石項(xiàng)天 徐亞楠 王 猛 喬桐杉 喬 山 王滿(mǎn)倉(cāng) 歐陽(yáng)曉暉 蘇秀蘭
1.內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市醫(yī)院肝膽胰脾外科,內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015002;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究中心,內(nèi)蒙古呼和浩特 010050
隨著人們生活水平不斷提高,食物能量攝入增加,生活習(xí)慣改變導(dǎo)致能量消耗減少,致使身體多余能量轉(zhuǎn)化為游離脂肪酸(free fatty acid,F(xiàn)FA)儲(chǔ)存在遍布全身的脂肪組織(adipose tissue,AT)內(nèi)。能量過(guò)剩又會(huì)誘發(fā)如肥胖、2 型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)、高脂血癥、非酒精性脂肪肝?。╪onalcoholic fatty liver disease,NAFLD)等代謝疾病。研究證明,AT不僅儲(chǔ)存能量,也具有內(nèi)分泌功能,其分泌的多種脂肪因子,參與機(jī)體能量代謝和炎癥調(diào)節(jié)[1]。脂肪因子參與能量穩(wěn)態(tài)、脂肪細(xì)胞分化和胰島素敏感性等能量代謝的調(diào)控,通過(guò)分泌促炎和抗炎分子、激活代謝和免疫信號(hào)的來(lái)調(diào)節(jié)炎癥進(jìn)展[2]。脂肪代謝紊亂會(huì)引起脂肪組織外其他器官脂肪沉積,脂肪因子參與肝臟的脂肪過(guò)度脂肪沉積即為NAFLD/非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)疾病發(fā)展的最重要因素。NAFLD 疾病發(fā)展過(guò)程中,伴隨各種脂肪因子作用機(jī)制不斷深入,更多的脂肪因子的作用機(jī)制在被不斷闡明?,F(xiàn)就脂聯(lián)素、瘦素、抵抗素、內(nèi)脂素、視黃醇結(jié)合蛋白4 等脂肪因子與NAFLD 相關(guān)性進(jìn)行綜述,旨在說(shuō)明其在疾病進(jìn)展過(guò)程中的作用機(jī)制。
NAFLD 是一種非過(guò)度飲酒導(dǎo)致肝臟脂肪過(guò)度脂肪堆積的引起變性的代謝綜合征,涵蓋了從肝良性脂肪變、NASH、肝纖維化、肝硬化等多種肝臟疾病[3]。研究發(fā)現(xiàn),NAFLD 發(fā)病常與肥胖、2 型糖尿病、血脂異常和代謝綜合征等代謝紊亂疾病相關(guān)。NAFLD 的發(fā)病機(jī)制包括脂毒性、腸道菌群構(gòu)成、促炎細(xì)胞因子介導(dǎo)的炎癥攻擊、氧化應(yīng)激等[4]。
NASH 是NAFLD 亞型之一,其病理以肝內(nèi)脂肪堆積引起肝細(xì)胞損傷、炎性瘢痕愈合或纖維化等為特點(diǎn),而持續(xù)的脂毒性、胰島素抵抗(insulin resistant,IR)、炎癥、氧化應(yīng)激和膽汁酸毒性加劇了這個(gè)進(jìn)程。人體脂肪組織中的甘油三酯脂解為FFA 經(jīng)血轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟受胰島素調(diào)控,而胰島素受體受損(即IR)誘導(dǎo)過(guò)多的脂肪酸向肝臟輸送,從而導(dǎo)致NASH[5]。機(jī)體炎癥發(fā)生時(shí),脂肪細(xì)胞的c-Jun N 末端激酶磷酸化會(huì)使胰島素受體后信號(hào)傳導(dǎo)受損[6]。因此,脂肪組織炎癥和代謝紊亂被認(rèn)為是NASH/NAFLD 發(fā)病的重要機(jī)制,但具體的作用機(jī)制還未完全被闡明[7]。
脂肪組織的脂肪細(xì)胞儲(chǔ)存著大量甘油三酯,其在禁食期間釋放,用以發(fā)揮調(diào)節(jié)體溫和保護(hù)機(jī)械器官的功能。目前發(fā)現(xiàn),AT 具有合成和分泌許多激素及600 多種脂肪因子、細(xì)胞因子的功能[8]。它們由脂肪組織中脂肪細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、泡沫細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等細(xì)胞分泌,向中樞、消化、免疫、脈管等系統(tǒng)中目標(biāo)發(fā)出脂肪組織功能狀態(tài)信號(hào),并參與調(diào)節(jié)食欲和飽腹感、脂肪分布、胰島素分泌和敏感性、能量消耗、炎癥[9]。目前已探知的脂肪因子家族包括瘦素、脂聯(lián)素、視黃醇結(jié)合蛋白4(retinol-binding protein 4,RBP4)、抵抗素、內(nèi)脂素等。脂肪組織功能障礙引起脂肪因子分泌比例失衡,可能導(dǎo)致一系列肥胖相關(guān)疾病。
肥胖人群中NAFLD 和NASH 的患病率高達(dá)90%,其原因在于肝臟在脂肪和葡萄糖能量代謝調(diào)節(jié)紊亂,導(dǎo)致異位脂肪在肝細(xì)胞積累。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),AT 的脂解異常增加會(huì)使肝臟脂肪沉積;AT-肝臟信號(hào)軸為調(diào)節(jié)全身代謝穩(wěn)態(tài)提供了基礎(chǔ),以脂肪因子為中心的角度理解脂肪組織和肝臟之間串?dāng)_是非常重要的[10]。尤其是各種脂肪因子在調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)代謝方面發(fā)揮著重要作用。
肥胖者脂肪組織中脂肪細(xì)胞病理性增生和肥大,部分脂肪因子分泌異常,脂肪組織過(guò)度分解,F(xiàn)FA 增多及載脂蛋白異常,誘發(fā)全身低度炎癥[11]。肝臟內(nèi)多種脂肪因子相互作用失衡,導(dǎo)致脂肪代謝穩(wěn)態(tài)被打亂,這些均與NAFLD 的肝臟脂肪過(guò)度累積、IR 和肝纖維化等密切相關(guān)。
脂聯(lián)素是一種脂肪細(xì)胞衍生通過(guò)兩個(gè)受體(ADIPOR1、ADIPOR2)作用于A(yíng)MP 活化蛋白激酶信號(hào)或可能受T-鈣黏蛋白調(diào)節(jié)的抗炎介質(zhì)。脂聯(lián)素抑制脂肪中的腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表達(dá),誘導(dǎo)人白細(xì)胞中白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1、IL-10 受體拮抗劑等抗炎基因的表達(dá)[12]。脂聯(lián)素具有抗炎、抗胰島素抵抗、抗纖維化和抗腫瘤作用,與NASH/NAFLD、IR、T2DM 及代謝紊亂等負(fù)相關(guān),可增強(qiáng)葡萄糖和脂肪酸氧化,提高胰島素敏感性,減少斑塊形成,并增加醛固酮的產(chǎn)生[13]。在肝臟中,脂聯(lián)素激活A(yù)MP 依賴(lài)的蛋白激酶[adenosine 5’-monophosphate(AMP)-activated protein kinase AMPK]和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)通路,下調(diào)糖異生過(guò)程相關(guān)基因(即磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶、乙酰輔酶A 羧化酶)抑制糖異生,并促進(jìn)FFA 氧化并抑制脂肪生成[14]。研究顯示,NAFLD 患者的脂聯(lián)素水平與肝臟脂肪變性、壞死性炎癥和纖維化的嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。低脂聯(lián)素血癥可能在從NAFLD 到NASH 的進(jìn)展的病理生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用[15]。此外,脂聯(lián)素缺乏使過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體下調(diào),而使高脂飲食小鼠TNF-α 和FFA 增加致葡萄糖耐受不良和肥胖。同樣,高脂飲食的脂聯(lián)素基因敲除小鼠肝臟TNF-α 表達(dá)顯著增加,證明了脂聯(lián)素的缺乏會(huì)促進(jìn)肥胖、高脂血癥、脂肪性肝炎、肝纖維化和腺瘤等疾病的發(fā)生和發(fā)展[16]。脂聯(lián)素誘導(dǎo)肝臟星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell,HSC)凋亡并對(duì)其抑制,影響庫(kù)普弗細(xì)胞的存活,從而改善肝纖維化[17]。因此,脂聯(lián)素類(lèi)似物可作為未來(lái)臨床NASH/NAFLD 治療一個(gè)具有潛在意義的方案。
瘦素由具有分泌功能脂肪組織產(chǎn)生的一種類(lèi)固醇激素,其表達(dá)受胰島素和糖皮質(zhì)激素的調(diào)控,在脂肪組織中表達(dá)并分泌到循環(huán)系統(tǒng)中發(fā)揮作用[18]。瘦素通過(guò)靶向下丘腦弓狀核中表達(dá)瘦素受體B 型的神經(jīng)元來(lái)介導(dǎo)脂肪-大腦交流,分泌神經(jīng)肽Y 和阿片樣肽黑素皮質(zhì)激素原,并調(diào)節(jié)控制食欲和能量平衡[19]。在NAFLD 患者中,肥胖患者的血清瘦素水平顯著升高,而通過(guò)減重手術(shù)6 個(gè)月后其血清瘦素水平明顯降低[20]。我國(guó)一項(xiàng)研究表明,一些瘦素受體多態(tài)性也可能與代謝性肝病有關(guān)。瘦素受體K109R 和Q223R 的多態(tài)性可能會(huì)增加患NAFLD 和冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn),而血清瘦素水平升高也與肝臟炎癥和纖維化的嚴(yán)重程度相關(guān)[21]。此外,瘦素具有一定促炎功能,能誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子的表達(dá),這可能反過(guò)來(lái)使脂肪細(xì)胞釋放瘦素。在肥胖癥患者中,瘦素不能糾正高血糖,這可能與代謝失調(diào)和肥胖導(dǎo)致的“瘦素抵抗”有關(guān),它最終導(dǎo)致進(jìn)食過(guò)多、肥胖、IR 和脂肪肝[22]。
瘦素可誘導(dǎo)肝形狀細(xì)胞激活和增殖,削弱肝纖維化的降解,同時(shí)抑制TRAIL 及FasL,并可通過(guò)誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor beta,TGF-β)和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子的表達(dá),使TGFβ1、血管生成素-1、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、Ⅰ型膠原蛋白轉(zhuǎn)錄增加,從而加重了NALFD 肝纖維化[23]。有研究提示,單純性脂肪變性和NASH 患者的血清瘦素量與NAFLD 嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。二甲雙胍雖沒(méi)有被證明是治療人類(lèi)NASH 的有效療法,但其能夠上調(diào)小鼠瘦素受體表達(dá),同時(shí)降低甘油三酯水平,改善肝脂肪代謝[24]。
抵抗素是一種多由脂肪組織內(nèi)單核/巨噬細(xì)胞分泌脂肪因子,其可能與IL-1、IL-6、IL-12 和TNF-α 等依賴(lài)核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)促炎因子激活的炎癥反應(yīng)有關(guān)[25]。在一項(xiàng)針對(duì)NAFLD 者的肝臟活檢NAFLD 活動(dòng)評(píng)分,證明參與者的肝纖維化程度與血清中抵抗素、IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白1、可溶性IL-1 受體和TNF-α 水平升高有關(guān)[26]。Wen 等[27]研究表明,NAFLD 小鼠中,抵抗素與肥胖、IR 密切相關(guān),肝臟組織中抵抗素明顯增加可改變肝細(xì)胞線(xiàn)粒體形態(tài),而通過(guò)AMPK/PGC-1α(過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ 共激活因子-1α)途徑可加重雄性小鼠的肝臟脂肪變。它揭示了一條抵抗素誘導(dǎo)脂肪生成的新途徑,并表明維持線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)可能是預(yù)防抵抗素誘導(dǎo)的NAFLD 進(jìn)展的關(guān)鍵。
內(nèi)脂素又稱(chēng)為煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,是一種在男性冠心病患者心外膜脂肪組織中發(fā)現(xiàn)高表達(dá)的脂肪細(xì)胞因子,它在全身多種細(xì)胞表達(dá)的前體B 細(xì)胞克隆增強(qiáng)子,具有促炎特性與IR 有關(guān),可以導(dǎo)致胰島素分泌缺陷[28]。而研究表明,內(nèi)脂素激活胰島素受體和ERK1/2 信號(hào),使脂肪細(xì)胞和肌細(xì)胞攝糖增加,促I(mǎi)R[29]。HepG2 細(xì)胞中,內(nèi)脂素通過(guò)抑制JAK2/STAT3 和IKK/NF-κB 信號(hào)的調(diào)節(jié)通路誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生和抑制胰島素信號(hào)傳導(dǎo)[30]。內(nèi)脂素在NAFLD 中的作用仍有爭(zhēng)議,需要更深入的實(shí)驗(yàn)來(lái)澄清其機(jī)制。
視黃醇結(jié)合蛋白4 是一種特定的視黃醇/維生素A 載體蛋白,屬于脂質(zhì)運(yùn)載蛋白家族,其主要在肝臟中合成,也作為脂肪因子從脂肪組織中釋放出來(lái)。全反式視黃醇結(jié)合誘導(dǎo)RBP4 分泌,維生素A 缺乏導(dǎo)致RBP4 在人肝臟中積累[31]。在NAFLD,肝臟維生素A穩(wěn)態(tài)被破壞,這可能會(huì)導(dǎo)致疾病進(jìn)展。國(guó)內(nèi)Wang 等[32]針對(duì)我國(guó)大量NAFLD 者進(jìn)行3.09 年隨訪(fǎng),觀(guān)察到血清RBP4 水平與NAFLD 的發(fā)生呈正相關(guān)。在NASH,肝臟RBP4 蛋白高表達(dá)與中、重度纖維化評(píng)分和小葉炎癥評(píng)分呈正相關(guān),而脂肪細(xì)胞RBP4 表達(dá)可能導(dǎo)致IR 和T2DM[33]。鑒于RBP4 的多效性、NAFLD 疾病階段之間的差異和所研究的不同人群的特征等,RBP4作用機(jī)制仍不能被確定。
肝臟脂質(zhì)沉積致肝臟受到脂毒性影響,導(dǎo)致肝細(xì)胞凋亡,肝內(nèi)炎癥細(xì)胞激活,其過(guò)程被認(rèn)為是單純脂肪肝向NASH/NAFLD 進(jìn)展的關(guān)鍵。因此,了解脂質(zhì)因子在肝-AT 軸調(diào)節(jié)過(guò)程,對(duì)于研究NAFLD 向晚期肝病演變至關(guān)重要。本文僅以目前研究較多脂肪因子著手,分析回顧了脂聯(lián)素、瘦素、抵抗素、內(nèi)脂素、視黃醇結(jié)合蛋白4 等脂質(zhì)因子在NAFLD 疾病進(jìn)展過(guò)程中表達(dá)水平及可能的作用機(jī)制(具體作用機(jī)制總結(jié)見(jiàn)圖1)。其中,瘦素、抵抗素、內(nèi)脂素、視黃醇結(jié)合蛋白4 等脂質(zhì)因子與NAFLD 呈正相關(guān),僅有脂聯(lián)素與NAFLD 呈負(fù)相關(guān),對(duì)NAFLD/NASH 疾病有改善效果。已有一些脂質(zhì)因子的激動(dòng)劑、類(lèi)似物、抑制劑[24,34-35]等應(yīng)用臨床試驗(yàn)中,相信隨著各種脂質(zhì)因子大量的研究的不斷推進(jìn),其相互間作用機(jī)制研究的完善,將會(huì)給NAFLD 相關(guān)肝臟疾病的治療帶來(lái)希望。
圖1 脂肪因子的作用機(jī)制
中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)2022年19期