Falk論壇膽汁酸專題討論會速遞

李晶　劉玉蘭

?

·熱點論壇·

Falk論壇膽汁酸專題討論會速遞

李晶劉玉蘭

第203屆Falk論壇暨第24屆國際膽汁酸會議于2016年6月17至18日在德國杜塞爾多夫召開。此次會議的主題是“健康與疾病中的膽汁酸”，分為“肝臟再生與腫瘤形成中的膽汁酸信號”、“肝-腸軸中的膽汁酸信號”、“肝內膽汁酸信號轉導與毒性”、“膽汁酸轉運體在健康和疾病中的作用”以及“作為治療靶點的膽汁酸信號和膽汁酸轉運體”五大話題，內容涵蓋了目前為學界關注的膽汁酸相關的臨床研究、基礎理論及潛在轉化醫學靶點等多個層面的前沿進展，本文將分別就以上內容做一簡介。

一、肝臟再生與發育中的膽汁酸信號

膽汁酸可作為一種信號分子通過激活相關的信號通路在肝臟再生中發揮著重要的調節作用。膽汁淤積是慢性肝病的常見并發癥且往往伴有膽管的增殖和重塑，Hengstler等利用膽管結扎(Bile duct ligation, BDL)模型和雙光子共聚焦顯微鏡的手段觀察到，膽汁淤積時膽管上皮細胞的管腔面通過延展、形成類似溝回樣結構并最終通過“分枝”和“延長”形成新的膽管，但在此過程中并沒有新的Herning管形成。與膽管梗阻時大膽管擴張不同，膽汁淤積時膽管上皮細胞的適應性增殖使小葉間膽管的直徑相對恒定，并不出現小膽管的擴張[1]。Naugler等[2]在肝細胞人源化的小鼠中發現，纖維母細胞生長因子19(Fibroblast Growth Factor 19，FGF19)-Hippo 通路參與了肝臟大小和機體膽汁酸池穩態的調節過程。另一方面，FGF信號也參與了肝臟的再生和腫瘤形成，人類肝細胞癌中 FGF19高水平表達并通過激活其受體FGFR4促進腫瘤細胞的生長。Avila等[3]首次報道了小鼠回腸來源的內源性FGF15(在人類為FGF19)促進慢性炎癥過程中的肝臟纖維化和腫瘤的發生，這一過程與結締組織生長因子( connective tissue growth factor ,CTGF)激活有關。這些研究既是對我們認識膽汁酸信號在生理-病理生理過程中知識的補充，也為我們開發以膽汁酸信號為干預靶點治療膽汁淤積性疾病和腫瘤提供了有力的理論基礎。

二、肝-腸軸中的膽汁酸信號

腸道中的微生態在肝-腸軸以及肝-腸間膽汁酸信號中起著重要的作用，LaRusso 組的工作主要致力于闡述在以原發性硬化性膽管炎(PSC)為代表的膽汁淤積性肝病中包括腸道微生物、微生物代謝和降解產物在內的腸道微生態在膽汁酸代謝中的作用，他們在mdr2(-/-)小鼠中的研究發現，無菌狀態下小鼠呈現出更加嚴重的PSC組織學和血清生化表型，給予小鼠口服腸道微生物代謝生成的次級膽酸——熊去氧膽酸(UDCA)后小鼠的疾病表型好轉，這提示腸道微生態對膽管生理功能維護具有一定的作用，并有可能成為將來治療和監測PSC的潛在靶點[4]。另一組學者發現，腸道細菌通過其膽鹽水解酶(bile salt hydrolase, BSH) 介導了微生物-宿主間脂質代謝的調節并參與了宿主膽固醇代謝和體質量的調控[5]。同樣在脂代謝方面，Frank等研究發現，給予小鼠口服高選擇性腸道法尼醇X受體(FXR)抑制劑Gly-MCA可以改善高脂飲食誘導的肥胖、胰島素抵抗和肝臟脂質沉積，這一過程與抑制腸道神經酰胺合成進而促進脂肪棕色化過程有關[6]。這些研究提示我們，膽汁酸代謝在腸道與肝臟疾病之間扮演了重要的角色，并有可能參與機體代謝穩態的調控。

三、肝內膽汁酸信號轉導與毒性

以原發性膽汁性膽管炎(PBC)和PSC為代表的膽汁淤積性肝病是這一話題關注的重點，日本學者Motoko等在臨床肝臟病理切片中發現，內質網應激的標記物GRP78在PBC患者的膽管上皮細胞表達比對照組升高，提示內質網應激有可能參與了PBC的發生、發展過程。體外研究中，衣霉素(TM)、甘氨鵝脫氧膽酸(GCDC)或棕櫚酸(PA)處理膽管上皮細胞后，內質網應激的標志物顯著上調，而使用UDCA或牛磺熊去氧膽酸(TUDCA)預處理可以抑制內質網應激的發生。 H?ussinger組的研究提示，UDCA及TUDC 對膽汁淤積性肝病的膽管保護作用與TUDCA誘導的整合素 β1-整合素依賴的cAMP信號激活有關[7]。Keitel等[8]發現，在肝臟非實質細胞表達的TGR5參與了抵抗膽汁酸的肝損傷過程。TGR5敲除小鼠模型中，膽酸鹽飼養或膽總管結扎所誘導的膽汁淤積性肝臟損傷明顯加劇，肝細胞和膽管的修復顯著減退，這與臨床PSC患者的肝臟TGR5明顯減少表型一致，提示我們未來可以嘗試以TGR5為靶點開發PSC的治療藥物，此外，FXR-TGR5信號在炎癥性腸病、非酒精性脂肪性肝病、糖尿病以及肥胖的發生、發展中扮演重要角色[9]。

四、膽汁酸轉運體在健康和疾病中的作用

膽汁酸轉運體部分的研究主要集中在代謝綜合征和膽汁淤積性肝病方面。肝細胞基底外側膜攝取結合膽酸的Na+-牛磺膽酸鹽協同轉運多肽(Na+-taurocholate cotransporting polypeptide, NTCP)與乙型肝炎病毒和丁型肝炎病毒感染相關。Slijepcevic等[10]發現，編碼NTCP的基因Slc10a1-/- 小鼠膽汁酸腸-肝循環慢、效率低，這一過程激活了回腸末端的FXR-FGF15信號，促進機體膽固醇代謝的改善?；啬c刷狀緣鈉依賴性膽汁酸轉運體( apical sodium dependent bile acid transporter, ASBT, SLC10A2) 以及有機溶質轉運體(organic solute transporterα/β, OSTα/OSTβ)與 FXR-FGF15/19信號參與了膽管損傷的發生。Dawson等[11]發現，當OSTα/OSTβ缺失時，由于膽汁淤積，腸道上皮細胞發生氧化損傷并出現形態學改變。針對ASBT的研究發現，當遠端回腸FXR 信號激活后，ASBT水平下調，回腸膽酸結合蛋白(ileal bile acid binding proteina, IBAP)以及OSTα/OSTβ表達增加，回腸末端膽汁酸重吸收減少，腸道中的膽汁酸成分改變將影響腸道微生態、增加GLP-1和TGR5的激活，改善機體代謝。此外，多個臨床前研究提示，ASBT抑制劑將有可能通過改善膽汁淤積治療PBC和PSC，并對膽汁淤積相關的腸道損傷和瘙癢有一定的治療作用[12]。

五、作為治療靶點的膽汁酸信號和膽汁酸轉運體

目前臨床已有多種膽汁酸作為藥物使用，有研究發現，給予多囊肝患者或動物模型UDCA治療可通過降低囊壁細胞鈣離子水平并抑制PI3K/AKT/MEK/ERK1/2信號減少囊壁細胞的增殖和囊液產生[13]。側鏈修飾后的UDCA，24-norUDCA具有更好的肝臟靶向性并為膽管上皮提供更好的重碳酸鹽保護，在動物實驗中norUDCA 具有明確的抗炎、抗纖維化作用。體外實驗提示，norUDCA可以抑制抗原呈遞細胞的抗原呈遞過程并減少后續的T細胞活化，減少血清中IL-13和IL-14等促纖維化的Th2細胞因子，正是由于這些功能，norUDCA被學界認為有可能成為治療PBC和PSC的新一代藥物，還可能用于移植后吻合口狹窄。由于norUDCA對膽汁淤積改善明顯，且能減少肝細胞中甘油三酯的沉積并改善肥胖[14]，其亦有可能由于治療肝臟代謝性疾病，目前針對NAFLD/NASH的隨機雙盲安慰劑對照的臨床II期試驗正在進行中。

膽汁酸是通過膽道系統和膽汁代謝聯系肝臟和腸道的小分子，在多種生物學過程中行使“信使”作用，并參與能量代謝、免疫調節甚至腫瘤發生的過程。把腸道-肝臟作為“整體”對待，以膽汁酸及其受體為貫穿腸-肝對話的主線，充分挖掘其作為調節信號的特點，將是未來新藥開發的重要視角，也是讓我們從整體理解膽汁淤積性疾病和代謝性疾病的新的切入點。

[1]Vartak N, Damle-Vartak A, Richter B, et al. Cholestasis-induced adaptive remodeling of interlobular bile ducts. Hepatology, 2016, 63: 951-964.

[2]Naugler WE, Tarlow BD, Fedorov LM, et al. Fibroblast growth factor signaling controls liver size in mice with humanized livers. Gastroenterology, 2015, 149: 728-740 e15.

[3]Uriarte I, Latasa MU, Carotti S, et al. Ileal FGF15 contributes to fibrosis-associated hepatocellular carcinoma development. Int J Cancer, 2015, 136: 2469-2475.

[4]Tabibian JH, O'Hara SP, Trussoni CE, et al. Absence of the intestinal microbiota exacerbates hepatobiliary disease in a murine model of primary sclerosing cholangitis. Hepatology, 2016, 63: 185-196.

[5]Joyce SA, MacSharry J, Casey PG, et al. Regulation of host weight gain and lipid metabolism by bacterial bile acid modification in the gut. Proc Nat Acad Sci USA, 2014, 111: 7421-7426.

[6]Jiang C, Xie C, Lv Y, et al. Intestine-selective farnesoid X receptor inhibition improves obesity-related metabolic dysfunction. Nat Commun, 2015, 6: 10166.

[7]Sommerfeld A, Reinehr R, Haussinger D. Tauroursodeoxycholate protects rat hepatocytes from bile acid-induced apoptosis via beta1-integrin- and protein kinase a-dependent mechanisms. Cell Physiol Biochem, 2015, 36: 866-883.

[8]Keitel V, Reich M, Haussinger D. TGR5: pathogenetic role and/or therapeutic target in fibrosing cholangitis? Clin Rev Allergy Immunol, 2015, 48: 218-225.

[9]Li T, Francl JM, Boehme S, et al. Glucose and insulin induction of bile acid synthesis: mechanisms and implication in diabetes and obesity. J Biol Chem, 2012, 287: 1861-1873.

[10]Slijepcevic D, Kaufman C, Wichers CG, et al. Impaired uptake of conjugated bile acids and hepatitis b virus pres1-binding in na(+) -taurocholate cotransporting polypeptide knockout mice. Hepatology, 2015, 62: 207-219.

[11]Dawson PA. Toxic bile and sclerosing cholangitis: Is there a role for pharmacological interruption of the bile acid enterohepatic circulation? Hepatology, 2016, 63: 363-364.

[12]Quraishi MN, Sergeant M, Kay G, et al. The gut-adherent microbiota of PSC-IBD is distinct to that of IBD. Gut, 2016, pri: gutjnl-2016-311915.

[13]Munoz-Garrido P, Marin JJ, Perugorria MJ, et al. Ursodeoxycholic acid inhibits hepatic cystogenesis in experimental models of polycystic liver disease. J Hepatol, 2015, 63: 952-961.

[14]Trauner M, Halilbasic E, Claudel T, et al. Potential of nor-ursodeoxycholic acid in cholestatic and metabolic disorders. Dig Dis, 2015, 33: 433-439.

(本文編輯：錢燕)

2016-07-05)

100044北京大學人民醫院消化內科