茍小軍，高珊珊，曹健美

(1.上海市寶山區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院中心實驗室，上海 201999； 2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，陜西 咸陽 712046；3.上海中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，上海201203)

核受體超家族成員孕烷X受體(pregnane X receptor，PXR)是一個配體激活型轉(zhuǎn)錄因子[1]，在肝臟和腸道組織中高表達(dá)，在肝臟功能中起著至關(guān)重要的作用[2]。核受體之間存在相同的結(jié)構(gòu)域，包括N端活化結(jié)構(gòu)域、鉸鏈區(qū)、C端活化結(jié)構(gòu)域、DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和配體結(jié)合域[3]。PXR的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域由2個鋅指結(jié)構(gòu)組成，在同源二聚和異源二聚作用中扮演重要角色，而其配體結(jié)合域則具有明顯的種屬差異，人類和小鼠的配體結(jié)合域序列只有80%相似，配體結(jié)合域序列的差異導(dǎo)致了不同種、屬之間PXR配體活化的差異；此外，與其他核受體不同，PXR的配體結(jié)合域是由三層螺旋和五股折疊形成的特殊的球形配體結(jié)合腔，這種柔性配體結(jié)合腔使得PXR能夠廣泛的匹配[4]。PXR是一個公認(rèn)的外源性物質(zhì)受體，但目前已知PXR也是同等重要的內(nèi)源物質(zhì)受體。核受體是葡萄糖代謝、膽汁酸代謝、能量消耗以及肝炎、肝纖維化和肝細(xì)胞增殖等主要代謝過程的配體激活轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，核受體在調(diào)節(jié)多種重要的肝臟代謝途徑中發(fā)揮重要作用，因此核受體是肝臟生理學(xué)和病理生物學(xué)的重要參與者，并為代謝性、膽汁淤積性肝疾病及其并發(fā)癥肝硬化和肝癌等的潛在治療提供新的治療途徑[5]?，F(xiàn)就PXR在肝臟疾病中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 PXR的激活作用

研究顯示，PXR激活可以調(diào)節(jié)體內(nèi)葡萄糖代謝、脂質(zhì)代謝、類固醇內(nèi)分泌穩(wěn)態(tài)、膽酸和膽紅素去毒化、骨礦物質(zhì)平衡和免疫炎癥反應(yīng)等[6]。由于哺乳動物肝臟有許多重要功能，特別是代謝和異種生物解毒功能，肝臟保持恒定大小和質(zhì)量的能力對機(jī)體生存至關(guān)重要。肝臟在發(fā)育過程中達(dá)到預(yù)先設(shè)定的大小，在成熟和衰老過程中動態(tài)維持。此外，肝臟會根據(jù)生理和病理刺激來調(diào)節(jié)自身的大小。激活PXR可誘導(dǎo)藥物的首次通過代謝和外排，激活PXR也可能引起藥物不良反應(yīng)或藥物治療失敗，因此為了減少不良反應(yīng)或提高治療效果，需要先找出PXR拮抗劑[7]。

Yes-相關(guān)蛋白(Yes-associated protein，YAP)是肝臟大小的調(diào)節(jié)因子，可快速調(diào)控肝臟生長開關(guān)[8]。研究PXR的生理作用發(fā)現(xiàn)，PXR與YAP信號通路相互作用，而YAP信號通路對PXR-誘導(dǎo)的肝臟增大至關(guān)重要[2]。在基因檢測報告中，配體激活的PXR增強(qiáng)了YAP介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄，而YAP的過表達(dá)抑制了PXR依賴的基因轉(zhuǎn)錄；在人類和小鼠之間的這些轉(zhuǎn)錄作用中沒有觀察到明顯的物種差異；此外，在人肝癌和原代肝細(xì)胞樣細(xì)胞中，YAP抑制了肝臟富集的轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，包括肝細(xì)胞核因子4α、PXR和組成型雄激素受體(constitutive androgen receptor，CAR)及其靶基因；這些結(jié)果表明，YAP參與PXR誘導(dǎo)的肝肥大，并且YAP激活干擾與各種肝功能相關(guān)的基因表達(dá)[9]。PXR活化在人類細(xì)胞模型以及體外和體內(nèi)小鼠模型中可引起肝臟脂質(zhì)蓄積，腸道PXR信號被激活，可誘導(dǎo)血脂異常和腸膽固醇的積累，同時肝臟PXR信號的激活促進(jìn)高膽固醇血癥和肝臟脂質(zhì)積累的發(fā)生[10]。有實驗證明，PXRnull小鼠對抗生素治療沒有正常反應(yīng)，表達(dá)人類PXR的轉(zhuǎn)基因動物出現(xiàn)了生長遲緩、肝大和肝毒性，表明PXR持續(xù)激活對肝臟有較大的不利影響[11]。PXR通過激活YAP信號通路調(diào)控肝臟大小和肝細(xì)胞的作用，并且YAP激活會干擾富含肝臟的全轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，從而干擾藥物代謝酶，這些均表明，PXR作為潛在的治療靶點為促進(jìn)肝臟修復(fù)提供了臨床相關(guān)的依據(jù)。

2 PXR參與的肝病發(fā)生機(jī)制

2.1PXR受體在慢性肝腸疾病中調(diào)節(jié)細(xì)菌易位的作用 PXR的主要功能是激活編碼藥物代謝和藥物轉(zhuǎn)運酶的基因，其作為一個傳感器可監(jiān)測任何變化的外源化合物和內(nèi)源性細(xì)菌的水平；另外，PXR是一種配體激活的轉(zhuǎn)錄因子和核受體，在內(nèi)臟-肝軸上廣泛表達(dá)，PXR與引起細(xì)菌易位的各種機(jī)制的調(diào)控有著復(fù)雜的關(guān)系，而病理水平的細(xì)菌易位是慢性肝病進(jìn)展的主要驅(qū)動因素[12]。PXR是維持腸道微生物群與腸黏膜內(nèi)環(huán)境之間穩(wěn)態(tài)的一個組成部分，缺乏PXR，腸道微生物群干擾腸上皮的完整性，表現(xiàn)出明顯的上皮“滲漏”現(xiàn)象，“滲漏”能促進(jìn)細(xì)菌易位，導(dǎo)致腸道惡性腫瘤的發(fā)生[13]。PXR屬于配體依賴性調(diào)節(jié)靶基因的核受體亞家族，可在活化后調(diào)節(jié)各種藥物的代謝酶和轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)，影響臨床藥物的療效和耐藥性；PXR通過調(diào)節(jié)肝臟中脂質(zhì)和糖的代謝來影響肝臟疾病的發(fā)生和發(fā)展，并可用作藥物篩查和治療肝臟疾病的潛在藥物靶點[14]。

2.2PXR介導(dǎo)的肝損傷機(jī)制 肝臟在轉(zhuǎn)化和清除外來物質(zhì)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，肝臟連續(xù)接觸外源性藥物時，有可能會導(dǎo)致肝功能受損，這種情況被稱為藥物性肝損傷。肝毒性根據(jù)臨床表現(xiàn)可分為三大類，即肝細(xì)胞損傷(肝細(xì)胞特異性損傷所致)、膽汁淤積損傷[膽管上皮細(xì)胞和(或)膽汁泵特異性損傷所致]和混合損傷?？傊螕p傷的臨床意義與血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶或總膽紅素水平有關(guān)，臨床化學(xué)檢測可顯示肝生化和功能概況[15]。炎癥負(fù)荷是許多肝病的主要細(xì)胞事件，藥物的整體清除能力下降，而PXR和CAR是編碼藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運體基因的兩個主要調(diào)控因子，可以隨意識別多種結(jié)構(gòu)多樣的化合物，尤其是異種生物[16]。有研究表明，PXR激活后可加速肝臟攝取非酯化脂肪酸，減少肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1α(一種關(guān)鍵的脂肪酸β-氧化酶)的表達(dá)，并抑制脂肪酸β-氧化，與PXR作用相反，CAR激活后會抑制肝臟脂質(zhì)的生成，同時增加脂肪酸的氧化，改善肥胖和胰島素抵抗[17]。過氧化物酶體增殖物激活受體α和PXR相互作用，兩種化合物均可誘導(dǎo)脂肪變性相關(guān)基因的表達(dá)和細(xì)胞三酰甘油的積累[18]。PXR激活細(xì)胞色素P450(CYP)酶以抵抗由二級膽汁酸引起的肝損傷，在臨床用藥的情況下，PXR介導(dǎo)的CYP3A4酶蛋白表達(dá)變化可能導(dǎo)致組合藥物的功效降低，甚至喪失[19]。PXR激活的致敏作用是由PXR誘導(dǎo)CYP3A和肝臟氧化應(yīng)激增加引起的，通過消融或藥物抑制CYP3A、用氧化劑N-乙酰半胱氨酸酰胺治療或P拮抗劑治療，PXR的致敏性減弱，表明創(chuàng)傷患者不可避免地使用PXR激活藥物有可能加重失血性休克引起的肝損傷，但這種損傷可以通過聯(lián)合使用抗氧化劑、CYP3A抑制劑或PXR拮抗劑來減輕[20]。

3 PXR治療不同類型肝病

3.1PXR治療膽汁淤積性肝病 膽汁酸通過肝臟中膽固醇的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生，它們不僅可以作為脂質(zhì)和脂溶性維生素的消化促進(jìn)劑，還可以作為幾種核受體的信號分子，調(diào)節(jié)多種生物過程(包括脂質(zhì)、葡萄糖和能量代謝、解毒和藥物代謝、肝臟再生以及癌癥)。核受體包括PXR、尼醇X受體、維生素D受體和小異聚體配偶體等，構(gòu)成膽汁酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的組成部分[21]。膽汁酸的生理功能是幫助脂肪和脂溶性維生素吸收和運輸，并參與膽固醇體內(nèi)平衡的調(diào)節(jié)，由一系列酶促反應(yīng)產(chǎn)生的初級膽汁酸進(jìn)入膽囊并與膽汁分泌一起儲存[22]。肝細(xì)胞和肝內(nèi)外膽管異?？梢鹉懼判拐系K，膽汁回流至血液，進(jìn)而誘發(fā)膽汁淤積性肝損傷，導(dǎo)致肝小葉結(jié)構(gòu)損傷和功能紊亂，長期的膽汁淤積最終會導(dǎo)致肝硬化，甚至肝衰竭[23]。作為內(nèi)源性配體，PXR在膽汁形成、膽汁脂質(zhì)分解以及吸收促進(jìn)中起重要的生理作用；作為靶點，PXR可預(yù)防膽汁淤積，PXR可通過調(diào)節(jié)膽汁酸的轉(zhuǎn)運阻止膽汁的淤積，因為PXR激活后可阻止膽汁淤積，所以可以使用PXR激動劑治療人類膽汁淤積性肝病[24]。

3.2PXR與非酒精性脂肪性肝病 非酒精性脂肪性肝病是一種與胰島素抵抗和遺傳易感性密切相關(guān)的代謝應(yīng)激性肝損傷[25]，它正在影響西方國家一般人口的1/3，主要與不健康的生活方式有關(guān)[26]。非酒精性脂肪性肝病包括一系列肝臟病變過程，從非酒精性脂肪肝到非酒精性脂肪性肝炎、肝纖維化和肝硬化，最終可能發(fā)展為肝細(xì)胞癌[27]。具體的發(fā)病機(jī)制導(dǎo)致不同的病因和病理階段，“二次打擊”理論已被大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)識，第一次攻擊主要是指肝細(xì)胞中脂質(zhì)的積累，該階段的特征是肝細(xì)胞脂肪變性簡單，通常是可逆的；繼發(fā)性發(fā)作主要包括氧化應(yīng)激、腫瘤壞死因子-α和其他細(xì)胞因子炎性損傷以及肝星狀細(xì)胞活化，導(dǎo)致肝細(xì)胞炎癥性壞死和纖維化[28]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，PXR激活劑Rif短期傳遞至肝星狀細(xì)胞可顯著抑制纖維化相關(guān)基因的表達(dá)，而長期傳遞可減少星狀細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)分化，顯示出PXR依賴性效應(yīng)，表明PXR可能是抗纖維化治療的潛在目標(biāo)[29]。PXR最開始被認(rèn)為是一種核受體，用來調(diào)節(jié)藥物的代謝，隨著研究的不斷深入，原來的定義已經(jīng)被替換。PXR基因過表達(dá)小鼠與野生型和PXR基因剔除小鼠相比，PXR基因過表達(dá)小鼠顯著增多了肝臟三酰甘油的積累，其機(jī)制主要表現(xiàn)在3個方面，即PXR加強(qiáng)脂肪酸的合成；PXR加強(qiáng)脂肪酸合成酶以及ATP檸檬酸裂解酶的轉(zhuǎn)錄；PXR加速肝細(xì)胞攝取非酯化脂肪酸[30]。PXR的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)在外源性藥物代謝和內(nèi)源性脂質(zhì)及膽汁酸代謝中均發(fā)揮重要作用[31]。PXR主要通過調(diào)節(jié)細(xì)胞色素酶CYP3A基因的表達(dá)來抵抗外源性物質(zhì)引起的肝損傷[32]。

4 小 結(jié)

肝臟是異生生物轉(zhuǎn)化和營養(yǎng)穩(wěn)態(tài)的重要器官，PXR和CAR是參與異生物質(zhì)代謝以及運輸?shù)幕騕33]。PXR和CAR的發(fā)現(xiàn)為藥物和其他外源化合物調(diào)節(jié)外源酶及轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)提供了重要的分子基礎(chǔ)[13]。PXR主要存在于肝臟和腸道，參與外源性和內(nèi)源性反應(yīng)，CAR主要存在于肝臟和小腸，與PXR共享一些常見的配體，并且有重疊的靶基因和功能。PXR和CAR均可以被細(xì)胞色素CYP家族成員誘導(dǎo)表達(dá)，并發(fā)生解毒反應(yīng)[34]。肝臟PXR激活后可加重胰島素抵抗，增加脂質(zhì)生成并減少脂肪酸的氧化，CAR激活后會抑制肝臟脂質(zhì)的生成，同時增加脂肪酸的氧化，改善肥胖和胰島素抵抗。在治療肝臟疾病時，PXR和CAR激活劑共同使用可取得較好的療效[35]。因此，未來PXR在治療肝病方面將會發(fā)揮至關(guān)重要的作用。