彭 娟， 李良平

1 川北醫(yī)學(xué)院 消化內(nèi)科， 四川 南充 637000； 2 四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院 消化內(nèi)科， 成都 610072

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)目前已成為全世界最常見的慢性肝病，同時也是肝硬化增長最快的原因。其在西方國家的發(fā)病率為20%～30%，全世界總共影響約18億人[1]。NAFLD包括從單純性脂肪變性到非酒精性脂肪性肝炎(NASH)等多種肝損傷。單純性脂肪變性通常是良性和非進(jìn)行性的，而NASH可以進(jìn)展為肝硬化，甚至肝細(xì)胞癌[2]。NASH現(xiàn)在被認(rèn)為是肝移植最常見的適應(yīng)證之一[3-4]。新的觀點(diǎn)認(rèn)為，胰島素抵抗、脂肪組織功能障礙、線粒體功能障礙、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、腸道菌群、炎癥、脂肪酸、飲食因素以及遺傳和表觀遺傳因素等均參與NAFLD的疾病進(jìn)展[5]。

雖然對NAFLD發(fā)病相關(guān)機(jī)制研究取得了巨大進(jìn)展，但對NAFLD性別差異的理解依然不夠。大多數(shù)已發(fā)表的臨床或流行病學(xué)研究未能適當(dāng)?shù)膮^(qū)分性別。正常生理和疾病中的生物性別差異主要由性激素及性染色體引起[6]。大量研究表明NAFLD的發(fā)生發(fā)展與雌激素及其受體密切相關(guān),本文就雌激素及雌激素受體(estrogen receptor，ER)在NAFLD發(fā)生發(fā)展中的相關(guān)機(jī)制進(jìn)行總結(jié)與歸納。

1 雌激素與NAFLD

雌激素是女性最重要的性激素。內(nèi)源性雌激素以4種不同形式存在，即雌酮、雌二醇(E2)、雌三醇和雌酚[7]。E2是循環(huán)的主要雌激素，與其他雌激素相比，它對ER的親和力最高，其在維持代謝穩(wěn)態(tài)和能量效率以及調(diào)節(jié)女性情緒等方面都起著重要的作用[7-8]。肝臟是雌激素代謝的主要部位，也是雌激素作用的主要非生殖靶器官[9]。NAFLD與性別、生殖、激素狀況密切相關(guān)[10]。雌激素影響NAFLD的發(fā)生及發(fā)展，包括肝臟脂肪變性、肝纖維化及癌變。雌激素調(diào)節(jié)肝臟蛋白質(zhì)的合成、肝臟能量穩(wěn)態(tài)，參與脂質(zhì)和葡萄糖代謝的肝臟基因、新陳代謝以及肝細(xì)胞的增殖和凋亡[11]。研究[7]發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后婦女NAFLD發(fā)病率高于絕經(jīng)前婦女，且其在男性中的患病率高于絕經(jīng)前女性，而在絕經(jīng)后則相反。并且雌激素受體拮抗劑他莫昔芬與NAFLD的發(fā)生有關(guān)[12]。據(jù)報道[11]，缺乏內(nèi)源性雌激素分泌的特納綜合征婦女患NAFLD的風(fēng)險比健康婦女高。此外，研究[13]表明，NAFLD患者的肝纖維化程度及進(jìn)展為肝細(xì)胞癌的概率絕經(jīng)后女性高于絕經(jīng)前女性和男性。提示雌激素對肝臟具有保護(hù)作用。

2 ER與NAFLD

雌激素通過與ER結(jié)合從而發(fā)揮作用，使其空間構(gòu)象發(fā)生變化，再與其特定基因上的雌激素應(yīng)答元件結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的調(diào)控作用。ER在各組織中廣泛表達(dá)[14]，其被分為核受體及膜受體。經(jīng)典雌激素核受體有ERα和ERβ，膜受體主要有GPR30 (GPER1)、Gaq-ER和ER-X等。盡管有3種ER，但ERα被認(rèn)為是雌激素調(diào)節(jié)代謝的主要介導(dǎo)因子[15]。ERα有幾種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制：(1)直接與特定的基因序列結(jié)合，誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄；(2)與其他DNA結(jié)合因子誘導(dǎo)束縛轉(zhuǎn)錄；(3)通過膜相關(guān)受體刺激非基因組作用。研究[16]表明，肝臟ERα信號在雌激素對高脂飲食誘導(dǎo)的脂肪變性和胰島素抵抗的保護(hù)作用中起關(guān)鍵作用,用腺病毒短發(fā)夾狀核糖核酸沉默肝臟中ERα的表達(dá)已被證明顯著增加高脂飼料喂養(yǎng)的C57BL/6雌性小鼠肝臟甘油三酯的積累。Guillaume等[17]研究表明，肝細(xì)胞ERα是預(yù)防NAFLD的一個有前景的靶點(diǎn)，并證明肝細(xì)胞選擇性調(diào)節(jié)ERα可維持全身能量和葡萄糖的動態(tài)平衡。且有研究[18]顯示,雌激素受體激動劑可能成為一種治療NAFLD、NASH的新手段。為了解雌激素信號在預(yù)防雌性大鼠肝臟脂肪變性中的作用機(jī)制，研究[9]對喂飼高脂飼料的全ERα基因敲除小鼠(αERKO)、ERα結(jié)合結(jié)構(gòu)域突變小鼠(KIKO)和肝臟特異性ERα基因敲除小鼠(LERKO)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示,喂食高脂飼料的αERKO和KIKO雌鼠的肝臟脂肪積累遠(yuǎn)大于喂食高脂飼料的對照組。相反，高脂飲食的LERKO雌鼠沒有積聚過多的肝臟。研究表明ERα介導(dǎo)的非肝組織直接轉(zhuǎn)錄對于雌激素介導(dǎo)的預(yù)防雌性高脂飼料喂養(yǎng)的肝臟脂肪變性至關(guān)重要。目前仍不清楚哪些機(jī)制主要介導(dǎo)ERα依賴的肝脂肪變性保護(hù)作用。

3 雌激素信號通路在NAFLD中的相關(guān)作用機(jī)制

3.1 調(diào)節(jié)情緒及能量穩(wěn)態(tài) E2的水平降低與食欲亢進(jìn)、能量消耗減少和體質(zhì)量增加有關(guān)[19]。E2直接作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)以調(diào)節(jié)能量平衡,ER在整個大腦中廣泛表達(dá)，尤其是在下丘腦，例如弓形核、腹側(cè)核和室旁核以及下丘腦視前區(qū)和外側(cè)區(qū)。E2的厭食作用主要由其對弓形核的作用介導(dǎo)，而對棕色脂肪組織生熱的作用則發(fā)生在腹側(cè)核中[20]。González-García等[21]研究顯示，雌二醇通過減輕下丘腦神經(jīng)酰胺誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激調(diào)節(jié)能量平衡。E2下降同時會增加抑郁、焦慮的風(fēng)險。情緒和代謝之間通常是并存的、雙向的關(guān)系[22]。杏仁內(nèi)側(cè)核(Mea)富含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、情緒和代謝應(yīng)激反應(yīng)，Estrada等[23]予以成年去卵巢雌性大鼠，雙側(cè)大腦植入E2或膽固醇微丸，結(jié)果顯示E2-Mea分別減少去卵巢大鼠在曠場和強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)中的焦慮樣和抑郁樣行為,同時預(yù)防去卵巢大鼠的攝食亢進(jìn)、體質(zhì)量增加、內(nèi)臟脂肪增加和葡萄糖耐量減低。Mea可能是雌激素調(diào)節(jié)情緒和能量穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

3.2 脂肪組織功能及分布 眾所周知，男性和女性在脂肪分布及脂肪細(xì)胞特性方面存在固有差異。在杰克遜心臟研究[24]中，女性的皮下脂肪質(zhì)量比男性高，而男性的內(nèi)臟脂肪質(zhì)量比女性高。許多流行病學(xué)研究已發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟脂肪增加與代謝綜合征及NAFLD有關(guān)，而皮下脂肪組織對糖代謝紊亂和代謝綜合征有保護(hù)作用。性激素強(qiáng)烈調(diào)節(jié)女性的脂肪環(huán)境，絕經(jīng)相關(guān)的循環(huán)性激素水平的變化與脂肪分布有關(guān)，在絕經(jīng)前，女性主要將脂肪沉積在皮下貯藏庫中[25]。與腹部脂肪組織相比，臀部脂肪細(xì)胞對腎上腺素和去甲腎上腺素的脂解反應(yīng)較低，并且釋放的脂肪酸較少[6]。除了脂肪分布方面的差異外，在脂肪細(xì)胞生物學(xué)中也發(fā)現(xiàn)了差異。對健康男性及女性從皮下和內(nèi)臟隔室中分離出的脂肪細(xì)胞進(jìn)行比較顯示，女性腹膜內(nèi)脂肪細(xì)胞比皮下的脂肪細(xì)胞小20%～30%，而男性在這兩個區(qū)域的脂肪細(xì)胞大小相似[26]。較大的脂肪細(xì)胞具有較高的脂解速率，與胰島素抵抗相關(guān)，并且具有促炎性脂肪因子的表達(dá)增加，提示雌激素可通過脂肪細(xì)胞大小改善代謝。

3.3 炎癥反應(yīng) 在NAFLD動物模型中，炎性趨化因子、細(xì)胞因子的產(chǎn)生也因性別不同而不同，男性受試者巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的趨化因子CXCL10和致炎細(xì)胞因子TNFα、IL-1β、IL-6的產(chǎn)量較高，而女性受試者巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的抗炎前列腺素含量較高[27]。雄性免疫細(xì)胞中Toll樣受體(TLR)4的表達(dá)高于雌性，TLR4增加促炎癥和促纖維化細(xì)胞因子IL-1β，從而導(dǎo)致IL-6升高[28]。雌激素抑制雌性動物的IL-6的產(chǎn)生，從而減少肝損傷。

3.4 胰島素抵抗 雄性CYP19基因的失活突變，致使缺乏循環(huán)的雌激素，導(dǎo)致胰島素抵抗、葡萄糖耐受，甚至2型糖尿病，這些變化可以通過雌激素治療來逆轉(zhuǎn)[29]。E2可促進(jìn)肝臟線粒體的生物發(fā)生和功能。飲食誘導(dǎo)的肥胖和脂肪酸過剩促進(jìn)肝臟線粒體功能障礙，引發(fā)氧化應(yīng)激和JNK的激活，而JNK與胰島素抵抗和脂肪變性的發(fā)生有關(guān)[30]。研究[31]用對照飼料和高脂飼料喂養(yǎng)的Wistar大鼠(n=7)進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，用棕櫚酸酯和E2處理HepG2細(xì)胞24 h后進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示喂食高脂飼料的雄性大鼠與雌性大鼠相比，表現(xiàn)為糖尿病前期狀態(tài)，有更嚴(yán)重的全身和肝臟胰島素抵抗，以及更高的肝臟脂質(zhì)含量；高脂飲食后，雄性大鼠的JNK活性顯著升高，與線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激平行；與此一致的是，在棕櫚酸酯暴露的HepG2細(xì)胞中，E2處理阻止了JNK激活、胰島素抵抗和脂肪酸積累。上述研究表明E2可通過下調(diào)JNK活性及改善線粒體功能來緩解胰島素抵抗。在多個嚙齒類動物模型中，卵巢切除會影響胰島素的分泌,并且會加重小鼠胰島β細(xì)胞的功能惡化，甚至導(dǎo)致β細(xì)胞衰竭[29]。同時在絕經(jīng)后婦女的研究[32]中顯示了E2保護(hù)絕經(jīng)前婦女胰島β細(xì)胞功能和胰島素分泌功能。骨骼肌質(zhì)量也是影響胰島素敏感性的重要因素，而雌激素缺乏會使骨骼肌重量減少及骨骼肌對葡萄糖的攝取減少致使胰島素敏感性降低[33]。雌激素可通過直接作用于肝臟、骨骼肌、脂肪組織中的ER以改善胰島素敏感性，同時可保護(hù)胰島β細(xì)胞功能及改善胰島素分泌。

3.5 肝脂蓄積 肝臟脂肪堆積是由于脂質(zhì)儲存和脂質(zhì)去除之間的不平衡造成的[34]。PPARγ和甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1C(sterol regulatory element binding protein 1C，SREBP1c)水平的升高均與肝臟脂肪變性的發(fā)展相關(guān)，與雌性大鼠相比，對照組和飼喂高脂飼料的雄性大鼠PPARγ及SREBP1c的水平更高[35-36]。相反，已知能促進(jìn)脂肪酸氧化的PPARα只在雌性大鼠喂食高脂飲食后增加[37]。肝臟脂肪變性指數(shù)SREBP1c/PPARα比值在雌性大鼠顯著低于雄性大鼠，與雄性大鼠相比，雌性大鼠表現(xiàn)出更高的肝臟脂肪酸氧化速率的轉(zhuǎn)錄因子，保護(hù)雌性大鼠免受肝臟中過度脂質(zhì)積累的影響[38]。脂滴也是參與肝臟脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵成分之一。脂滴包被蛋白Perilipin家族在脂肪代謝中起重要作用。脂滴包衣蛋白Perilipin(Plin2)廣泛表達(dá)于多種組織中，能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的積累。李鳳娟等[39]發(fā)現(xiàn)雌激素可以降低肝細(xì)胞中Plin2蛋白的表達(dá)水平，減少脂質(zhì)沉積。

3.6 腸道微生物 腸道微生物群具有顯著影響宿主代謝的能力，包括對能量的獲取和儲存。腸道微生物區(qū)系通過腸道中的法尼醇X受體信號調(diào)節(jié)腸-肝軸，釋放成纖維細(xì)胞生長因子15/19，從而調(diào)節(jié)膽汁酸的合成和糖脂代謝[40-41]。最近的臨床研究[42-43]表明，腸道微生物區(qū)系中存在性別差異和絕經(jīng)狀態(tài)差異，這可能解釋了在NAFLD和肥胖患者中觀察到的性別差異。Acharya等[44]研究探討雌激素對去卵巢的肥胖及雜合子小鼠腸道菌群的調(diào)節(jié)作用，這些小鼠喂食E2或載體植入的高脂飲食。結(jié)果顯示E2可減輕兩種基因型小鼠的體質(zhì)量。E2治療組腸道微生物多樣性降低。但是關(guān)于分類群，E2與S24-7家族的豐度增加有關(guān)。這表明雌激素改變了高脂飲食喂養(yǎng)的雌性小鼠的腸道微生物區(qū)系。同時由于雌激素可減少食物攝取，E2也可能通過改變營養(yǎng)供應(yīng)來影響腸道菌群。

3.7 肝臟免疫 受損肝細(xì)胞的固有免疫反應(yīng)是NASH發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵組成部分，因?yàn)槭軗p的肝細(xì)胞會導(dǎo)致促進(jìn)重塑和纖維化的炎癥反應(yīng)。Kupffer細(xì)胞及中性粒細(xì)胞是參與肝臟固有免疫反應(yīng)的關(guān)鍵細(xì)胞。大多數(shù)免疫細(xì)胞表達(dá)多種性激素受體，它們以性別特異性的方式驅(qū)動免疫反應(yīng)。高脂飲食只在雄性小鼠中誘導(dǎo)脂肪性肝炎和炎癥體激活[45]。雌性小鼠的Kupffer細(xì)胞比雄性小鼠的巨噬細(xì)胞表達(dá)更高水平的TLR相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子髓系分化因子88，更高的p38絲裂原活化蛋白激酶磷酸化，因此在脂多糖攻擊后比雄性小鼠的巨噬細(xì)胞表達(dá)更高水平的TLR4。動物模型表明，來自雄性小鼠的先天免疫細(xì)胞以促進(jìn)肝臟炎癥和纖維化的方式被激活，而來自雌性小鼠的巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出調(diào)節(jié)的或更具保護(hù)性的抗纖維化表型[27]。

4 小結(jié)與展望

NAFLD目前仍然缺乏有效的藥物治療,生活方式干預(yù)(包括減少卡路里攝入量和運(yùn)動)仍然是最佳的治療策略。隨著對雌激素及其受體與NAFLD之間機(jī)制的了解，發(fā)現(xiàn)雌激素及雌激素受體激動劑治療可以預(yù)防肝臟脂肪變性和NAFLD的發(fā)生，但其不良的副作用限制了其益處。充分認(rèn)識性別差異及雌激素信號通路在NAFLD發(fā)生發(fā)展中作用的靶點(diǎn)和機(jī)制,可以為NAFLD的治療及預(yù)防提供新的方向。

作者貢獻(xiàn)聲明：彭娟負(fù)責(zé)收集、閱讀、篩選文獻(xiàn)，撰寫論文；李良平負(fù)責(zé)擬定寫作思路，指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。