林峰慶，李梁嵐，李維勤

南京大學醫(yī)學院附屬金陵醫(yī)院 重癥醫(yī)學科，江蘇 南京 210023

急性胰腺炎是一類常見的急診胃腸道疾病，以急劇上腹痛為特征。重癥急性胰腺炎患者病死率約為15%～20%，并且發(fā)病率有逐年上升的趨勢，為人類健康帶來嚴峻挑戰(zhàn)[1]。目前認為，和急性胰腺炎相關的病因有乙醇、膽結石以及高甘油三酯血癥[2]。乙醇和急性胰腺炎之間的關聯(lián)發(fā)現(xiàn)為時已久，但是其背后的分子機制不明，并且僅有少量的酗酒者（需要單日飲酒量＞5 杯）會患上急性或者慢性胰腺炎[2]。乙醇性急性胰腺炎更容易導致胰腺纖維化，進而轉歸成慢性胰腺炎。動物實驗證明，長期乙醇喂養(yǎng)的小鼠并不能導致急性胰腺炎，但是通過戒酒能減緩急性胰腺炎發(fā)病后胰腺纖維化的進展[3]。目前認為，乙醇除了可能介導胰腺急性損傷外，某些代謝緩慢的乙醇代謝產(chǎn)物能導致胰腺慢性損傷，并且啟動胰腺纖維化進程。

乙醇在體內的代謝途徑主要是有氧代謝，即乙醇被氧化成乙醛。乙醇非氧化代謝產(chǎn)物有葡萄糖醛酸乙酯、硫酸乙酯、脂肪酸乙酯以及磷脂酰乙醇。由于葡萄糖醛酸乙酯以及硫酸乙酯是水溶性物質，代謝較快，目前并未發(fā)現(xiàn)其具有生物學活性[4]。而脂肪酸乙酯以及磷脂酰乙醇被證實具有某些生物學活性，例如涉及調控MAPK信號通路或者影響Ca2+濃度，并且可能導致胰腺、肝臟以及小腸某些細胞的損傷或者活化[5-7]。另外，相較于氧化代謝產(chǎn)物乙醛，脂肪酸乙酯以及磷脂酰乙醇在體內存留時間明顯較長[8-9]。故脂肪酸乙酯以及磷脂酰乙醇更有可能是急性胰腺炎與乙醇發(fā)生關聯(lián)的原因。

目前對乙醇非氧化代謝產(chǎn)物的生物學功能所知甚少，但是考慮到其緩慢的代謝速率以及某些生物學特性，研究脂肪酸乙酯以及磷脂酰乙醇對胰腺的影響能幫助我們更好地了解乙醇與急性胰腺炎的關聯(lián)，并且為急性胰腺炎臨床治療帶來實質性幫助。

1 脂肪酸乙酯

1.1 脂肪酸乙酯代謝途徑

脂肪酸乙酯是一種乙醇非氧化生物活性代謝產(chǎn)物，可以由脂肪酸乙酯合酶（FAEES）或者乙酰輔酶A-乙醇-O-乙酰轉移酶（AEAT）催化形成，并且被脂肪酸乙酯水解酶（FAEEH）分解成乙醇和脂肪酸。脂肪酸乙酯主要堆積在胰腺以及肝臟[10]。Haber等[11]通過動物實驗證實胰腺能夠自主合成脂肪酸乙酯。人在飲酒數(shù)分鐘后即可在血清內檢測到脂肪酸乙酯，其代謝模式和乙醇類似；但是脂肪酸乙酯在酗酒者[飲酒史（8.8±5.3）年，每日飲酒量（340±190）g]體內存留時間可高達99 h[8]。脂肪酸乙酯目前也是法醫(yī)、公共衛(wèi)生學用于研究乙醇暴露史的熱門候選指標之一[12-13]。

和乙醇不同的是，脂肪酸乙酯血漿濃度在單次飲酒1 d后明顯升高，代謝速率緩慢，并且和血清甘油三酯濃度無關[8]。另外在動物實驗中，在體內代謝99 h后的脂肪酸乙酯濃度被證實能夠影響胰腺細胞溶酶體穩(wěn)定性，從而導致胰腺損傷[8]。另有研究發(fā)現(xiàn)，在長期乙醇喂養(yǎng)的大鼠模型中，F(xiàn)AEES Ⅲ基因表達量上升[14]，故推測合成脂肪酸乙酯可能是胰腺代謝乙醇的主要方式。在流行病學研究中也發(fā)現(xiàn)，乙醇性胰腺炎患者的羧酸脂肪酶（一種FAEES）的野生型（NN型）基因頻次降低，L型等位基因頻次增高[15]。脂肪酸乙酯和甘油三酯對胰腺的影響是獨立的，并且酗酒者體內的脂肪酸乙酯濃度足以介導胰腺損傷。

1.2 脂肪酸乙酯介導胰腺損傷的機制

目前認為，脂肪酸乙酯能夠影響胰腺腺泡細胞增生、細胞自噬、溶酶體穩(wěn)定性以及線粒體損傷[16-18]。體外試驗證實，人類來源的胰腺組織中脂肪酸乙酯能導致胰腺腺泡細胞凋亡[19]。Huang等[18]證實，抑制FAEES對胰腺有保護作用；他們并且提出一種使用棕櫚油酰乙酯（POA）+乙醇誘導急性胰腺炎的動物模型。Wu等[20]指出，抑制胰腺腺泡細胞乙醇氧化途徑后，脂肪酸乙酯含量上升，從而導致細胞活力下降。目前認為，脂肪酸乙酯導致胰腺腺泡細胞損傷的主要原因是誘導腺泡細胞內Ca2+濃度上升，或者是其代謝產(chǎn)物脂肪酸導致胰腺損傷。和脂肪酸不同的是，脂肪酸乙酯能夠使腺泡細胞內Ca2+濃度快速上升，從而導致Ca2+依賴蛋白酶原激活以及細胞壞死；而脂肪酸對Ca2+的誘導則相對緩慢[6]。但是也有研究顯示，脂肪酸上升細胞質Ca2+濃度的速度要快于脂肪酸乙酯，其背后的原因可能和檢測時間點、時長或者選用的試劑有關系。脂肪酸乙酯的主要誘導方式是通過IP3Ⅱ和IP3Ⅲ使得胞內儲存的Ca2+向細胞質釋放；而脂肪酸誘導胰腺損傷的方式則是通過抑制線粒體ATP合成[21]。雖然脂肪酸乙酯誘導胰腺腺泡損傷反應快于脂肪酸，但是有研究指出，在等量的情況下，脂肪酸對胰腺的損傷大于脂肪酸乙酯，后者會導致較高的血漿促炎因子；研究人員認為，促脂肪酸轉變成脂肪酸乙酯或可以緩解急性胰腺炎[22]。但不可否認的是，無論是脂肪酸乙酯還是脂肪酸，都會對胰腺造成損害，因為脂肪酸乙酯最主要的代謝途徑是分解成脂肪酸。

綜合上述文獻，將脂肪酸轉變成脂肪酸乙酯以治療乙醇性胰腺炎并不能從根本解決問題，同時降低二者產(chǎn)量以及Ca2+濃度更有利于降低胰腺損傷。探索同時抑制脂肪酸以及脂肪酸乙酯生成，及其對Ca2+濃度的影響，或許是可行的研究方向之一。另外，脂肪酸乙酯在腺泡細胞中調控Ca2+濃度及其參與的相關信號轉導途徑，具體分子機制仍有不清。胞內不同來源的Ca2+可能會導致不同的生物學效應，從而影響疾病轉歸。

脂肪酸乙酯除了會對胰腺造成急性損傷，在酗酒者體內長期存在一定濃度的脂肪酸乙酯也可能導致慢性損傷。脂肪酸乙酯參與調控肝臟星狀細胞分裂以及MAPK信號通路，從而影響肝纖維化[5]。與此相似，脂肪酸乙酯也能激活胰腺腺泡細胞的p38 MAPK信號通路[23]。在動物實驗中，抑制p38 MAPK信號通路能緩解急性胰腺炎以及抑制炎性因子分泌[24]，以及活化的胰腺星狀細胞MAPK信號通路高表達[25]。另有更進一步的研究指出，脂肪酸乙酯能夠直接和星狀細胞作用，若是預先使用TGF-β（一種常見的胰腺炎微環(huán)境細胞因子）刺激星狀細胞，將能夠提高星狀細胞對脂肪酸乙酯誘導的細胞死亡的耐受性，而穩(wěn)態(tài)的星狀細胞則無此表現(xiàn)[26]。這提示，脂肪酸乙酯可能是導致急性胰腺炎轉歸成慢性胰腺炎以及胰腺纖維化的因素之一。有研究以鹿鼠為模型動物，給予大劑量口服乙醇或脂肪酸乙酯，結果發(fā)現(xiàn)該方法能很好地模擬慢性乙醇性胰腺炎以及纖維化的特征[27]。

2 磷脂酰乙醇

2.1 磷脂酰乙醇代謝途徑

磷脂酰乙醇是一種乙醇非氧化代謝產(chǎn)物，由磷脂酶D催化形成，并且主要被磷脂酸磷酸水解酶（phosphatidate phosphohydrolase）分解成磷酸乙酯（ethyl phosphate）和甘油二脂（diacylglycerol）。另外磷脂酰乙醇還是磷脂酶A2、磷脂酰膽堿前體磷脂酶C的底物。有研究發(fā)現(xiàn)，在大鼠乙醇喂養(yǎng)后使用高效液相色譜法檢測臟器的磷脂酰乙醇含量，發(fā)現(xiàn)其主要累及小腸、肺以及胃，而在胰腺中檢測不到[28-29]。但是有研究指出，在乙醇存在下，胰島細胞會產(chǎn)生磷脂酰乙醇，其半衰期為1～2 h[30]。雖然磷脂酰乙醇在胰腺中累及的量不多，但是與胰腺密切相關的小腸是磷脂酰乙醇累及最多的器官，并且可存在于血漿中，故磷脂酰乙醇可能通過循環(huán)系統(tǒng)以及小腸調控胰腺功能。磷脂酰乙醇在慢性長期飲酒的人群中穩(wěn)定存在，其血清濃度和飲酒量呈現(xiàn)正相關[31]。單次飲酒8 h后磷脂酰乙醇血漿濃度達到峰值，半衰期約為3 d[9]。綜合考慮磷脂酰乙醇血漿濃度和飲酒量之間的關系，急性胰腺炎伴有酗酒的患者血清磷脂酰乙醇濃度可能為0.205～1.355 μmol/L。目前尚未發(fā)現(xiàn)以這一區(qū)間范圍的磷脂酰乙醇干預胰腺泡細胞的體內、體外試驗報道。

2.2 磷脂酰乙醇生物學活性

目前對于磷脂酰乙醇生物學活性的研究較少。磷脂酰乙醇具有促腸道細胞增生的作用，其主要是通過促ZONBA入核上調增生相關基因表達[7]。在肝臟細胞中，磷脂酰乙醇則有增強血管緊張素Ⅱ促p42/44 MAPK信號通路的作用。有研究表明，磷脂酰乙醇，而不是乙醇，才是導致p42/44 MAPK信號通路上調的原因[32]。但是磷脂酰乙醇增強血管緊張素Ⅱ的分子機制仍然未知。一如上述所提，抑制MAPK信號通路具有抗炎和抗纖維化的作用，故干預MAPK信號通路可能是磷脂酰乙醇介導胰腺損傷的機制之一。另外也有研究發(fā)現(xiàn)，磷脂酰乙醇對Na+/K+-ATP酶、蛋白激酶C、細胞膜流動性有影響[33-35]。

磷脂酰乙醇的代謝涉及多種生物活性物質的激活或者生成，例如磷脂酸或者磷脂酶A2[36]。磷脂酸在有絲分裂的過程中起到重要作用[37]，在使用膽囊收縮素誘導的急性胰腺炎模型中，磷脂酶D活性上調并且維持多天，磷脂酸合成量也增多[38]。有研究表明，磷脂酶A2及其底物卵磷脂一起孵育胰腺腺泡細胞，可導致細胞破壞[39]。是故磷脂酰乙醇對胰腺的作用可能是直接或者間接的。

另外，胃腸道是磷脂酰乙醇累及最多的器官，而胃腸道和胰腺的功能密切相關。和胰腺類似，目前有關磷脂酰乙醇對胃腸道的影響研究較少，但有研究顯示，和磷脂酰乙醇代謝相關的物質磷脂酸參與了CCK-8誘導的淀粉酶分泌[40-41]。

3 小結

雖然非氧化代謝不是人體代謝乙醇的主要方式，但是考慮到非氧化產(chǎn)物緩慢的代謝速率以及級聯(lián)放大效應，非氧化代謝產(chǎn)物仍具有重要的生物學意義。脂肪酸乙酯以及磷脂酰乙醇被證實具有多種生物學活性。脂肪酸乙酯對胰腺的作用主要是調節(jié)細胞內Ca2+濃度以及MAPK信號通路，有促胰腺壞死以及纖維化的作用，但是其具體分子機制有待研究。磷脂酰乙醇在體內主要累及部位是小腸，有促小腸細胞增生的作用，而其代謝可能干擾磷脂酸生成、磷脂酶D以及磷脂酶A2的活化，這些物質參與胰腺的增生、壞死以及CCK-8信號轉導，可能對急性胰腺炎發(fā)病有間接作用。另外，確定這兩個物質在體內的濃度與胰腺損傷之間的關系，有利于我們建立更好的乙醇性急性胰腺炎、慢性胰腺炎，或者胰腺纖維化動物模型。

綜上，揭示這兩個代謝產(chǎn)物對胰腺的作用有助于我們更好地理解急性胰腺炎的發(fā)病機制以及轉歸，以建立更合適的動物模型提供研究，并找到更有效的治療靶點。