胃促生長素和肥胖抑制素在非酒精性脂肪性肝病發展中的作用

高冰冰，郭宏華

吉林大學中日聯誼醫院 消化內科，長春 130033

隨著人們生活節奏的快速發展，久坐不動的生活方式、缺乏體育鍛煉、高熱量膳食、營養失衡和不健康的飲食習慣，使得非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)發病率不斷升高[1]。據統計[2]，全球NAFLD患病率為25%。中國NAFLD流行病學統計[3]顯示，高齡、男性和代謝障礙是該病發生的高危因素，NAFLD已經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展相關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的發病機制，尋找新的治療方法，規范治療方案尤為重要。

1 NAFLD的發病機制

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

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，FFA)釋放入血，導致肝細胞攝入過多脂肪酸；同時肝臟FFA 氧化能力減弱，導致脂肪肝的生成。肝細胞大量儲存脂肪酸能導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”涉及氧化應激、炎癥、線粒體功能障礙和細胞凋亡，導致肝臟炎癥和纖維化，尤其以氧化應激反應為主要影響因素。機體在高胰島素狀態的影響下，糖的代謝和降解更加紊亂，脂肪酸的合成也增加，導致肝臟內脂質蓄積，損害肝細胞代謝功能，而氧化產物則作為氧化應激反應的誘發因素，進而對肝細胞形成“二次打擊”，導致肝細胞發生炎癥性壞死、纖維化[8]。

除上述被廣泛接受的發病機制以外，近年也涌現出一些新的理論，例如“多擊打假說”，即腸道菌群和內毒素血癥、肝臟內質網應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生[9]。總結了NAFLD中細胞因子、FFA代謝、炎癥和IR之間的復雜因素和相互作用。

2 胃激素與NAFLD

有研究[10]表明，由胃組織產生的相關激素在參與維持能量穩態和肥胖調節中具有多種效應，胃底基因的炎癥相關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后，肝功能得到明顯改善，可能是由于切除胃底后，產生于胃底的相關激素減少所致[11]。因此，胃被認為是導致NAFLD的重要參與者之一。胃作為內分泌器官，促成了疾病的炎癥途徑，并在肥胖和NAFLD的發生中發揮了傳播作用[10]。但目前將胃作為內分泌器官與NAFLD發病機制的相關研究尚少。

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-辛酰化絲氨酸殘基[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，并發揮不同的生理作用[14]。Ghrelin有2種主要循環形式：乙酰化的Ghrelin(AG，約占總Ghrelin的10%)和去酰化的Ghrelin(DAG，占總Ghrelin的90%)[15]。Ghrelin的N端第3位絲氨酸在Ghrelin辛酰基轉移酶(ghrelin-O-acyl transferase，GOAT)的作用下形成Ghrelin的主要活性形式——乙酰基化 Ghrelin(AG)[16]。Ghrelin通過作用于下丘腦弓狀核的黑素皮質素系統短期增加食欲，長期通過增加周圍組織的脂肪導致體質量增加[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)結合，被確認與生長激素釋放和誘導食欲密切相關[12]。實驗[17]證實，將Ghrelin注射至人類和動物體內會激發饑餓感，從而增加食物的攝入量。Ghrelin系統還參與多種生理活動，如調節攝食、體質量、葡萄糖穩態、脂代謝、IR、炎癥和細胞凋亡等[18]。

Ghrelin 在NAFLD中的作用體現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量和TG含量，進而導致肝脂肪變性[19]。AG是 Ghrelin 與 GHS-R1a 結合并發揮生理作用的基礎，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誘導的體外肝葡萄糖產量增加，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是一種細胞內營養感受器，參與調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誘導的肝脂肪生成。PPARγ是脂肪生成、脂肪儲存和脂質代謝的主要調節因子[24]。PPARγ可介導前脂肪細胞的分化和增殖，并促進脂肪合成，以及甾醇調節元件結合蛋白 1(SREBP1)表達，增加引起人類內臟脂肪細胞中脂質堆積。當PPARγ受到抑制后，可減弱Ghrelin的肝脂質沉積作用[22]。Ghrelin還可以通過作用于下丘腦AgRP神經元中的p53來誘導肝脂肪生成，轉錄因子p53不僅是一種腫瘤抑制因子，還是一種代謝調節因子，可在機體應激時激活，作為一種防御機制來抵御惡性轉化[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酶的增加。Ghrelin還可通過上調包括羧化酶、乙酰輔酶A、脂肪酸合成酶和脂蛋白脂肪酶在內的多種脂肪儲存相關酶的表達，直接刺激脂肪堆積。生理情況下，機體通過膽固醇逆向轉運途徑，將外周組織中過量的膽固醇轉運至肝臟，這一過程依賴ATP結合盒轉運體A1和ATP結合盒轉運體G1，而Ghrelin可以下調后者的表達，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鍵酶發揮作用，從而防止與年齡相關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誘導的肝損傷、氧化應激、炎癥和細胞凋亡，并改善脂質代謝。Ghrelin通過上調脂聯素水平，減少FFA和促炎細胞因子，恢復氧化還原狀態，降低炎癥反應，減少TG在肝臟中的積聚[29]。研究[19]發現，在NAFLD誘導期間和模型建立后給予Ghrelin，可以改善小鼠的肝功能，降低轉氨酶水平，減輕氧化應激、炎癥和細胞凋亡，從而恢復NAFLD影響的肝脂肪代謝。Ghrelin系統在調節肝臟自噬中也發揮重要作用。自噬在應激或炎癥條件下被激活，可以調節細胞脂質代謝或改善IR狀態[30]。通常自噬通過脂滴的分解和對溶酶體的動員來調節肝脂質代謝。當處于NAFLD時，自噬會減少或不變，導致異常的肝脂肪變性，并使肝細胞不能適應極端的能量需求，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生。AG觸發的mTOR激活抑制了自噬，而DAG通過激活AMP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[9]，能減輕肝細胞炎性壞死，減少肝氧化應激、轉化生長因子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。研究[32]顯示，血清BChE與血脂譜和IR呈正相關。有學者[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，體質量增加，肝臟重量增加，脂質含量高出1倍，顯示出更高水平的促炎細胞因子(如TNFα)和脂質損傷標志物(如ALT)。近年研究[34]發現的肝表達抗菌肽-2作為Ghrelin受體的內源性拮抗劑，可以有效降低體質量，改善肥胖和血糖穩態，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從大鼠的胃組織產生，也可在人胃黏膜細胞及胃腸間膽堿能神經元中產生[36-37]。Obestatin在胃、十二指腸、空腸分布最集中，回腸較少，結腸無分布，與Ghrelin高度一致[38]。在胃中，產生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，而且在肌間神經節中也有不同程度的表達，其在肌間神經節細胞中的分布為其發揮胃運動和分泌功能提供了有利條件[39]。Obestain與Ghrelin一樣，也作為一種內分泌激素在血液中循環。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穿過血腦屏障。由于目前尚未發現明確的Obestian受體，因此其發揮作用的具體機制仍有待研究[39]。

Obestatin在神經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[41]，可以促進β細胞的增殖和存活，減少炎癥誘導的β細胞凋亡,增加胰島素分泌，預防高脂肪飲食誘導的脂肪組織炎癥和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，調節脂肪細胞功能和骨骼肌生成，誘導心肌保護，并顯示抗炎和免疫調節作用[42]。關于參與這些作用的受體，最初被認為是G 蛋白偶聯受體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]發現，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。人體循環中的Obestatin水平通常與肥胖和糖尿病呈負相關，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還參與血壓調節，并對血管內皮功能產生積極作用，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]對高脂飲食誘導的NAFLD大鼠給予Obestatin后可顯著減輕其肝腫大，逆轉高脂血癥、肝脂質積聚和IR，阻止體質量和攝食的增加；同時提高循環脂聯素水平和總循環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——脂聯素受體2 (adiponectin receptor 2，AdipoR2)，脂聯素激活AMPK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直接通過調節Ghrelin和脂聯素信號或間接通過減少食物攝入量來逆轉和預防NAFLD的發展或進展。

Obestatin可逆轉體質量增加、肝脂肪堆積、肝轉氨酶升高和肝腫大，并消除肝臟中的脂肪空泡化，而且還能逆轉高脂血癥和IR，其通過多個相互關聯的途徑發揮作用[19]：(1)減少IR；(2)增強脂聯素和瘦素肝臟信號轉導；(3)增加總Ghrelin水平并抑制其酰化。Obestatin可能通過增加循環總Ghrelin水平和通過抑制GOAT活動來阻斷Ghrelin乙酰化，從而抑制肝脂肪生成和預防IR[45]，這種抑制可能是由于抑制外周和肝臟IR、增加脂聯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。基于現有發現，Obestatin治療至少可以作為一種保護或逆轉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生活方式和控制代謝及發生并發癥的風險，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)脂肪蓄積和代謝應激；(2)代謝應激后靶向氧化應激、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風險，且并非適用于所有患者，因此對NAFLD病情的改善并不樂觀。當藥物和生活干預效果不佳時，還可以考慮手術治療，如減重手術、肝移植，但手術風險和并發癥難以規避。

目前，尋找副作用最小、能延緩或逆轉疾病進展的新藥物是治療的關鍵。Ghrelin作為一種新發現的內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酰基化，改善IR，抑制炎癥反應，抗肝纖維化和腫瘤，有望成為治療NAFLD的新藥物。Obestain具有調節脂質代謝及抗炎作用，并有預防肝脂肪變性進展的作用，在肝病的早期應用可能有意義。Obsetain可能與NAFLD的低風險相關，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與其相關作用，具有巨大的臨床研究價值和應用前景。

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；郭宏華負責課題設計，指導撰寫論文。