肖衛(wèi)純，安 威

首都醫(yī)科大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)系 肝臟保護(hù)與再生調(diào)節(jié)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100069

臨床上，非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)被定義為一種與酒精性肝炎病理改變類似，但沒有飲酒史的慢性肝病。1990年當(dāng)NAFLD首次被提出，就有人懷疑它是否是一種真正意義上的肝臟疾病。到了上一世紀(jì)末，人們對NAFLD認(rèn)識不斷清晰，認(rèn)為它可能是代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)，因此，最近有人提出以代謝相關(guān)脂肪性肝病(metabolic associated fatty liver disease，MAFLD)命名取代NAFLD。但MAFLD命名也存在某些爭議，例如，在許多亞洲國家，特別是農(nóng)村地區(qū)，NAFLD患者常常不伴有肥胖，而表現(xiàn)為瘦人脂肪肝。因此，NAFLD與代謝綜合征的關(guān)系還需認(rèn)真厘清。拋開命名上的紛爭，過去30年，包括北美、歐洲、亞洲等許多國家報(bào)道，NAFLD發(fā)病率明顯升高，已經(jīng)成為世界上最重要的慢性肝病之一。一項(xiàng)回顧性分析表明，NAFLD患病率已達(dá)全球總?cè)丝诘?5%。有理由相信，NAFLD將是本世紀(jì)乃至下一世紀(jì)危害人類健康的重要肝病。此外，值得一提的是，少部分NAFLD患者可不經(jīng)非酒精性脂肪性肝炎(NASH)中間環(huán)節(jié)而直接發(fā)展成肝纖維化、肝硬化等進(jìn)展性肝病。雖然NAFLD與肝癌(HCC)發(fā)病率之間還缺乏可信的大規(guī)模流調(diào)數(shù)據(jù)，但據(jù)報(bào)道，約有4.1%的NAFLD患者存在HCC患病風(fēng)險(xiǎn)，NASH或許是繼HBV和HCV之后，引發(fā)HCC發(fā)生的致病因素。有關(guān)NAFLD/NASH的發(fā)病機(jī)制雖經(jīng)幾十年的研究，依然不甚清晰，隨著“兩次打擊”學(xué)說受到冷落，“多次打擊”學(xué)說逐步被接受。然而，導(dǎo)致NASH發(fā)病的始動因子(因素)仍不明確，其信號通路依舊模糊，已經(jīng)成為困擾肝病學(xué)界的瓶頸問題。已知，游離脂肪酸在NASH發(fā)病中發(fā)揮重要作用，能否將脂肪酸從頭合成的量控制在合理范圍，或者將攝入的多余脂肪/糖轉(zhuǎn)入線粒體徹底燃燒掉，被認(rèn)為是控制NASH發(fā)生發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。本文就線粒體損傷在NAFLD發(fā)病中的作用作一綜述。

1 線粒體與脂肪代謝

1.1 線粒體結(jié)構(gòu)及功能 線粒體是由外膜、內(nèi)膜雙層膜結(jié)構(gòu)圍成的細(xì)胞器，內(nèi)外膜之間稱為膜間隙，內(nèi)膜向內(nèi)凹陷，形成線粒體基質(zhì)。線粒體外膜較光滑，含脂質(zhì)代謝相關(guān)的酶，如脂酰CoA合成酶、脂肪酸激酶等；線粒體內(nèi)膜高度復(fù)雜，包含有電子傳遞鏈(electronic transport chain,ETC)或稱為呼吸鏈、ATP合酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等?；|(zhì)中含有三羧酸循環(huán)(tricarboxylic acid cycle，TCA)、丙酮酸和脂肪酸氧化、氨基酸代謝等有關(guān)的酶類，催化TCA以及脂肪酸的氧化(fatty acid oxidation,FAO)。人線粒體DNA(mitochondria DNA,mtDNA)也存在于基質(zhì)中，由13個(gè)結(jié)構(gòu)基因組成，編碼呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的部分蛋白[1]。

線粒體的主要功能是對糖、脂肪和蛋白質(zhì)等各種能源物質(zhì)進(jìn)行氧化和能量轉(zhuǎn)換，是貯能和供能的場所，在細(xì)胞生命活動中，95%的能量來自線粒體。丙酮酸和脂肪酸從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入線粒體，被進(jìn)一步氧化形成乙酰輔酶 A(coenzyme A,CoA)，進(jìn)入TCA循環(huán)，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)、電子傳遞和氧化磷酸化，供能物質(zhì)被徹底氧化，分解為CO2和H2O，同時(shí)釋放出大量能量，最終生成ATP。氧化過程中生成的質(zhì)子(H+)以煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)和黃素腺嘌呤二核苷酸(dihydroflavine-adenine dinucleotide,FAD)為遞氫體，通過ETC傳遞電子時(shí)，將質(zhì)子從線粒體基質(zhì)泵入膜間隙，從而產(chǎn)生跨內(nèi)膜的電化學(xué)梯度，稱為線粒體跨膜電位。當(dāng)H+通過ATP 合酶復(fù)合體中的質(zhì)子通道進(jìn)入基質(zhì)時(shí)，ATP合酶利用電化學(xué)質(zhì)子梯度的能量催化ADP與Pi合成ATP，使釋放的能量以高能磷酸鍵的形式儲存于ATP中(圖1)。過量的電子流向ETC生成ROS，在正常情況下，線粒體消耗的氧有1%～2%會生成ROS[2]。

1.2 肝臟脂肪的代謝 肝臟中脂肪酸的來源主要包括三個(gè)途徑即飲食、脂肪組織的脂解或從頭合成脂肪。脂肪酸從小腸吸收，組裝成富含脂蛋白的顆粒(乳糜微粒)并分泌到血液中。大部分長鏈脂肪酸(long-chain fatty acids,LCFA)通過乳糜微粒被輸送到脂肪組織，其余的被肝臟吸收。吸收至肝臟中的LCFA去路主要有兩條：(1)分泌出肝臟。游離脂肪酸轉(zhuǎn)化為復(fù)雜的脂質(zhì)分子，包裝成極低密度脂蛋白分泌出肝臟；(2)留在肝臟中代謝。肝細(xì)胞中LCFA被轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體，通過β-氧化被逐步分解，產(chǎn)生的乙酰CoA通過TCA循環(huán)徹底氧化，并以NAD+和FAD為遞氫體，生成NADH和FADH2，通過氧化磷酸化生成ATP和H2O。

2 線粒體脂肪酸代謝相關(guān)酶障礙與NAFLD

2.1 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶(carnitine palmitoyltransferase-1/2,CPT-1/2) 前述，長鏈脂肪酸需運(yùn)至線粒體才能進(jìn)一步氧化。CPT-1是脂肪酸β-氧化的限速酶，位于線粒體外膜，催化長鏈脂酰CoA和游離肉堿形成脂酰肉堿，進(jìn)入線粒體膜間隙，進(jìn)而在線粒體內(nèi)膜的肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶作用下，通過線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體基質(zhì)。進(jìn)入線粒體基質(zhì)的脂酰肉堿在線粒體內(nèi)膜基質(zhì)面的CPT-2催化下重新解離為脂酰CoA和游離肉堿。線粒體基質(zhì)中含有β-氧化的所需酶類，催化脂酰CoA進(jìn)行β-氧化(圖1)。CPT-1的活性受丙二酰CoA調(diào)節(jié)，飽食后脂肪合成增加時(shí)，丙二酰CoA增加，抑制 CPT-1的活性，進(jìn)而減少β-氧化。在脂肪肝的起始或者發(fā)生過程中，CPT-1的作用比較復(fù)雜。有報(bào)道[3]稱，當(dāng)肝臟處于脂肪肝階段，CPT-1表達(dá)升高，脂肪酸氧化增加。但是在連續(xù)4周喂食蛋氨酸-膽堿缺陷(methionine-and choline-deficient diet,MCD)的NASH大鼠模型體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，CPT-1的mRNA表達(dá)及蛋白表達(dá)均升高，但是其活性降低，脂肪酸氧化的關(guān)鍵酶3-羥脂酰CoA 脫氫酶活性也下降，導(dǎo)致肝細(xì)胞線粒體內(nèi)FAO下降[4]。飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠，過表達(dá)具有活性但對丙二酰CoA不敏感的CPT-1可以導(dǎo)致FAO持續(xù)上升，使肥胖小鼠的脂肪肝、炎癥、胰島素抵抗等癥狀有所減輕[5]。筆者團(tuán)隊(duì)[6]也證實(shí)，給小鼠轉(zhuǎn)染荷載肝臟再生刺激因子(augmenter of liver regeneration,ALR)質(zhì)粒，可以提高小鼠肝臟CPT-1活性，抑制MCD飼喂動物導(dǎo)致的肝臟脂質(zhì)堆積，減輕動物脂肪肝。

注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ：電子傳遞鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ；CytC：細(xì)胞色素C。長鏈脂肪酸通過脂酰CoA合成酶催化為脂酰CoA，由CPT-1催化與肉堿結(jié)合為脂酰肉堿進(jìn)入膜間隙，生成的脂酰肉堿在肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶的作用下進(jìn)入基質(zhì)，由CPT-2催化重新分解為脂酰CoA和肉堿；脂酰CoA經(jīng)β-氧化生成乙酰CoA，乙酰CoA經(jīng)過三羧酸循環(huán)徹底氧化。由β-氧化和三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的氫離子以NADH 和 FADH2為遞氫體，通過ETC傳遞鏈傳遞電子，耦聯(lián)質(zhì)子從線粒體基質(zhì)泵入膜間隙，產(chǎn)生跨內(nèi)膜的電化學(xué)梯度，當(dāng)質(zhì)子通過ATP 酶復(fù)合體中的質(zhì)子通道進(jìn)入基質(zhì)時(shí)，ATP 合酶利用電化學(xué)質(zhì)子梯度的能量催化ADP與 Pi合成ATP，產(chǎn)生H2O。圖1 線粒體與脂類代謝

2.2 過氧化物酶體增殖物激活受體-γ共激活因子1 (peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator 1,PGC-1) PGC-1的基本功能是刺激線粒體的生物合成和氧化代謝，PGC-1家族成員包括PGC-1α、PGC-1β和PGC相關(guān)的共激活子(PGC-related co-activator,PRC)。PRC存在于所有組織中，并參與調(diào)節(jié)電子傳遞鏈的功能[7]；PGC-1α和PGC-1β共同激活多種核受體和轉(zhuǎn)錄因子，包括PPARs和核呼吸因子1/2 (nuclear respiratory factor 1/2,NRF1/2)，激活FAO和氧化磷酸化的基因的表達(dá)，例如CPT-1和脂酰CoA脫氫酶[8-9]。NAFLD患者肝臟PGC-1α表達(dá)下降可達(dá)40%，同時(shí)伴有線粒體功能障礙，脂質(zhì)堆積[10]。肝臟特異性PGC-1α缺失可導(dǎo)致小鼠肝線粒體氧化能力受損，肝脂肪變性[11]。體內(nèi)和體外過表達(dá)肝PGC-1α可刺激線粒體酶合成、提高線粒體功能，減少甘油三酯的堆積[12]。肝臟特異性過表達(dá)PGC-1β，誘導(dǎo)TCA循環(huán)和呼吸鏈上氧化磷酸化相關(guān)蛋白的表達(dá)，改善線粒體功能，減輕高脂飼料喂養(yǎng)導(dǎo)致肝脂肪堆積，以及由于脂肪性堆積引發(fā)的氧化應(yīng)激反應(yīng)，最終減輕脂肪變性，保護(hù)肝臟[13]。

2.3 一磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK) AMPK作為細(xì)胞能量感受器,可以感受到AMP/ATP比值變化。AMP/ATP比值增加會刺激AMPK的活化，減輕NAFLD。AMPK主要通過三個(gè)方面調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝(圖2)；(1)通過PGC-1調(diào)節(jié)線粒體生物合成，提高線粒體質(zhì)量。(2)AMPK通過乙酰CoA羧化酶(acetyl coenzyme A carboxylase，ACC)-CPT-1途徑，調(diào)節(jié)脂類氧化。AMPK磷酸化ACC1的Ser79和ACC2的Ser221，降低丙二酰CoA生成，抑制脂質(zhì)從頭合成；另外使線粒體脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)限速酶CPT-1活性的增加[14]，促進(jìn)FAO，減輕NAFLD[15]。在人肝細(xì)胞系LO2中，過度表達(dá)AMPK增加CPT-1表達(dá)，同時(shí)伴隨著含脂肝細(xì)胞數(shù)量的減少[16]。(3)AMPK抑制脂肪酸從頭合成。AMPK直接調(diào)控脂肪生成固醇調(diào)控元件結(jié)合蛋白-1c/2 (sterol regulatory element-binding protein-1c/2,SREBP-1c/2)的磷酸化，抑制其活性。作為轉(zhuǎn)錄因子，SREBP-1c調(diào)節(jié)脂肪合成酶(fatty acid synthase,FAS)以及ACC的表達(dá)，SREBP-2控制膽固醇合成和攝取基因的轉(zhuǎn)錄[17]。AMPK可通過SREBP-1c下調(diào)脂肪生成基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，減輕脂肪肝[18]。筆者團(tuán)隊(duì)[19]證實(shí)，在MCD誘導(dǎo)的NAFLD小鼠模型中，SREBP-1c、SREBP-2活性增加，而抑制ALR表達(dá)通過阻止AMPK活化導(dǎo)致SREBP-2活性增加，使低密度脂蛋白受體表達(dá)，促進(jìn)膽固醇內(nèi)流，加重NAFLD。小鼠肝臟特異性激活A(yù)MPK可導(dǎo)致脂質(zhì)合成降低，保護(hù)肝臟避免發(fā)展為NAFLD[20]。

注：肝臟所吸收的脂肪主要在肝臟進(jìn)行代謝。CPT-1是脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)的限速酶，催化長鏈脂肪酸由胞質(zhì)轉(zhuǎn)入線粒體進(jìn)行β-氧化。CPT-1表達(dá)或活性下降導(dǎo)致脂肪堆積；脂肪酸在線粒體通過β-氧化分解為乙酰CoA,轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體，在胞漿中參與脂質(zhì)從頭合成，合成的丙二酰CoA抑制CPT-1的活性，并且受到AMPK的調(diào)節(jié);AMPK活性增加，導(dǎo)致ACC磷酸化而活性下降，丙二酰CoA合成減少，CPT-1的活性增加；AMPK活性降低時(shí)，SREBP活性增強(qiáng)，脂類合成(ACC,FAS)和膽固醇合成的相關(guān)蛋白和酶類增加，促進(jìn)脂質(zhì)和膽固醇合成，導(dǎo)致脂質(zhì)堆積。PGC-1通過NRF1/2、ERR等轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)線粒體電子傳遞鏈的生物合成以及FAO和氧化磷酸化所需酶類；活性增高時(shí)，促進(jìn)CPT-1的表達(dá)，F(xiàn)AO增多。圖2 線粒體脂類代謝障礙與脂肪堆積

3 氧化磷酸化解耦聯(lián)

線粒體解偶聯(lián)蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)是定位于線粒體內(nèi)膜的載體蛋白，介導(dǎo)質(zhì)子從膜間隙轉(zhuǎn)運(yùn)至基質(zhì)(質(zhì)子漏)，負(fù)責(zé)底物的氧化磷酸化解耦聯(lián)，使能量以熱能的形式釋放，參與調(diào)節(jié)線粒體脂肪酸代謝，轉(zhuǎn)錄因子SP1可調(diào)節(jié)UCP2的表達(dá)[21]。理論上，UCP2 通過質(zhì)子泄漏可能允許線粒體中脂肪酸β-氧化增加，支持持續(xù)的脂肪酸氧化[22]。但實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，肥胖小鼠(ob/ob)敲除UCP2基因，與非敲除小鼠相比，脂肪變性程度并未明顯減輕[23]。在脂肪肝第二次打擊中，上調(diào)UCPs表達(dá)可能促進(jìn)呼吸鏈中的電子釋放，從而防止大量線粒體ROS生成，穩(wěn)定細(xì)胞脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減輕炎癥[24]。然而，從NAFLD動物模型肝臟以及NASH患者肝活檢組織中發(fā)現(xiàn)，雖然肝細(xì)胞中UCP2表達(dá)增加[25-26]，ROS含量并未下降。對于這種理論上可以保護(hù)肝細(xì)胞而實(shí)際上卻未能減輕NAFLD的現(xiàn)象，研究者們推測，增高的UCP2表達(dá)量不足以緩解脂肪肝內(nèi)過度產(chǎn)生的ROS，而且因?yàn)閁CP2對于氧化與磷酸化解耦聯(lián)，底物氧化并未產(chǎn)生ATP，ATP生成減少，導(dǎo)致肝臟對外界刺激更易感[27]。另外，與正常細(xì)胞相比，UCP2在脂肪肝中的定位發(fā)生了改變。在正常的肝臟中，UCP2主要在Kupffer細(xì)胞表達(dá)，肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞比較少；與之相反，在脂肪肝，UCP2在肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞中高表達(dá)，巨噬細(xì)胞中減少，并且ROS產(chǎn)生增加[26]。下調(diào)NAFLD大鼠肝組織UCP2的表達(dá)，促進(jìn)肝細(xì)胞脂肪肝的恢復(fù)，改善脂質(zhì)代謝[28]。

與UCP2未能緩解脂肪肝的進(jìn)程相比，另外一種解耦聯(lián)劑HDMCP卻可能緩解脂肪肝的發(fā)展，序列分析表明，HDMCP和UCPs具有序列相似性[29]。在MCD誘導(dǎo)的小鼠NASH 模型以及由脂肪酸誘導(dǎo)的脂肪肝細(xì)胞中，HDMCP的表達(dá)增高，并且沉默HDMCP后，脂肪肝變得更嚴(yán)重[30]。

4 線粒體生物氧化障礙與NAFLD

電子通過ETC傳遞時(shí)，部分電子直接與氧反應(yīng)形成自由基超氧陰離子(O2-)和過氧化氫(H2O2)等。線粒體是產(chǎn)生ROS的主要場所(90%)。在正常的生理?xiàng)l件下，線粒體ETC過程中產(chǎn)生的這些自由基會被抗氧化酶(如超氧化物歧化酶)和過氧化氫酶清除。超氧化物歧化酶可以使O2-自發(fā)分解為氧氣和H2O2，再通過線粒體谷胱甘肽過氧化物酶解毒，轉(zhuǎn)變成水。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ROS產(chǎn)生超過抗氧化系統(tǒng)的清除能力時(shí)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氧自由基積聚，過多的氧自由基會破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，稱為氧化應(yīng)激。過多的ROS將攻擊細(xì)胞內(nèi)的大分子，導(dǎo)致mtDNA、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的氧化修飾，并損傷大分子，改變膜電勢，誘導(dǎo)肝損傷。在NAFLD小鼠，ROS顯著增多，而線粒體是主要的ROS來源[31-32]。過量的肝臟脂肪誘導(dǎo)細(xì)胞氧化還原狀態(tài)的改變和生物大分子氧化損傷的積累[33]。在NASH患者中，H2O2、脂質(zhì)過氧化物以及氧化DNA損傷(8-脫氧鳥苷)增加，抗氧化防御能力降低[34]。MCD誘導(dǎo)的脂肪性肝炎大鼠中也可檢測到大量脂質(zhì)發(fā)生過氧化[35]。筆者團(tuán)隊(duì)[36-37]研究證實(shí)，在由MCD以及HFD誘導(dǎo)的NAFLD小鼠模型中，ROS的升高，ATP生成減少。H2O2下調(diào) PPARα的表達(dá)，抑制CPT-1，導(dǎo)致 FAO減少；同時(shí)H2O2促進(jìn)FAS的表達(dá)，促進(jìn)脂質(zhì)合成[38]。

5 線粒體生物合成障礙與NAFLD

通俗上講，線粒體生物合成是由已經(jīng)存在的線粒體產(chǎn)生新的線粒體的自我更新過程，這一過程中，線粒體DNA、蛋白質(zhì)和線粒體膜都來自于母線粒體的分裂。因此，線粒體無法從頭合成。涉及線粒體生物合成的機(jī)制仍然不很清楚。目前研究[39-40]表明，PGC-1是線粒體生物合成的主要調(diào)節(jié)因子,PGC-1α提高NRF1/2 的表達(dá)并與之結(jié)合提高線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)和轉(zhuǎn)錄因子B蛋白，后者調(diào)節(jié)mtDNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄[41-42]，進(jìn)而提高線粒體質(zhì)量和氧化磷酸化能力。雌激素相關(guān)受體(estrogen-related receptor,ERRs)也是PGC-1α的下游目標(biāo)[43]，ERR-α調(diào)節(jié)核基因編碼的線粒體相關(guān)因子的轉(zhuǎn)錄，包括參與氧化磷酸化、FAO、TCA循環(huán)和線粒體分裂及融合的相關(guān)基因。

有報(bào)告[44]顯示，在 NAFLD患者以及MCD誘導(dǎo)小鼠肝組織中，線粒體代謝和細(xì)胞器生成的關(guān)鍵調(diào)控因子，即 PGC-1、TFAM和NRF-2的表達(dá)水平均下降。部分NASH患者mtDNA缺失，肝細(xì)胞mtDNA編碼的復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和核DNA編碼的酶復(fù)合物活性下降[45]。與在患者肝臟發(fā)現(xiàn)的一致，NAFLD小鼠模型中具有相似的線粒體功能障礙。在大鼠原代肝細(xì)胞中過度表達(dá)PGC-1α可導(dǎo)致線粒體標(biāo)志物含量增加(例如，檸檬酸合酶，線粒體DNA和電子傳遞鏈復(fù)合物)以及線粒體功能增強(qiáng)、FAO也隨之增加。

6 線粒體質(zhì)量控制與NAFLD

6.1 線粒體分裂/融合與動態(tài)平衡 正常生理狀態(tài)下，線粒體分裂和融合處于一種動態(tài)平衡。線粒體分裂/融合由一套相關(guān)蛋白質(zhì)進(jìn)行調(diào)控。線粒體外膜的融合由線粒體融合蛋白1/2(mitofusins，Mfn1/2)介導(dǎo),而線粒體內(nèi)膜的融合由視神經(jīng)萎縮蛋白1(optic atrophy protein 1,Opa1)調(diào)節(jié)[46-48]；線粒體的分裂由線粒體分裂蛋白1 (fission 1,Fis1)，線粒體分裂因子 (mitochondrial fission factor,Mff)和線粒體動力蛋白49/50(mitochondrial dynamics proteins 49 and 51,Mid49/51)募集并激活動力相關(guān)蛋白1 (dynamin-related protein 1,Drp1)完成[49-51]。在自噬過程中，線粒體通過 cAMP/PKA/AMPK級聯(lián)反應(yīng)促進(jìn)Drp1磷酸化抑制分裂，并使線粒體延長而維持細(xì)胞存活[52]。由HFD誘導(dǎo)的NAFLD小鼠模型中，肝臟線粒體呈現(xiàn)為小而圓，伴有線粒體片段化，線粒體分裂蛋白Fis1 和 Drp1表達(dá)增高，融合蛋白Mfn2表達(dá)降低，導(dǎo)致線粒體分裂/融合穩(wěn)態(tài)失衡。特異性肝臟敲除mfn2的小鼠炎癥加重，甘油三酯的聚集增加，最終導(dǎo)致肝纖維化和HCC[53]。

6.2 線粒體自噬 損傷的線粒體或碎片化線粒體可以通過線粒體自噬方式加以清除，以控制線粒體的質(zhì)量，維持線粒體穩(wěn)態(tài)。線粒體膜電勢降低(即線粒體去極化)可以啟動線粒體自噬過程。線粒體膜電勢降低后，PTEN誘導(dǎo)假定激酶1(PTEN-induced putative kinase 1，PINK1)轉(zhuǎn)位至線粒體，募集并激活底物Parkin(一種E3-泛素連接酶)，導(dǎo)致線粒體膜蛋白的泛素化降解。NAFLD小鼠模型中線粒體自噬普遍下降，而增加線粒體自噬，可去除損傷線粒體，同時(shí)也能減緩NAFLD進(jìn)程[54-55]。在與肥胖相關(guān)的NAFLD中，Parkin相關(guān)的線粒體自噬增高，維持線粒體穩(wěn)態(tài)和肝細(xì)胞的存活；而巨噬細(xì)胞刺激因子通過AMPK抑制Parkin依賴的線粒體自噬加重NAFLD 肝損傷[56]。

6.3 線粒體未折疊蛋白反應(yīng)(mitochondrial unfolded protein response,mtUPR) mtUPR是一種線粒體應(yīng)激反應(yīng)，激活線粒體分子伴侶蛋白和核編碼的相關(guān)蛋白酶的轉(zhuǎn)錄，在細(xì)胞核和線粒體之間建立通訊，并重建線粒體蛋白平衡。線粒體分子伴侶蛋白能夠幫助錯(cuò)誤折疊的蛋白恢復(fù)正常的構(gòu)象，幫助新合成的蛋白正確折疊，主要包括熱休克蛋白家族成員90 (heat shock protein 90,HSP90)、HSP60、HSP10。HSP90 通過穩(wěn)定SREBP，提高SREBP靶向基因的表達(dá)[57]，調(diào)節(jié)PPARγ的活性[58]，促進(jìn)脂質(zhì)合成，增加脂質(zhì)堆積。

7 線粒體膜去極化與NAFLD

線粒體內(nèi)外膜存在一定數(shù)量的，由線粒體內(nèi)外膜多種蛋白質(zhì)組成的非選擇性孔道，稱為線粒體膜通透性孔道(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)?？梢詿o選擇性的允許分子量小于1500 Da的物質(zhì)通過，對于維持線粒體內(nèi)的電化學(xué)平衡和穩(wěn)態(tài)有重要作用。當(dāng)膜孔道開放，大量線粒體內(nèi)容物釋放，導(dǎo)致線粒體內(nèi)外的跨膜電位降低或消失，氧化磷酸化解耦聯(lián)，ROS產(chǎn)生增加，ATP生成減少，最終釋放細(xì)胞色素C，活化凋亡蛋白酶激活因子，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在HFD誘導(dǎo)的NAFLD大鼠模型中，在高脂喂食4～12周開始，MPTP逐漸開放，Bax升高，Bcl-2/Bax比例下降，線粒體損傷，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[59]。由葡萄糖波動導(dǎo)致的NAFLD加重過程中，通過MPTP開放抑制劑可以預(yù)防線粒體損傷，抑制氧化應(yīng)激，減少細(xì)胞凋亡[60]。

8 展望

雖然NAFLD正以前所未有的趨勢席卷而來，但迄今肝病醫(yī)生和科學(xué)家對該病的發(fā)病機(jī)制依然了解不夠。雖然，NAFLD可以簡單地理解為肝細(xì)胞脂質(zhì)過度堆積所致，但如何防止脂質(zhì)多度堆積，科學(xué)界還缺乏有效對策。雖然，人們逐步認(rèn)識到NAFLD與線粒體“怠工”關(guān)系密切，但如何增加線粒體脂肪酸氧化效率，人們正在苦苦地尋找所謂“助燃劑”。雖然不少“制藥巨頭”紛紛投入巨資，一大堆所謂抗NAFLD的研發(fā)藥物已經(jīng)擺在pipeline上，但哪一個(gè)能“祛脂扶正”，真正成為未來治療脂肪肝的“良丹妙藥”，人們正拭目以待?？梢酝茰y，隨著學(xué)界對NAFLD是一種“線粒體病”的認(rèn)識不斷取得共識，圍繞有效促進(jìn)脂質(zhì)過氧化，抑制活性氧生成，維持線粒體穩(wěn)態(tài)，保護(hù)線粒體等層面，展開深入研究，或許才能走上戰(zhàn)勝NAFLD的一條“康莊大道”。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：肖衛(wèi)純起草文章內(nèi)容；安威提供思路與框架，修改并校對文章。