李 宏，張秀英，徐 尚，劉萬剛

（1．東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150030；2．黑龍江省青岡縣畜牧獸醫(yī)局，黑龍江 青岡151600）

非酒精性脂肪肝疾病（Non－alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一種無過量飲酒史，以肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞脂肪變性和脂肪貯積為特征的臨床病理綜合征。NAFLD常伴有肥胖及胰島素抵抗的發(fā)生，但其明確的發(fā)病機(jī)理尚不完全清楚，其中比較具有代表性的發(fā)病假說是“二次打擊”學(xué)說［1］。該學(xué)說認(rèn)為，以胰島素抵抗［2］（insulin resistance，IR）和脂質(zhì)代謝異常造成的肝臟脂質(zhì)堆積為初次打擊，而二次打擊主要是有氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化引發(fā)的炎癥、壞死甚至是纖維化、肝硬化。肝臟脂質(zhì)蓄積引發(fā)機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)的利用與清除發(fā)生失衡，最終導(dǎo)致了肝臟的受損。在NAFLD發(fā)展過程中，脂質(zhì)在肝臟內(nèi)的蓄積尤其是甘油三酯的蓄積，已經(jīng)得到動力學(xué)研究的證實(shí)，并指出甘油三酯和未酯化的脂肪酸在肝臟內(nèi)的蓄積對NAFLD的治療可能會產(chǎn)生直接影響［3］；也有研究表明，在NAFLD中脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平的改變會增加脂肪酸的合成［4］。因此，理清脂質(zhì)代謝相關(guān)基因在NAFLD發(fā)展過程中的表達(dá)情況，對了解NAFLD的發(fā)病機(jī)制是十分有必要的。本文將以此為切入點(diǎn)，深入探討脂質(zhì)代謝紊亂與NAFLD關(guān)系，從分子角度進(jìn)一步對NAFLD的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行分析。

1 過氧化物酶增值活化受體

過氧化物酶增殖活化受體（peroxisome proliferator－activated receptors，PPARs）是一類能被過氧化物酶體增殖物（如脂肪酸及其衍生物）激活的核內(nèi)受體，屬于Ⅱ型核受體超家族成員。按其結(jié)構(gòu)及功能可分成3種亞型，PPARα、β（亦稱δ）和γ。近年來，PPARs在脂質(zhì)代謝中的作用受到越來越多人的關(guān)注，PPARs基因主要通過對過氧化物酶體β的氧化調(diào)節(jié)來影響細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)代謝。PPARs一旦被其相應(yīng)的配體激活，便可調(diào)控各種生理學(xué)功能（包括脂質(zhì)代謝、葡萄糖內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、炎癥、細(xì)胞增殖與分化等）相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄［5］。

PPARα可被多不飽和脂肪酸以及貝特類降脂藥激活，主要在脂肪酸氧化的器官內(nèi)表達(dá)，它的活化可促進(jìn)脂肪酸的氧化分解，降低高密度脂蛋白水平，在脂質(zhì)代謝中起調(diào)節(jié)作用［6］。Everett［7］等研究發(fā)現(xiàn)，PPARα基因缺失鼠肝臟發(fā)生明顯的脂化性病變，血 液 與 肝 臟 中 游 離 脂 肪 酸 （free fatty acids，F(xiàn)FA）含量顯著升高。PPARγ主要在脂細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和其他組織內(nèi)表達(dá)，它可被特定脂肪酸代謝物，如前列腺素J2的代謝產(chǎn)物15－脫氧－前列腺素J2和噻唑（胰島素激活劑的一種）激活［8］。PPARγ可調(diào)節(jié)不同組織內(nèi)多數(shù)基因的表達(dá)，是調(diào)節(jié)脂肪分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，PPARγ作為脂肪細(xì)胞基因表達(dá)和胰島素細(xì)胞間信號傳遞的主要調(diào)節(jié)者，在脂質(zhì)代謝、IR、脂肪細(xì)胞分化等方面發(fā)揮重要作用。PPARγ受體激活后，可促進(jìn)脂質(zhì)、脂肪酸清除，同時不增加轉(zhuǎn)運(yùn)到肌肉組織的FFA，使肌肉組織對FFA的攝取減少同時抑制TNF－α的生成，改善胰島素抵抗作用，從而使NAFLD中肝內(nèi)脂肪沉積得到緩解［9］。目前，PPARβ發(fā)揮的具體生物學(xué)作用尚未完全清楚。但也有研究指出，PPARβ特定激動劑的成功應(yīng)用以及研究過程所需的適宜細(xì)胞模型和動物模型的成功構(gòu)建，使得近年來對此亞型的具體代謝調(diào)節(jié)功能的研究起到了極大的推動作用［6］。因此，PPARβ成為了治療脂質(zhì)代謝紊亂的潛在靶向核受體，調(diào)節(jié)PPARβ活性的藥物也成為當(dāng)今預(yù)防、治療NAFLD的新方向。

2 解偶聯(lián)蛋白2

解偶聯(lián)蛋白2（uncoupling proteins，UCP2）是一種與機(jī)體產(chǎn)熱及能量代謝相關(guān)的線粒體載體蛋白。按照被發(fā)現(xiàn)的時間順序，可將其分為5個亞型：UCP1、UCP2、UCP3、UCP4、UCP5，它們之間有不同程度的同源性，但組織分布有所不同，其中UCP2分布最為廣泛，如在白色脂肪組織（white adipose tissue，WAT）、心、肝、脾、肺、腎、腦、骨骼肌等組織中均有表達(dá)。UCP2是氧化應(yīng)激和脂肪酸過氧化的重要因素，可能與NAFLD的發(fā)病密切相關(guān)，但其具體作用機(jī)制尚未明確。

Gu等［10］在高脂飲食對大鼠非酒精性脂肪肝中解偶聯(lián)蛋白2的誘導(dǎo)作用試驗(yàn)中，通過免疫組化和Western blotting免疫印跡方法證實(shí)，正常肝臟組織中幾乎沒有UCP2的陽性肝臟細(xì)胞信號，只有少數(shù)的陽性細(xì)胞信號在肝臟竇狀隙內(nèi)出現(xiàn)，這些細(xì)胞的細(xì)胞核增大、細(xì)胞呈不規(guī)則狀；UCP2陽性肝臟細(xì)胞信號在脂肪肝模型組內(nèi)分布廣泛，陽性信號主要出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，分布情況與脂肪肝的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)；與對照組相比UCP2活性細(xì)胞的數(shù)量和表達(dá)強(qiáng)度在大鼠NAFLD進(jìn)程中逐漸上升，血清中甘油三酯和游離脂肪酸的含量以及肝臟組織中甘油三酯和丙二醛含量均有所升高；隨著NAFLD的加劇，肝臟細(xì)胞功能損害逐漸發(fā)生，脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強(qiáng)，UCP2標(biāo)記物表達(dá)與活性增加。研究證實(shí)，UCP2的表達(dá)與脂肪代謝及能量代謝相關(guān)。UCP2可通過改變脂肪酸代謝，參與脂肪肝的發(fā)生。

研究顯示，NAFLD發(fā)生時其基因表達(dá)上調(diào)可消耗三磷酸腺苷（ATP）儲備，間接抑制脂質(zhì)的合成，促進(jìn)脂肪酸的β氧化，減輕脂質(zhì)在肝臟細(xì)胞內(nèi)的蓄積。但ATP水平的下降又會導(dǎo)致機(jī)體抗應(yīng)激能力減弱，使對外界刺激因素的敏感性增加，自然對NAFLD發(fā)病機(jī)制假說中的“二次打擊”防御能力降低，增加了NAFLD發(fā)生的可能性［11］。因此，UCP2在脂肪肝中的表達(dá)上調(diào)是一把“雙刃劍”。此外，UCP2還具有多種生物學(xué)功能［12］，可調(diào)節(jié)脂肪酸的β氧化，調(diào)節(jié)脂肪酸的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，促進(jìn)線粒體內(nèi)脂肪酸的氧化、分解。肝臟內(nèi)UCP2基因可受到多種因素的誘導(dǎo)調(diào)節(jié)，肥胖、血清游離脂肪酸、活性氧、脂質(zhì)過氧化、胰島素、瘦素等均可上調(diào)UCP2的表達(dá)，從而減少反應(yīng)性氧（ROS）生成，抑制脂質(zhì)在肝臟內(nèi)的沉積，預(yù)防脂肪肝的發(fā)生，形成適應(yīng)性反應(yīng)。UCP2在NAFLD發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮的調(diào)節(jié)作用是非常復(fù)雜的，UCP2的保護(hù)作用與損傷作用之間的平衡情況是其對NAFLD最終影響的關(guān)鍵所在。

3 脂肪酸合成酶

脂肪酸合成酶（fatty acid synthase，F(xiàn)AS）是一種催化內(nèi)源性長鏈脂肪酸合成的基本代謝酶類，它參與催化脂肪酸生物合成的最后一步，可通過催化脂肪再生使肝臟產(chǎn)生大量游離脂肪酸。反應(yīng)主要底物乙酰輔酶A和丙二酰輔酶A首先在FAS的催化下合成脂肪酸，再通過酯化反應(yīng)形成甘油三酯，必要時也通過β氧化來提供所需的能量。近年來，人們從分子生物學(xué)水平對FAS的基因表達(dá)進(jìn)行了一些研究，人們發(fā)現(xiàn)控制脂肪酸合成酶mRNA的數(shù)量可直接影響脂肪酸合成酶合成的多寡，而FAS的活性和數(shù)量對動物機(jī)體內(nèi)體脂的生成與沉積具有重要的意義［13］。

Dorn［14］等，分析發(fā)生脂肪變性或是炎癥的肝臟與FAS表達(dá)之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，在肝臟發(fā)生脂肪變的小鼠模型中，F(xiàn)AS的表達(dá)顯著升高但未見有明顯炎癥反應(yīng)。此外，運(yùn)用微陣技術(shù)和免疫組化技術(shù)對正常肝臟組織和發(fā)生NAFLD的肝臟組織中FAS的表達(dá)情況進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，F(xiàn)AS的表達(dá)與肝臟脂肪變的程度具有明顯相關(guān)性，同樣未見有炎癥的發(fā)生?？傊?，在NAFLD中發(fā)生了脂肪變的肝臟FAS的表達(dá)受到了影響，然而有炎癥反應(yīng)但沒有發(fā)生脂肪變的肝臟中FAS的表達(dá)未受影響，這表明FAS可作為NAFLD新的診斷依據(jù)或是治療靶位點(diǎn)進(jìn)行研究。

4 固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c

固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（sterol regulatory element－binding protein，SREBP）是動物體脂肪生成基因表達(dá)過程中一個極重要的核轉(zhuǎn)錄因子。它主要通過調(diào)節(jié)脂肪生成相關(guān)酶的基因和葡萄糖代謝相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平來控制體內(nèi)脂肪的合成［15］。SREBP還可直接激活參與脂肪酸、甘油三酯、膽固醇代謝的相關(guān)基因的表達(dá)，從而調(diào)控機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)代謝的整個過程［16］。

SREBR－1c又稱脂肪細(xì)胞定向和分化因子，主要調(diào)節(jié)與脂肪酸代謝相關(guān)的酶，同時受到胰島素、葡萄糖、瘦素等多種物質(zhì)的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，SREBP－1c在NAFLD的發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用，它與肝臟脂質(zhì)代謝紊亂、IR、氧化應(yīng)激、PPARs、UCP2等有關(guān)。由甘油三酯過剩誘導(dǎo)的脂肪肝轉(zhuǎn)基因小鼠模型中SREBP－1c過度表達(dá)而膽固醇水平?jīng)]有升高。由瘦素缺乏引起的患有脂肪肝同時伴有胰島素抵抗和高胰島素血癥的肥胖小鼠中SREBP－1c表達(dá)增加。SREBP－1c表達(dá)增加促進(jìn)脂肪生成基因的表達(dá)，使脂肪酸合成增加并且加速甘油三酯蓄積［17］。

目前，針對NAFLD較有效的治療措施就是控制機(jī)體熱量的攝入以及針對PPAR－γ的治療。作為NAFLD的潛在治療因子，不同藥物具有不同的用藥機(jī)制，但其中的一些藥物已經(jīng)直接或間接顯示出對SREBPs活性的調(diào)控作用。Ahmed設(shè)想［18］，對SREBP－1c進(jìn)行調(diào)控可能在未來成為NAFLD治療的新的基礎(chǔ)靶點(diǎn)，以減輕脂肪蓄積及胰島素抵抗作用。因此對SREBPs活性的評價在探討NAFLD新型治療方案方面十分重要。

5 脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（fatty acid transport proteins，F(xiàn)ATPs）是影響脂肪含量的關(guān)鍵基因之一，主要參與脂肪酸跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)及脂肪酸代謝。1994年由Schaffer等［19］通過克隆表達(dá)技術(shù)從小鼠3T3－L1脂肪細(xì)胞中首次篩選得到。大量研究證實(shí)，F(xiàn)ATPs參與脂肪酸的攝取與轉(zhuǎn)運(yùn)，在脂質(zhì)代謝中起重要作用。目前，研究人員發(fā)現(xiàn)人和小鼠的FATPs基因都編碼6種不同的轉(zhuǎn)錄因子［20］，按其發(fā)現(xiàn)的先后順序分別被命名為：FATP1、FATP2、FATP3、FATP4、FATP5、FATP6。

Schaffer等［19］發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ATP 1和 FATP 4過量表達(dá)會顯著提高細(xì)胞對脂肪酸的攝取能力，促進(jìn)脂肪酸的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。Hatch等［21］提出，F(xiàn)ATP 1可以直接合成脂酞輔酶A，并與甘油三酯的合成相偶聯(lián)，進(jìn)而促進(jìn)甘油三酯在細(xì)胞內(nèi)沉積。馮愛娟等［22］通過免疫組化和Western blot方法，對高脂飲食喂養(yǎng)的大鼠肝細(xì)胞內(nèi)FATP 4的表達(dá)情況進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，高脂飲食飼喂的大鼠肝細(xì)胞內(nèi)FATP 4表達(dá)隨NAFLD程度的加重而逐漸上升，在第8周時達(dá)到峰值。提示FATP 4的表達(dá)變化與脂質(zhì)代謝異常密切相關(guān)，與NAFLD發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程也有很大關(guān)聯(lián)。

6 展望

除上述簡要介紹的幾種脂質(zhì)代謝相關(guān)基因之外，還有許多其他脂質(zhì)代謝相關(guān)基因在NAFLD發(fā)生發(fā)展過程中也發(fā)揮重要作用。如單不飽和脂肪酸生物合成限速酶SCDI是瘦素作用的目的基因之一，主要調(diào)節(jié)脂肪酸代謝及能量平衡。NAFLD模型中SCDI表達(dá)增加，使從頭合成的脂肪酸數(shù)量上升，肝臟中脂質(zhì)沉積加重。清除血漿脂蛋白中所含有的TG限速酶LPL，高脂飼喂的刺激下在肝臟中的表達(dá)顯著升高［23］。Angptl3是一個新的脂代謝調(diào)控基因，Angptl3的表達(dá)可以被高脂飲食上調(diào)，而高表達(dá)的Angptl3抑制了脂蛋白酯酶（LPL）的活性，從而導(dǎo)致了血漿中TG含量的增加［24］。2004年，Zimmermann［25］、Villena［26］等 用 不 同 方 法 研 究 發(fā)現(xiàn)，一種性質(zhì)相近的脂肪酶，后來被統(tǒng)一命名為脂肪甘油三酯脂酶（ATGL）。ATGL是水解甘油三酯的限速酶，在脂解過程中發(fā)揮重要作用。

總之，NAFLD的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多樣，其真正的發(fā)病機(jī)制尚不清楚，脂質(zhì)代謝異常在NAFLD發(fā)病過程中發(fā)揮的作用還有待于進(jìn)一步的研究。迄今為止，對于NAFLD仍以預(yù)防為主，并沒有特效的治療藥物，隨著對NAFLD中脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的深入研究，將會有更多的藥物治療潛在靶點(diǎn)被我們發(fā)現(xiàn)，這將有利于有效藥物的開發(fā)并對控制該疾病做出巨大貢獻(xiàn)。

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