治療NASH的療效與改善血清ALT的水平有關(guān)，并且維生素E和體重減輕對ALT和組織學(xué)病理特征的影響是獨立的，因此即使是體重減輕的患者也受益于維生素E治療。由此可見，維生素E在NASH的治療中有較好的臨床應(yīng)用前景，因為它可能靶向不同于胰島素敏化劑的細胞內(nèi)途徑，為NASH的聯(lián)合治療提供了新的思路。

2.2.2 二甲雙胍 二甲雙胍作為一種雙胍類藥物，與肝臟葡萄糖和脂質(zhì)代謝的主要代謝調(diào)節(jié)劑-AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)的激活密切有關(guān)。隨著研究不斷深入，二甲雙胍在抑制肝臟糖異生、改善肝臟脂肪酸代謝、提高脂肪酸氧化、抑制脂肪生成和增強胰島素敏感性方面的優(yōu)勢已得到充分證實[27]。Hajjar等[28]闡述了二甲雙胍可降低NAFLD中肝細胞TG的積累并預(yù)防肝臟腫瘤發(fā)生，同時抑制由肥胖引起的炎癥。Loomba等[29]認為二甲雙胍對 NASH患者的肝臟組織學(xué)病變的改善具有一定的療效，而Rakoski等[30]研究結(jié)果表明二甲雙胍對NASH患者的肝臟組織學(xué)病變的影響較小。因此，二甲雙胍在改善NASH中肝臟組織學(xué)病變的作用尚存在爭議，仍需更多的臨床數(shù)據(jù)驗證。

2.2.3 噻唑烷二酮類 過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)是在肝臟和其他代謝組織中表達的一組核受體，其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)脂肪酸β-氧化、胰島素分泌等代謝過程，并調(diào)控肝臟、脂肪和骨骼肌中的胰島素敏感性。噻唑烷二酮類(thiazolidine-diketones,TZDs)是一類選擇性PPAR-γ配體，對葡萄糖和脂質(zhì)代謝以及炎癥反應(yīng)有著廣泛影響，其中應(yīng)用較為廣泛的是吡格列酮。TZDs可減輕NASH患者的肝臟炎癥，調(diào)節(jié)脂肪和肝臟胰島素信號傳導(dǎo)，增強組織對胰島素敏感性，改善肝臟組織學(xué)病變[31]。值得注意的是，TZDs在充血性心力衰竭、骨丟失和膀胱癌方面的安全性一直存在爭議。由于吡格列酮可能會增加患膀胱癌的風(fēng)險[32]，美國FDA建議在患有膀胱癌的患者中禁用吡格列酮，有膀胱癌病史的患者謹慎使用，因此目前它的臨床使用主要針對T2DM伴有NASH的患者。

2.2.4 胰高血糖素樣肽1類似物 胰高血糖素樣肽1(glucagon-like peptide 1,GLP-1)通過誘導(dǎo)胰島素生物合成和釋放，增加機體對胰島素的敏感性，從而調(diào)節(jié)葡萄糖代謝。GLP-1類似物exendin-4可降低小鼠肝臟轉(zhuǎn)氨酶水平，減輕IR和TG積累。艾塞那肽為exendin-4的人工合成品，可調(diào)節(jié)NASH患者肝細胞中PPAR-γ/PPAR-α及蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)和AMPK的磷酸化表達[33]，但尚不清楚這種調(diào)節(jié)作用是由血糖降低、體重減輕造成，還是由肝臟GLP-1信號傳導(dǎo)激活直接影響。除此之外，持久的GLP-1類似物semaglutide(NCT02970942)正在全球進行NASH患者的臨床試驗[34]?？傮w來看，靶向GLP-1途徑的藥物治療NASH患者具有一定的療效，但對肝纖維化的改善效果不佳。

2.3 靶向脂毒性的新興藥物

2.3.1 硬脂酰輔酶A去飽和酶-1抑制劑 硬脂酰輔酶A去飽和酶-1(stearoyl-CoAdesaturase-1,SCD-1)是一種催化單不飽和脂肪酸合成中的限速酶，給予高脂飲食喂養(yǎng)的SCD-1基因缺陷小鼠，出現(xiàn)較輕的肝損傷和IR現(xiàn)象，可見該靶標(biāo)在NASH治療中的潛力。Aramchol是一種脂肪酸-膽汁酸結(jié)合物，它不僅具有強大的SCD-1拮抗活性，還可通過刺激ABCA1轉(zhuǎn)運蛋白激活膽固醇流出[35]。在動物實驗中，Aramchol能有效地減少脂肪變性、炎癥及纖維化這三大NASH的病理特征。在一項為期3個月的研究中，Aramchol(300 mg·d-1)耐受性良好，沒有明顯的副作用，并且有效減少肝臟脂肪變性[35]。目前Aramchol治療NASH患者的多中心2b期試驗(NCT02279524)正在進行中。

2.3.2 乙酰輔酶A羧化酶抑制劑 乙酰輔酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)催化乙酰輔酶A的不可逆羧化產(chǎn)生丙二酰輔酶A，并參與肝臟中的FA合成。NASH患者體內(nèi)脂肪新生明顯加快，因此ACC抑制劑極有可能減少脂質(zhì)的合成或加速其分解。研究表明，抑制ACC活性能減少脂質(zhì)合成，增強脂肪酸氧化代謝，從而降低脂肪肝患者肝內(nèi)TG含量。Lawitz等[36]研究發(fā)現(xiàn)，GS-0976作為一種ACC小分子抑制劑，治療NASH患者12周后可有效減少肝臟的脂肪含量，但對纖維化病變幾乎沒有影響。而Loomba等[37]發(fā)現(xiàn)GS-0976治療NASH患者12周可有效減少肝臟脂肪變性，降低纖維化及肝臟生物化學(xué)標(biāo)志物水平。因此，對于GS-0976能否改善NASH患者的纖維化病變?nèi)源嬖跔幾h。

2.3.3 二?；视王；D(zhuǎn)移酶抑制劑 二?；视王；D(zhuǎn)移酶(diacylgycerol acyltransferase,DGAT)是催化TG合成最后步驟的關(guān)鍵酶，有DGAT1和DGAT2 兩種亞型，是治療代謝性疾病的新靶點。Pradigastat(LCQ908)是一種口服活性DGAT1抑制劑，可有效降低健康人類受試者的餐后TG和家族性乳糜微粒血癥綜合征患者的空腹TG[38]，現(xiàn)已進入NAFLD治療的臨床試驗階段(NCT018 11472)。PF-06865571是一種新型的DGAT2抑制劑，目前正在進行NASH的臨床Ⅰ期試驗(NCT03513588)，并可能和法尼酯X受體激動劑tropifexor進行NASH聯(lián)合治療的臨床研究。

2.3.4 CCR2/CCR5拮抗劑 肝纖維化的嚴(yán)重程度是脂毒性誘導(dǎo)的NASH患者發(fā)病率和死亡率的最強預(yù)測因子，cenicriviroc作為趨化因子受體CCR2 /CCR5的拮抗劑，是一種抗纖維化藥物，可有效減輕嚙齒動物的肝臟和腎臟纖維化。在一項NASH患者的2b期試驗中，第1年cenicriviroc未到達其研究的主要終點，與安慰劑組相比，在改善NASH的肝組織學(xué)方面沒有差異，整個過程中NASH患者耐受性良好[39]。但試驗中cenicriviroc治療能夠到達幾個關(guān)鍵的次要終點，例如與基線數(shù)據(jù)相比，cenicriviroc有效改善2至3級肝纖維化和氣球樣變[39]。由于該試驗中涉及的樣本量較少，因此其療效及安全性仍需進一步深入研究。

3 問題與展望

近年來，人們越來越意識到脂質(zhì)的肝臟積累(NAFLAD/NASH)已成為日益嚴(yán)重的醫(yī)療問題，其中NASH作為一種潛在的進行性肝病，不僅影響患者生命健康，同時也給患者帶來較大的經(jīng)濟壓力。因此研究者必須重視肥胖和脂毒性在NASH發(fā)病機制中的作用，通過預(yù)防或減輕脂毒性對肝細胞的損傷達到治療效果。目前臨床上治療NASH患者的方法有很多，雖可有效減少肝臟脂肪變性，但對于其核心病理變化—纖維化的改善效果并不理想。隨著醫(yī)學(xué)水平的不斷提高，靶向治療已成為臨床研究的熱點，越來越多的科學(xué)家著眼于靶向脂毒性的藥物研發(fā)，許多有效的靶點藥物正在進行臨床試驗或臨床前試驗?；诨A(chǔ)和轉(zhuǎn)化研究的不斷深入，我們清楚地意識到很難發(fā)現(xiàn)脂毒性誘導(dǎo)的NASH的通用療法。因此，未來的臨床工作需要給予NASH患者個體化方案，針對疾病不同階段的特定致病機制采取相應(yīng)的治療措施，從而全面有效地改善或控制疾病的發(fā)展，提高患者的生存質(zhì)量。