張震，富文俊，邢宇鋒，曹國平，龔勝蘭( 廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣州50000； 深圳市中醫(yī)院)

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L-FABP/PPARα信號通路與非酒精性脂肪性肝炎關(guān)系的研究進(jìn)展

張震1，富文俊1，邢宇鋒2，曹國平1，龔勝蘭1(1 廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣州510000；2 深圳市中醫(yī)院)

摘要：脂質(zhì)代謝異常是非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的病理基礎(chǔ)。過氧化物酶體增生物激活受體α(PPARα)和肝型脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)是調(diào)節(jié)NASH脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵物質(zhì)，L-FABP可直接穿梭至細(xì)胞核與PPARα結(jié)合，激活PPARα,啟動(dòng)靶基因的轉(zhuǎn)錄；活化的PPARα又可正反饋調(diào)節(jié)L-FABP。探尋L-FABP/PPARα信號通路與NASH的關(guān)系有助于了解NASH的分子機(jī)制，可為尋求防治NASH的新靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：非酒精性脂肪性肝炎；過氧化物酶體增生物激活受體α；肝型脂肪酸結(jié)合蛋白

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是指無過量飲酒史(或酒精攝入量<20 g/d)而發(fā)生肝細(xì)胞脂肪變性、氣球樣變、彌散性肝小葉輕度炎癥，和(或)有肝中央靜脈、肝竇周圍膠原沉積等病理特征的慢性肝臟炎性疾病[1，2]。NASH多發(fā)于肥胖、高脂血癥、2型糖尿病等代謝綜合征患者。有研究發(fā)現(xiàn)，NASH的持久存在是肝硬化、肝癌的重要危險(xiǎn)因素[3]，但目前關(guān)于NASH的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確。自2001年Wolfrum等[4]發(fā)現(xiàn)過氧化物酶體增生物激活受體α(PPARα)可直接與肝型脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)發(fā)生核信號傳導(dǎo)以來，L-FABP/PPARα信號通路在NASH發(fā)生、發(fā)展中的作用日益受到關(guān)注。本文結(jié)合文獻(xiàn)就L-FABP/PPARα信號通路與NASH關(guān)系的研究進(jìn)展綜述如下。

1NASH發(fā)生的病理基礎(chǔ)

當(dāng)前，“二次打擊”學(xué)說在NASH的發(fā)病機(jī)制中占重要地位[5，6]。脂肪組織釋放、高脂飲食、肝細(xì)胞內(nèi)脂肪酸合成增多等，可導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生過量的游離脂肪酸(FFA)，肝細(xì)胞內(nèi)脂類聚集。肝細(xì)胞內(nèi)脂類不斷聚集(第一次打擊)導(dǎo)致一系列細(xì)胞毒素事件(第二次打擊)，引起肝臟的炎性反應(yīng)。第一次打擊出現(xiàn)肝臟脂肪沉積及肝脂肪變，形成單純性脂肪肝。第二次打擊主要為氧化應(yīng)激/脂質(zhì)過氧化損傷引起的炎癥壞死。脂肪性肝炎持續(xù)存在，可形成脂肪性肝纖維化和脂肪性肝硬化。因此，NASH是合并肝脂肪變性與炎癥反應(yīng)的一種疾病，脂質(zhì)代謝異常是其病理生理基礎(chǔ)[7]。

2PPARα與NASH的關(guān)系

2.1PPARα的生理功能PPAR是一種新型甾體類激素受體，也是配體激活轉(zhuǎn)錄因子，包括PPARα、PPARβ、PPARγ三種亞型[8]。PPARα是一種營養(yǎng)傳感器，能調(diào)節(jié)脂肪酸的代謝，影響脂肪生成和酮體合成，在肝臟、腎臟、心臟等脂質(zhì)代謝旺盛組織中高表達(dá)。PPARα與配體結(jié)合后被激活，激活的PPARα和類視黃醇X受體(RXR)形成異二聚體，然后與靶基因啟動(dòng)子上游的過氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件(PPRE)結(jié)合，激活靶基因，繼而調(diào)控脂質(zhì)合成與氧化、葡萄糖吸收等，促進(jìn)脂肪酸氧化、酮體合成和血糖降低，調(diào)控脂質(zhì)的攝取和貯存[9]。

2.2PPARα對NASH的調(diào)控機(jī)制PPARα是一個(gè)重要的調(diào)節(jié)因子，影響長鏈脂肪酸和脂蛋白代謝，調(diào)控脂質(zhì)代謝，在脂肪肝的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用。PPARα促進(jìn)脂質(zhì)代謝的主要機(jī)制：①通過線粒體和過氧化物酶體的β-氧化系統(tǒng)及微粒體ω-氧化系統(tǒng)，改善胰島素抵抗，促進(jìn)脂質(zhì)氧化和脂肪分解[10]。②調(diào)控脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1基因的編碼，促進(jìn)脂肪酸的吸收[11]，活化的PPARα也能調(diào)節(jié)脂肪酸轉(zhuǎn)位酶(FAT/CD36)，增加脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)[12]。③直接調(diào)控成纖維細(xì)胞生長因子-21表達(dá)，影響線粒體3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A、肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-Ⅰ和?；o酶A氧化酶1(ACOX1)的表達(dá)，調(diào)節(jié)脂肪酸氧化和酮體的生成[12]。④PPARα被激活后，可上調(diào)脂蛋白脂肪酶基因的表達(dá)[13]，促進(jìn)TG的分解代謝，調(diào)節(jié)VLDL。

PPARα激動(dòng)劑可明顯改善NASH的相關(guān)癥狀，減輕肝臟脂肪變程度，延緩或阻止NASH進(jìn)展。Staels等[14]研究發(fā)現(xiàn)，PPARα激動(dòng)劑對肝脂肪變性具有保護(hù)作用，其作用是依賴PPARα獨(dú)立介導(dǎo)完成的。PPARα被激活后，一方面可增加脂肪酸的氧化，并上調(diào)脂肪酸氧化基因的表達(dá)，降低合成的脂肪酸和局部脂肪酸，從而減輕脂質(zhì)沉積，改善胰島素抵抗；另一方面能直接改善肝臟脂蛋白和脂質(zhì)代謝的基因，使肝臟FFA的β-氧化增加，減少肝內(nèi)脂質(zhì)沉積[14]。PPARα活性下降則可引起能量代謝紊亂、肝臟微血管周圍炎癥、脂肪沉積，從而導(dǎo)致脂肪性肝炎。動(dòng)物研究證明，PPARα缺乏可引起肝臟TG的沉積，脂類和碳水化合物代謝的紊亂[15]；Neuschwander-Tetri等[16]研究發(fā)現(xiàn)，PPARα基因敲除小鼠可出現(xiàn)肝組織重度脂肪浸潤，肝臟腫大，血中TG含量顯著高于正常小鼠。因此認(rèn)為，PPARα表達(dá)抑制可引起脂蛋白合成代謝障礙，脂肪酸在肝臟氧化減少，肝臟脂質(zhì)沉積，從而加速脂肪肝的發(fā)生、發(fā)展。

3L-FABP與NASH的關(guān)系

3.1L-FABP的生理功能脂肪酸結(jié)合蛋白(FABP)屬于脂結(jié)合蛋白家族中的一員，是脂質(zhì)代謝中的重要調(diào)控點(diǎn)之一。根據(jù)其組織分布，可分為L-FABP、小腸型、心肌型等。L-FABP主要存在于肝細(xì)胞和小腸黏膜細(xì)胞的胞質(zhì)中[17]。其主要功能：①參與脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝。L-FABP可結(jié)合脂肪酸，并轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體及過氧化物酶體上，使其發(fā)生脂質(zhì)氧化，并維持細(xì)胞內(nèi)的脂肪酸穩(wěn)態(tài)。有研究表明，L-FABP與長鏈脂肪酸(LCFA)的結(jié)合親和力最高，能顯著提高LCFA的運(yùn)輸和代謝[18]。②參與膽固醇代謝。Xie等[19]發(fā)現(xiàn)，L-FABP基因缺失小鼠，膽固醇代謝失調(diào)，并易發(fā)生膽固醇結(jié)石。③作為肝損傷的生物標(biāo)記。Akbal等[20]研究發(fā)現(xiàn)，血清L-FABP水平與肝炎損傷程度呈正相關(guān)，其敏感性和特異性分別為75%和100%，可作為肝損傷新的診斷指標(biāo)。

3.2L-FABP對NASH的調(diào)控機(jī)制在肝臟L-FABP可將長鏈脂肪酸(LCFA)攝入細(xì)胞，并輔助LCFA轉(zhuǎn)入過氧化物酶體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等進(jìn)行氧化、酯化，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的脂肪酸代謝，維持代謝平衡。L-FABP對肝臟的脂肪酸代謝起著關(guān)鍵作用。Binas等[21]發(fā)現(xiàn)，L-FABP基因敲除小鼠對脂肪酸的利用顯著減少，脂肪蓄積增加，降解減少，葡萄糖的攝取出現(xiàn)代償性增多，肌肉葡萄糖氧化明顯增強(qiáng)，胰島素抵抗減弱。Atshaves等[22]證實(shí)，L-FABP基因敲除小鼠肝細(xì)胞的線粒體與過氧化物體內(nèi)的脂肪酸?；椭舅幡?氧化顯著降低。Chen等[23]研究表明，L-FABP能調(diào)節(jié)肝細(xì)胞中脂肪酸(FA)的代謝和肝星狀細(xì)胞FA的利用率，并調(diào)控非酒精性脂肪肝纖維化程序。臨床研究顯示，與體檢健康者比較，NASH患者血清L-FABP水平明顯升高，且與炎癥和纖維化程度呈正相關(guān)[24]。因此，L-FABP被視為診斷非酒精性脂肪肝病的血清標(biāo)記物。

4L-FABP與PPARα表達(dá)調(diào)控

L-FABP不僅直接調(diào)節(jié)肝臟脂肪酸的代謝，也可從細(xì)胞脂質(zhì)穿梭至細(xì)胞核與PPARα結(jié)合，間接調(diào)節(jié)脂肪酸在肝細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)與吸收，維持肝臟脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)。Wolfrum等[4]研究表明，L-FABP與PPARα可在肝細(xì)胞核中直接結(jié)合，在脂肪酸激活PPARα過程中作為“信號開關(guān)”，起到配體作用。Schroeder等[25]提出，L-FABP/PPARα是一個(gè)新的脂質(zhì)代謝信號通路，細(xì)胞質(zhì)中L-FABP轉(zhuǎn)移和介導(dǎo)脂類配體至細(xì)胞核中PPARα，從而調(diào)控其基因轉(zhuǎn)錄活性。Hostetler等[26]發(fā)現(xiàn)，L-FABP與PPARα在分子結(jié)構(gòu)上具有高度親和力，在細(xì)胞核中直接發(fā)生作用，調(diào)控LCFA的代謝。Huang等[27]發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)L-FABP的肝細(xì)胞可明顯增加細(xì)胞核對長鏈脂肪酸氧和中鏈脂肪酸的攝入，L-FABP結(jié)合PPARα后，能增強(qiáng)PPAR對長鏈脂肪酸氧化酶(CPT1A、CPT2、ACOX1)的轉(zhuǎn)錄活性，起到調(diào)控細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的利用和代謝，維持體內(nèi)脂肪酸代謝的相對平衡。有研究還發(fā)現(xiàn)，PPARα通過與L-FABP基因啟動(dòng)子區(qū)的過氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件結(jié)合，可直接調(diào)控L-FABP轉(zhuǎn)錄，受體激活PPAR后，可誘導(dǎo)L-FABP基因表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致L-FABP合成增加[28]。以上研究表明，L-FABP與PPARα形成了正反饋調(diào)節(jié)通路，但其具體機(jī)制仍待進(jìn)一步研究。

綜上所述，L-FABP、PPARα與NASH的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。L-FABP在肝細(xì)胞核可直接與PPARα結(jié)合，激活后的PPARα與RXR形成異二聚體，并與靶基因啟動(dòng)子上游的PPRE結(jié)合，激活靶基因，繼而調(diào)節(jié)脂肪酸在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)與吸收，維持肝臟脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)；活化的PPARα也可直接調(diào)節(jié)L-FABP基因表達(dá)，增加L-FABP合成，形成正反饋調(diào)節(jié)通路。進(jìn)一步研究L-FABP/PPARα信號通路的作用機(jī)制，對NASH的診斷和治療具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] Hubscher SG. Histological assessment of non-alcoholic fatty liver disease[J]. Histopathology, 2006,49(5):450-465.

[2] Bj?rnsson E, Angulo P. Non-alcoholic fatty liver disease[J]. Scand J Gastroenterol, 2007,42(9):1023-1030.

[3] Gusdon AM, Song KX, Qu S. Nonalcoholic Fatty liver disease: pathogenesis and therapeutics from a mitochondria-centric perspective[J]. Oxid Med Cell Longev, 2014,2014:637027.

[4] Wolfrum C, Borrmann CM, Borchers T, et al. Fatty acids and hypolipidemic drugs regulate peroxisome proliferator-activated receptors alpha-and gamma-mediated gene expression via liver fatty acid binding protein: a signaling path to the nucleus[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2001,98(5):2323-2328.

[5] Ludwig J, Viggiano TR, Mcgill DB, et al. Nonalcoholic steatohepatitis: Mayo Clinic experiences with a hitherto unnamed disease[J]. Mayo Clin Proc, 1980,55(7):434-438.

[6] Day CP, James OF. Steatohepatitis: a tale of two "hits"[J]. Gastroenterology, 1998,114(4):842-845.

[7] Zhang XQ, Xu CF, Yu CH, et al. Role of endoplasmic reticulum stress in the pathogenesis of nonalcoholic fatty liver disease[J]. World J Gastroenterol, 2014,20(7):1768-1776.

[8] Issemann I, Green S. Activation of a member of the steroid hormone receptor superfamily by peroxisome proliferators[J]. Nature, 1990,347(6294):645-650.

[9] Adeghate E, Adem A, Hasan MY, et al. Medicinal chemistry and actions of dual and pan PPAR modulators[J]. Open Med Chem J, 2011,5(Suppl 2):93-98.

[10] Ip E, Farrell GC, Robertson G, et al. Central role of PPARalpha-dependent hepatic lipid turnover in dietary steatohepatitis in mice[J]. Hepatology, 2003,38(1):123-132.

[11] Poirier H, Niot I, Monnot MC, et al. Differential involvement of peroxisome-proliferator-activated receptors alpha and delta in fibrate and fatty-acid-mediated inductions of the gene encoding liver fatty-acid-binding protein in the liver and the small intestine[J]. Biochem J, 2001,355(Pt 2):481-488.

[12] Motojima K, Passilly P, Peters JM, et al. Expression of putative fatty acid transporter genes are regulated by peroxisome proliferator-activated receptor alpha and gamma activators in a tissue- and inducer-specific manner[J]. J Biol Chem, 1998,273(27):16710-16714.

[13] Schoonjans K, Peinado-Onsurbe J, Lefebvre AM, et al. PPARalpha and PPARgamma activators direct a distinct tissue-specific transcriptional response via a PPRE in the lipoprotein lipase gene[J]. EMBO J, 1996,15(19):5336-5348.

[14] Staels B, Rubenstrunk A, Noel B, et al. Hepatoprotective effects of the dual peroxisome proliferator-activated receptor alpha/delta agonist, GFT505, in rodent models of nonalcoholic fatty liver disease/nonalcoholic steatohepatitis[J]. Hepatology, 2013,58(6):1941-1952.

[15] Mittelman SD, Van Citters GW, Kirkman EL, et al. Extreme insulin resistance of the central adipose depot in vivo[J]. Diabetes, 2002,51(3):755-761.

[16] Neuschwander-Tetri BA, Caldwell SH. Nonalcoholic steatohepatitis: summary of an AASLD Single Topic Conference[J]. Hepatology, 2003,37(5):1202-1219.

[17] Crespo J, Cayon A, Fernandez-Gil P, et al. Gene expression of tumor necrosis factor alpha and TNF-receptors, p55 and p75, in nonalcoholic steatohepatitis patients[J]. Hepatology, 2001,34(6):1158-1163.

[18] Martin GG, Atshaves BP, Mcintosh AL, et al. Liver fatty acid-binding protein gene-ablated female mice exhibit increased age-dependent obesity[J]. J Nutr, 2008,138(10):1859-1865.

[19] Xie Y, Newberry EP, Kennedy SM, et al. Increased susceptibility to diet-induced gallstones in liver fatty acid binding protein knockout mice[J]. J Lipid Res, 2009,50(5):977-987.

[20] Akbal E, Koklu S, Kocak E, et al. Liver fatty acid-binding protein is a diagnostic marker to detect liver injury due to chronic hepatitis C infection[J]. Arch Med Res, 2013,44(1):34-38.

[21] Binas B, Erol E. FABPs as determinants of myocellular and hepatic fuel metabolism[J]. Mol Cell Biochem, 2007,299(1-2):75-84.

[22] Atshaves BP, Mcintosh AM, Lyuksyutova OI, et al. Liver fatty acid-binding protein gene ablation inhibits branched-chain fatty acid metabolism in cultured primary hepatocytes[J]. J Biol Chem, 2004,279(30):30954-30965.

[23] Chen A, Tang Y, Davis V, et al. Liver fatty acid binding protein (L-FABP) modulates murine stellate cell activation and diet-induced nonalcoholic fatty liver disease[J]. Hepatology, 2013,57(6):2202-2212.

[24] Ozenirler S, Degertekin CK, Erkan G, et al. Serum liver fatty acid binding protein shows good correlation with liver histology in NASH[J]. Hepatogastroenterology, 2013,60(125):1095-1100.

[25] Schroeder F, Petrescu AD, Huang H, et al. Role of fatty acid binding proteins and long chain fatty acids in modulating nuclear receptors and gene transcription[J]. Lipids, 2008,43(1):1-17.

[26] Hostetler HA, Mcintosh AL, Atshaves BP, et al. L-FABP directly interacts with PPARalpha in cultured primary hepatocytes[J]. J Lipid Res, 2009,50(8):1663-1675.

[27] Huang H, Mcintosh AL, Martin GG, et al. Inhibitors of fatty acid synthesis induce PPAR alpha-regulated fatty acid beta-oxidative genes: synergistic roles of L-FABP and glucose[J]. PPAR Res, 2013,2013:865604.

[28] Schroeder F, Petrescu AD, Huang H, et al. Role of fatty acid binding proteins and long chain fatty acids in modulating nuclear receptors and gene transcription[J]. Lipids, 2008,43(1):1-17.

(收稿日期：2015-10-14)

中圖分類號：R575.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-266X(2016)08-0098-03

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.08.041

通信作者：邢宇鋒(E-mail： yufeng000729@163.com)

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81403304)；深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目(JCYJ20140408153331804)。