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(1 南京中醫(yī)藥大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇省南京市 210023，電子郵箱：984642530@qq.com；2 南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院消化科，南京市 210028)

【提要】 肝臟是脂質(zhì)代謝的重要場(chǎng)所，當(dāng)肝細(xì)胞脂質(zhì)代謝平衡失調(diào)時(shí)則會(huì)導(dǎo)致肥胖、脂肪肝、2型糖尿病等多種慢性代謝性疾病的發(fā)生。CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(C/EBP)β是脂肪生成的重要轉(zhuǎn)錄因子，屬于增強(qiáng)子結(jié)合蛋白家族，可能與脂質(zhì)代謝相關(guān)分子的轉(zhuǎn)錄表達(dá)、誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化、抑制細(xì)胞周期的進(jìn)展和凋亡、類固醇合成等有關(guān)，在脂質(zhì)代謝中占有重要地位。C/EBPβ通路是一系列信號(hào)分子的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，包括過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ、C/EBPα等信號(hào)分子。其作用機(jī)制復(fù)雜，國(guó)內(nèi)在此方面的研究亦較少，故深入探討C/EBPβ通路對(duì)脂質(zhì)代謝的影響機(jī)制對(duì)防治脂質(zhì)代謝失衡相關(guān)性疾病具有重要意義。

肝臟是脂質(zhì)代謝的中樞[1]，參與脂質(zhì)的消化吸收、合成分解，其作用主要表現(xiàn)為：(1)一方面分泌膽汁分解、消化食物中的脂類；(2)將多余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)換為脂肪酸，部分用于氧化供能，另一部分經(jīng)極低密度脂蛋白運(yùn)送出肝臟，貯存于脂肪組織，以備機(jī)體不時(shí)之需。肝細(xì)胞約占肝臟組成細(xì)胞體積及數(shù)量的80%，是組成肝臟的主要細(xì)胞，在脂質(zhì)代謝中占據(jù)中心地位。機(jī)體無(wú)法直接利用脂肪，但是可以脂肪的分解物脂肪酸作為能量的來(lái)源及主要存在形式；肝臟氧化脂肪酸的能力有限，但酯化脂肪酸形成TG的能力幾乎是無(wú)限的[1]。TG在肝臟和脂肪組織間反復(fù)循環(huán)，一旦肝細(xì)胞內(nèi)脂肪酸蓄積，無(wú)法運(yùn)出肝臟，則以TG形式沉積于肝臟，造成肝細(xì)胞變性。

CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(CCAAT-enhancer-binding protein，C/EBP)家族是第一個(gè)被證實(shí)參與脂質(zhì)代謝的轉(zhuǎn)錄因子[2]。其中C/EBPβ的作用尤為突出，其在特定條件刺激(如飲食、激素等)下最先被轉(zhuǎn)錄激活，并可與啟動(dòng)子結(jié)合后激活C/EBPα和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors，PPAR)γ的轉(zhuǎn)錄因子[3]，而后兩者控制了脂質(zhì)代謝和脂肪細(xì)胞特異性表達(dá)的全部基因，如Fas、Scd1。三者共同構(gòu)成C/EBPβ通路，是脂質(zhì)代謝的重要參與者。

1 C/EBPβ通路對(duì)肝細(xì)胞脂質(zhì)代謝的調(diào)控作用

C/EBPβ多集中表達(dá)于脂肪組織、肝臟、腎臟、小腸、脾等，并呈高表達(dá)[4-6]，C/EBPα在肝臟中呈高表達(dá)[7]，可誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化并促進(jìn)PPARγ高表達(dá)。C/EBPα和PPARγ有相似的功能區(qū)，其啟動(dòng)子上均有C/EBPβ的結(jié)合位點(diǎn)[8]，而其轉(zhuǎn)錄因子的激活與表達(dá)需要C/EBPβ的參與。當(dāng)C/EBPα表達(dá)受抑制時(shí)，糖原合成酶mRNA轉(zhuǎn)錄推遲[9]，最終導(dǎo)致肝細(xì)胞、脂肪細(xì)胞均不能積累脂質(zhì)。PPARγ在脂肪組織和脂肪變肝細(xì)胞中的表達(dá)較多[10]，其不僅是脂肪分化的特異性誘導(dǎo)分子，還在脂肪酸攝取、能量?jī)?chǔ)存等方面發(fā)揮作用[10-11]。PPARγ可在C/EBPα陰性小鼠中繼續(xù)誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化[11]，然而在PPARγ表達(dá)缺陷的小鼠中幾乎不能完成脂肪細(xì)胞的最終分化[12]，這提示PPARγ激活是完成脂肪細(xì)胞終極分化的必需程序，其不僅可接受來(lái)自C/EBPα的信號(hào)傳導(dǎo)，還是C/EBPα的下級(jí)分子[13]。Tanaka等[14]證實(shí)小鼠的C/EBPβ基因被敲除后脂肪生成功能受到損害。轉(zhuǎn)染PPARγ腺病毒的肝細(xì)胞中可以看到脂滴聚集，即PPARγ高表達(dá)則可形成脂質(zhì)沉積；反之，細(xì)胞中PPARγ缺失會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)無(wú)法聚集，從而緩解肝細(xì)胞的脂肪變性[15]?？傊?，C/EBPβ通路級(jí)聯(lián)反應(yīng)可介導(dǎo)脂質(zhì)生成，影響全身脂肪含量，并經(jīng)正負(fù)反饋調(diào)節(jié)后調(diào)控肝細(xì)胞的脂質(zhì)代謝。

2 C/EBPβ通路調(diào)控肝細(xì)胞脂質(zhì)代謝的途徑

C/EBPβ通路在肝細(xì)胞脂質(zhì)代謝中具有不可替代的作用，可以通過(guò)多種途徑參與脂質(zhì)代謝，主要包括脂肪酸代謝、線粒體氧化、細(xì)胞自噬3種途徑。

2.1 C/EBPβ通路與脂肪酸代謝 脂肪酸作為能量的主要存在形式，其在肝內(nèi)的來(lái)源包括乳糜微粒在肝內(nèi)的分解、由血液中直接攝取、肝臟內(nèi)源性的生成，而內(nèi)源性的脂肪酸合成受到PPARγ的調(diào)控[16]。脂肪酸的代謝途徑包括在線粒體中被氧化，以及在載脂蛋白的作用下以極低密度脂蛋白形式運(yùn)送出肝細(xì)胞，若其過(guò)剩則首先被酯化為TG。C/EBPβ通路調(diào)節(jié)脂質(zhì)平衡受到體內(nèi)脂肪酸濃度的影響。有研究表明，脂肪酸尤其是高濃度不飽和脂肪酸喂養(yǎng)的小鼠體內(nèi)許多參與脂質(zhì)合成的轉(zhuǎn)錄因子(如PPARγ)表達(dá)降低，從而負(fù)調(diào)控脂肪合成[17]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，不同濃度油酸均可激動(dòng)3T3-L1細(xì)胞的PPARγ mRNA，并通過(guò)上調(diào)PPARγ含量來(lái)上調(diào)脂聯(lián)素，而脂聯(lián)素可刺激脂肪氧化、增加脂肪消耗，且油酸(不飽和脂肪酸)濃度與PPARγ及脂聯(lián)素含量均呈正相關(guān)性；而在抑制PPARγ表達(dá)、相同濃度油酸的作用下，脂聯(lián)素mRNA及蛋白表達(dá)均降低[18]。這提示脂肪酸濃度與脂質(zhì)代謝密切相關(guān)，即低脂肪酸濃度可以促進(jìn)脂肪生成，高濃度脂肪酸對(duì)其起抑制作用，而此反饋過(guò)程離不開(kāi)C/EBPβ通路的介導(dǎo)作用，直接表現(xiàn)為影響PPARγ的表達(dá)。

2.2 C/EBPβ通路與線粒體β氧化 脂肪細(xì)胞以棕色脂肪細(xì)胞和白色脂肪細(xì)胞兩種形式存在，前者的作用主要為非戰(zhàn)栗性產(chǎn)熱。C/EBPβ通路通過(guò)控制脂肪酸在線粒體中的氧化反應(yīng)和降低哺乳動(dòng)物體內(nèi)的飽和脂肪酸以控制體內(nèi)的總脂肪含量[19]。高運(yùn)臻等[20]發(fā)現(xiàn)C/EBPβ缺失的小鼠脂肪酸動(dòng)員減少并可出現(xiàn)饑餓低血糖，其機(jī)制可能與激素信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)。當(dāng)野生型小鼠因高脂飲食而全身脂肪含量增加時(shí)，C/EBPβ基因敲除小鼠反而出現(xiàn)身體重量減少，并且該小鼠棕色脂肪細(xì)胞中β氧化酶基因表達(dá)增加、解耦合蛋白-1水平增加[20-21]。而解耦合蛋白-1只存在于棕色脂肪細(xì)胞中，當(dāng)其激活后完成產(chǎn)熱效應(yīng)[22]。因此，C/EBPβ通路參與脂質(zhì)代謝的方式之一為調(diào)控線粒體β氧化，此過(guò)程可能與棕色脂肪細(xì)胞中的解耦合蛋白密切相關(guān)。

2.3 C/EBPβ通路與細(xì)胞自噬 自噬是細(xì)胞在溶酶體作用下的自我分解，可釋放細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，部分物質(zhì)可作為原料繼續(xù)參與細(xì)胞代謝。在肝臟脂質(zhì)代謝中，自噬體與溶酶體結(jié)合速率的降低可抑制線粒體內(nèi)的β氧化[13]。自噬功能活躍可改善肝臟脂質(zhì)累積的狀態(tài)[23]，自噬缺陷及隨后引起的線粒體功能障礙可促進(jìn)纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子21的表達(dá)[24]，而后者不僅可明顯降低與脂肪小滴形成相關(guān)磷蛋白的表達(dá)，還可通過(guò)減少脂肪酸在血液循環(huán)中的釋放從而降低TG含量[25]，而其基因表達(dá)受到C/EBPβ通路的抑制[26]。研究表明，正常情況下，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)受外界刺激活化后可誘導(dǎo)激活C/EBPβ，進(jìn)而促進(jìn)自噬相關(guān)基因Atg4b(與自噬體形成密切相關(guān))的表達(dá)，而經(jīng)C/EBPβ腺病毒轉(zhuǎn)染后細(xì)胞自噬的激活明顯受到抑制[27-28]。此外，對(duì)mTOR通路的抑制是C/EBPβ介導(dǎo)的細(xì)胞自噬的另一種方式[29]。

2.4 其他 除了誘導(dǎo)分化外，C/EBPβ通路還能抑制細(xì)胞周期的進(jìn)展和凋亡，這與脂肪細(xì)胞的形成和凋亡直接相關(guān)，是影響脂質(zhì)代謝的另一種可能機(jī)制。

3 C/EBPβ通路是對(duì)體脂調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的反饋

正常情況下，攝入能量與消耗能量、貯存能量之間維持動(dòng)態(tài)平衡，體內(nèi)形成脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)。平衡一旦被打破，脂肪細(xì)胞就發(fā)生改變，包括數(shù)目增多、體積增大[30]，超過(guò)機(jī)體的代謝能力則發(fā)生脂質(zhì)沉積。脂肪細(xì)胞數(shù)量的增加主要是由前脂肪細(xì)胞的增殖和他們不斷分化成成熟的脂肪細(xì)胞引起的[31]，而交感神經(jīng)可以抑制脂肪細(xì)胞數(shù)量的增長(zhǎng)[32]。體積的增大則是由于TG的聚集導(dǎo)致的。人體內(nèi)存在繁雜的體脂監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，其信號(hào)傳導(dǎo)由交感-腎上腺素能系統(tǒng)以及下丘腦-垂體-甲狀腺軸傳至靶器官[1]。脂肪細(xì)胞分泌的瘦素向下丘腦傳遞脂肪組織含量，觸發(fā)體脂調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，但下丘腦向脂肪組織傳遞信號(hào)的機(jī)制仍不明確。在此，我們提出一個(gè)設(shè)想，C/EBPβ通路接受下丘腦產(chǎn)生的信號(hào)或分泌的某種物質(zhì)來(lái)抑制脂肪細(xì)胞形成過(guò)程。Calella等[33]發(fā)現(xiàn)，C/EBPβ和NeuroD在體內(nèi)外形成復(fù)合體，并被招募到所有3個(gè)同源啟動(dòng)子區(qū)域從而介導(dǎo)神經(jīng)功能。柴娟等[34]驗(yàn)證了C/EBPβ通過(guò)促進(jìn)淀粉前體蛋白表達(dá)引起β樣淀粉多肽沉積，從而導(dǎo)致神經(jīng)退行性改變，而淀粉前體蛋白幾乎存在于所有的神經(jīng)細(xì)胞中。以上研究均在一定程度上證明C/EBPβ通路介導(dǎo)脂質(zhì)代謝與神經(jīng)系統(tǒng)有一定的相關(guān)性，并為C/EBPβ通路通過(guò)影響反射弧從而作用于效應(yīng)靶器官脂肪組織的理論提供了依據(jù)。

4 小結(jié)與展望

脂質(zhì)沉積是與遺傳、環(huán)境、飲食等多種因素有關(guān)的食欲和能量調(diào)節(jié)紊亂引起的疾病，其中遺傳因素尤為重要[35-36]。而脂肪細(xì)胞的積累和形態(tài)學(xué)上的改變就是在多種轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控下，經(jīng)過(guò)一系列成脂相關(guān)基因的順序表達(dá)而實(shí)現(xiàn)的，在某種意義上說(shuō)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)水平及其活性決定了脂肪細(xì)胞積累和形成過(guò)程[37]。C/EBP家族是第一個(gè)被證實(shí)參與脂質(zhì)代謝的轉(zhuǎn)錄因子，其中C/EBPα和C/EBPβ作用尤為突出。C/EBPβ通路既參與脂肪細(xì)胞的生成，也調(diào)控著其代謝。多年來(lái)，人們一直在探索脂質(zhì)代謝相關(guān)疾病的病因與治療方法。目前，對(duì)于肥胖、脂肪肝均無(wú)特效藥，減肥是公認(rèn)行之有效的治療方法。研究表明，10%的體重下降可完全逆轉(zhuǎn)包括肝纖維化、非酒精性肝炎的病理改變[38-39]。但因依從性低，實(shí)際效果差強(qiáng)人意。臨床上，吡格列酮、維生素E、熊去氧膽酸等藥物治療存在爭(zhēng)議，不作為推薦用藥[39]。祖國(guó)醫(yī)學(xué)在此方面有一定的療效，如謝慧等[40]運(yùn)用決明方治療非酒精性脂肪肝，患者癥狀改善，總有效率達(dá)83.3%，但其作用機(jī)制仍有待研究。吳佳璟等[41]發(fā)現(xiàn)針灸可以刺激大腦皮層影響食欲、促進(jìn)BAT產(chǎn)熱、影響轉(zhuǎn)錄因子等，提出逆針灸可以用于肥胖癥治療。因此通過(guò)對(duì)C/EBPβ通路作用機(jī)制的介紹，希望為臨床提供新的研究方向，為防治脂質(zhì)代謝失衡類疾患提供新的思路。