劉 陽，陳 冉，于世家，文 濤

(1.遼寧中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院 內(nèi)分泌科, 遼寧 沈陽 110032； 2.遼寧中醫(yī)藥大學 中西醫(yī)結(jié)合臨床醫(yī)學,遼寧 沈陽 110032； 3.遼寧省疾病預防控制中心 衛(wèi)生毒理所, 遼寧 沈陽 110005)

近年來，隨著飲食結(jié)構(gòu)和生活方式的改變，糖尿病及其并發(fā)癥在全球的發(fā)病率和病死率不斷增加。另外，2型糖尿病(type 2 diabetes，T2DM)合并非酒精性脂肪肝的患者也不斷增多。據(jù)統(tǒng)計，非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)在全球患病率多達25.24%，患病率最高的地區(qū)為中東和南美洲，每年進展為非酒精性脂肪肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)的比例為9%，在美國和歐洲的患病率分別是30%和28%[1]。其中，中國大陸地區(qū)NAFLD患病率為20%。NAFLD定義為：排除過量的酒精攝入，出現(xiàn)肝實質(zhì)脂肪樣變但沒有發(fā)生炎性反應(yīng)，或者是在沒有其他病因的情況下,有5%的肝細胞通過光學顯微鏡觀察到宏觀的脂肪變性[2]。T2DM與NAFLD的共同致病因素包括肥胖、胰島素抵抗、飲食、年齡、血脂異常、慢性炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、ERS和高尿酸血癥等。近年來有多個研究對T2DM合并NAFLD進行分子水平研究，包括成纖維細胞生長因子21(FGF21)、胎球蛋白(Fetuin-A)、固

醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1(SREBP-1)、過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARα)、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白-1(IGFBP-1)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白3(CTRP3)和AMP激活的蛋白激酶(AMPK)等。本綜述中，將對T2DM合并NAFLD的發(fā)病機制的相關(guān)分子進行介紹(圖1)。

1 成纖維細胞生長因子21(FGF21)

FGF21是纖維母細胞生長因子家族中的一個成員，主要表達在肝臟中，對于能量代謝有重要的調(diào)節(jié)作用，可以調(diào)節(jié)血糖和脂質(zhì)代謝及維持體質(zhì)量的平衡，目前被用于抗肥胖和抗糖尿病的治療中。FGF21的水平在胰島素抵抗狀態(tài)(肥胖和NAFLD/T2DM)的患者中升高，并與外周和肝內(nèi)胰島素敏感性呈負相關(guān)。并且，F(xiàn)GF21水平的增高被看作是NAFLD一個強烈預測因子，其與疾病的嚴重程度呈正相關(guān)[3]。肥胖是T2DM和NAFLD的關(guān)鍵發(fā)病因素，在肥胖患者中FGF21的表達上升，表明肥胖相關(guān)代謝疾病中存在FGF21抵抗。在疾病早期即存在FGF21抵抗，其原因可能是在多個病理條件下抑制其下游信號通路有關(guān)，例如FGFR1 和b-klotho[4]。

給予db/db小鼠FGF21能夠顯著降低身體脂肪和肝脂肪質(zhì)量，也減輕了脂肪組織中促炎性細胞因子PAI-1和TNF-α，增強抗炎因子和抗糖尿病分子的表達，例如脂聯(lián)素和過氧化物酶增殖物受體-γ[5]。人體和動物實驗研究得到相似的結(jié)果也表明FGF21能夠明顯改善肥胖相關(guān)的代謝疾病。皮下注射一種新的FGF21變體LY2405319，能夠減輕ob/ob和飲食誘導的糖尿病小鼠的體質(zhì)量與血糖。給予位點特異性的聚乙二醇化的人FGF21，能夠明顯減輕db/db小鼠的肝脂肪含量，改善全身脂質(zhì)狀況及血糖，并且該藥物的半衰期明顯延長，增強了該藥物在db/db小鼠中的作用[6]。因此，F(xiàn)GF21是肥胖相關(guān)代謝疾病如T2DM、NAFLD、冠心病等疾病的潛在治療靶點。

但是在肥胖狀態(tài)下存在嚴重的FGF21抵抗，這是當前將FGF21應(yīng)用于T2DM和NAFLD治療的一個難點。使用降糖藥物和改變生活方式在控制血糖的同時也能夠改善FGF21抵抗[7]。因此，T2DM合并NAFLD患者發(fā)病早期同時存在有胰島素抵抗和FGF21抵抗，而兩者之間確切的關(guān)系和機制有待于探討。給予外源性的FGF21能夠改善內(nèi)源性FGF21抵抗[5]。在雄性 C57BL/6肥胖小鼠模型中證實了合成維甲酸芬立替尼(FEN)治療可以抑制胰島素抵抗狀態(tài)下FGF21的提高[8]。目前還有幾種藥物正在研究中，包括FGF21共軛聚乙二醇(PEG)、重組FGF21類似物和FGF21模仿單克隆抗體。

圖1 T2DM合并NAFLD相關(guān)發(fā)病機制與FGF21、fetuin-A、IGFBP-1、IGF-1、CTRP3、AMPK、ERS有關(guān)

2 胎球蛋白A(fetuin-A)

在肥胖和T2DM人群中表現(xiàn)出高水平血清fetuin-A濃度。Fetuin-A是一種主要由肝分泌的糖蛋白，是胰島素受體酪氨酸激酶的內(nèi)源性抑制劑，能夠抑制胰島素信號傳導，引起靶器官胰島素抵抗。Fetuin-A能夠促進脂肪細胞和巨噬細胞中促炎性細胞因子的釋放，從而導致脂質(zhì)代謝紊亂[9]。胰腺β細胞中能夠分泌fetuin-A，介導β細胞中游離脂肪酸的脂質(zhì)毒性和炎性反應(yīng)，損傷β細胞，減少胰島素分泌，該作用主要通過FFA所介導的NF-κB 和TLR4 途徑實現(xiàn)[10]。高水平的fetuin-A也與NAFLD的發(fā)生和嚴重程度相關(guān)[11]。

同時，fetuin-A和脂聯(lián)素在代謝調(diào)節(jié)中有著密切的關(guān)系，在糖尿病易感基因中發(fā)現(xiàn)脂聯(lián)素和fetuin-A同時位于3q27上，該基因是新發(fā)糖尿病和代謝紊亂的一個敏感位點[12]。脂聯(lián)素是一個積極的代謝調(diào)控因子，能夠增強胰島素敏感性，調(diào)節(jié)脂質(zhì)生成和脂質(zhì)氧化等,而fetuin-A在代謝調(diào)節(jié)中幾乎與脂聯(lián)素呈相反的作用。因此，fetuin-A/脂聯(lián)素(F/A)在預測代謝疾病上有重要意義，更高的F/A比值可能意味著發(fā)生代謝疾病的風險更大[13]。

3 胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白-1(IGFBP-1)和胰島素樣生長因子-1(IGF-1)

IGFBP-1和IGF-1也被證明與T2DM、NAFLD、代謝綜合征和心血管疾病風險有關(guān)。IGF-1與胰島素有相似的結(jié)構(gòu)，具有胰島素樣代謝作用，能促進細胞的增殖、分化和存活，幾乎存在于哺乳動物所有組織中。IGFBP-1主要由肝臟產(chǎn)生，是6種可溶性結(jié)合蛋白中的一種，可以結(jié)合IGF-1并且調(diào)節(jié)它的功能和生物活性。IGFBP-1是一種轉(zhuǎn)錄因子，對于膽固醇、脂肪酸、磷脂的合成具有重要意義，在肥胖、T2DM、NAFLD、動脈粥樣硬化、高脂血癥中的表達異常升高。IGF-1和IGFBP-1對NAFLD有很強的預測價值，尤其在晚期肝纖維化中(3～4期)，表現(xiàn)為血清IGF-1水平更低和IGFBP-1水平更高。但是在1～2期肝硬化中，IGFBP-1的水平低于參考值，提示存在肝胰島素抵抗和高胰島素血癥[14]。在T2DM中，發(fā)現(xiàn)隨著病程進展IGF-1水平不斷下降，而IGFBP-1的水平高于正常值[15]，這兩種因子的變化與上述NAFLD中相一致，而關(guān)于IGF-1和IGFBP-1在T2DM相關(guān)的NAFLD中的致病作用還有待于進一步探討。

4 C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白(CTRP3)

CTRP3是CTRPs家庭中的的一員，是一個脂聯(lián)素旁系同源物，與脂聯(lián)素有著類似的作用。近年研究發(fā)現(xiàn)CTRP3是一個重要的脂質(zhì)調(diào)節(jié)因子，主要表達在脂肪組織中，在肝臟和心肌中也被發(fā)現(xiàn)。CTRP3能夠增強胰島素的敏感性，減少肝臟葡萄糖輸出，減輕肝脂肪變性，抑制炎性反應(yīng)，調(diào)節(jié)其他脂肪因子的表達和分泌，對肥胖及其相關(guān)并發(fā)癥如心血管疾病、NAFLD和T2DM有預測價值，是治療肥胖及其相關(guān)疾病的一個有意義的靶點[16]。

在臨床病例分析中發(fā)現(xiàn)，低血清CTRP3水平與T2DM合并NAFLD的發(fā)病率有關(guān),并且血清CTRP3濃度與心血管疾病的多個風險因素呈負相關(guān)[17]。在體外實驗中發(fā)現(xiàn)CTRP3能夠抑制3T3-L1脂肪細胞TNF-α和白介素-6(IL-6)的表達，從而改善胰島素的敏感性。此外，在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠中，給與CTRP3能夠明顯的降低肝內(nèi)三酰甘油，改善肝脂肪變性，且在短期內(nèi)即能降低肝內(nèi)三酰甘油[18]。因此，補充重組CTRP3蛋白可能是T2DM合并NAFLD的一個有效治療方法，但其藥物研究和臨床應(yīng)用還需要進一步的研究。

5 AMP激活的蛋白激酶(AMPK)

AMPK是一個廣泛表達的絲氨酸/蘇氨酸蛋白，能夠在低細胞能量狀態(tài)下激活。肝AMPK激活在脂質(zhì)代謝、葡萄糖平衡和胰島素敏感性中有重要作用。在嚙齒動物中主要表達AMPKβ1包含異三聚體(α1β1γ1 和α2β1γ1)，胚系基因刪除AMPKβ1會導致肝臟中AMPK活性顯著減少，表明AMPKβ1亞基是維持肝臟AMPK異三聚體的關(guān)鍵。AMPK的激活主要是通過調(diào)節(jié)其下游幾個因子起作用,如乙酰輔酶A羧化酶(acetyl-coA carboxylase,ACC)、SREBP-1c、游離脂肪酸(free fatty acids，F(xiàn)FA)、過氧化物酶激活受體γ(peroxidase activated receptor γ，PPARγ)，這幾個都是脂質(zhì)合成相關(guān)的因子[19]。在HepG2細胞培養(yǎng)中，ACC、SREBP-1c、脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FAS)的水平升高，而過度表達的AMPK能夠明顯抑制ACC、SREBP-1c、FAS水平的提高，從而減少了肝臟脂肪從頭合成。p-AMPK的過度表達能夠增加p-ACC， AMPK在蘇氨酸第79位點上磷酸化ACC導致其失活從而減少FAS，因此減少了丙二酰輔酶A在胞質(zhì)中的濃度，這是脂肪酸合成的前體[20]。當使用一個ACC抑制劑來模擬AMPK磷酸化ACC的作用，也能夠明顯減少離體肝細胞的脂質(zhì)合成及脂肪酸氧化，這表明AMPK磷酸化ACC是調(diào)節(jié)脂質(zhì)狀況的關(guān)鍵因素[21]。SREBP-1是一個脂質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)脂質(zhì)合成相關(guān)酶的表達，在高脂飲食誘導的小鼠中，AMPK的磷酸化能夠使SREBP-1失活，從而減少肝脂質(zhì)的積累。簡而言之，AMPK是一個有前途的NAFLD治療靶點，有很多天然的AMPK激活劑也正在臨床研究中，如陳皮素、染料木黃酮、白藜蘆醇、水楊酸、水楊酸鹽、二甲雙胍等。

6 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)

近年來ERS與T2DM和NAFLD的關(guān)系越來越受到關(guān)注。ERS在NAFLD的發(fā)生及其進展為肝炎、肝硬化甚至肝癌中發(fā)揮重要作用，ERS可能是NAFLD發(fā)病的病理生理機制之一[22]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一個動態(tài)細胞器，與糖類、蛋白質(zhì)、脂肪的合成密切相關(guān)，參與到物質(zhì)的轉(zhuǎn)運、交換及解毒過程中。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對各種應(yīng)激很敏感，在細胞內(nèi)外環(huán)境的刺激下，導致錯誤折疊和未折疊的蛋白在腔內(nèi)聚集和Ca2+穩(wěn)態(tài)破壞，即產(chǎn)生ERS。ERS按照誘發(fā)因素可分為3種類型：UPR、超負荷反應(yīng)和固醇調(diào)節(jié)級聯(lián)反應(yīng)。在UPR誘導的細胞信號傳導通路中，PERK/eIF-2 a通路和IRE-I/XBP-1通路與脂肪肝的發(fā)生密切相關(guān)，ATF6(活化轉(zhuǎn)錄因子6)通路與持續(xù)ERS相關(guān)的晚期凋亡變化有關(guān)[23]。在高脂飲食和基因改造的NAFLD動物模型中，發(fā)現(xiàn)存在UPR的激活，并發(fā)現(xiàn)ERS的程度與JNK途徑相關(guān)[24]。NASH和NAFLD的患者中BIG表達和eIF-2磷酸化水平均升高。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(endoplasmic reticulum molecular chaperone glucose regulatory protein 78，GRP78)是一個ERS的標記物，也是UPR活化的標記分子，在維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)和促進未折疊蛋白的成熟中有重要作用,當發(fā)生NAFLD時，GRP78水平增高。ERS在超負荷反應(yīng)、固醇調(diào)節(jié)級聯(lián)反應(yīng)中主要是由核因子-κB(nuclear factor κB，NF-κB)和SREBP介導的。NF-κB作為多種炎性反應(yīng)介質(zhì)的上游調(diào)控因子，在氧化應(yīng)激、肝組織炎性反應(yīng)、肝細胞凋亡和再生中發(fā)揮著重要作用，在NAFLD模型中，NF-κB的水平明顯上升，從而加重炎性反應(yīng)[25]。SREBP是脂質(zhì)合成相關(guān)蛋白，作為一種ERS蛋白與肝脂質(zhì)代謝紊亂密切相關(guān)，加速肝細胞內(nèi)脂質(zhì)的堆積?？傊炎C實ERS參與NAFLD的發(fā)病機制，而關(guān)于該靶點治療NAFLD及相關(guān)代謝疾病還需要更深層次的研究，期待安全有效的ERS干預藥物能在不遠的將來被研發(fā)。

7 問題與展望

T2DM和NAFLD作為代謝性疾病，其發(fā)患者數(shù)呈現(xiàn)出明顯的增長趨勢，針對其發(fā)病病理生理機制的研究已獲得很大的進展。但是，臨床上對NAFLD的治療仍然是以生活方式和飲食調(diào)整為主，由于各種原因該方法很難長期堅持，一些人更愿意選擇藥物進行輔助治療。因此，研究出有效的治療T2DM合并NAFLD的藥物已成為當前一項極為緊迫的任務(wù)。本文講述了一些T2DM合并NAFLD最新的分子研究數(shù)據(jù)，并且提及了某些分子靶點治療的有益作用。多靶點多途徑高效性的藥物可能是治療NAFLD更好的選擇，需要進行更多的實驗和臨床研究來研制出治療NAFLD的藥物。