杜晟楠，高靜靜，汪 濤，蔣元燁，曹 勤

上海中醫(yī)藥大學附屬普陀醫(yī)院 消化內(nèi)科，上海 200062

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一種排除酒精和其他已知明確的肝損傷因素所致的肝細胞內(nèi)脂肪過度沉積為主要特征的臨床綜合征，其可能發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬化甚至肝癌[1]。隨著當今社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們的飲食結(jié)構(gòu)和生活方式發(fā)生了巨大的改變，NAFLD的發(fā)病率呈現(xiàn)全球化趨勢,目前，以人群為基礎(chǔ)的NAFLD患病率男性達30%～40%，女性達15%～20%[2]。在我國，NAFLD患病率達29.81%，已超過病毒性肝炎成為我國第一大肝病[3]。目前世界范圍內(nèi)并無針對NAFLD的特效藥物，早期診斷及治療已成為當今醫(yī)學界面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。近年來，國內(nèi)外大量研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)在NAFLD的發(fā)生發(fā)展進程中扮演了重要的角色，并且可能在NAFLD的診斷及治療中具有重要的臨床價值[4-5]。本文將對circRNA在NAFLD中的診斷及治療最新進展進行綜述。

1 NAFLD發(fā)病機制

NAFLD的發(fā)病機制非常復雜，目前仍未完全闡明，“二次打擊”學說是該病發(fā)病機制最經(jīng)典的學說，近年愈來愈多的研究成果不斷超越及補充了經(jīng)典的“二次打擊”學說，出現(xiàn)了“多重打擊學說”[6]?！岸未驌簟睂W說[7]認為，在NAFLD進展過程中，肝臟會經(jīng)受脂肪變性和脂質(zhì)氧化應激的雙重打擊。研究發(fā)現(xiàn)，胰島素抵抗(insulin resistance,IR)在NAFLD形成過程中發(fā)揮極其重要的作用。IR會引起胰島素過量分泌，從而促進外周脂肪組織分解和肝臟脂肪酸合成，造成脂肪在肝臟中的大量堆積，即形成肝脂肪變性，此為第一次打擊。這使得線粒體中脂肪酸的氧化加快，以致產(chǎn)生大量的活性氧類物質(zhì)。當產(chǎn)生的活性氧類物質(zhì)數(shù)量超出清除能力，就會造成細胞內(nèi)脂質(zhì)的氧化應激，損傷肝細胞，形成第二次打擊?！岸嘀卮驌簟睂W說是以“二次打擊”學說為基礎(chǔ)，提出脂毒性、線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激、炎性細胞因子和腸源性內(nèi)毒素等多重打擊因素協(xié)同誘發(fā)肝臟炎癥的發(fā)生[8]，為NAFLD的發(fā)病機制提供了進一步更為準確的解釋。

2 circRNA與NAFLD

circRNA是一種獨特的單鏈RNA，由環(huán)狀結(jié)構(gòu)組成，參與了許多重要的生物學過程[9]。circRNA是一種重新被發(fā)現(xiàn)的具有共價閉合結(jié)構(gòu)的、內(nèi)源性非編碼RNA，不具備3′或5′端，可以避免受到RNA外切酶的降解，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定[10]。circRNA可以作為微小RNA(microRNA,miRNA)海綿來調(diào)節(jié)基因的表達，circRNA存在多個miRNA的互補結(jié)合位點,能夠與線性mRNA共享miRNA應答元件,從而如同海綿般與線性mRNA競爭性結(jié)合miRNA,進而影響miRNA對線性mRNA的調(diào)控功能,產(chǎn)生類似于假基因轉(zhuǎn)錄物的調(diào)控作用[11]。已有研究[12]表明circRNA-miRNA-mRNA軸參與多種細胞事件，包括細胞凋亡、血管生成、轉(zhuǎn)移等。近年來，關(guān)于非編碼RNA與NAFLD的研究越來越多，大多數(shù)研究集中于miRNA和長鏈非編碼RNA對于NAFLD發(fā)生發(fā)展的影響，circRNA被發(fā)現(xiàn)參與了NAFLD[12]、NASH[13]、肝纖維化[14]、肝硬化[15]、肝細胞癌[16]等多種肝臟疾病進程，盡管這方面的研究才剛剛開始，但已經(jīng)有越來越多的證據(jù)表明circRNA與NAFLD關(guān)系密切，circRNA家族已成為NAFLD研究的重點領(lǐng)域之一。

2.1 circRNA參與NAFLD發(fā)生過程

各種原因引起脂質(zhì)代謝紊亂導致肝臟脂肪沉積，是導致NAFLD發(fā)病的始動因素。肝臟脂肪沉積誘發(fā)包括氧化應激、前炎性因子的釋放和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激在內(nèi)的一系列過程，進而引發(fā)肝臟的炎性反應，導致內(nèi)皮一氧化氮功能紊亂，誘發(fā)IR，而IR和肝細胞脂肪變性又是NAFLD的主要原因[17]。circRNA可作為內(nèi)源競爭RNA和miRNA海綿參與NAFLD的發(fā)生過程。

2.1.1 circRNA與IR IR是導致 NAFLD 發(fā)生及發(fā)展的重要原因之一。外周IR導致高胰島素血癥和脂質(zhì)分解增多，產(chǎn)生和提供更多的游離脂肪酸到肝細胞，游離脂肪酸誘導脂質(zhì)過氧化的同時，本身可以進一步阻礙胰島素信號轉(zhuǎn)導并加重IR[18]。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些與IR相關(guān)的circRNA。例如，circHIPK3已被證明可通過miR-192-5p軸上調(diào)FOXO1而導致高血糖和IR[19]。circRNA轉(zhuǎn)鐵蛋白受體也與IR相關(guān)，并且其過度表達可加重2型糖尿病和代謝性疾病的風險[20]。另一項研究[21]表明，位于線粒體中的脂肪性肝炎相關(guān)circRNA ATP5B調(diào)節(jié)因子的下調(diào)與IR及脂肪變性向NASH進展的過程密切相關(guān)。

2.1.2 circRNA與肝細胞脂肪變性 肝細胞脂肪變性是NAFLD發(fā)病的特征變化[22]，脂肪變性可能是由miRNA表達失調(diào)、甘油三酯的累積和脂質(zhì)過氧化引起。近期研究發(fā)現(xiàn)，circRNA可以作為miRNA海綿參與肝臟脂肪變性。Guo等[23]發(fā)現(xiàn)，在高脂誘導的肝臟脂肪變性中，circRNA_0046367顯著減少，其表達的下調(diào)阻止了miR-34a/PPARα的相互作用和脂質(zhì)過氧化損傷，減輕了肝臟脂肪變性。另一研究[24]發(fā)現(xiàn)，在游離脂肪酸誘導的肝細胞脂肪變性過程中circRNA_0046366表達降低，相反，circRNA_0046366的上調(diào)能夠破壞依賴miR-34a的PPARα信號的抑制作用，顯著降低甘油三酯水平，緩解肝臟脂肪變性。另有報道[25]表明，circRNA_021412可通過circRNA_021412/miR-1972/脂蛋白1(LPIN1)信號級聯(lián)影響肝臟脂肪變性。Li等[26]研究顯示，circScd1在NAFLD肝臟組織中的表達明顯降低，而其在組織內(nèi)的過表達可顯著抑制肝臟脂肪變性。上述研究均表明，circRNA與NAFLD肝臟脂肪變性進程密切相關(guān)。

2.1.3 circRNA與氧化應激 氧化應激在NAFLD的致病和發(fā)展中起著重要作用，是導致NAFLD致死性肝細胞損傷和疾病進展的關(guān)鍵因素之一[27-28]。研究[24]表明，circRNA_0046367干預可以有效地阻止以線粒體功能障礙、生長停滯和細胞凋亡為特征的脂肪變性相關(guān)脂質(zhì)過氧化的肝毒性。circRNA的正常表達可能在減輕脂肪變性的基礎(chǔ)上改善脂質(zhì)氧化應激。Zhou等[29]發(fā)現(xiàn)，部分差異表達的circRNA，如mmu_circ_34116，可顯著抑制肝星狀細胞的活化，參與肝臟氧化應激損傷、巨噬細胞炎癥等過程。因此，circRNA被認為是影響脂質(zhì)過氧化損傷的潛在途徑[12]。

2.2 circRNA作為NAFLD不同階段的診斷生物標志物的研究進展

腹部超聲雖是NAFLD的一線篩查方式，但當脂肪含量低于20%時，其靈敏度便大幅度下降[30]。肝活組織病理學檢查仍是診斷NAFLD/NASH的金標準[31]。然而，肝活檢作為一種有創(chuàng)檢查，存在患者依從性低、抽樣偏差、費用昂貴等局限性，因而尋找安全有效、敏感性高、經(jīng)濟實用的生物標志物幫助診斷NAFLD十分必要。近年來，circRNA已成為新的有價值的生物標志物，例如外周血circRNA可與蛋白質(zhì)生物標志物聯(lián)合共同作為心肌梗死的生物標志物[32]；在結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移患者血清中circNSUN2不斷上調(diào)，可作為結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的生物標志物[33]。而在NAFLD不同階段，各種circRNA表達也存在差異，可以提示NAFLD不同的病理變化，表明其可能在NAFLD的診斷中具有重要價值。

2.2.1 circRNA與NASH 單純性脂肪肝的特征是脂肪在肝細胞過度積累，為NAFLD發(fā)生的早期階段，然而單純性脂肪肝可逆且不易察覺，尚缺乏有力證據(jù)證明circRNA在此階段具有診斷價值。越來越多的證據(jù)表明，NASH是NAFLD進展的“分水嶺”，如果沒有得到及時的診斷和適當?shù)目刂疲琋AFLD很可能會進展到NASH[34]，NASH與肝纖維化和終末期肝病高度相關(guān)[35]。Jin等[36]通過小鼠動物實驗構(gòu)建了circRNA-miRNA-mRNA網(wǎng)絡。實驗最終構(gòu)建了4條circRNA-miRNA-mRNA通路，表明circRNA譜可作為NASH診斷的可靠候選指標。有學者[37]關(guān)于circRNA圖譜的研究發(fā)現(xiàn)，在HepG2細胞中miR-1972與LPIN1之間存在某種關(guān)系，而circRNA_021412水平的降低可能會降低miR-1972的水平，抑制LPIN1表達，從而影響肝臟脂肪變性。故這種circRNA-miRNA-mRNA信號級聯(lián)可能為診斷NAFLD提供新的思路。以上說明，circRNA可作為NASH診斷的良好候選基因。然而上述研究樣本量有限，且結(jié)果均基于動物研究，是否可以推廣到臨床研究仍有待進一步探討。

2.2.2 circRNA與NAFLD/NASH相關(guān)肝纖維化 據(jù)研究[38]報道，NAFLD/NASH相關(guān)肝纖維化過程中最基本的細胞生物學過程是肝星狀細胞的激活。Chen等[39]采用基因芯片技術(shù)研究肝星狀細胞中RNA的表達譜，發(fā)現(xiàn)circFBXW4在肝纖維化過程中表達下調(diào)，通過circFBXW4/miR-18b-3p/FBXW7軸增強circFBXW4的表達，抑制肝星狀細胞的激活和增殖，減輕小鼠肝纖維化；而在另一項研究中，Chen等[40]發(fā)現(xiàn)circ_0074410通過α平滑肌肌動蛋白降低miR-9-5p的表達，促進肝星狀細胞的激活，加重小鼠肝纖維化損傷。以上結(jié)果表明circFBXW4、circ_0074410表達水平影響了肝臟纖維化的進程，因此，其可能是判斷肝纖維化的潛在生物標志物。但是，circRNA是否作為miRNA海綿參與了上述過程仍需要進一步的研究。

2.2.3 circRNA與肝癌 NAFLD和NAFLD/NASH相關(guān)性肝硬化均具有肝癌發(fā)生的高風險。肝癌是一種廣泛存在的原發(fā)性肝臟惡性腫瘤，具有高度侵襲性，預后通常極差。現(xiàn)已證實，在肝癌的發(fā)生發(fā)展中過程中，不同的基因直接或間接調(diào)控肝臟細胞的周期、凋亡和存活。隨著研究的深入，circRNA有望憑借其特異性成為新的肝癌診斷標志物。Li等[41]在RNA檢測研究中首次篩選出超過1000種肝細胞癌來源的exonic-circRNA，揭示了circRNA在肝細胞癌檢測與診斷方面的應用前景。Shang等[42]檢測了肝癌變組織中circRNA，發(fā)現(xiàn)has-circ-0005075是其可能的潛在肝癌標志物。Zhu等[43]研究發(fā)現(xiàn)，肝癌組織中circ_0067934的表達增加，其潛在機制可能是circ_0067934作為miR-0067934海綿，抑制肝癌的侵襲和轉(zhuǎn)移。這些證據(jù)均可說明，circRNA有可能作為一種新的肝癌標志物，并具有準確性、特異性和敏感性。不過，circRNA促進肝癌增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的詳細分子機制尚待闡明。此外上述研究均未能表明肝癌與NAFLD之間存在任何直接聯(lián)系，未來還需更多前瞻性研究進一步證實。

2.3 circRNA可作為NAFLD治療的潛在靶點 由于NAFLD發(fā)病機制復雜，單一的治療方式往往難以取得良好的效果。干預和控制NAFLD的發(fā)生發(fā)展多從祛除病因、治療原發(fā)病、改變生活方式以及藥物治療入手。然而，迄今尚缺乏確切的治療NAFLD的有效藥物，且目前的治療藥物主要在肝臟中解毒和代謝，過多地、盲目地或者不恰當?shù)厥褂盟幬锓炊鴷黾痈闻K的負擔和肝毒性。尋找確切有效的NAFLD新的潛在治療靶點很有必要。已有研究表明，circRNA可作為某些代謝性疾病的治療靶點，Shan等[44]研究發(fā)現(xiàn)circHIPK3是減輕糖尿病相關(guān)視網(wǎng)膜病變的潛在治療靶點。另有動物實驗[45]證明mmu_circ_0000529基因敲除可作為降低血脂、治療肥胖的潛在靶點。NAFLD與代謝性疾病關(guān)系密切，提示circRNA也可能在NAFLD治療方面發(fā)揮重要作用。

胰島素增敏劑二甲雙胍是治療NAFLD的有效藥物[46]。Guo等[47]研究表明二甲雙胍干預對高脂飲食誘導的NAFLD轉(zhuǎn)錄組改變有明顯的緩解作用。在所有發(fā)生改變的轉(zhuǎn)錄因子中，circRNA存在差異表達，7個與之相互作用的miRNA與代謝或肝病有關(guān)，此研究表明circRNA或能作為NAFLD治療的潛在依據(jù)，然而，在這項研究中并未觀察到circRNA與NAFLD代謝之間存在任何直接聯(lián)系。對于大多數(shù)NAFLD患者而言，NAFLD另一個重要的威脅就是肝再生能力受損。臨床及實驗研究都發(fā)現(xiàn)脂肪變性的肝臟在損傷或手術(shù)后再生功能受損、再生時間延長[48]，Li等[49]通過動物實驗獲取了肝切除術(shù)后肝再生初始階段中差異表達的circRNA及其親本基因，證實circ432、circ2077分別通過調(diào)控MAPK14、FN1在肝細胞增殖、能量代謝和物質(zhì)代謝的關(guān)鍵網(wǎng)絡中的表達水平來調(diào)節(jié)肝再生。但是，肝再生與NAFLD導致的肝細胞脂肪變性壞死有關(guān)，還與肝臟大部切除關(guān)系密切，此研究尚未確定circRNA對何種類型的肝再生產(chǎn)生影響。以上研究表明，circRNA在肝再生的機制中扮演重要角色，提示circRNA或可為治療NAFLD提供新的靶點。

3 不足與展望

circRNA比其他線性非編碼RNA在生物體內(nèi)大量存在，高度保守且具有更高的穩(wěn)定性，目前已成為分子生物研究的熱點之一，它的多種生物功能預示著其具有成為各類疾病潛在治療靶點的巨大潛力，對NAFLD的診治及預防具有非常重要的意義，或可成為預測NAFLD疾病進程的新型潛在生物標志物[50]。盡管人們已經(jīng)對circRNA在NAFLD診治中的作用進行了一定的研究，但對于circRNA在NAFLD發(fā)病機制中扮演的角色仍缺乏深刻的認識，且目前 circRNA與NAFLD診治的相關(guān)研究仍存在樣本量不足、缺乏高質(zhì)量臨床試驗等問題。隨著高通量生物信息學方法的發(fā)展，circRNA在NAFLD診斷和治療中的作用有望被進一步發(fā)掘，也需要開展大樣本、多中心、前瞻性試驗數(shù)據(jù)和研究成果來進一步證實circRNA在NAFLD疾病診治中的價值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：杜晟楠負責撰寫論文、修改論文；蔣元燁、汪濤、高靜靜指導撰寫文章；曹勤、蔣元燁負責擬定寫作思路并最后定稿。