胡丹丹 沈瓊 吳英 高貝貝 曹夢(mèng)蝶 從相國(guó) 俞嶺 陳蕾

蘇州市立醫(yī)院本部?jī)?nèi)分泌科 215002

腫瘤壞死因子相關(guān)受體因子(TRAF)家族蛋白在哺乳動(dòng)物中的進(jìn)化非常保守，該蛋白家族包括7個(gè)成員，在多種病理生理過程中發(fā)揮信號(hào)調(diào)節(jié)作用[1- 2]。其中，TRAF3是1個(gè)含有鋅指結(jié)構(gòu)和TRAF域的蛋白，能夠與CD40結(jié)合，從而發(fā)揮重要的生理作用。該因子在多種組織廣泛表達(dá)，如心、肝、脾臟、淋巴結(jié)等[3-4]。非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是以脂肪在肝細(xì)胞內(nèi)彌漫性沉積為主要病變的一種臨床病理綜合征，與肥胖、胰島素抵抗、高血壓、血脂異常密切相關(guān)，包括單純性脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纖維化、肝硬化，甚至演變成肝癌的一系列疾病譜[5-6]。NAFLD現(xiàn)在被認(rèn)為是一種多系統(tǒng)疾病，不僅增加肝臟相關(guān)疾病的發(fā)病率和死亡率，而且增加心血管疾病、慢性腎病、肝外腫瘤的發(fā)病率和死亡率[7-8]。相關(guān)專家預(yù)計(jì)NAFLD將可能成為全球肝移植的主要指征[9]。此外，人群研究也發(fā)現(xiàn)，與正常人相比，NAFLD患者肝組織中TRAF3 mRNA和蛋白表達(dá)水平明顯高于正常人群，提示TRAF3在NAFLD脂代謝的調(diào)節(jié)中具有重要作用[10]。本文將對(duì)TRAF3的結(jié)構(gòu)、分布、功能及其與NAFLD的相關(guān)性予以綜述。

1 NAFLD的流行病學(xué)及發(fā)病機(jī)制

在發(fā)達(dá)國(guó)家，NAFLD已超過病毒性肝炎和酒精性肝病成為最常見的肝臟病變，成人患病率高達(dá)30%，在肥胖患者中的患病率高達(dá)80%[11-12]。我國(guó)成人NAFLD的患病率日益增加，與肥胖、2型糖尿病和代謝綜合征的發(fā)病率增加相平行[13]。

NAFLD的特征性病變是大量肝細(xì)胞發(fā)生大泡性脂肪變性，NAFLD的發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜、多因素參與的過程，其發(fā)病機(jī)制與胰島素抵抗、脂肪因子異常、氧化應(yīng)激、凋亡易感性增加以及對(duì)細(xì)胞損傷的反應(yīng)異常等有關(guān)[14]?！岸未驌魧W(xué)說”是目前較為公認(rèn)的發(fā)病機(jī)制。近幾年越來越多的研究關(guān)注基因多態(tài)性與NAFLD的相關(guān)性。研究顯示，Patatin樣磷脂酶域3 (PNPLA3)基因rs738409多態(tài)性與 NAFLD遺傳易感性相關(guān)[15-16]。PNPLA3rs738409基因多態(tài)性與肝臟脂肪含量增加及肝臟炎性反應(yīng)相關(guān)[17]。

2 TRAF3的分子結(jié)構(gòu)和生理作用

TRAF3可以促進(jìn)胰島素抵抗、糖異生、炎性反應(yīng)以及脂質(zhì)的聚集，其主要是通過介導(dǎo)肝內(nèi)c-Jun氨基末端激酶(JNK)和核因子-κB通路，參與葡萄糖及脂質(zhì)的代謝調(diào)節(jié)[18]。核因子-κB是能夠調(diào)節(jié)DNA轉(zhuǎn)錄的蛋白復(fù)合物，在幾乎所有的動(dòng)物細(xì)胞中都有表達(dá)，核因子-κB信號(hào)通路又分為經(jīng)典核因子-κB通路和非經(jīng)典核因子-κB信號(hào)通路。通常情況下，存在于細(xì)胞質(zhì)中的無活性的Rel二聚體，能夠與核因子-κB抑制蛋白(IκBs)相互作用，抑制核因子-κB信號(hào)通路。當(dāng)細(xì)胞受到如應(yīng)激、細(xì)胞因子、自由基或細(xì)菌、病毒等外界刺激時(shí)，通過一系列激酶磷酸化IκB，促進(jìn)其蛋白酶體降解，從而使核因子-κB能夠順利入核，調(diào)控基因表達(dá)[19]。研究表明，TRAF3能夠與核因子-κB誘導(dǎo)激酶(NIK)相互作用，觸發(fā)NIK的蛋白酶體降解途徑。當(dāng)TRAF3基因敲除后能夠促進(jìn)NIK在細(xì)胞中累積，而NIK能夠與IκB激酶α (IKKα)發(fā)生相互作用，直接磷酸化IKKα，使之發(fā)生二聚化，從而激活非經(jīng)典核因子-κB 信號(hào)通路，反之，當(dāng)TRAF3過表達(dá)時(shí)，能夠抑制非經(jīng)典核因子-κB信號(hào)通路[20]。

3 TRAF3在NAFLD中的作用

動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，肝臟過表達(dá)TRAF3可引起肝臟的脂質(zhì)聚集、與膽固醇合成相關(guān)的基因表達(dá)明顯增加，而與膽固醇分解相關(guān)的基因表達(dá)下降，并激活核因子-κB和JNK信號(hào)通路，從而促進(jìn)炎性反應(yīng)的發(fā)生及細(xì)胞因子產(chǎn)生[21]。另外，肝臟特異性敲除TRAF3基因(TRAF3-LKO)小鼠的空腹血糖、空腹胰島素、胰島素抵抗指數(shù)均明顯低于正常小鼠，胰島素抵抗明顯改善，肝臟脂肪變性得到緩解。

3.1 促進(jìn)肝臟脂質(zhì)的聚集 在NAFLD患者中，脂代謝紊亂最常見，脂質(zhì)攝入增加、高脂血癥及脂肪組織動(dòng)員增加，使肝臟攝取脂肪酸增加，線粒體氧化超載。TRAF3通過促進(jìn)肝臟脂質(zhì)聚集發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過24周高脂飲食喂養(yǎng)的TRAF3-LKO小鼠肝臟的大小、重量、肝臟重量與體重之比明顯低于對(duì)照組。另外，油紅O染色顯示，TRAF3-LKO小鼠肝脂質(zhì)的聚集、甘油三酯、總膽固醇、脂肪酸含量均較對(duì)照組明顯降低。與膽固醇合成有關(guān)的基因表達(dá)明顯下降，如3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶、固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c，與脂肪酸攝取有關(guān)的基因CD36、脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1和脂肪酸結(jié)合蛋白1以及與脂肪酸合成有關(guān)的基因表達(dá)受抑制，如脂肪酸合成酶、硬脂酰輔酶A去飽和酶-1、乙酰輔酶A羧化酶A、過氧化物酶體增殖物活化受體(PPAR)γ。但是，與膽固醇分解有關(guān)的基因表達(dá)均明顯增加，如膽固醇7α羥化酶、ATP結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G1；同時(shí)與脂肪酸β氧化有關(guān)的基因表達(dá)也增加：如丙酮酸脫氫酶激酶4、PPARα和肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-1α。而在肝臟過表達(dá)TRAF3的小鼠中，結(jié)果與之相反，肝臟脂質(zhì)聚集明顯增加，并且與膽固醇合成、脂肪酸攝取、脂肪酸合成有關(guān)的基因表達(dá)明顯增加，并且抑制了膽固醇輸出和脂肪酸分解，以上結(jié)果表明，TRAF3在促進(jìn)NAFLD形成中發(fā)揮了極其重要的作用[10]。另有研究通過敲除骨髓細(xì)胞TRAF3基因，同樣發(fā)現(xiàn)肝臟的重量及甘油三酯的含量均較正常小鼠含量低，而肝臟中脂質(zhì)的聚集較正常對(duì)照組明顯減少，進(jìn)一步證實(shí)TRAF3在脂代謝中起重要作用[22]。

3.2 TRAF3可促進(jìn)肝臟炎性反應(yīng)的發(fā)生 NAFLD與慢性炎性反應(yīng)密切相關(guān)。最新研究證實(shí)，NAFLD與腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-1β等促炎性因子的釋放和上調(diào)有關(guān)[23]。JNK是絲裂原活化蛋白激酶家族的重要成員之一，由于它可以調(diào)控細(xì)胞內(nèi)、外不同的應(yīng)激反應(yīng)，因此也被稱為應(yīng)激激活蛋白激酶[24]。核因子-κB信號(hào)通路和JNK信號(hào)通路均與脂肪酸代謝密切相關(guān)，可促進(jìn)脂肪肝的形成[25]。對(duì)高脂喂養(yǎng)TRAF3-LKO小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，血清促炎因子如IL-1β、IL-4、IL-6、腫瘤壞死因子-α、IL-2和趨化因子如單核細(xì)胞趨化蛋白-1濃度明顯低于對(duì)照組，而肝臟TRAF3過表達(dá)小鼠血清中的炎性因子表達(dá)卻增加，抗炎因子IL-10的表達(dá)明顯下降。此外，TRAF3可持續(xù)影響肝組織中炎性因子的表達(dá)。體內(nèi)外研究均證實(shí)，高脂飲食狀態(tài)下，TRAF3可活化核因子-κB信號(hào)通路。另有研究證實(shí)，在缺血-再灌注損傷后的正常肝組織中，免疫熒光染色顯示LY6G+中性粒細(xì)胞和CD68+巨噬細(xì)胞均被顯著激活，而TRAF3-LKO小鼠的炎性細(xì)胞向肝葉的遷移和聚集受抑制，肝小葉中炎性細(xì)胞浸潤(rùn)降低，而在肝臟過表達(dá)TRAF3小鼠的肝小葉中卻發(fā)現(xiàn)大量的炎性細(xì)胞聚集。當(dāng)肝臟過表達(dá)TRAF3時(shí)，核因子-κB和JNK信號(hào)通路均被激活，引起炎性反應(yīng)的發(fā)生及細(xì)胞因子產(chǎn)生，促進(jìn)肝臟脂質(zhì)的沉積，導(dǎo)致脂肪肝的形成，當(dāng)敲除肝臟TRAF3基因時(shí)，結(jié)果卻與之相反[21]。

3.3 促進(jìn)胰島素抵抗的發(fā)生 在“二次打擊”或“多重打擊”學(xué)說中，導(dǎo)致NAFLD產(chǎn)生的初次打擊為胰島素抵抗。胰島素抵抗程度越嚴(yán)重，肝臟損傷程度也越重，所以胰島素增敏劑可能成為NAFLD的治療藥物[26]。胰島素信號(hào)通路包括胰島素受體底物(IRS)蛋白和蛋白激酶B(Akt)，胰島素信號(hào)通路受阻，會(huì)引起胰島素敏感性下降和糖耐量異常，促進(jìn)肝臟脂質(zhì)的合成及脂肪變，進(jìn)而促進(jìn)慢性肝臟炎性反應(yīng)的發(fā)生及胰島素抵抗[27-28]。為了明確胰島素信號(hào)通路是否受損，研究者檢測(cè)了TRAF3-LKO小鼠肝組織中IRS1、Akt和糖原合成酶激酶3β的磷酸化表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TRAF3-LKO鼠的IRS1(Ser307)磷酸化水平較低，而IRS1(tyr608)、Akt和糖原合成酶激酶3β的磷酸化水平增加明顯，表明胰島素信號(hào)通路被激活。另外，TRAF3-LKO小鼠的FOXO1磷酸化增加，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和葡萄糖6磷酸酶表達(dá)均降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，肝臟過表達(dá)TRAF3可通過依賴轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β活化激酶1(TAK1)使其泛素化，進(jìn)而引起胰島素通路IRS-Akt激活受阻、胰島素抵抗，從而促進(jìn)NAFLD的發(fā)生。當(dāng)特異性敲除肝臟TRAF3基因時(shí)，TAK1表達(dá)降低，IRS-Akt通路活化，胰島素抵抗較前好轉(zhuǎn)，以上研究可證明TRAF3通過依賴TAK1途徑引起胰島素抵抗[10]。其他研究也同樣證明，小鼠肝細(xì)胞過表達(dá)TRAF3時(shí)，糖耐量異常、胰島素抵抗加重，發(fā)生肝臟脂肪變。當(dāng)肝臟特異性敲除TRAF3基因時(shí)，可明顯改善胰島素抵抗，緩解肝臟脂肪變性[18]。上述研究均表明，TRAF3能夠特異性抑制高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖、胰島素抵抗和葡萄糖代謝紊亂。

據(jù)全球流行病學(xué)研究報(bào)道，NAFLD現(xiàn)在已成為世界上最常見的肝病，影響了全球近四分之一的人口[29]。NAFLD是系統(tǒng)性胰島素抵抗的一種表現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，單純性脂肪性肝病可進(jìn)展為脂肪性肝炎，進(jìn)而誘發(fā)肝硬化及原發(fā)性肝癌。肝細(xì)胞癌的年發(fā)生率為0.44/1 000人，隨著人們生活的改善，NAFLD的高患病率和快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，NAFLD相關(guān)的肝細(xì)胞癌病例數(shù)也將持續(xù)增長(zhǎng)。研究證實(shí)，NAFLD可不經(jīng)過肝硬化直接導(dǎo)致肝細(xì)胞癌的發(fā)生，復(fù)發(fā)率高，預(yù)后差，NAFLD逐漸成為現(xiàn)階段肝細(xì)胞癌主要的致病因素之一[30-31]。所以對(duì)NAFLD的早期治療具有重要的臨床意義。目前對(duì)于NAFLD沒有特效藥，主要的治療措施包括飲食和運(yùn)動(dòng)等生活方式干預(yù)，但是超過50%的患者無法通過堅(jiān)持生活方式的改變達(dá)到治療的目的[32]。TRAF3是一種新型代謝調(diào)控因子，肝臟特異性敲除TRAF3基因后可緩解胰島素抵抗、糖耐量異常、肝臟脂肪變，通過減少TRAF3的表達(dá)或阻斷TRAF3-TAK1信號(hào)通路，可能成為治療NAFLD的新靶點(diǎn)。