非酒精性脂肪性肝病相關(guān)分子機(jī)制的研究進(jìn)展

鄧威，陳倩，郭金，張璐懿，石春霞，龔作炯

(武漢大學(xué)人民醫(yī)院感染科，武漢 430060)

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是指除酒精以及明確肝損害病因以外的其他因素(不良生活方式、肥胖、2型糖尿病、代謝綜合征等)導(dǎo)致的以肝臟脂肪變性為主要特征的臨床病理綜合征[1]。去除病因是治療NAFLD的基礎(chǔ)，包括改變不良的生活方式、定期運(yùn)動(dòng)、降低體質(zhì)指數(shù)等。在早期單純性脂肪肝階段，一般無須藥物治療，通過改變生活方式即可完全恢復(fù)；非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)患者若早期發(fā)現(xiàn)、及早治療，也可實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。目前可用于治療NAFLD的藥物主要包括維生素E、二甲雙胍、他汀類藥物等。研究發(fā)現(xiàn)，輔助性維生素E治療可顯著改善成年NAFLD患者的肝功能和脂肪變性評(píng)分[2]。二甲雙胍可通過抑制肝糖異生、改善肝脂肪酸代謝、增強(qiáng)脂肪酸氧化以及抑制脂肪生成、增強(qiáng)胰島素敏感性等改善伴有胰島素抵抗的NAFLD患者的肝臟三酰甘油積累以及高脂血癥等，還可預(yù)防高脂飲食誘導(dǎo)的肝腫瘤的發(fā)生[3]。他汀類藥物雖可導(dǎo)致肝功能損害，但其可改善伴有高脂血癥的NAFLD患者的肝臟病理學(xué)狀態(tài)，還可預(yù)防肝纖維化[4]。目前的藥物大多用于NAFLD的輔助性治療，深入研究NAFLD的發(fā)生發(fā)展機(jī)制對(duì)NAFLD的治療至關(guān)重要。現(xiàn)就NAFLD相關(guān)分子機(jī)制的研究進(jìn)展予以綜述。

1 肝細(xì)胞核因子4

肝細(xì)胞核因子4(hepatocyte nuclear factor 4，HNF4)是調(diào)節(jié)肝臟內(nèi)基因特異性表達(dá)的核受體家族的轉(zhuǎn)錄因子，其急性瞬時(shí)損失可能是急性器官(肝、腸等)損傷的保護(hù)機(jī)制。當(dāng)慢性損傷導(dǎo)致器官功能障礙時(shí)，HNF4信號(hào)被持久抑制[5]。有研究表明，肝組織HNF4α可通過調(diào)控脂解、p53和膽汁酸信號(hào)通路防止飲食誘導(dǎo)的NAFLD形成和發(fā)展[6]。此外，HNF4還與肝癌的發(fā)生有關(guān)，敲除HNF4α可促進(jìn)高脂飲食小鼠的脂肪肝向肝癌進(jìn)展[7]。高脂飲食可通過氧化應(yīng)激/蛋白激酶C/HNF4α通路減弱HNF4α表達(dá)載脂蛋白B和分泌極低密度脂蛋白的功能，從而促進(jìn)肝臟中脂肪的積累，導(dǎo)致肝硬化和肝癌[8]。相反，HNF4α過表達(dá)可阻止大鼠肝癌的發(fā)生[9]。因此，靶向肝HNF4α對(duì)NASH的治療、預(yù)防肝癌的發(fā)生均具有重要意義。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)，維生素D可通過激活肝臟維生素D受體上調(diào)肝HNF4α的表達(dá)，從而改善肝臟脂質(zhì)積累和代謝異常，為預(yù)防和管理NAFLD提供了一種潛在治療方向[10]。羧酸酯酶2是一種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ⅰ相的酶，主要在肝、腸等器官組織表達(dá)。羧酸酯酶2可通過調(diào)節(jié)脂解、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和脂肪生成維持肝臟三酰甘油的動(dòng)態(tài)平衡，且羧酸酯酶2受HNF4α的調(diào)控[11]。Xu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，羧酸酯酶2可改善并逆轉(zhuǎn)高脂/高膽固醇/高果糖飲食誘導(dǎo)的NASH。因此，以HNF4/羧酸酯酶2通路為靶標(biāo)的藥物可能有助于NAFLD的治療。

2 沉默信息調(diào)節(jié)因子1/AMP活化的蛋白激酶通路

沉默信息調(diào)節(jié)因子1(silent information regulator 1，Sirt1)是一種依賴煙酰胺腺嘌呤二核苷酸的脫乙酰酶，可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸水平維持能量平衡。Sirt1還可誘導(dǎo)AMP活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)磷酸化，調(diào)節(jié)脂質(zhì)和葡萄糖代謝[13]。有研究發(fā)現(xiàn)，Sirt1/AMPK通路是能量平衡的重要調(diào)節(jié)傳感器[14]。脂肪細(xì)胞和肝細(xì)胞中過多的脂質(zhì)堆積可抑制Sirt1的活性，降低AMPK調(diào)節(jié)能量平衡的能力[15]。因此，在NAFLD中提高Sirt1/AMPK通路的活性有助于減少脂質(zhì)堆積、延緩肝臟脂肪變性進(jìn)展。

白藜蘆醇是一種Sirt1激活劑，可延緩NAFLD進(jìn)展、減少肝脂肪變性、降低胰島素抵抗[16]。臨床試驗(yàn)也證實(shí)，白藜蘆醇對(duì)NAFLD具有有益作用[17]。另有研究發(fā)現(xiàn)，山楂酸可通過上調(diào)Sirt1/AMPK信號(hào)通路的表達(dá)改善肝臟脂肪變性，并顯著減少高脂飲食小鼠肝臟中的脂肪積聚[18]。雷公藤紅素可通過Sirt1通路減少脂質(zhì)合成、改善抗炎和氧化狀態(tài)，從而逆轉(zhuǎn)代謝性肝損傷[13]。煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶可通過激活Sirt1和AMPK通路改善高脂飲食誘導(dǎo)的肝脂肪變性，因此其也可能是NAFLD的一個(gè)潛在治療靶點(diǎn)[19]。

3 Janus激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子通路

NAFLD的進(jìn)展受多種細(xì)胞介質(zhì)調(diào)控，包括細(xì)胞因子、生長因子和激素等，在眾多下游信號(hào)通路中，Janus激酶(Janus kinase，JAK)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子(signal transducer and activator of transcription，STAT)通路在肝臟疾病的發(fā)病中起重要作用[20]。其中STAT3是JAK/STAT信號(hào)通路的重要成員，也是NAFLD中肝炎和肝纖維化的關(guān)鍵信號(hào)[21]。此外，腸道微生物失調(diào)也與NAFLD的發(fā)生密切相關(guān)，補(bǔ)充益生菌可改善腸道微環(huán)境，恢復(fù)腸道屏障完整性[22]。有研究表明，益生菌和藍(lán)莓可通過下調(diào)白細(xì)胞介素-22介導(dǎo)的JAK1/STAT3/B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2相關(guān)X蛋白信號(hào)通路的表達(dá)抑制肝細(xì)胞凋亡，從而抑制肝纖維化和NAFLD的發(fā)生[23]。Zheng等[24]研究發(fā)現(xiàn)，葛根素可通過JAK2/STAT3信號(hào)通路促進(jìn)瘦素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而顯著降低NAFLD大鼠肝臟脂質(zhì)含量、減輕肝臟脂肪變性、降低肝臟炎癥反應(yīng)。此外，白細(xì)胞介素-6可作為JAK/STAT3通路的激活劑[25]，白細(xì)胞介素-6通過激活磷酸化STAT3增加自噬、降低內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，從而逆轉(zhuǎn)棕櫚酸酯誘導(dǎo)的脂毒性，控制NAFLD誘導(dǎo)的肝纖維化[26]。還有研究發(fā)現(xiàn)，普洱茶提取物可通過調(diào)節(jié)白細(xì)胞介素-6/STAT3信號(hào)通路的表達(dá)改善高脂飲食引起的NASH和胰島素抵抗[27]。因此，針對(duì)STAT通路的藥物或可治療NAFLD。

4 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是肝細(xì)胞蛋白質(zhì)合成、折疊、解毒、糖脂代謝以及鈣離子調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部位[28]。有害刺激引起的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊和堆積是導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的原因之一[29]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能參與NAFLD發(fā)生發(fā)展中脂質(zhì)、葡萄糖代謝紊亂以及細(xì)胞死亡途徑失調(diào)[28]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可通過胱天蛋白酶-2激活S1P(site-1 protease)，從而驅(qū)動(dòng)脂質(zhì)生成和NASH，而胱天蛋白酶-2消融或藥物抑制均可防止飲食誘導(dǎo)的脂肪變性和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激傾向小鼠的NASH進(jìn)展[30]。

改善內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是治療NAFLD的方法之一。目前廣譜的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)減壓藥包括4-苯基丁酸和熊去氧膽酸[28]。此外，抗糖尿病類藥物在NAFLD合并2型糖尿病患者的治療中也可發(fā)揮獨(dú)特作用。如鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2抑制劑是一種新型口服降糖藥，主要通過抑制腎小管重吸收葡萄糖、促進(jìn)尿糖排出而降低血糖。有研究發(fā)現(xiàn)，達(dá)格列凈可減輕肥胖大鼠肝臟氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，降低NAFLD評(píng)分，從而減輕肝臟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[31]。Shimizu等[32]研究發(fā)現(xiàn)，達(dá)格列凈(5 mg/d)可改善2型糖尿病合并NAFLD患者的肝臟脂肪變性以及基線肝硬度測(cè)量≥8.0 kPa患者的肝纖維化。其他藥物如γ-生育三烯醇[33]、Maresin 1[34]、小檗堿[35]也可通過相應(yīng)的分子通路改善或抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。此外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的發(fā)生還可能與肝臟鈣離子紊亂有關(guān)，NAFLD患者肝臟過度脂質(zhì)積累可通過激活蛋白激酶C抑制鈣離子信號(hào)通路，而逆轉(zhuǎn)鈣離子信號(hào)通路受損可改善NAFLD患者癥狀和胰島素抵抗[36]。

5 微RNA

微RNA(microRNA，miRNA)是一種非編碼RNA，與特定位點(diǎn)結(jié)合后可促使信使RNA分子的降解并抑制其翻譯。miRNA是脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器和環(huán)境線索的潛在調(diào)節(jié)器，其可調(diào)控肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的運(yùn)輸、合成代謝和分解代謝等各個(gè)方面[37]。目前關(guān)于miRNA在NAFLD中的作用機(jī)制以及將miRNA作為NAFLD診斷生物標(biāo)志物、NASH早期潛在治療靶點(diǎn)、肝癌潛在預(yù)測(cè)因子的研究已逐漸展開[38]。

Wu等[39]研究發(fā)現(xiàn)，miR-206通過非受體型蛋白酪氨酸磷酸酶1-胰島素受體-胰島素受體底物1軸促進(jìn)胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，并通過非受體型蛋白酪氨酸磷酸酶1-蛋白磷酸酶2A-特異性蛋白1-固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c軸抑制脂肪生成。miR-223通過抑制肝臟CXC趨化因子10和轉(zhuǎn)錄共激活因子的表達(dá)，在控制脂肪變性向NASH的進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用，可能成為治療NASH的靶點(diǎn)[40]。Hanin等[41]發(fā)現(xiàn)，miR-132是肝臟脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，NAFLD患者的miR-132均過表達(dá)，因此降低miR-132水平可能是治療NAFLD的一種方法。Zhang等[42]研究發(fā)現(xiàn)，miR-378可通過調(diào)節(jié)核因子κB/腫瘤壞死因子-α通路促進(jìn)肝臟炎癥和纖維化，表明miR-378抑制劑具有治療NAFLD的潛力。此外，miR-122、miR-33、miR-34a和miR-21表達(dá)或活性改變也是NAFLD發(fā)生發(fā)展至嚴(yán)重階段的關(guān)鍵機(jī)制[37]。此外，miR-34a還可抑制HNF4α的表達(dá)[43]。目前關(guān)于miRNA在NAFLD中作用的研究大多集中于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，其應(yīng)用于人類NAFLD治療還需要進(jìn)一步研究探索。

6 自噬溶酶體通路

自噬是溶酶體對(duì)營養(yǎng)限制的一種降解途徑，在能量需求的脂質(zhì)平衡中起重要的調(diào)節(jié)作用[44]。自噬通過溶酶體降解途徑分解細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)，自噬通量不足與肝臟脂肪變性的發(fā)生有關(guān)[45]。NAFLD發(fā)生過程中自噬通量受損與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增加相關(guān)，而恢復(fù)自噬通量可阻止或減緩NAFLD的進(jìn)展[46]。

Rubicon是一種自噬調(diào)節(jié)蛋白，可抑制自噬[47]。Rubicon在NAFLD中過表達(dá)，可通過促進(jìn)肝細(xì)胞脂質(zhì)凋亡和脂質(zhì)堆積抑制自噬，在NAFLD中起致病作用[48]。因此，針對(duì)Rubicon的調(diào)控可能成為NAFLD潛在的治療方法。此外。運(yùn)動(dòng)也可通過抑制脂肪酸結(jié)合蛋白1的表達(dá)解除脂肪酸結(jié)合蛋白1抑制自噬通量的作用、恢復(fù)溶酶體功能(包括溶酶體蛋白水解和溶酶體酸化維持)、顯著增加自噬通量，從而減輕肝臟脂肪變性[49]。

對(duì)于NASH，理想的抗糖尿病治療必須同時(shí)具有減輕患者體重、減少心血管事件、預(yù)防肝癌、降低醫(yī)療成本并改善患者生活質(zhì)量的作用[50]。Armstrong等[51]研究發(fā)現(xiàn)，胰高血糖素樣肽1激動(dòng)劑利拉魯肽可減少NASH患者關(guān)鍵代謝器官的代謝功能障礙、胰島素抵抗和脂毒性。利拉魯肽還可通過胰高血糖素樣肽1受體-轉(zhuǎn)錄因子EB介導(dǎo)的自噬-溶酶體途徑激活自噬通量，從而減輕肝臟脂肪變性[52]。Su等[53]研究發(fā)現(xiàn)，原花青素B2也可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子EB介導(dǎo)的自噬-溶酶體途徑和氧化還原狀態(tài)減輕非酯化脂肪酸誘導(dǎo)的肝脂肪變性。

7 其他潛在途徑

7.1PHLPP(PH domain leucine-rich repeat protein phosphatase)2 PHLPP位于第16號(hào)和第18號(hào)染色體上，編碼的蛋白屬于磷酸激酶家族，可影響多種信號(hào)通路，包括抑制磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號(hào)通路[54]。PHLPP2參與蛋白激酶B磷酸化的調(diào)控，并可調(diào)節(jié)葡萄糖的代謝[55]。Kim等[56]研究發(fā)現(xiàn)，肥胖小鼠和NAFLD患者肝組織中的鉀離子通道多聚體結(jié)構(gòu)域蛋白17可與磷酸化PHLPP2結(jié)合，使其靶向降解。此外，不依賴哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1的Raptor蛋白可負(fù)性調(diào)節(jié)肝臟蛋白激酶B活性和脂肪生成，游離Raptor可增強(qiáng)PHLPP2的表達(dá)，從而改善飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的肝臟脂肪變性[57]。因此，PHLPP2可能是肝脂肪變性的一個(gè)關(guān)鍵因素，抑制PHLPP2降解或促進(jìn)PHLPP2生成的激動(dòng)劑均可能成為治療NAFLD的潛在策略。

7.2類固醇急性調(diào)節(jié)蛋白(steroidogenic acute regulatory protein，STARD)1 STARD是細(xì)胞內(nèi)的膽固醇轉(zhuǎn)移至線粒體的關(guān)鍵因素，尤其是STARD1。Kakiyama等[58]發(fā)現(xiàn)，STARD1過表達(dá)可導(dǎo)致模型小鼠肝膽固醇7α-羥化酶信使RNA表達(dá)水平降低，從而導(dǎo)致膽固醇積累，促進(jìn)單純性脂肪肝向NASH發(fā)展。同時(shí)，STARD1還可通過替代線粒體途徑維持膽汁酸的生成，從而促進(jìn)NAFLD向肝癌發(fā)展[59]。

7.3高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein，HMGB1) HMGB1是一種高度保守的核蛋白，在啟動(dòng)和維持肝組織的慢性炎癥狀態(tài)中起關(guān)鍵作用[60]。HMGB1水平不僅與肝纖維化程度相關(guān)，還與炎癥介質(zhì)(如轉(zhuǎn)化生長因子-β、單核細(xì)胞趨化蛋白1)水平有關(guān)，表明HMGB1在NAFLD進(jìn)展中起重要作用[61]。肝細(xì)胞中的HMGB1還可通過維持β氧化、防止內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來預(yù)防脂質(zhì)代謝紊亂[62]。Zhang等[63]發(fā)現(xiàn)，HMGB1參與了NAFLD的肝臟自噬過程。此外，姜黃素可通過直接或間接降低NASH肝臟的氧化應(yīng)激和血糖水平減少HMGB1和核因子κB的胞質(zhì)和胞核轉(zhuǎn)位，延緩NASH肝損傷的進(jìn)展[64]。因此，血清HMGB1水平可作為NAFLD早期診斷的潛在生物標(biāo)志物，也可作為預(yù)防和干預(yù)NAFLD相關(guān)炎癥的治療靶點(diǎn)。

7.4CD44 CD44是一種膜整合蛋白，可通過調(diào)節(jié)肝巨噬細(xì)胞極化(促炎表型)和浸潤(巨噬細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性和單核細(xì)胞趨化蛋白1/CC趨化因子配體2/CC趨化因子受體2系統(tǒng))促進(jìn)單純性脂肪肝向NASH發(fā)展[65]。方淼等[66]研究發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照者相比，NAFLD患者血清CD44水平顯著升高。因此，抑制CD44的生成和促進(jìn)其降解均可作為NAFLD患者治療的新途徑。

8 小 結(jié)

NAFLD的發(fā)生發(fā)展涉及多種分子機(jī)制及信號(hào)通路，通過研究NAFLD的相關(guān)發(fā)病機(jī)制，可以進(jìn)一步了解其潛在的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，有助于NAFLD相關(guān)治療靶點(diǎn)的選擇。在NAFLD治療的不同階段，治療方案也不完全相同，逆轉(zhuǎn)單純性脂肪肝、減輕NASH以及延緩、改善或逆轉(zhuǎn)肝纖維化和肝硬化是不同階段的治療目標(biāo)。目前，針對(duì)相關(guān)靶點(diǎn)的藥物研究已取得一定進(jìn)展，但目前的藥物研究主要集中于細(xì)胞及動(dòng)物層面，應(yīng)用于臨床的藥物較少。因此，未來還應(yīng)進(jìn)行更深入的研究和相關(guān)臨床試驗(yàn)，為NAFLD的治療提供新的理論依據(jù)。