王素格 劉博玲 蔣樹林

非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)是遺傳—環(huán)境—代謝應(yīng)激相關(guān)因素所致的以肝細胞脂肪變性為主的臨床病理綜合征中的一種中間類型，大多由單純性脂肪肝演變而來。進一步可發(fā)展為肝纖維化、肝硬化及肝衰竭，甚至肝細胞癌。近年來脂肪肝的發(fā)病率呈日益增長的趨勢，在我國僅次于病毒性肝炎，已成為人們普遍關(guān)注的一個公共健康問題，但其發(fā)病機制目前尚未明確。眾多研究表明胰島素抵抗(IR)不僅是非酒精性脂肪肝(NAFLD)的觸發(fā)因素，而且還可能是單純性脂肪肝向NASH乃至肝纖維轉(zhuǎn)變的中心環(huán)節(jié)［1－3］;此外，NASH本身也可能誘發(fā)及加重IR。隨著對胰島素增敏劑尤其是噻唑烷二酮類藥物作用機制的研究，發(fā)現(xiàn)這類藥物的作用靶點可能在于一種核轉(zhuǎn)錄因子，即過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptors，PPARs)。因而對PPARs的研究成為了一種新的熱點，人們希望通過對PPARs與IR之間的關(guān)系的深入研究，找到一條能夠改善NASH炎癥程度及脂肪變性的途徑。本文就近年來有關(guān)這方面的研究作一綜述。

1 NASH與IR

大量動物及臨床實驗均證實IR是NAFLD發(fā)生、發(fā)展的重要機制。有資料顯示，肝內(nèi)脂肪變性通過刺激糖異生和c-JunN-末端蛋白激酶(TNK)途徑導(dǎo)致胰島素抵抗的肝細胞內(nèi)脂肪堆積，同時擾亂正常胰島素信號，加重IR，形成一個病理狀態(tài)下的正反饋。而IR也同樣促進NAFLD形成，當(dāng)發(fā)生IR時，其對胰島素敏感性脂肪酶的抑制作用減弱，脂肪組織大量動員，血清中游離脂肪酸(FFA)濃度迅速升高，肝臟對FFA攝取隨之增加。早期代償性高胰島素血癥尚能促使其大量轉(zhuǎn)變?yōu)槿８视?TG)，當(dāng)進一步發(fā)展時，載脂蛋白B(APOB)合成相對減少以及肝細胞的損傷導(dǎo)致大量TG無法運出，在肝細胞中貯積，而這種因素被認(rèn)為是NASH重要致病因素［1］;這時，一方面，肝細胞β氧化效應(yīng)過度活化，導(dǎo)致了大量活性氧(ROS)的產(chǎn)生，從而形成了氧應(yīng)激損傷，并促進了NASH的發(fā)生發(fā)展。另一方面，多余的FFA在肝臟中蓄積，而FFA具有很強的細胞毒性，它可以損害細胞膜、線粒體和溶酶體膜等，引起細胞內(nèi)微器損害，而且還能明顯地加強細胞因子如:TNF-α、IL-6、IL-8等的毒性，導(dǎo)致肝實質(zhì)細胞脂肪變性、壞死、炎細胞浸潤及加重IR等改變［4－6］。

2 NASH與PPARs

過氧化物酶體(peroxisome，簡稱P)是參與脂肪氧化細胞器，P 的增殖劑(peroxisome proliferators，PPs)［7］作用于一種甾體類激素受體即P增殖活化受體(peroxisome proliferators-activated receptor，PPAR)［8］而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。PPAR 受體首先與配基結(jié)合而被激活，然后與視黃酸X受體(cis-retinonic acid receptor，RXR)結(jié)合形成雜二聚體，再與所調(diào)節(jié)基因啟動子上游的過氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件(Peroxi-some proliferator response elements，PPRE)結(jié)合，從而改變靶基因的轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)，是調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、脂肪生成、胰島素敏感、炎性反應(yīng)、細胞生長和分化的重要因子，也是重要的肝臟代謝調(diào)節(jié)分子，作為脂質(zhì)的傳感器調(diào)節(jié)著大量基因序列的表達，因此在調(diào)節(jié)代謝方面起著重要作用。它包括3種亞型:PPARα、PPARβ/δ、PPARγ，這三種亞型分別由不同基因編碼，其結(jié)構(gòu)功能各異，其中PPARα、γ與NASH關(guān)系較為密切。

2.1 PPARα主要表達于脂肪酸氧化速度較快的肝細胞、心肌細胞、腸上皮細胞、腎近曲小管細胞等，以單一形式存在。其主要的天然配體是一些飽和及不飽和脂肪酸，如棕櫚酸、油酸、亞油酸，它們作用于PPARα后活化與脂肪酸分解有關(guān)的酶。有證據(jù)表明，花生四烯酸代謝產(chǎn)物白三烯B4(LTB4)也是PPARα天然配體，LTB4激活PPARα可刺激過氧化物酶體對白三烯等炎癥介質(zhì)的β氧化，說明PPARα對炎癥介質(zhì)進行負(fù)反饋調(diào)節(jié)，發(fā)揮對肝細胞的保護作用。

2.2 PPARβ/δ表達較為廣泛，幾乎在所有組織中均有低水平表達，在腦、脂肪及皮膚組織中表達水平相對較高。目前已知的PPARβ/δ配體較少，內(nèi)源性花生四烯酸環(huán)氧化酶代謝產(chǎn)物前列環(huán)素和亞油15脂氧酶(15-LOX)代謝產(chǎn)物13-S-HODE是天然配體。人工合成的復(fù)合物包括L-165041和GW501516是PPARβ的合成配體。PPARβ/δ激動劑在肝臟和脂肪組織中，通過限制甘油三酯的合成和聚集，減少脂質(zhì)的沉積，促進脂肪酸的氧化和利用;另外，PPARβ/δ還具有抗炎作用，用人工合成的PPARβ/δ配基處理巨噬細胞，則減少了炎癥分子產(chǎn)物如單核細胞趨化蛋白1(MCP.1)。

2.3 PPARγ主要表達于脂肪組織，在肝細胞也有表達，但不占主導(dǎo)。其主要生理效應(yīng)是促進脂肪組織攝取脂肪酸并以脂肪的形式儲存，從而降低血中游離的脂肪酸(FFA)。在肝細胞，這種效應(yīng)似乎對已經(jīng)脂肪化的肝細胞不利，但對肝細胞內(nèi)過量的FFA，可能起到保護肝細胞免受FFA損傷的作用。目前已知PPARγ有多種配體和激活物，主要分為人工合成型配體和天然型配體兩大類。其天然型配體是一些脂肪酸及其衍生物，如亞油酸在病理生理狀態(tài)下被15脂氧酶氧化產(chǎn)生的9羥基十八烯酸(9 HODE)和13 HODE(hydroxyoc-tad-ecadien iocacid)以及PGD2 的代謝產(chǎn)物15d-PGJ2(15 DeoxyΔ12，14 prostaglandinJ2)。其中15d-PGJ2是PPARγ強有力的天然配體;人工合成型配體包括胰島素增敏劑噻唑烷二酮類(TZDs)藥物(匹格列酮，羅格列酮，環(huán)格列酮和吡格列酮)、非甾體類藥物(消炎痛，舒林酸，布洛芬等)和白三烯及 D4受體拮抗劑乳白蛋白-酵母酶(LY171883)。

3 PPARs與IR的關(guān)系

3.1 PPARα與IR IR可引起脂肪在肝細胞內(nèi)沉積是發(fā)生NASH的基礎(chǔ)，有研究表明PPARα是調(diào)節(jié)胰島素敏感性的一個重要因素。PPARα激活后可以減少脂質(zhì)沉積，改善肝臟炎癥。在2型糖尿db/db小鼠和OLETF肥胖大鼠，用PPARα激動劑處理可以明顯改善胰島素抵抗和血糖水平［9］。同樣，在肥胖糖尿病大鼠PPARα激動劑苯扎貝特可以明顯改善糖耐量受損和胰島素抵抗。這些均說明PPARα在胰島素敏感性的體內(nèi)調(diào)節(jié)中起著重要作用。機制可能是:(1)PPARα的直接靶點是過氧化物酶體β氧化和過氧化物酶體ω氧化途徑中關(guān)鍵酶轉(zhuǎn)錄和蛋白水平，包括脂酰輔酶A、肉毒堿、棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶I、甲羥戊二酸單酰輔酶A合酶和細胞色素P4504A酶(CYP4A)［10］。此外，PPARα啟動后可以通過誘導(dǎo)丙酮酸脫氫酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase-4，PDK4)表達，這些因素均可促進肝內(nèi)脂肪酸的氧化，使合成的脂肪酸和局部脂肪酸水平降低。(2)降低了血漿TG含量［11］其機制是:①增加脂蛋白脂酶(LPL)活性和富含TG脂蛋白的親和性，減少載脂蛋白(apo)c-Ⅲ含量，而apoCⅢ不僅能抑制LPL的活性，而且還可減少LDL的生成，因apoCⅢ是LDL和VLDL的主要成分，從而促進TG的水解;②促進乳糜微粒和極低密度脂蛋白膽固醇的代謝，增加脂肪酸(FA)吸收，增加FA分解代謝和減少FA的合成;③增加LDL受體親和力，促進LDL分解代謝;④還可通過減少羥甲戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶前體的合成而抑制HMG-CoA，增加apoAI和apoAII的合成，提高HDL的水平，從而加速膽固醇的逆轉(zhuǎn)運。(3)可降低某些參與IR的細胞因子合成，如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)不僅直接損傷肝細胞，而且可抑制胰島素的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，而PPARα激活物可通過抑制細胞核因子κB(NF-κB)亞單位P65/ReLA轉(zhuǎn)錄活性，抑制NF-KB的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，減少TNF-α產(chǎn)生，增強胰島素的作用;而 PPARα也可下調(diào)白介素-6(IL-6)受體和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白 gp130的表達［12］，改善 IR。(4)體重與胰島素敏感性呈負(fù)相關(guān)，脂肪組織在調(diào)節(jié)全身糖代謝中起關(guān)鍵作用［10－12］激活PPARα能阻止脂肪組織肥大，還可能通過其他機制減少食物攝入，如通過誘導(dǎo)肝臟和棕色脂肪組織(BAT)中的解偶聯(lián)蛋白(UCPs)表達，增加β3-腎上腺素能受體，β3-腎上腺素能受體在白色脂肪組織(WAT)和BAT的表達在脂解作用和產(chǎn)熱中起了重要作用。通過增加脂肪組織的消耗，調(diào)節(jié)糖代謝，改善IR。盡管對胰島素抵抗起主要作用的還是PPARγ，但正因為PPARα與PPARγ相比，其主要生理作用在于調(diào)節(jié)脂類的攝取和氧化，因而對脂肪變了的肝細胞清除脂肪有利。

3.2 PPARβ/δ 與IR 目前，有關(guān)PPARβ 基因的研究報導(dǎo)很少。其受體可能與IR有關(guān)。在患代謝綜合征的靈長類動物模型，PPARβ人工合成型激動劑GW501516能有效地降低血漿胰島素水平，同時對血糖控制沒有負(fù)面影響。同樣，在代謝綜合征模型ob/ob小鼠，PPARβ特異激動劑能顯著改善葡萄糖耐量和胰島素抵抗。雖然潛在的機制還不清楚，但骨骼肌中PPARβ/δ的活化導(dǎo)致的脂肪酸分解代謝增加，膽固醇外排和能量消耗增加，都可能與PPARβ/δ激動劑改善血脂紊亂及減輕胰島素抵抗有關(guān)。另外，有脂肪組織PPARβ/δ基因超量表達的轉(zhuǎn)基因小鼠中，PPARβ/δ可以激動β氧化酶和三磷酸甘油水解酶，使其參與類脂化合物的新陳代謝，并影響線粒體的活性，使脂肪貯存轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)熱過程［13］。這些研究結(jié)果說明PPARβ/δ可以加快新陳代謝并促進脂肪氧化加快。PPARβ/δ也可能起到協(xié)助PPARα和PPARγ的作用［14］。

3.3 PPARγ與IR 無活化的PPAR在配體作用下通過改變PPAR的磷酸化狀態(tài)而使其激活，而PPARγ被活化后，能夠促進前脂肪細胞分化，增強脂肪細胞對胰島素的敏感性，改善機體的胰島素抵抗。另外，Akiyama等［15］認(rèn)為PPARγ的活性與胰島素抵抗之間成U形曲線關(guān)系。通過對PPARγ與脂肪細胞分化及肥胖關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)抑制PPARγ活性可改善胰島素抵抗［16］。PPARγ被激活后改善IR的作用機制可能是:(1)調(diào)節(jié)脂肪細胞的內(nèi)分泌功能。脂肪細胞既是能量儲存細胞，又是活躍的內(nèi)分泌細胞，可分泌TNF-α、瘦素、脂聯(lián)素及胰島素抵抗因子(resistin)等因子，可引起IR。肥大的脂肪細胞分泌功能更強。而PPARγ激活后不僅使脂肪細胞減少TNF-α及其他信號分子的分泌，并且能促進脂肪細胞分化，使小脂肪細胞的數(shù)量增加而大脂肪細胞及高熱量細胞的數(shù)量減少，而小脂肪細胞對胰島素的反應(yīng)性更強，有利于促進葡萄糖攝取，從而降低IR，部分增加胰島素敏感性。(2)增強胰島素信號的傳導(dǎo)。磷脂酰肌醇3激酶(PI-3K)是靶細胞介導(dǎo)葡萄糖進入細胞內(nèi)的關(guān)鍵性激酶，具有反饋抑制胰島素受體底物的作用?；罨腜PARγ能促進PI-3K亞單位p85的表達，同時增加cCbI相關(guān)蛋白的轉(zhuǎn)錄，促進胰島素信號傳導(dǎo)，減輕胰島素抵抗。(3)調(diào)節(jié)機體的能量分布。PPARγ參與脂肪細胞分化，用PPARγ激動劑可引起脂肪發(fā)生變化，能促使白色脂肪組織中一系列與脂肪生成、轉(zhuǎn)運、儲存、氧化有關(guān)的基因表達升高，并能使纖維母細胞定向分化成脂肪細胞，而其在骨骼肌中表達卻明顯減少，對內(nèi)臟則無此作用，最終結(jié)果是促進TG在外周組織的分解，增加其在脂肪組織中的合成。(4)增加糖-脂循環(huán)。葡萄糖轉(zhuǎn)因子是接運葡萄糖入細胞供線粒體氧化的必要介質(zhì)，活化的PPARγ能促進葡萄糖轉(zhuǎn)運載體GLUTl、GLUT2和GLUT4的表達，選擇性地誘導(dǎo)脂蛋白脂酶和乙酰輔酶A在脂肪組織的表達，使脂肪組織中脂肪酸和脂質(zhì)清除增加。脂肪酸消耗增加從而改善胰島素的敏感性。(5)抑制胰高血糖素的生成。在Ⅱ型糖尿病中，胰高血糖素的升高是除了高血糖、胰島素抵抗之外的又一表現(xiàn)。在胰島α細胞中，活化的PPARγ通過抑制轉(zhuǎn)錄因子Pax6的活性，在轉(zhuǎn)錄水平抑制胰高血糖素的表達，削弱了Pax6對胰島素的拮抗作用，改善胰島素抵抗［17］。

總之，PPARs與NASH之間存在著一個復(fù)雜的因果關(guān)系，顯而易見IR在它們之間起著軸心的作用，這一點已基本得到公認(rèn)，從調(diào)節(jié)PPARs活性、改善IR來防治NASH已經(jīng)成為目前NAFLD/NASH研究的活躍領(lǐng)域可以看出;反之，NASH在PPARs與IR之間也具有紐帶作用，NASH的改善可以為糖尿病的防治創(chuàng)造條件。由此可見，PPARs處于多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的交叉點，為人們從分子水平闡明NASH拓寬了視野。未來的研究方向主要集中在對PPARs在NAFLD/NASH發(fā)病的分子及信號機制，以及與IR的內(nèi)聯(lián)系等諸多方面，研制開發(fā)具有不良反應(yīng)小的新型PPARα、PPARγ雙重激動劑，為防治NASH開辟新的途徑。

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