非酒精性脂肪性肝病分子生物学发病机制研究进展

【关键词】 非酒精性 肝病 分子生物学 发病机制

　　非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)是以无过量饮酒史(酒精摄入量＜20 g/d)以及肝细胞脂肪变性、气球样变、弥散性肝小叶轻度炎症和(或)肝中央静脉、肝窦周围胶原沉积等为临床病理特点的慢性肝脏疾病［1］，它包括单纯性脂肪肝 (nonalcoholic fatty liver，NAFL)、脂肪性肝炎(nonalcohlic steatohepatitis，NASH)、脂肪性肝硬化(fatty liver cirrhosis，FLC)三种类型。NAFLD已成为导致转氨酶异常的首要病因，并且有部分患者进展到终末期肝病，部分患者甚至与肝脏肿瘤有关。目前我地区NAFLD的发病正在逐渐上升［2］，本病的发病原因尚不完全清楚，认为其发生与胰岛素抵抗、氧应激反应和脂质过氧化物质的代谢失衡有关［3］。本文就该病近几年来其分子生物学方面的一些研究进展综述如下。
　　
　　1.氧自由基对肝细胞的损害作用
　　
　　患者由于甘油三脂在肝细胞内蓄积，大量的游离脂肪酸（FFA）在线粒体内氧化，产生了过多的超氧阴离子和活性氧物质 (reactive oxygen species，ROS)，使抗氧化物质耗竭，过量的过氧化氢 (h3O2)和氢氧根离子 (OH)损伤肝脏细胞的线粒体和细胞膜，使肝细胞正常生长停滞，炎症变性，最终导致肝细胞变性坏死而引起临床症状［4］。氧是生物维持活性的必要元素，但其在代谢过程中形成的中间产物ROS，与生物膜的磷脂、酶和膜受体相关的多价不饱和脂肪酸及核酸等大分子物质发生脂质过氧化反应，结果使细胞膜的流动性和通透性发生障碍，引起细胞功能失调甚至破裂、死亡。机体在正常生理状态下，具有完善的抗氧化机制，包括超氧化物歧化酶(SOD)等酶类和谷胱甘肽(GSH)等非酶类活性氧清除剂。现代研究认为，活性氧增多和活性氧清除剂减少是NAFLD的重要发病机制［5］。线粒体是脂肪酸进行β氧化和三羧酸循环、ATP合成和ROS形成的主要场所，线粒体在氧化脂肪和其他燃料供给大多数细胞 ATP时，快速形成 ROS，尽管在这一过程中部分电子可与呼吸链上的半醌自由基反应形成超氧阴离子(O2)、过氧化氢 (h3O2 )和氢氧根离子 (OH)等氧自由基，其中超氧阴离子是最重要的毒性氧类产物，但细胞内的抗氧化剂可以清除之，避免其所致的氧化应激和脂质过氧化［7］。线粒体是 ROS形成的主要部位，线粒体电子转运系统可消耗细胞90％的氧。大量的ROS可直接或间接通过改变线粒体膜通透性转变孔 (MPTP)的开关，导致细胞凋亡和坏死［8］。 ROS可氧化不饱和脂肪酸导致脂质过氧化，所形成的脂质过氧化物 (LPO)可使部分非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者发生 mtRNA缺失、复制错误、修复障碍和断裂，并造成其呼吸链复合物活性降低［4］。DNA对氧应激很敏感，线粒体的DNA(mtRNA)的氧化损伤敏感性比核DNA高达10～16倍，这是由于mtRNA缺乏组蛋白保护、线粒体修复程序不完整以及 mtRNA相似呼吸链(该链是细胞内 ROS的主要来源)的缺乏［6］。研究发现，大部分NAFLD患者的大部分肝脏 mtRNA均有缺损，造成呼吸链复合物活性降低，同时，线粒体缺乏过氧化氢酶，该酶是唯一作用于GSH过氧化氢毒性作用的酶，线粒体不仅是氧应激的源头，而且是 ROS作用的靶，大量的ROS促成线粒体功能障碍［8］。LPO还可与线粒体蛋白反应形成复合物，抑制电子沿着呼吸链的传递，使氧自由基形成显著增多，进而加重线粒体损伤［6］。
　　
　　2.肿瘤坏死因子(TNFα) 与NAFLD
　　
　　机体的氧应激反应产生过多的TNFα可以诱导肝脏成纤维细胞、平滑肌细胞、血管内皮细胞、粒细胞和巨噬细胞产生集落刺激因子(GMCSF)，从而影响机体的炎症反应和脂质代谢［9］。TNFα与早期非酒精性脂肪性肝病损伤有密切关系。有报道，NAFLD患者循环中TNFα水平增高，且TNFα与肝脏损伤的生化指数相关［10］。人们应用逆转录聚合酶链反应在大鼠非酒精性肝病模型的研究中发现，肝内TNFα mRNA增高的水平与肝脏病理损伤的程度相关，同时发现，抗TNFα抗体可以明显减轻非酒精性脂肪性肝病大鼠的肝脏炎症和肝细胞坏死病变，但对肝脂肪变性无影响［11］。对离体人肝胚细胞瘤细胞进行细胞毒性实验发现，TNFα可以使该细胞生存力下降，这种作用与TNFα抗体引起细胞凋亡有关，抗TNFα抗体可以减轻TNFα的细胞毒性作用［12］。以上研究说明，TNFα在NAFLD的发病中起一定作用。
　　
　　3.白介素(Interleuldn，IL) 与NAFLD
　　
　　近年来有研究表明，不同的枯否氏细胞的功能状态可加重或减轻NAFLD的肝损伤，因此认为其在NAFLD的发病中起重要作用，为此，枯否氏细胞的功能状态在NASH发病机制中的作用也日益受到关注。人们发现NAFLD不但循环中 ILla和 IL6水平显著增高，而且两者的浓度与肝脏损伤的严重程度呈高度相关趋势［13］。采用逆转录聚合酶链反应研究发现，给大鼠过量的脂肪灌胃2周或 4周，其肝脏内 ILla mRNA水平增高。喂饲过量的脂肪16周的大鼠肝内枯否氏细胞产生的 IL6 mRNA水平较对照组增加4倍。因此认为NAFLD中ILla和IL6的增高可能与 ILla、IL6转录水平增高有关［14］。IL6可以刺激培养的人皮肤纤维母细胞合成胶原。有人发现，枯否氏细胞 IL6 mRNA表达的增高与NAFLD纤维化形成有关，提示NAFLD中枯否氏细胞起源程序 IL6可能有促进胶原形成的作用［13］。另外，离体的 ILla、IL6细胞毒性实验发现，单独或联合将 ILla或(和)IL6作用于肝炎细胞不会引起细胞毒性反应［14］。目前，关于 ILla、IL6在NAFLD发病中的作用途径还在研究中。
　　
　　4.转化生长因子β(TGFβ)与NAFLD
　　
　　TGFβ广泛存在于哺育动物所有组织中，以血小板和骨组织中表达水平最高。在人体内存在 TGFβ1、2、3三种异构体。TGFβ起着调节细胞生长和分化的作用［15］。NAFLD患者，肝内TGFβ主要来源于枯否氏细胞。目前认为，TGFβ在NAFLD的主要作用是通过诱导细胞外基质的形成，抑制细胞外基质降解，导致肝纤维化形成［16］。从脂肪性肝纤维化大鼠肝脏分离得到的枯否氏细胞作用于肝星状细胞，可以发现肝星状细胞产生胶原。为了进一步证实TGFβ的作用，将抗TGFβ IgG预先与枯否氏细胞一起培养，然后去除多余的IgG，此时枯否氏细胞刺激肝星状细胞产生胶原的作用被抑制，表明脂肪性肝损伤中枯否细胞产生TGFβ是促进胶原形成的重要细胞因子［17］。另外，离体培养的肝窦内皮细胞上的受体可与TGFβ快速结合。肝窦内皮细胞上这种高亲和力受体的存在可能是TGFβ作用的重要途径［18］。研究显示，增殖细胞核抗原(PCNA)单克隆抗体，停滞于G1／S期的肝窦内皮细胞数量与NAFLD的严重程度明显相关。TGFβ通过与肝窦内皮细胞受体结合抑制其增殖，使其分化为平滑肌样细胞，后者在肝纤维化中起一定的作用。肝窦内皮细胞增殖抑制还可能通过产生另一些中间介质刺激肝星状细胞分泌细胞外基质。人体内三种形式的TGFβ在NAFLD中均增高，并且随病变严重程度而增加，其mRNA表达水平明显增高。肝内TGFβ二聚体具有生物活性，还原剂可使二聚体分离，活性完全丧失，酸性微环境对于激活TGFβ有着重要意义。枯否氏细胞可能首先分泌非活性TGFβ，后者在细胞外或靶细胞表面激活，转化为活性形式的TGFβ而发挥作用［19］。
　　
　　此外，本病还受遗传、环境、免疫和药物等因素影响，总之，NAFLD的发病机制具有多样性，仍有广阔的研究空间。我们坚信随着对本病研究的不断深入，其发病机制将会得到进一步的阐明，并为其有效的防治提供措施。

参考文献

　　［1］Bitencourt AG，Cotrim HP，Alves E，et al.Nonalcoholic fatty liver disease:clinical and histological characteristics in obese who underwent bariatric surgery［J］.Acta Gastroenterol Latinoam，2007，37(4):224-230.

　　［2］农乐根，钟秋红，李振忠，等.百色市机关事业单位职员脂肪肝发病情况调查［J］.广西医学，2006，28（12）：1924-1926.

　　［3］Adams LA.Nonalcoholic fatty liver disease and diabetes mellitus［J］.Endocr Res，2007，32(3):59-69.

　　［4］Marovi D.Ultrasonography findings of liver in textile workers for diagnosing nonalcoholic fatty liver disease［J］.Srp Arh Celok Lek，2007，135(9-10):532-535.

　　［5］Chavez-Tapia NC，Sanchez-Avila F，Vasquez-Fernandez F，et al.Non-alcoholic fatty-liver disease in pediatric populations［J］.J Pediatr Endocrinol Metab，2007，20(10):1059-1073.

　　［6］Yoneda M，Yoneda M，Mawatari H，et al.Noninvasive assessment of liver fibrosis by measurement of stiffness in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD)［J］.Dig Liver Dis，2007，13(2):123-126.

　　［7］Mitry RR，De Bruyne R，Quaglia A，et al.Noninvasive diagnosis of nonalcoholic fatty liver disease using serum biomarkers［J］.Hepatology，2007，46(6):2047-2048.

　　［8］Tahan V，Imeryuz N，Avsar E，et al.Effects of rosiglitazone on methionine-choline deficient diet-induced nonalcoholic steatohepatitis［J］.Hepatology，2007，46(6):2045-2046.

　　［9］Guha IN，Parkes J，Roderick P，et al.Noninvasive markers of fibrosis in nonalcoholic fatty liver disease: Validating the European Liver Fibrosis Panel and exploring simple markers［J］.Hepatology，2008，47(2):455-460.

　　［10］Zamora-Valdés D，Méndez-Sánchez N. Experimental evidence of obstructive sleep apnea syndrome as a second hit accomplice in nonalcoholic steatohepatitis pathogenesis［J］.Ann Hepatol，2007，6(4):281-283.

　　［11］de Oliveira CP，de Mello ES，Alves VA，et al.Changes in histological criteria lead to different prevalences of nonalcoholic steatohepatitis in severe obesity［J］.Ann Hepatol，2007，6(4):255-261.

　　［12］Duseja A，Thumburu KK，Das A，et al. Insulin tolerance test is comparable to homeostasis model assessment for insulin resistance in patients with nonalcoholic fatty liver disease［J］.Indian J Gastroenterol，2007，26(4):170-173.

　　［13］Marchesini G，Babini M.Nonalcoholic fatty liver disease and the metabolic syndrome［J］.Minerva Cardioangiol，2006，54(2):229-239.

　　［14］Ahmed MH，Saad RA，Osman MM.Ezetimibe: effective and safe treatment for dyslipidaemia associated with nonalcoholic fatty liver disease.Response to: Toth PP， Davidson MH: simvastatin and ezetimibe:combination therapy for the management of dyslipidaemia［J］.Expert Opin　Pharmacother，2005，6(1):131-139.

　　［15］Yoneda M，Fujita K，Iwasaki T，et al.Treatment of NASH: nutritional counseling and physical exercise［J］.Nippon Rinsho，2006，64(6):1139-1145.

　　［16］Carvalheira JB，Saad MJ.Insulin resistance/hyperinsulinemia associated diseases not included in the metabolic syndrome［J］.Arq Bras Endocrinol Metabol，2006，50(2):360-367.

　　［17］Church TS，Kuk JL，Ross R，et al.Association of cardiorespiratory fitness， body mass index， and waist circumference to nonalcoholic fatty liver disease［J］.Gastroenterology，2006，130(7):2023-2030.

　　［18］Harano Y，Yasui K，Toyama T，et al.Fenofibrate，a peroxisome proliferator-activated receptor alpha agonist， reduces hepatic steatosis and lipid peroxidation in fatty liver Shionogi mice with hereditary fatty liver［J］.Liver Int，2006，26(5):613-620.

　　［19］Leicester KL，Olynyk JK，Brunt EM，et al.Differential findings for CD14-positive hepatic monocytes/macrophages in primary biliary cirrhosis， chronic hepatitis C and nonalcoholic steatohepatitis［J］.Liver Int，2006，26(5):559-565.