任路平 宋光耀 (河北省人民醫(yī)院內(nèi)分泌一科，河北 石家莊 050000)

非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)是一種無過量飲酒史的以肝實質(zhì)細胞脂肪變性和脂肪貯積為特征的臨床病理綜合征，疾病譜隨病程的進展而表現(xiàn)不一，包括單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬化甚至肝細胞癌〔1〕。NAFLD是西方國家最常見的慢性肝病，在亞洲國家NAFLD的發(fā)病率也逐漸增加〔2〕。因此，NAFLD的發(fā)病機制已成為全球關(guān)注的醫(yī)學研究熱點。

1 NAFLD的肝外發(fā)病機制

1.1 NAFLD和胰島素抵抗(IR) 很多研究表明外周的IR和NAFLD的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切〔3〕。幾乎所有的NAFLD患者都存在周圍組織和肝臟的IR，且IR的嚴重程度與NAFLD的病情進展相關(guān)〔4〕，外周IR可作為脂肪肝形成的獨立危險因素。研究表明，NAFLD患者整體葡萄糖利用率降低50%，胰島素抑制內(nèi)源葡萄糖產(chǎn)生的能力下降，提示有肝IR。盡管NAFLD和IR的相關(guān)關(guān)系明確，但是二者的因果關(guān)系尚不明確。一些學者認為是外周IR引起了脂肪肝，其可能機制是:在脂肪組織IR的情況下，胰島素抑制游離脂肪酸(FFA)利用的能力也下降，使FFA儲存在脂肪細胞的能力下降，脂肪組織脂解增加，血FFA水平繼而升高，通過血循環(huán)進入肝臟，進而促使肝臟甘油三酯(TG)合成增加。然而，有些研究發(fā)現(xiàn)NAFLD可以在無外周IR的情況下發(fā)生，一研究表明正常血糖血脂的非肥胖患者也可出現(xiàn)NAFLD，表明NAFLD可在無IR的情況下出現(xiàn)〔5〕。另一研究通過喂養(yǎng)大鼠高脂飲食3 d誘導出脂肪肝和肝IR，發(fā)現(xiàn)肝臟TG的組成主要是18∶2脂肪酸，表明肝臟TG的來源為飲食而不是外周組織，并且鉗夾實驗表明機體胰島素敏感性正常，提示脂肪肝和肝IR可以發(fā)生在外周IR和肥胖發(fā)生以前〔6〕。二者的關(guān)系還需進一步研究。

1.2 NAFLD與飲食因素 飲食因素被認為是導致NAFLD發(fā)生的重要環(huán)境因素。各種不同的飲食因子可以對NAFLD的發(fā)生發(fā)展起保護或促進作用。飲食攝取的流行病學研究表明，肉類、軟飲料的過量攝入和魚類的低攝入和NAFLD的發(fā)病相關(guān)。多不飽和脂肪酸的低攝入和飽和脂肪酸、膽固醇的高攝入與NAFLD 的發(fā)病相關(guān)〔1〕。

1.3 脂肪因子 脂肪因子分泌異?？赡芡ㄟ^干擾胰島素敏感性和炎癥反應促進肝臟脂質(zhì)沉積和NASH，包括瘦素、脂聯(lián)素、抵抗素等〔7〕。IR者存在瘦素抵抗，瘦素抵抗可使葡萄糖更多地進入肝臟，繼而上調(diào)膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP-1)基因表達，激活參與FFA合成的基因轉(zhuǎn)錄，使肝臟脂質(zhì)沉積〔8〕;脂聯(lián)素具有增加胰島素敏感性和抗炎性的作用，NASH患者中的血清脂聯(lián)素水平降低〔9〕，脂聯(lián)素受體的肝內(nèi)表達和肝臟炎癥和纖維化呈負相關(guān)〔10〕;抵抗素是白色脂肪細胞和單核細胞表達的108個氨基酸的蛋白，抵抗素與小鼠IR相關(guān)，可刺激炎癥反應，NAFLD患者的循環(huán)抵抗素水平和和脂肪組織mRNA水平增加〔11〕，血清抵抗素和肝臟的病理學損傷的嚴重程度也相關(guān)，NASH患者的血清抵抗素水平高于單純性脂肪肝患者〔12〕。這些研究證明脂肪因子與NAFLD具有相關(guān)性，但是其在NAFLD發(fā)生中的具體機制尚不清楚。

3 NAFLD發(fā)生發(fā)展的肝內(nèi)細胞機制

NAFLD作為一個肝細胞內(nèi)脂質(zhì)沉積乃至炎癥、壞死的疾病，多個細胞器和細胞事件可能參與其發(fā)生發(fā)展，近些年來亦有大量相關(guān)研究。

2.1 肝細胞內(nèi)脂質(zhì)代謝異常 如前述，外周IR時血循環(huán)增加的胰島素水平可刺激肝細胞內(nèi)源性脂質(zhì)合成增加，當外周IR時，血胰島素水平增加，胰島素通過激活肝臟內(nèi)源性脂質(zhì)合成SREBP1c〔13〕，引起下游一系列的脂質(zhì)合成酶類如乙酰輔酶 A羧化酶(ACC)，脂肪酸合成酶(FAS)等的合成增加，從而促進內(nèi)源性脂質(zhì)和脂蛋白的合成，研究表明轉(zhuǎn)基因小鼠SREBP-1c過表達可引起內(nèi)源性脂質(zhì)增加和肝脂質(zhì)沉積的發(fā)生〔14〕，而SREBP-1c基因失活可引起ob/ob小鼠肝臟TG含量顯著下降〔15〕。另外，NAFLD時極低密度脂蛋白(VLDL)分泌能力亦下降，可能機制是胰島素減少肝臟載脂蛋白B(ApoB)100的合成能力，ApoB100是TG裝配形成VLDL的限速步驟，高胰島素血癥時胰島素通過減少ApoB100抑制VLDL分泌，也是肝細胞脂質(zhì)沉積的機制之一〔16〕。

除高胰島素血癥對肝臟脂質(zhì)合成的影響外，飲食中碳水化合物特別是單分子碳水化合物果糖可通過刺激碳水化合物反應元件結(jié)合蛋白(CHRBEP)從而增加內(nèi)源性脂質(zhì)合成，引起脂肪肝〔16〕。

2.2 線粒體功能與NAFLD 作為多功能的細胞器，線粒體不僅是真核細胞能量代謝的中心，是脂肪酸氧化的細胞場所，也是產(chǎn)生活性氧自由基(ROS)的場所。線粒體脂肪酸氧化的改變可能參與NAFLD的發(fā)生發(fā)展，線粒體脂肪酸氧化減少，可出現(xiàn)脂質(zhì)堆積，多個人體和動物研究了NAFLD存在時線粒體脂肪酸氧化相關(guān)的功能。一個人體研究發(fā)現(xiàn)NASH患者的肝臟線粒體超微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，同時肝臟線粒體呼吸鏈的活性降低〔17〕;一個短期研究提示2 w果糖飲料喂養(yǎng)的小鼠出現(xiàn)脂肪肝肉堿脂酰輔酶A轉(zhuǎn)移酶-1(CPT-1)表達降低，提示脂肪酸轉(zhuǎn)運至線粒體的功能可能降低;Satapati等發(fā)現(xiàn)糖尿病Zucker糖尿病脂肪(ZDF)大鼠有脂肪肝發(fā)生的同時，肝臟線粒體脂肪酸氧化降低〔18〕;這些研究提示線粒體氧化功能降低可能會引起肝細胞內(nèi)脂質(zhì)沉積。線粒體損害的其他表現(xiàn)也被一些研究證實，含高果糖飲食長期喂養(yǎng)的小鼠顯示脂肪肝的發(fā)生和降低的肝線粒體完整性〔19〕;NAFLD患者在給予一次果糖飲料后線粒體的 ATP 合成減少〔20〕。

線粒體氧化功能降低不僅會導致肝臟脂質(zhì)沉積，還會促進ROS的產(chǎn)生，ROS可導致肝細胞內(nèi)炎癥、壞死，以致使NAFLD由單純性脂肪肝發(fā)展至NASH，甚至肝硬化。

2.3 氧化應激與脂質(zhì)過氧化損傷 氧化應激與脂質(zhì)過氧化損傷在NAFLD的形成和發(fā)展過程中起重要作用，是NAFLD受到第二次打擊進一步發(fā)展的重要因素。氧化應激是由于ROS產(chǎn)量增加所致，NAFLD時多種機制可導致ROS增加〔21〕，首先，當線粒體氧化能力減弱時，線粒體源性ROS的產(chǎn)量會相應增加。正常生理狀態(tài)下，線粒體氧化磷酸化產(chǎn)生的煙酰胺腺嘌呤二核酸(NADH)和甲醛脫氫酶(FADH2)通過電子傳遞鏈重新氧化產(chǎn)生NAD+和FAD，在這一過程中大量ATP產(chǎn)生從而為細胞生命活動提供能量。線粒體通過消耗產(chǎn)生的ROS而形成ATP，當電子呼吸鏈受損時，ATP生成減少，ROS消耗減少而含量增加;另一方面，胞質(zhì)內(nèi)脂肪酸堆積，過氧化物酶體和微粒體代償性激活以氧化堆積的脂肪酸，過氧化物酶體氧化脂肪酸的第一步是由乙酰輔酶A氧化酶催化生成過氧化氫，過氧化氫將電子直接傳給氧分子，從而生成ROS;第三，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)通過氧化新生多肽鏈中半胱氨酸殘基形成二硫鍵而對蛋白進行修飾，此過程中可形成ROS，當脂肪肝出現(xiàn)ER應激(ERS)時，ER負荷加重，也會造成ROS生成增多。ROS產(chǎn)生增多后，ROS與膜磷脂的不飽和脂肪酸反應形成脂質(zhì)過氧化物(LPO)，導致過氧化物的堆積，進而惡化氧化應激。

ROS和LPO的產(chǎn)生會對肝細胞帶來一系列的不良后果，ROS可進一步損害線粒體氧化功能，并通過破壞ER Ca2+穩(wěn)態(tài)和影響ER伴侶分子等加重ERS;同時，ROS還促進炎癥反應，C-Jun氨基末端激酶(JNK)通路激活和炎性細胞因子，如腫瘤壞死因子α(TNF-α)等釋放，引起ATP枯竭、DNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)損傷并誘導細胞凋亡等;而LPO丙二醛(MDA)能抑制抗氧化系統(tǒng)的保護作用，并通過共價鍵與蛋白結(jié)合，引起免疫反應和導致免疫性肝炎。綜上，氧化應激和脂質(zhì)過氧化反應在單純性脂肪肝病演變過程中起著重要的始動和促進作用。最終使肝臟出現(xiàn)炎癥、壞死和纖維化〔13〕。

2.4 炎癥與NAFLD 研究證明炎癥參與NAFLD的發(fā)生發(fā)展，但是炎癥因子與NAFLD的發(fā)生發(fā)展的因果關(guān)系尚不明確〔22〕。IR、線粒體功能損傷等導致的氧化應激激活了核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)炎癥通路，促進 TNF-α、白細胞介素(IL)-6、IL-1β等細胞因子的產(chǎn)生，引起肝臟的肝細胞損傷、炎癥和壞死。NF-κB炎癥通路的特異性抑制可以使高脂喂養(yǎng)的小鼠炎癥因子表達下降，并改善脂肪肝〔23〕，用TNF-α的中和性抗體處理成年ob/ob小鼠在2 w之內(nèi)使它們的脂肪肝減輕75%〔24〕。

另一條炎癥相關(guān)通路JNK通路也被證明與NAFLD的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。一方面，JNK激活可引起IR，從而促進肝脂質(zhì)沉積;另一方面，肝臟氧化應激可通過JNK通路激活引起炎癥和肝損傷。因此，JNK可能自始至終參與NAFLD的發(fā)生發(fā)展。近來的研究證明JNK介導了高脂喂養(yǎng)小鼠脂肪肝的發(fā)展〔25〕，而JNK1基因敲除的小鼠高脂喂養(yǎng)后出現(xiàn)脂肪肝的程度減輕〔26〕。

2.5 ERS與NAFLD 作為加工各種酶類包括脂肪合成酶類以及合成脂類的場所，ER對能量和代謝的變化很敏感。ER在缺氧、飲食因子失調(diào)(如高脂、高果糖飲食)、病毒等應激環(huán)境下，錯誤折疊蛋白增多，出現(xiàn)ERS。ERS在NAFLD發(fā)生中的作用近年來也被引起注意。已有不同角度的研究提示ERS與IR和NAFLD的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。在遺傳性肥胖小鼠模型和長期高脂喂養(yǎng)小鼠模型中，出現(xiàn)脂肪肝的同時也出現(xiàn)ERS，并且研究發(fā)現(xiàn)ERS可通過JNK通過介導肝臟IR〔27〕，ERS抑制劑4-苯基丁酸(4-PBA)和二水氧化三甲胺(TMAO)干預治療ob/ob小鼠可減輕小鼠的肝臟TG含量〔28〕，增加肝胰島素敏感性;一個人體研究顯示NAFLD和NASH患者出現(xiàn)不同程度的ERS〔29〕;這些研究提示ERS介導了NAFLD的發(fā)生。另外，一些分子水平研究也證實ERS出現(xiàn)后的3條未折疊蛋白應答(UPR)通路中至少有兩條介導了肝臟脂質(zhì)合成，一個轉(zhuǎn)基因小鼠模型表明胰腺內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(PERK)-真核細胞翻譯啟動因子(eIF2α)通路在肝臟脂質(zhì)合成的調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用〔30〕;X盒連接蛋白-1(XBP-1)基因敲除小鼠被發(fā)現(xiàn)是調(diào)控肝臟內(nèi)源性脂質(zhì)合成的一個新的上游轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)控硬脂酰輔酶A脫飽和酶(SCD-1)，乙酰輔酶A羧化酶2(ACC2)等脂質(zhì)代謝相關(guān)酶類的表達〔31〕;在肥胖小鼠模型中，ERS誘導的ER伴侶分子葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白(GRP78)和ER內(nèi)膜的分離可引起上游轉(zhuǎn)錄因子SREBP-1c的成熟〔32〕，這些研究均提示ERS可影響內(nèi)源性脂質(zhì)合成，可能是ERS介導了NAFLD發(fā)生的一個機制。

除上述因素外，NAFLD還受遺傳、環(huán)境、免疫和藥物等因素影響?？傊?，NAFLD的發(fā)病機制具有多樣性，仍有廣闊的研究空間。隨著對NAFLD發(fā)病機制的深入研究，將更有利于選擇有效的藥物進行針對性治療，為臨床上制訂出有效的治療方案提供理論基礎(chǔ)。

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