向 照，楊晉輝

昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 消化內(nèi)科，昆明 650000

目前，非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已成為全球范圍內(nèi)最常見的肝臟疾病，全球患病率約為25%，已成為美國肝移植第二病因[1]。近期，一項澳大利亞NAFLD患者的研究[2]表明，在即將到來的數(shù)十年內(nèi)，NAFLD將持續(xù)增多，不斷增加澳大利亞醫(yī)療費用的負擔(dān)，而非酒精性脂肪性肝炎(NASH)將成為澳大利亞肝移植的主要指標(biāo)。NAFLD包括一系列肥胖相關(guān)肝疾病：簡單肝細胞脂肪變、NASH、非酒精性脂肪性肝硬化，最后演變成為肝細胞癌。隨著研究的深入,“多重打擊”學(xué)說已逐漸替代了經(jīng)典的“二次打擊”學(xué)說。包括神經(jīng)內(nèi)分泌免疫炎癥網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的“多重打擊”學(xué)說認(rèn)為, 胰島素抵抗、炎癥激活、線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、脂肪組織功能障礙、脂肪酸、腸道菌群、鐵超載、飲食因素以及遺傳和表觀遺傳因素等均參與NAFLD的疾病進展[3]。研究[4]表明，調(diào)節(jié)骨細胞代謝的骨保護素(osteoprotegerin,OPG)、核因子-κB(NF-κB)受體活化因子(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)、NF-κB受體活化因子受體(receptor activator of NF-κB,RANK)系統(tǒng)，即OPG/RANKL/RANK信號通路也參與NAFLD疾病的發(fā)生發(fā)展。本文概括介紹了OPG/RANKL/RANK信號通路在NAFLD發(fā)生發(fā)展中的作用及最新研究進展。

1 OPG/RANKL/RANK信號通路成員

1.1 骨保護素(OPG) 一種可溶性糖蛋白，由間充質(zhì)細胞衍生的細胞如成骨細胞和骨髓間充質(zhì)干細胞分泌。與RANK和RANKL不同，OPG是腫瘤壞死因子受體超家族的一員，不具有跨膜和胞質(zhì)內(nèi)的結(jié)構(gòu)域，OPG分子由401個氨基酸組成，包括富含半胱氨酸的N端，2個死亡結(jié)構(gòu)域，含有肝素鈉結(jié)合的 C端和一個 21 個氨基酸組成的信號肽，OPG可表達于多種組織，包括成年人肺部、心臟、腎臟、肝臟、淋巴細胞、骨髓等，但在不同組織的功能仍舊未明確[5]。

1.2 NF-KB受體活化因子(RANKL) 為Ⅱ型跨膜蛋白，與腫瘤核因子超家族的腫瘤相關(guān)誘導(dǎo)凋亡配體(TNF related apoptosis inducing ligand,TRAIL)、Fas配體(Fasligand，F(xiàn)asl)和TNF具有高度同源性。鼠類RANKL由316個氨基酸組成，35 KD(N-末端糖基化后45 KD)，鼠類與人類有83%序列相同[6]。RANKL蛋白其C端一半為鏈接點，同時有作為胞膜連接處和可溶性因子存在的跨膜蛋白部位[7]。RANKL mRNA可在腦、心、腎、骨骼肌和鼠胚胎上皮檢測到，已被認(rèn)為是E15軟骨細胞所特有[7-8]。

1.3 NF-KB受體活化因子受體(RANK) RANK為I型跨膜蛋白，在細胞表面形成一個三聚體。由616個氨基酸組成，383個氨基酸構(gòu)成細胞內(nèi)區(qū)域[9]。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)由調(diào)節(jié)蛋白腫瘤壞死因子相關(guān)因子(TRAFs)調(diào)節(jié)。TRAFs已知6種(1-6)[10]，TRAFs6在RANK的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中最為重要[11]。RANK廣泛表達，在心、肺、腦、骨骼肌、腎、肝、皮膚系統(tǒng)都有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)[9-12]。

2 OPG/RANKL/RANK激活NF-κB形成炎癥因子

在肝細胞中，RANKL與RANK結(jié)合后，激活絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase, MAPK)-c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)-抑制性κB激酶(inhibitor of unclear factor kappa-B kinase, IKK)通路，進而激活NF-κB，調(diào)節(jié)炎癥因子的生成[13]。MAPK信號通路是生物體內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)之一，參與細胞生長、發(fā)育、分裂和分化等多種生理及病理過程。MAPK 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是以三級激酶級聯(lián)的方式進行的，MAPK家族的信號通路主要包括ERK、JNK端激酶/SAPK、P38MAPK 以及 ERK5/BMK1四條途徑[14]。NF-κB是一個具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用的蛋白家族，在NAFLD中通過參與炎癥因子生成導(dǎo)致胰島素抵抗和線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。

2.1 NF-κB調(diào)節(jié)炎癥因子生成引起胰島素抵抗 正常情況下，胞質(zhì)內(nèi)NF-κB與抑制性κB蛋白(inhibitor of κB,IκB)結(jié)合，當(dāng)肝細胞受損時，胞內(nèi)出現(xiàn)少量炎癥因子如TNF α、IL-2，在炎癥因子的刺激下，IκB的激酶IKKβ被激活，引起IκB蛋白中的絲氨酸磷酸化，NF-κB進入胞核，與基因組DNA結(jié)合，調(diào)節(jié)炎癥因子的生成，炎癥因子生成增加，最終引起胰島素抵抗[15]。

2.2 NF-κB引起線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 NF-κB參與線粒體功能障礙已知以下兩條路徑：血清內(nèi)大量非酯化脂肪酸集聚，激活肝細胞內(nèi)非酯化脂肪酸敏感的NF-κB-Orai1(細胞跨膜蛋白的一種)通道，Orai1通道被激活，線粒體外大量Ca2+進入，引起線粒體壓力增高，活性氧(ROS)聚集，從而造成線粒體氧化應(yīng)激反應(yīng)增高，線粒體功能受損。而在此過程中NF-κB參與Orai1蛋白的生成調(diào)節(jié)[16]。另一方面，增加的ROS刺激半胱氨酸分子氧化，IκB的谷胱甘肽和P50的S-谷胱甘肽激活NF-κB并轉(zhuǎn)錄特定的基因。

進一步大量激活I(lǐng)κB激酶復(fù)合體，從而引起磷酸化和泛素化，降解IκB蛋白，釋放NF-κB二聚體，緊接著進入細胞核，與特定DNA序列結(jié)合，促進目的基因如IL-2、IL-6、IL-8的轉(zhuǎn)錄[17]。激活NF-κB使肝細胞線粒體膜損傷, 導(dǎo)致呼吸鏈功能受損, 線粒體結(jié)構(gòu)破壞和功能障礙, 最終引發(fā)肝細胞炎性壞死和肝纖維化[18]。ROS聚集，ROS作為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力平衡的重要維持條件之一，促使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力增加，造成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[16]。ROS與NF-κB蛋白作用明顯形成了一個惡性循環(huán)，而有相關(guān)研究[19]表明，NF-κB目的基因在大量聚集ROS的同時也在通過減少ROS從而提高細胞存活率。

胰島素抵抗、線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激都是NAFLD發(fā)病的重要機制，NF-κB作為調(diào)節(jié)蛋白有重要作用。目前，針對NF-κB的治療，常通過過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)和法尼醇X受體(farnesoid X receptor,FXR)激活劑而起作用，減少炎癥因子的生成。結(jié)合激活配體后，PPARs和FXR通過與細胞核內(nèi)視黃酸X受體(retinoic X receptor ,RXR)結(jié)合形成異二聚體，分別與PPARs反應(yīng)要素、FXR反應(yīng)要素結(jié)合調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，減少NF-κB及其通路的激活。PPARs屬于由鏈激活轉(zhuǎn)錄的核內(nèi)激素受體超家族，包括 PPARβ/δ、PPARα and PPARγ，主要調(diào)節(jié)脂肪酸的攝取和氧化、脂質(zhì)和碳水化合物代謝、血管生物學(xué)、炎癥、細胞增殖和衰老有關(guān)的基因；FXR也屬于核內(nèi)受體，是膽汁酸敏感的轉(zhuǎn)錄因子，在調(diào)節(jié)各種代謝過程中起著必不可少的作用[20-21]。目前，PPARs、FXR激活劑依然是治療NAFLD的熱點[22]。與PPARs、FXR激活劑不同，阻斷OPG/RANKL/RANK通路可以直接減少NF-κB的形成，是NAFLD治療的潛在靶點。

3 OPG參與肝細胞凋亡調(diào)節(jié)、脂質(zhì)代謝

OPG在代謝紊亂相關(guān)疾病中已有研究，實驗發(fā)現(xiàn)，OPG常規(guī)結(jié)合與其有高度相似性的RANKL，但偶爾也會結(jié)合與其低相似性的TRAIL[23]。OPG的選擇性結(jié)合主要與溫度敏感性有關(guān)。即OPG除作為RANKL的可溶性受體外，也是TRAIL的可溶性受體，TRAIL是一種與肝細胞凋亡相關(guān)的誘導(dǎo)物，OPG與其結(jié)合后減少幾種相關(guān)細胞的凋亡，而肝細胞凋亡在NAFLD從肝細胞脂肪變到NASH中具有關(guān)鍵作用，文章還提到OPG是肝細胞脂質(zhì)代謝的重要調(diào)節(jié)因子，OPG與肝細胞內(nèi)脂質(zhì)的聚集正相關(guān)，促使肝細胞脂肪變[4]。然而，肥胖和胰島素抵抗動物以及NAFLD患者的肝臟中OPG的表達被下調(diào)，OPG基因敲除小鼠的體內(nèi)脂肪和TG的蓄積以及肝臟脂肪的生成降低，關(guān)于肥胖和(或)NAFLD受試者OPG“反?！毕抡{(diào)的原因尚不清楚[24]。盡管OPG在肝細胞脂肪變中的調(diào)節(jié)作用仍存在爭議，但其參與NAFLD的發(fā)生發(fā)展卻毋庸置疑，OPG在OPG/RANKL/RANK信號通路中研究較多，尤其是NAFLD及代謝紊亂疾病，有望成為NAFLD診斷新指標(biāo)和治療新靶點。

4 RANKL在NAFLD中的作用

在NAFLD中，通過RANKL/RANK通路生成NF-κB，從而產(chǎn)生炎癥因子，促使肝細胞由脂肪變發(fā)展為肝細胞炎癥。然而，實驗發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)長期高水平RANKL可以減輕促炎癥因子反應(yīng)，另外，當(dāng)內(nèi)毒素進入體內(nèi)發(fā)生作用時也可減輕內(nèi)毒素的作用[25]?？梢?，RANKL可單獨用于抑制炎癥反應(yīng)。由于大多數(shù)NAFLD患者常同時合并其他疾病，RANKL的研究也多見于NAFLD合并骨代謝病，有研究[26-28]顯示，RANKL作為輔助診斷NAFLD的指標(biāo)，可預(yù)測骨代謝疾病變化，有望用于治療骨代謝疾病。實驗[13]表明，RANKL除了參與骨代謝和免疫反應(yīng)外，在其他器官組織如乳腺、血管、肝臟的生理過程及乳腺癌、肺癌、多發(fā)性骨髓瘤等腫瘤的代謝中都發(fā)揮作用。RANKL有望成為NAFLD合并其他代謝病的研究靶點。

OPG/RANKL/RANK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是成骨細胞與破骨細胞之間通訊的重要信號通路。但相繼在自身免疫病中都有發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)性膽汁性肝硬化中也已開始作為診斷因素進行研究[29]。在NAFLD中，除了作為信號通路共同作用外，OPG、RANKL也分別參與了NAFLD的發(fā)生發(fā)展，具有單獨研究的價值。

5 小結(jié)

綜上所述，OPG/RANKL/RANK在NAFLD的發(fā)生發(fā)展中通過若干途徑發(fā)揮重要介導(dǎo)作用，雖然該信號通路在NAFLD中的作用存在爭議，大部分機制仍在研究中，但作為一個新的研究熱點，在NAFLD診治研究中具有廣闊前景。