非酒精性脂肪性肝病分子生物學發病機制研究進展

【關鍵詞】 非酒精性；肝病；分子生物學；發病機制

文章編號：1003-1383(2008)03-0347-03中圖分類號：R 575；R 392.11文獻標識碼：A

非酒精性脂肪性肝病 (nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD)是以無過量飲酒史(酒精攝入量＜20 g/d)以及肝細胞脂肪變性、氣球樣變、彌散性肝小葉輕度炎癥和(或)肝中央靜脈、肝竇周圍膠原沉積等為臨床病理特點的慢性肝臟疾病［1］，它包括單純性脂肪肝 (nonalcoholic fatty liver，NAFL)、脂肪性肝炎(nonalcohlic steatohepatitis，NASH)、脂肪性肝硬化(fatty liver cirrhosis，FLC)三種類型。NAFLD已成為導致轉氨酶異常的首要病因，并且有部分患者進展到終末期肝病，部分患者甚至與肝臟腫瘤有關。目前我地區NAFLD的發病正在逐漸上升［2］，本病的發病原因尚不完全清楚，認為其發生與胰島素抵抗、氧應激反應和脂質過氧化物質的代謝失衡有關［3］。本文就該病近幾年來其分子生物學方面的一些研究進展綜述如下。

1.氧自由基對肝細胞的損害作用

患者由于甘油三脂在肝細胞內蓄積，大量的游離脂肪酸（FFA）在線粒體內氧化，產生了過多的超氧陰離子和活性氧物質 (reactive oxygen species，ROS)，使抗氧化物質耗竭，過量的過氧化氫 (H2O₂)和氫氧根離子 (OH-)損傷肝臟細胞的線粒體和細胞膜，使肝細胞正常生長停滯，炎癥變性，最終導致肝細胞變性壞死而引起臨床癥狀［4］。氧是生物維持活性的必要元素，但其在代謝過程中形成的中間產物ROS，與生物膜的磷脂、酶和膜受體相關的多價不飽和脂肪酸及核酸等大分子物質發生脂質過氧化反應，結果使細胞膜的流動性和通透性發生障礙，引起細胞功能失調甚至破裂、死亡。機體在正常生理狀態下，具有完善的抗氧化機制，包括超氧化物歧化酶(SOD)等酶類和谷胱甘肽(GSH)等非酶類活性氧清除劑?，F代研究認為，活性氧增多和活性氧清除劑減少是NAFLD的重要發病機制［5］。線粒體是脂肪酸進行β-氧化和三羧酸循環、ATP合成和ROS形成的主要場所，線粒體在氧化脂肪和其他燃料供給大多數細胞 ATP時，快速形成 ROS，盡管在這一過程中部分電子可與呼吸鏈上的半醌自由基反應形成超氧陰離子(O₂)、過氧化氫 (H2O₂ )和氫氧根離子 (OH-)等氧自由基，其中超氧陰離子是最重要的毒性氧類產物，但細胞內的抗氧化劑可以清除之，避免其所致的氧化應激和脂質過氧化［7］。線粒體是 ROS形成的主要部位，線粒體電子轉運系統可消耗細胞90％的氧。大量的ROS可直接或間接通過改變線粒體膜通透性轉變孔 (MPTP)的開關，導致細胞凋亡和壞死［8］。 ROS可氧化不飽和脂肪酸導致脂質過氧化，所形成的脂質過氧化物 (LPO)可使部分非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者發生 mtRNA缺失、復制錯誤、修復障礙和斷裂，并造成其呼吸鏈復合物活性降低［4］。DNA對氧應激很敏感，線粒體的DNA(mtRNA)的氧化損傷敏感性比核DNA高達10～16倍，這是由于mtRNA缺乏組蛋白保護、線粒體修復程序不完整以及 mtRNA相似呼吸鏈(該鏈是細胞內 ROS的主要來源)的缺乏［6］。研究發現，大部分NAFLD患者的大部分肝臟 mtRNA均有缺損，造成呼吸鏈復合物活性降低，同時，線粒體缺乏過氧化氫酶，該酶是唯一作用于GSH過氧化氫毒性作用的酶，線粒體不僅是氧應激的源頭，而且是 ROS作用的靶，大量的ROS促成線粒體功能障礙［8］。LPO還可與線粒體蛋白反應形成復合物，抑制電子沿著呼吸鏈的傳遞，使氧自由基形成顯著增多，進而加重線粒體損傷［6］。

2.腫瘤壞死因子(TNF-α) 與NAFLD

機體的氧應激反應產生過多的TNF-α可以誘導肝臟成纖維細胞、平滑肌細胞、血管內皮細胞、粒細胞和巨噬細胞產生集落刺激因子(GM-CSF)，從而影響機體的炎癥反應和脂質代謝［9］。TNF-α與早期非酒精性脂肪性肝病損傷有密切關系。有報道，NAFLD患者循環中TNF-α水平增高，且TNF-α與肝臟損傷的生化指數相關［10］。人們應用逆轉錄聚合酶鏈反應在大鼠非酒精性肝病模型的研究中發現，肝內TNF-α mRNA增高的水平與肝臟病理損傷的程度相關，同時發現，抗TNF-α抗體可以明顯減輕非酒精性脂肪性肝病大鼠的肝臟炎癥和肝細胞壞死病變，但對肝脂肪變性無影響［11］。對離體人肝胚細胞瘤細胞進行細胞毒性實驗發現，TNF-α可以使該細胞生存力下降，這種作用與TNF-α抗體引起細胞凋亡有關，抗TNF-α抗體可以減輕TNF-α的細胞毒性作用［12］。以上研究說明，TNF-α在NAFLD的發病中起一定作用。

3.白介素(Interleuldn，IL) 與NAFLD

近年來有研究表明，不同的枯否氏細胞的功能狀態可加重或減輕NAFLD的肝損傷，因此認為其在NAFLD的發病中起重要作用，為此，枯否氏細胞的功能狀態在NASH發病機制中的作用也日益受到關注。人們發現NAFLD不但循環中 IL-la和 IL-6水平顯著增高，而且兩者的濃度與肝臟損傷的嚴重程度呈高度相關趨勢［13］。采用逆轉錄聚合酶鏈反

應研究發現，給大鼠過量的脂肪灌胃2周或 4周，其肝臟內 IL-la mRNA水平增高。喂飼過量的脂肪16周的大鼠肝內枯否氏細胞產生的 IL-6 mRNA水平較對照組增加4倍。因此認為NAFLD中IL-la和IL-6的增高可能與 IL-la、IL-6轉錄水平增高有關［14］。IL-6可以刺激培養的人皮膚纖維母細胞合成膠原。有人發現，枯否氏細胞 IL-6 mRNA表達的增高與NAFLD纖維化形成有關，提示NAFLD中枯否氏細胞起源程序 IL-6可能有促進膠原形成的作用［13］。另外，離體的 IL-la、IL-6細胞毒性實驗發現，單獨或聯合將 IL-la或(和)IL-6作用于肝炎細胞不會引起細胞毒性反應［14］。目前，關于 IL-la、IL-6在NAFLD發病中的作用途徑還在研究中。

4.轉化生長因子-β(TGF-β)與NAFLD

TGF-β廣泛存在于哺育動物所有組織中，以血小板和骨組織中表達水平最高。在人體內存在 TGF-β1、2、3三種異構體。TGF-β起著調節細胞生長和分化的作用［15］。NAFLD患者，肝內TGF-β主要來源于枯否氏細胞。目前認為，TGF-β在NAFLD的主要作用是通過誘導細胞外基質的形成，抑制細胞外基質降解，導致肝纖維化形成［16］。從脂肪性肝纖維化大鼠肝臟分離得到的枯否氏細胞作用于肝星狀細胞，可以發現肝星狀細胞產生膠原。為了進一步證實TGF-β的作用，將抗TGF-β IgG預先與枯否氏細胞一起培養，然后去除多余的IgG，此時枯否氏細胞刺激肝星狀細胞產生膠原的作用被抑制，表明脂肪性肝損傷中枯否細胞產生TGF-β是促進膠原形成的重要細胞因子［17］。另外，離體培養的肝竇內皮細胞上的受體可與TGF-β快速結合。肝竇內皮細胞上這種高親和力受體的存在可能是TGF-β作用的重要途徑［18］。研究顯示，增殖細胞核抗原(PCNA)單克隆抗體，停滯于G1／S期的肝竇內皮細胞數量與NAFLD的嚴重程度明顯相關。TGF-β通過與肝竇內皮細胞受體結合抑制其增殖，使其分化為平滑肌樣細胞，后者在肝纖維化中起一定的作用。肝竇內皮細胞增殖抑制還可能通過產生另一些中間介質刺激肝星狀細胞分泌細胞外基質。人體內三種形式的TGF-β在NAFLD中均增高，并且隨病變嚴重程度而增加，其mRNA表達水平明顯增高。肝內TGF-β二聚體具有生物活性，還原劑可使二聚體分離，活性完全喪失，酸性微環境對于激活TGF-β有著重要意義。枯否氏細胞可能首先分泌非活性TGF-β，后者在細胞外或靶細胞表面激活，轉化為活性形式的TGF-β而發揮作用［19］。

此外，本病還受遺傳、環境、免疫和藥物等因素影響，總之，NAFLD的發病機制具有多樣性，仍有廣闊的研究空間。我們堅信隨著對本病研究的不斷深入，其發病機制將會得到進一步的闡明，并為其有效的防治提供措施。

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(收稿日期：2008-02-21 修回日期：2008-06-10)

(編輯：潘明志)