胃促生長素和肥胖抑制素在非酒精性脂肪性肝病發(fā)展中的作用

高冰冰，郭宏華

吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 消化內(nèi)科，長春 130033

隨著人們生活節(jié)奏的快速發(fā)展，久坐不動的生活方式、缺乏體育鍛煉、高熱量膳食、營養(yǎng)失衡和不健康的飲食習(xí)慣，使得非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)發(fā)病率不斷升高[1]。據(jù)統(tǒng)計[2]，全球NAFLD患病率為25%。中國NAFLD流行病學(xué)統(tǒng)計[3]顯示，高齡、男性和代謝障礙是該病發(fā)生的高危因素，NAFLD已經(jīng)超過慢性乙型肝炎成為我國第一大慢性肝病。為有效控制NAFLD高流行趨勢，高效診斷這種常見病，當前需明確與之疾病發(fā)展相關(guān)機制并尋求有效的治療手段。NAFLD不僅引起肝損傷并進展為肝硬化、肝細胞癌，還可以引起心血管疾病、2型糖尿病和惡性腫瘤等肝外疾病發(fā)生，總體病死率較高[4-5]。與乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性肝炎相比，NAFLD相關(guān)肝癌患者的性別差異小、往往無肝硬化背景、AFP陽性率低，臨床上易漏診失治。因此，深入探究NAFLD的發(fā)病機制，尋找新的治療方法，規(guī)范治療方案尤為重要。

1 NAFLD的發(fā)病機制

NAFLD被認為是一種多系統(tǒng)代謝功能紊亂累及肝臟的表現(xiàn)并伴隨有多種并發(fā)癥, 其確切的發(fā)病機制目前尚不完全清楚，但與一系列代謝異常有關(guān)。

1.1 胰島素抵抗(IR) IR是指各種原因使機體對胰島素的敏感性降低，不能有效攝取和利用葡萄糖，代償性分泌過量胰島素導(dǎo)致高胰島素血癥[6]。IR會促進機體脂肪組織降解，使大量的游離脂肪酸(free fatty acid，F(xiàn)FA)釋放入血，導(dǎo)致肝細胞攝入過多脂肪酸；同時肝臟FFA 氧化能力減弱，導(dǎo)致脂肪肝的生成。肝細胞大量儲存脂肪酸能導(dǎo)致線粒體和微粒體氧化超載，加重肝脂肪化[7]。

1.2 “二次打擊”假說 在“二次打擊”學(xué)說[8]中，第1個“打擊”是FFA流向肝臟的增加；第2個“打擊”涉及氧化應(yīng)激、炎癥、線粒體功能障礙和細胞凋亡，導(dǎo)致肝臟炎癥和纖維化，尤其以氧化應(yīng)激反應(yīng)為主要影響因素。機體在高胰島素狀態(tài)的影響下，糖的代謝和降解更加紊亂，脂肪酸的合成也增加，導(dǎo)致肝臟內(nèi)脂質(zhì)蓄積，損害肝細胞代謝功能，而氧化產(chǎn)物則作為氧化應(yīng)激反應(yīng)的誘發(fā)因素，進而對肝細胞形成“二次打擊”，導(dǎo)致肝細胞發(fā)生炎癥性壞死、纖維化[8]。

除上述被廣泛接受的發(fā)病機制以外，近年也涌現(xiàn)出一些新的理論，例如“多擊打假說”，即腸道菌群和內(nèi)毒素血癥、肝臟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和線粒體功能障礙，甚至遺傳因素等多重打擊因素，共同促進了肝脂肪變性和炎癥發(fā)生[9]?？偨Y(jié)了NAFLD中細胞因子、FFA代謝、炎癥和IR之間的復(fù)雜因素和相互作用。

2 胃激素與NAFLD

有研究[10]表明，由胃組織產(chǎn)生的相關(guān)激素在參與維持能量穩(wěn)態(tài)和肥胖調(diào)節(jié)中具有多種效應(yīng)，胃底基因的炎癥相關(guān)基因表達水平與肝病的嚴重程度一致。在NAFLD患者行袖狀胃切除術(shù)后，肝功能得到明顯改善，可能是由于切除胃底后，產(chǎn)生于胃底的相關(guān)激素減少所致[11]。因此，胃被認為是導(dǎo)致NAFLD的重要參與者之一。胃作為內(nèi)分泌器官，促成了疾病的炎癥途徑，并在肥胖和NAFLD的發(fā)生中發(fā)揮了傳播作用[10]。但目前將胃作為內(nèi)分泌器官與NAFLD發(fā)病機制的相關(guān)研究尚少。

2.1 胃促生長素(Ghrelin)與NAFLD 1999年，Kojima等[12]最早提出Ghrelin，用來描述胃中一種具有28個氨基酸的生長激素釋放肽，其具有獨特的N-辛?；z氨酸殘基[13]。Ghrelin主要由胃基底部的胃黏膜層腺體的X/A細胞合成，且廣泛分布于下丘腦、垂體、腎上腺、甲狀腺、肝臟、脂肪組織等諸多臟器，并發(fā)揮不同的生理作用[14]。Ghrelin有2種主要循環(huán)形式：乙?；腉hrelin(AG，約占總Ghrelin的10%)和去?；腉hrelin(DAG，占總Ghrelin的90%)[15]。Ghrelin的N端第3位絲氨酸在Ghrelin辛?；D(zhuǎn)移酶(ghrelin-O-acyl transferase，GOAT)的作用下形成Ghrelin的主要活性形式——乙?；?Ghrelin(AG)[16]。Ghrelin通過作用于下丘腦弓狀核的黑素皮質(zhì)素系統(tǒng)短期增加食欲，長期通過增加周圍組織的脂肪導(dǎo)致體質(zhì)量增加[9]。Ghrelin與其同源受體——生長激素促分泌素受體-1a(growth hormone secretagogue receptor 1a，GHS-R1a)結(jié)合，被確認與生長激素釋放和誘導(dǎo)食欲密切相關(guān)[12]。實驗[17]證實，將Ghrelin注射至人類和動物體內(nèi)會激發(fā)饑餓感，從而增加食物的攝入量。Ghrelin系統(tǒng)還參與多種生理活動，如調(diào)節(jié)攝食、體質(zhì)量、葡萄糖穩(wěn)態(tài)、脂代謝、IR、炎癥和細胞凋亡等[18]。

Ghrelin 在NAFLD中的作用體現(xiàn)在可促進肝臟和脂肪細胞的脂肪合成，主要通過以GHS-R1a依賴的方式增加肝臟中的脂滴數(shù)量和TG含量，進而導(dǎo)致肝脂肪變性[19]。AG是 Ghrelin 與 GHS-R1a 結(jié)合并發(fā)揮生理作用的基礎(chǔ)，也是其通過血腦屏障進入中樞所必需的。AG可增加肝臟葡萄糖輸出，降低胰島素敏感性，從而導(dǎo)致IR[20]。最初DAG被認為是一種不活躍的Ghrelin形式[21]。最新研究[22]表明，DAG可抑制肝細胞葡萄糖釋放并拮抗AG誘導(dǎo)的體外肝葡萄糖產(chǎn)量增加，增加胰島素敏感性。

Ghrelin在NAFLD中的具體作用主要有以下幾種途徑。Ghrelin 通過作用于肝細胞GHS-R1a，激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)及其下游的過氧化物酶增殖物激活受體γ(PPARγ)信號通路，促進肝細胞中脂肪的合成[23]。mTOR是一種細胞內(nèi)營養(yǎng)感受器，參與調(diào)控多種組織的能量平衡[9]，當用雷帕霉素抑制mTOR時，則可降低Ghrelin誘導(dǎo)的肝脂肪生成。PPARγ是脂肪生成、脂肪儲存和脂質(zhì)代謝的主要調(diào)節(jié)因子[24]。PPARγ可介導(dǎo)前脂肪細胞的分化和增殖，并促進脂肪合成，以及甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白 1(SREBP1)表達，增加引起人類內(nèi)臟脂肪細胞中脂質(zhì)堆積。當PPARγ受到抑制后，可減弱Ghrelin的肝脂質(zhì)沉積作用[22]。Ghrelin還可以通過作用于下丘腦AgRP神經(jīng)元中的p53來誘導(dǎo)肝脂肪生成，轉(zhuǎn)錄因子p53不僅是一種腫瘤抑制因子，還是一種代謝調(diào)節(jié)因子，可在機體應(yīng)激時激活，作為一種防御機制來抵御惡性轉(zhuǎn)化[25]。研究[19]證實，p53基因敲除可影響Ghrelin對肝脂肪堆積的作用以及與脂肪儲存相關(guān)酶的增加。Ghrelin還可通過上調(diào)包括羧化酶、乙酰輔酶A、脂肪酸合成酶和脂蛋白脂肪酶在內(nèi)的多種脂肪儲存相關(guān)酶的表達，直接刺激脂肪堆積。生理情況下，機體通過膽固醇逆向轉(zhuǎn)運途徑，將外周組織中過量的膽固醇轉(zhuǎn)運至肝臟，這一過程依賴ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1和ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體G1，而Ghrelin可以下調(diào)后者的表達，促進細胞中膽固醇貯存[26]。另有報道[27]證實，Ghrelin的缺失可以影響TG合成過程中第一步和最后一步關(guān)鍵酶發(fā)揮作用，從而防止與年齡相關(guān)的肝臟重量增加和肝脂肪變性。

Ghrelin對肝臟的作用是雙面的。一方面誘導(dǎo)肥胖并促進NAFLD，另一方面Ghrelin對肝臟炎癥和肝纖維化均有保護作用[28]。Ghrelin可以減輕NAFLD誘導(dǎo)的肝損傷、氧化應(yīng)激、炎癥和細胞凋亡，并改善脂質(zhì)代謝。Ghrelin通過上調(diào)脂聯(lián)素水平，減少FFA和促炎細胞因子，恢復(fù)氧化還原狀態(tài)，降低炎癥反應(yīng)，減少TG在肝臟中的積聚[29]。研究[19]發(fā)現(xiàn)，在NAFLD誘導(dǎo)期間和模型建立后給予Ghrelin，可以改善小鼠的肝功能，降低轉(zhuǎn)氨酶水平，減輕氧化應(yīng)激、炎癥和細胞凋亡，從而恢復(fù)NAFLD影響的肝脂肪代謝。Ghrelin系統(tǒng)在調(diào)節(jié)肝臟自噬中也發(fā)揮重要作用。自噬在應(yīng)激或炎癥條件下被激活，可以調(diào)節(jié)細胞脂質(zhì)代謝或改善IR狀態(tài)[30]。通常自噬通過脂滴的分解和對溶酶體的動員來調(diào)節(jié)肝脂質(zhì)代謝。當處于NAFLD時，自噬會減少或不變，導(dǎo)致異常的肝脂肪變性，并使肝細胞不能適應(yīng)極端的能量需求，最終形成肝損傷[31]。實驗[31]表明，Ghrelin可促進大鼠肝細胞的自噬，改善NAFLD，并可進一步防止細胞損傷發(fā)生。AG觸發(fā)的mTOR激活抑制了自噬，而DAG通過激活A(yù)MP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)抑制mTOR磷酸化而刺激了肝細胞的自噬。AMPK的激活還可以刺激脂肪酸的氧化和酮類的生成，抑制膽固醇生成和甘油三酯的合成，從而抑制NAFLD的發(fā)生[30]。Ghrelin對肝纖維化也有保護作用，其濃度與肝組織纖維化呈正相關(guān)[9]，能減輕肝細胞炎性壞死，減少肝氧化應(yīng)激、轉(zhuǎn)化生長因子β1(主要的肝臟促纖維細胞因子)表達，減少肝星狀細胞積累和基質(zhì)蛋白合成[19]。并且，晚期纖維化患者Ghrelin水平低于輕度纖維化患者[9]。

目前，血清膽堿酯酶(BChE)基因的遺傳變異被認為與肥胖和代謝綜合征相關(guān)。研究[32]顯示，血清BChE與血脂譜和IR呈正相關(guān)。有學(xué)者[9]認為，提高BChE活性作為間接降低Ghrelin活性的方法可能是治療肝病的一種新方法。實驗[33]表明，BChE 基因敲除的小鼠與對照組小鼠相比，血清Ghrelin水平更高，體質(zhì)量增加，肝臟重量增加，脂質(zhì)含量高出1倍，顯示出更高水平的促炎細胞因子(如TNFα)和脂質(zhì)損傷標志物(如ALT)。近年研究[34]發(fā)現(xiàn)的肝表達抗菌肽-2作為Ghrelin受體的內(nèi)源性拮抗劑，可以有效降低體質(zhì)量，改善肥胖和血糖穩(wěn)態(tài)，因此該肽不僅可以作為治療肥胖癥的新靶點，也可以作為治療肝病的新靶點。

2.2 肥胖抑制素(Obestatin)與NAFLD Obestatin是一種胃生長素基因編碼的生物活性多肽，來自于Ghrelin基因的翻譯后處理。Obestatin的C端甘氨酸殘基帶有酰胺化修飾基團，且翻譯后C端的酰胺化作用是其具有生物活性的前提條件[35]。Obestatin從大鼠的胃組織產(chǎn)生，也可在人胃黏膜細胞及胃腸間膽堿能神經(jīng)元中產(chǎn)生[36-37]。Obestatin在胃、十二指腸、空腸分布最集中，回腸較少，結(jié)腸無分布，與Ghrelin高度一致[38]。在胃中，產(chǎn)生Obestatin的細胞通常分布在黏膜的底部和腺體的基底部，其次是黏膜肌層和腺頸[39]。此外，Obestatin不僅在胃黏膜的細胞中表達，而且在肌間神經(jīng)節(jié)中也有不同程度的表達，其在肌間神經(jīng)節(jié)細胞中的分布為其發(fā)揮胃運動和分泌功能提供了有利條件[39]。Obestain與Ghrelin一樣，也作為一種內(nèi)分泌激素在血液中循環(huán)。與Ghrelin不同的是，Obestain在血漿中迅速降解，不能通過飽和的運輸系統(tǒng)穿過血腦屏障。由于目前尚未發(fā)現(xiàn)明確的Obestian受體，因此其發(fā)揮作用的具體機制仍有待研究[39]。

Obestatin在神經(jīng)性厭食癥患者中升高，在肥胖患者中降低，因此，其水平可能反映了肥胖和胰島素敏感性[38]，已被證實可以拮抗Ghrelin對食欲、食物攝入量、胃排空以及生長激素分泌的影響[40]。Obestatin與胰島素敏感性呈正相關(guān)[41]，可以促進β細胞的增殖和存活，減少炎癥誘導(dǎo)的β細胞凋亡,增加胰島素分泌，預(yù)防高脂肪飲食誘導(dǎo)的脂肪組織炎癥和IR。在外周細胞和組織中，Obestain抑制不同細胞類型的凋亡和促進增殖，刺激體外胰島素生成，調(diào)節(jié)脂肪細胞功能和骨骼肌生成，誘導(dǎo)心肌保護，并顯示抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用[42]。關(guān)于參與這些作用的受體，最初被認為是G 蛋白偶聯(lián)受體39，然而許多研究隨后未能證實這一點，因此仍存在爭議。最近研究[43]發(fā)現(xiàn)，在胰腺β細胞和脂肪細胞中，Obestatin與胰高血糖素樣肽1受體結(jié)合，其有利作用可被胰高血糖素樣肽1受體拮抗劑降低，然而具體的作用機制仍未被明確證實。人體循環(huán)中的Obestatin水平通常與肥胖和糖尿病呈負相關(guān)，在胰島細胞中，Obestatin可以刺激細胞增殖和保護促炎癥細胞因子介導(dǎo)的凋亡，表明其可能具有治療糖尿病的潛力。Obestain還參與血壓調(diào)節(jié)，并對血管內(nèi)皮功能產(chǎn)生積極作用，實驗研究[44]表明，Obestain還可以促進心臟保護作用，例如對缺血再灌注損傷的保護作用。

Khaleel等[20]對高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD大鼠給予Obestatin后可顯著減輕其肝腫大，逆轉(zhuǎn)高脂血癥、肝脂質(zhì)積聚和IR，阻止體質(zhì)量和攝食的增加；同時提高循環(huán)脂聯(lián)素水平和總循環(huán)Ghrelin水平，并顯著增加DAG/AG比值[45]。通過作用于其特殊的肝臟受體——脂聯(lián)素受體2 (adiponectin receptor 2，AdipoR2)，脂聯(lián)素激活A(yù)MPK和PPARα來增強葡萄糖的利用和β氧化，并抑制脂肪生成。還可通過作用于Kupffer細胞和肝星狀細胞上的AdipoR1、2，阻止核因子JB移位至細胞核來抑制肝臟炎癥和纖維化[19]。因此，有理由相信，Obestatin直接通過調(diào)節(jié)Ghrelin和脂聯(lián)素信號或間接通過減少食物攝入量來逆轉(zhuǎn)和預(yù)防NAFLD的發(fā)展或進展。

Obestatin可逆轉(zhuǎn)體質(zhì)量增加、肝脂肪堆積、肝轉(zhuǎn)氨酶升高和肝腫大，并消除肝臟中的脂肪空泡化，而且還能逆轉(zhuǎn)高脂血癥和IR，其通過多個相互關(guān)聯(lián)的途徑發(fā)揮作用[19]：(1)減少IR；(2)增強脂聯(lián)素和瘦素肝臟信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；(3)增加總Ghrelin水平并抑制其酰化。Obestatin可能通過增加循環(huán)總Ghrelin水平和通過抑制GOAT活動來阻斷Ghrelin乙?；?，從而抑制肝脂肪生成和預(yù)防IR[45]，這種抑制可能是由于抑制外周和肝臟IR、增加脂聯(lián)素水平等機制直接或間接抑制FFA含量所致[19]，這些理論仍需進一步證實。基于現(xiàn)有發(fā)現(xiàn)，Obestatin治療至少可以作為一種保護或逆轉(zhuǎn)NAFLD的新療法，為未來研究提供方向。

3 治療與展望

目前，NAFLD的治療策略主要是干預(yù)生活方式和控制代謝及發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險，尚無特效藥物。控制飲食和加強運動是改善NAFLD的有效生活方式，但由于難以實現(xiàn)大幅度減重且難以堅持，患者可能合并不能劇烈運動的并發(fā)癥等，因此部分患者也需要藥物治療[46]。藥物治療主要針對4個方面[47]：(1)脂肪蓄積和代謝應(yīng)激；(2)代謝應(yīng)激后靶向氧化應(yīng)激、炎癥和損傷；(3)治療途徑的靶向在腸道；(4)抗纖維化治療。藥物治療僅為對癥治療且存在不良反應(yīng)風(fēng)險，且并非適用于所有患者，因此對NAFLD病情的改善并不樂觀。當藥物和生活干預(yù)效果不佳時，還可以考慮手術(shù)治療，如減重手術(shù)、肝移植，但手術(shù)風(fēng)險和并發(fā)癥難以規(guī)避。

目前，尋找副作用最小、能延緩或逆轉(zhuǎn)疾病進展的新藥物是治療的關(guān)鍵。Ghrelin作為一種新發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性促生長激素釋放肽，不僅能促進生長激素釋放、增加食欲，還可以通過抑制 GOAT 或使用 GHS-R 拮抗劑抑制 Ghrelin?；纳艻R，抑制炎癥反應(yīng)，抗肝纖維化和腫瘤，有望成為治療NAFLD的新藥物。Obestain具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝及抗炎作用，并有預(yù)防肝脂肪變性進展的作用，在肝病的早期應(yīng)用可能有意義。Obsetain可能與NAFLD的低風(fēng)險相關(guān)，仍需進一步探討。因此，胃激素可作為治療NAFLD的新靶點，進一步研究Ghrelin及Obestain與其相關(guān)作用，具有巨大的臨床研究價值和應(yīng)用前景。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：高冰冰負責資料收集與分析，撰寫、修改論文并最后定稿；郭宏華負責課題設(shè)計，指導(dǎo)撰寫論文。