酒精性脂肪肝的線粒體作用機制研究進展

曹家豪，彭 越，段佳琪，劉橋松，劉啟玲，，秦緒軍，

（1．陜西中醫藥大學公共衛生學院，陜西 咸陽 712046；2．空軍軍醫大學軍事預防醫學系軍隊健康教育與管理教研室，陜西 西安 710032）

據報道，在2016年全球約280萬死亡病例（占所有死亡人數的5.3%）與飲酒密切相關，超過了高血壓和糖尿病的總和，占全球15～49歲人群死亡數的近16%。酒精性肝病（alcoholic liver disease，ALD）是指長期大量飲酒所導致的一系列復雜且廣泛的肝臟病變，其范圍可從單純脂肪變性逐漸發展到更為嚴重的肝臟損傷，包括酒精性脂肪肝、酒精性脂肪性肝炎、酒精性肝炎、酒精性肝纖維化和肝硬化，最終導致肝臟衰竭或肝細胞癌。

當飲酒導致肝內脂肪含量超過肝臟總質量的5%時，即被診斷為酒精性脂肪肝（alcoholic fatty liver disease，AFLD）。以往報道，95%以上的慢性飲酒者均患有AFLD，它作為肝臟對急性、慢性或急慢性飲酒的一種最常見的早期反應，其主要特征表現為不同程度的肝細胞脂肪變性。在組織病理學上，脂肪變性是由肝細胞質中所含脂滴的百分比來定義的，其嚴重程度可作為ALD不同階段的早期預測因素。由于AFLD無明顯的臨床癥狀且具有可逆的組織學變化的特點，長期以來一直被認為是一種良性疾病。然而，越來越多的證據表明，肝細胞脂肪變性程度加重會使得肝臟更容易遭受藥物或毒素，尤其是內毒素的侵害，而這被認為參與了ALD晚期的發病機制。因此，AFLD作為全球主要的公共衛生健康問題和潛在的病理條件是阻止或延緩晚期ALD發生或發展的最佳階段，充分了解酒精如何誘導肝細胞脂肪變性可能是預防AFLD進展到后期的關鍵。

線粒體作為一種高度動態的細胞器，對細胞生理學至關重要。它不僅是細胞內氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，OXPHOS）和合成三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）的主要場所，同時還是內源性活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成的主要部位，與能量代謝紊亂相關疾病，如AFLD緊密聯系。眾多證據表明，當生物體暴露于酒精等其他有毒物質的條件下，或處于氧化應激（oxidative stress，OS）等病理狀態時，通常可觀察到肝臟線粒體功能受到抑制，如ATP水平下降、ROS生成增多和脂肪酸β氧化能力減弱。目前已證實，在慢性乙醇暴露條件下，機體通過細胞色素P450（CYP450）家族介導乙醇代謝。其中，CYP2E1作為細胞內ROS生成的重要誘導劑，主要在肝細胞滑面內質網（smooth endoplasmic reticulum，sER）中表達，但也有一部分定位于肝臟線粒體中。CYP2E1在肝內不同細胞間的表達水平可能對AFLD的發生和/或發展起到十分重要的作用。這可能是由于ER和線粒體中兩種CYP2E1亞型之間的調控方式、底物和酶的Km值不同，以此造成不同程度的線粒體功能障礙。然而，存在于線粒體的CYP2E1是否可能對AFLD中的線粒體功能障礙產生更顯著的影響尚不完全清楚。此外，乙醇還可以通過抑制負責編碼線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）的相關蛋白質亞基的合成，影響肝臟中線粒體的氧化磷酸化，進而促進線粒體內ROS生成，并最終導致線粒體功能障礙。這種對線粒體功能的影響會直接或間接損害肝內脂肪酸（fatty acids，FAs）的氧化清除能力，進而干擾肝臟脂質代謝，導致脂質異常累積。過去，研究者在了解AFLD的發病機制方面取得了重大進展，但與AFLD相關的一些潛在機制尚不完全清楚。本文從酒精誘導肝臟線粒體氧化應激、線粒體β氧化、線粒體自噬、缺氧和線粒體靶向抗氧化劑等角度綜述了與AFLD相關的潛在發病機制。

1 酒精代謝途徑及其代謝產物

酒精學名乙醇，是一種極性分子物質，既溶于水也溶于脂質。當它被機體攝入后，一小部分通過胃黏膜中的乙醇脫氫酶（alcohol dehydrogenase，ADH）代謝，這一過程被稱為首過消除。剩余大多數則被腸黏膜迅速吸收，并通過門靜脈系統到達肝臟。

飲酒后，肝臟是清除乙醇及其有毒代謝物乙醛的主要場所，其中約90%的乙醇在肝臟內被機體氧化清除，剩余約10%通過肺（氣體交換）、皮膚（汗液蒸發）、腎臟（尿液排出）和胰腺被相繼消除。乙醇首先會被肝細胞胞漿中的ADH氧化為乙醛，然后再通過乙醛脫氫酶（acetaldehyde dehydrogenase，ALDH）進一步代謝。在ALDH的19個亞型中，存在于線粒體基質的ALDH2對乙醛的氧化最為重要，即乙醛主要在線粒體內被代謝為無毒的乙酸，最終進入三羧酸循環。在該過程中，氧化型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）作為乙醇和乙醛的輔助因子，在接受氫后會轉化為還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。剩余一小部分乙醇能夠與HO共同被肝細胞過氧化物酶體中的過氧化氫酶（catalase，CAT）催化，這種含血紅素的CAT通常在催化HO轉化為水的同時，也能將乙醇氧化成為乙醛。此外，在慢性飲酒的條件下，乙醇還可以通過另一個途徑交替代謝，即微粒體乙醇氧化系統（MEOS）。MEOS不同于其他乙醇代謝系統（如ADH和CAT），其關鍵成分是具有調節肝臟內多種內源性和外源性化合物生物轉化作用的CYP450家族。該家族包含眾多亞型（如CYP1A2、CYP3A4、CYP2E1等），它們氧化乙醇的能力各不相同。其中，CYP2E1能夠在氧氣和NADPH存在的條件下通過氧化還原反應將乙醇代謝成乙醛，從而消耗NADPH，生成NADP。正常情況下，肝臟內ADH可能是乙醇代謝的主要途徑，然而當血液和組織液中乙醇濃度較高或自身處于長期慢性飲酒狀態時，其他兩種酶系統也開始參與代謝。

2 乙醇與線粒體ROS

2.1 ROS概述

ROS是在正常和病理條件下或暴露于環境或外源性化學物時，由氧氣不完全還原產生的具有高度反應活性的含氧分子，在細胞中刺激相關信號通路以響應細胞內外環境的變化。ROS主要包括自由基氧化劑（即至少有一個自由電子），如超氧陰離子（O）、羥基自由基（·OH）和過氧化物（ROO·）等；以及非自由基氧化劑，如過氧化氫（HO）、有機氫過氧化物（ROOH）和單線態氧（O）等。

ROS水平的降低或升高可能會產生應激信號，以激活特定的氧化還原敏感信號通路。一旦被激活，這些不同的信號通路可能具有破壞或潛在的保護功能。在能量負荷的正常波動范圍內，線粒體、細胞和組織中ROS的產生和ROS水平對維持特定生物系統的正常生理功能是有益的。例如，ROS可作為第二信使以響應生長因子、激素、細胞因子和細胞內外ATP的變化。此外，含有NADPH氧化酶的巨噬細胞和中性粒細胞能通過ROS的生成，保護自身免受外來微生物的侵害。然而，盡管ROS在細胞信號轉導、抵御微生物入侵和一些關鍵代謝途徑中扮演重要角色，但其自身也具有毒性損害作用。當ROS的生成量超過內源性酶和非酶類抗氧化系統的中和能力時，機體的許多生理或病理狀態便會刺激ROS含量進一步增多，促使氧化應激發生。

2.2 線粒體ROS生成

線粒體作為細胞內氧化磷酸化的主要場所，在生物能量代謝過程中發揮著十分重要的作用。幾乎所有生物體都需要外源性食物或營養物質來合成ATP，其中大部分能量由線粒體氧化磷酸化產生。除了能量產生外，線粒體還是內源性ROS生成的主要部位，同時也是ROS介導損傷的潛在靶點。ROS的主要成分 ·-

O與ATP的產生密切相關。在能量代謝過程中，NADH和FADH作為遞氫體能將從三羧酸循環中所捕獲的電子傳遞給線粒體氧化呼吸鏈（mitochondrial respiratory chain，MRC），其中大部分電子會沿著MRC遷移到細胞色素氧化酶，之后與氧分子結合形成水。然而，來自復合物I和III的極小部分電子（約2%）會從MRC泄漏，并直接與氧分子反應生成超氧陰離子（O），后者能自發或在錳超氧化物歧化酶（Mn-SOD/SOD-2）的作用下轉化為HO。而在蛋白質的鐵硫中心，O可以將Fe還原為Fe，隨后HO會與Fe發生Fenton反應生成·OH。此外，O還能與氧化亞氮（nitrous oxide，NO）反應生成過氧亞硝酸鹽（ONOO）。·OH和ONOO自身均具有高度反應活性，可破壞線粒體膜、蛋白質和線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA），從而對線粒體功能和基因組造成損害。

2.3 乙醇與線粒體損傷

乙醇暴露條件下引起的ROS大量生成并最終誘導氧化應激發生是肝細胞損傷的重要因素，同時也是肝臟由單純脂肪變性向更嚴重階段過渡的關鍵驅動因素。其中，線粒體CYP2E1表達的顯著上升被認為與線粒體氧化應激密切關聯。線粒體CYP2E1具有極高的NADPH氧化酶活性，它能在慢性飲酒時降低線粒體電子傳輸系統中ATP的生成，使得MRC上的電子泄露增多，并通過氧化作用加速誘導線粒體內大量ROS釋放。Lu等發現，與野生型小鼠相比，乙醇誘導的肝細胞氧化應激水平在CYP2E1敲除小鼠中顯著下降。Zeng等發現，與對照組相比，在慢性乙醇喂養的小鼠肝臟內和使用乙醇誘導CYP2E1過表達的HepG2細胞中均發現了CYP2E1蛋白水平的顯著上升，且均出現了更嚴重的氧化應激；而CYP2E1的特效抑制劑氯甲噻唑（chlormethiazole，CMZ）則能顯著降低慢性乙醇誘導的小鼠體內氧化應激水平，提示存在于線粒體的CYP2E1可能是慢性乙醇誘導線粒體氧化應激的中樞途徑，且該過程不伴隨炎癥反應的發生。

目前，乙醇誘導的肝細胞缺氧也因其在介導線粒體損傷方面的潛在因果作用而備受關注。慢性乙醇暴露可增加肝臟的氧氣消耗，隨后在肝小葉外周區域引起組織缺氧。Wang等發現小鼠在接受慢性乙醇喂養后，CYP2E1表達升高并通過增加氧氣的消耗導致肝細胞缺氧，使得肝臟缺氧誘導因子1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）水平上升；而與野生型小鼠相比，CYP2E1敲除組小鼠表現出較低水平的缺氧且伴隨HIF-1α表達降低。在缺氧條件下，HIF-1α也可介導誘導型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的激活，進而產生NO，后者可通過破壞線粒體呼吸鏈，導致肝細胞缺氧。Zelickson等報道，與野生型小鼠相比，iNOS敲除小鼠在缺氧誘導的線粒體功能障礙中得到了一定程度的保護。這些證據表明，乙醇在一定程度上通過CYP2E1介導肝細胞缺氧進而加重了線粒體功能障礙。

mtDNA的完整性對線粒體自身起著非常重要的保護作用。線粒體內膜（inner mitochondrial membrane，IMM）是細胞內ROS的主要生成位點，而mtDNA位于IMM附近且不受組蛋白保護，故相比于細胞核DNA，mtDNA更容易受到ROS攻擊。慢性乙醇暴露可以通過抑制負責編碼mtDNA的相關蛋白質亞基的合成，影響肝臟中線粒體的氧化磷酸化，促進線粒體內O形成。由于mtDNA負責編碼MRC上的多個多肽，因此與mtDNA相關的不同程度的損傷均可造成MRC缺陷，進而誘導ROS異常生成。這些ROS能夠在毒性條件下，或與一氧化氮（nitric oxide，NO）相互作用生成具有高度反應活性和細胞毒性的過氧亞硝酸鹽（ONOO），后者能增加線粒體膜的脂質過氧化水平，進而破壞線粒體膜結構并造成線粒體損傷及mtDNA雙鏈斷裂，導致線粒體功能障礙。因此，若未及時修復乙醇誘導的mtDNA損傷將可能直接損害細胞能量代謝相關途徑，進而釋放更多的ROS并持續對mtDNA造成傷害，由此形成一個惡性循環。

2.4 乙醇與線粒體自噬

長期乙醇攝入通常導致肝內受損線粒體的累積和健康線粒體的逐漸減少，并不可避免地導致線粒體功能障礙。線粒體自噬作為一種適應性生存機制能夠降解異常或受損線粒體，后者再經線粒體生物合成途徑被健康線粒體取代，這對維持肝細胞內環境穩態具有重要意義。Lu等發現，在慢性乙醇喂養的小鼠中，線粒體自噬能夠最大程度降低CYP2E1誘導的氧化應激水平，從而緩解肝細胞損傷。然而，目前乙醇參與線粒體自噬的相關機制尚未完全了解，但可能涉及PINK1-Parkin信號通路。Parkin是一種進化保守的E3泛素連接酶，當線粒體受損或發生去極化時，存在于線粒體外膜的PINK1啟動磷酸化活化，并將胞質中的Parkin招募至受損的線粒體外膜上。之后，活化的PINK1通過與Parkin泛素連接酶及自噬相關受體蛋白協同，完成對受損線粒體的清除。Zhao等發現，慢性乙醇暴露誘導的氧化應激抑制了線粒體正常生理功能，并促進了肝內受損線粒體的累積，從而激活PINK1-Parkin相關的線粒體自噬通路。其中，線粒體自噬增強可能部分歸因于慢性乙醇喂養引起的氧化應激，因為由ROS引起的線粒體膜電位的去極化是觸發線粒體自噬的一個重要因素。他們還發現褐藻糖膠可能通過直接清除ROS來改善乙醇誘導的線粒體損傷并抑制過度激活的線粒體自噬，這在維持肝線粒體穩態方面發揮了關鍵作用。Williams和Eid等發現，與野生型小鼠相比，

Parkin

基因缺失加重了急性或急慢性乙醇喂養小鼠的肝細胞線粒體損傷和氧化應激；在急性乙醇飼養后觀察到PINK1和Parkin共同轉位至線粒體，且線粒體自噬、β氧化、線粒體呼吸及細胞色素c氧化酶活性均有所降低，提示Parkin可能通過介導線粒體自噬緩解乙醇誘導的肝線粒體損傷。此外，乙醇誘導線粒體自噬還可能涉及其他機制。線粒體E3泛素蛋白連接酶1（mitochondrial ubiquitin ligase 1，Mul1）是一種多功能線粒體膜蛋白，其作用之一是通過對動力學相關蛋白1（dynamin-related protein 1，Drp1）的SUMO化修飾來調節線粒體形態，該過程導致受損線粒體分裂并伴隨線粒體自噬的增強。有研究報道，慢性乙醇暴露促進了小鼠體內Mul1和Drp1蛋白的表達，提示Mul1和Drp1可能參與乙醇介導線粒體內ROS過量生成引起的線粒體自噬。總之，與乙醇代謝相關的線粒體自噬機制具有一定的復雜性，但無論在急性、慢性或急慢性乙醇暴露模型中，線粒體自噬似乎均能夠緩解乙醇引起的肝細胞損傷。

2.5 線粒體靶向抗氧化劑

改善乙醇代謝過程中ROS介導的線粒體損傷和隨后疾病發展的另外一種策略是減少線粒體內氧化自由基的生成。在正常生理條件下，ROS以一種較低但可測量的濃度存在于生物活體組織中，這是由ROS的生成率、清除率及ROS誘導的細胞損傷修復之間存在的動態平衡所決定的。因此，機體如何通過有效的酶和非酶類抗氧化防御系統清除線粒體局部生成的大量ROS顯得尤為重要。如前所述，Mn-SOD能消除線粒體內的O并將其置換為HO，該過程對抵抗氧化應激和維持細胞正常功能至關重要。線粒體HO是一種有效的促氧化劑，但由于大多數線粒體均缺乏CAT，因此HO主要由以下幾種定位于線粒體內的抗氧化酶參與降解，如過氧化物酶3和5（Prx3和Prx5）、谷胱甘肽過氧化物酶3和4（GPx3和GPx4）；而存在于線粒體基質中的谷氧還蛋白2（GRX2）能夠催化蛋白質硫醇和氧化型谷胱甘肽（GSSG）或谷胱甘肽蛋白和GSH之間的二硫鍵交換的減少，故Grx2對確保線粒體蛋白活性至關重要。線粒體谷胱甘肽（mGSH）作為一種線粒體內源性抗氧化劑，其來源及自身還原形式的維持對降低體內有毒化學物質的毒性和抵御線粒體內ROS的過量生成具有重要意義。研究發現，在乙醇喂養的大、小鼠體內，尤其是在肝細胞靜脈周圍發現了mGSH水平的顯著降低。其中，mGSH水平較低主要是由于線粒體內無法合成GSH，因此需要一個特定的GSH轉運體將其從細胞質轉移至線粒體內，進而發揮作用。而乙醇在誘導線粒體ROS生成的同時抑制了GSH轉運體水平。此外，乙醇的代謝產物乙醛能與mGSH相互作用，引起肝臟mGSH水平降低，并以此為誘因，使得線粒體內過多的ROS不能被及時清除，最終造成線粒體功能障礙甚至細胞死亡。然而在戒酒后，mGSH水平會迅速發生逆轉。相比于天然抗氧化劑，人工合成的線粒體靶向抗氧化劑，如Mito-Q、Mito-CP和TPP，能夠更好地轉運至線粒體內以清除或干擾氧化自由基的形成。以上結果均提示飲酒可通過CYP2E1、mtDNA損傷、線粒體自噬和缺氧等途徑誘導線粒體功能障礙，進而影響細胞間的信息交流，如引起肝臟脂質代謝重新編程，使肝臟對后續損傷更為敏感。

3 乙醇與肝臟脂質代謝

3.1 乙醇與線粒體β氧化

肝臟在生物體脂質代謝過程中起著核心作用，而肝細胞作為肝臟的主要實質細胞控制著肝內生化反應和代謝功能，如脂肪酸（fatty acids，FAs）的攝取、酯化、分泌和氧化作用都發生在肝細胞中。其中，線粒體β氧化直接參與20碳以下的FAs氧化代謝，并受肉毒堿棕櫚酰轉移酶1（carnitine palmitoyl transferase 1，CPT1）調控；而20碳以上的長鏈脂肪酸會先由過氧化物酶體β氧化縮短自身碳鏈，之后再經線粒體β氧化完成對FAs的降解。在細胞質中，FAs首先會在酰基輔酶A合成酶的催化下與輔酶A（CoA）結合，形成具有活化形式的脂酰CoA，這是FAs在細胞內代謝的第一步。但由于催化FAs氧化的酶存在于線粒體基質中，且長鏈脂酰CoA不能直接跨越線粒體內膜，因此脂酰CoA必須借助CPT1將自身轉移到肉堿上并在線粒體內膜外側形成脂酰肉堿，從而進入線粒體內膜，而后在CPT2的作用下將脂酰肉堿中的肉堿釋放并重新轉變為脂酰CoA。

飲酒主要通過直接或間接途徑抑制線粒體β氧化，進而降低FAs氧化清除，這是乙醇誘導肝臟脂質累積的主要機制之一。以往眾多研究表明，機體通過ADH和/或ALDH2途徑參與乙醇代謝時，NAD被還原為NADH，使得肝細胞內NADH/NAD比值增大，該效應被認為由3-羥酰基輔酶A脫氫酶（3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase，HCDH）參與介導，并以犧牲脂肪酸β氧化為代價促進了乙醇分解，最終造成肝內脂質累積。而在β氧化過程的FAs轉運階段，考慮到肉堿作為CPT1的重要輔助因子，故設想乙醇誘導的肉堿缺乏可能是線粒體β氧化水平降低的機制之一。事實上K?pka等發現，無論是在飲酒人群或長期喂養酒精的動物體內，血漿肉堿濃度較正常組都發生了顯著降低。此外，乙酰CoA羧化酶（acetyl CoA carboxylase，ACC）作為FAs從頭合成的限速酶和CPT1的有效抑制劑，能夠催化乙酰CoA向丙二酰CoA轉化，進而刺激肝內FAs合成。AMP依賴的蛋白激酶（adenosine 5′-monophosphateactivated protein kinase，AMPK）與生物能量代謝密切相關，可能通過抑制肝脂質合成等能量消耗途徑進而恢復能量穩態。例如，AMPK作為調控ACC活性的主要物質，能夠通過磷酸化將ACC失活以減少FAs從頭合成。目前已有眾多證據表明，乙醇通過抑制AMPK并增加ACC活性，進而抑制CPT1表達，阻礙了肝內長鏈FAs向線粒體內膜的轉運及后續的氧化清除，提示乙醇對AMPK的影響似乎對抑制脂肪酸β氧化和促進FAs合成過程具有一定作用。乙醇除了對上述過程產生影響外，還能與其代謝產物乙醛共同導致線粒體外膜（outer mitochondrial membrane，OMM）中的電壓依賴性陰離子通道（voltagedependent anion channel，VDAC）關閉，從而影響線粒體的正常生理功能，如抑制線粒體內ATP合成及脂肪酸β氧化。

過氧化物酶體增殖物激活受體α（peroxisome proliferatorsactivated receptors alpha，PPARα）屬于核激素受體超家族成員之一，已被確定能夠參與肝內FAs從頭合成及線粒體β氧化相關基因的關鍵轉錄調節。已有眾多證據表明，PPARα可誘導丙二酰CoA脫羧酶激活，促進丙二酰CoA向乙酰CoA轉化。因此，PPARα介導丙二酰CoA脫羧酶的活性增加和AMPK介導乙酰CoA羧化酶失活的過程，可能通過共同提高CPT1并降低丙二酰CoA的水平從而刺激脂肪酸β氧化。乙醇暴露會降低PPARα與DNA結合活性，但并不降低PPARα的表達。然而，當肝臟脂肪組織釋放的FAs增加時，乙醇能通過視黃素X受體（retinoid X receptors，RXRs）下調PPARα和AMPK的活性進而抑制脂肪酸β氧化。在乙醇喂養的小鼠體內發現，給予PPARα受體激動劑（如Wy14643和新安妥明）能夠有效緩解乙醇對PPARα信號的抑制，刺激FAs氧化速率并抑制肝臟脂肪變性。而PPARα的特異性敲除則會減弱與肝臟內線粒體β氧化相關的基因轉錄，如極長鏈酰基輔酶A脫氫酶（very long-chain acyl-CoA dehydrogenase，VLCAD）以及參與過氧化物酶體β氧化的基因，包括過氧化物酶體酰基輔酶A氧化酶（acyl-CoA oxidase，ACOX）和細胞色素P4504A（CYP4A）。

過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子1α（peroxisome proliferators-activated receptors gamma co-activator 1α，PGC-1α）在線粒體生物合成和線粒體β氧化等各種代謝過程中發揮重要作用，如能在AMPK的作用下激活并上調其下游與調節線粒體生物合成相關轉錄因子的表達，或與PPARα相互作用誘導CPT1和酰基CoA脫氫酶的表達，從而增加線粒體數量并提高線粒體β氧化功能。此外，PGC-1α的激活還可以通過增強線粒體抗氧化酶（如SOD）的表達從而緩解肝細胞氧化應激。以上這些特性使得PGC-1α成為脂肪肝病中的重要治療靶點。近年來，研究者陸續在酒精誘導的脂肪肝動物模型中發現PGC-1α水平發生下調，提示由PGC-1α調控線粒體生物合成受損所導致的線粒體功能障礙可能是AFLD的發病機制之一。Lipin-1蛋白作為哺乳動物Mg依賴性磷脂酸磷酸水解酶（phosphatidic acid phosphohydrolase，PAP）不僅在合成甘油三酯中發揮作用，還能刺激PGC-1α和PPARα并抑制固醇調節元件結合蛋白1c（sterol regulatory element-binding protein-1c，SREBP-1c），進而促進脂肪酸β氧化。越來越多的證據表明，慢性或急慢性乙醇暴露顯著誘導體外和動物肝細胞質中

lipin-1

基因和蛋白表達，且降低了核lipin-1的含量，最終導致肝臟脂代謝紊亂。此外，乙醇暴露還阻礙了lipin-1入核，抑制核lipin-1介導的脂肪酸β氧化并干擾小鼠肝內極低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL）分泌，最終促進肝臟脂肪變性。這些結果均表明lipin-1已成為AFLD發病機制中的一種重要信號分子。

3.2 乙醇與脂質代謝其他轉錄因子

乙醇暴露對脂質代謝的影響遠比簡單的氧化還原抑制脂肪酸β氧化要復雜得多。近年來，相關研究陸續揭示了飲酒條件下肝臟脂質代謝的其他潛在機制，即乙醇通過直接或間接調節肝臟脂質代謝相關轉錄因子的表達進而增強FAs合成，并促進AFLD發生。

AMPK除了上述抑制FAs合成的關鍵酶活性外，還可以通過磷酸化SREBP-1c和碳水化合物反應元件結合蛋白（carbohydrate response element-binding protein，ChREBP）來抑制其轉錄活性，進而降低FAs合成。Liangpunsakul等在乙醇喂養的小鼠肝臟內發現乙醇抑制了AMPK活性，并通過激活SREBP-1c和ChREBP加重了肝細胞的脂質累積，且沉默ChREBP可通過抑制FAs合成進而阻止乙醇誘導的脂肪變性，提示SREBP-1c和ChREBP在飲酒條件下所致的肝細胞脂肪變性中發揮重要作用。

Sirtuin蛋白家族是NAD依賴的III類去乙酰化酶，它作為NAD的主要代謝傳感器通過改變某些靶分子的乙酰化狀態，從而調控肝臟中脂質合成相關基因的表達。例如，存在于細胞核中SIRT1的去乙酰化酶活性對細胞NAD氧化還原狀態較為敏感。因此，乙醇代謝引起NADH/NAD比值的增加不僅減弱了線粒體β氧化，還直接降低了SIRT1活性并促進了FAs的從頭合成。近年來越來越多的證據表明，SIRT1-AMPK軸可能是調控肝臟脂質代謝的中心信號系統，并受到乙醇暴露的抑制。Jiang等在急性乙醇喂養的大鼠中發現，飲酒損害了大鼠肝臟SIRT1-AMPK軸，從而促進了AFLD發生，而白藜蘆醇和羅格列酮可通過刺激SIRT1-AMPK軸進而緩解乙醇誘導的肝臟脂肪變性。成纖維細胞生長因子21（fibroblast growth factor 21，FGF21）在改善代謝性疾病和調節體內穩態方面也發揮著重要作用。Liu等發現乙醇誘導FGF21的表達是肝臟對脂質代謝紊亂的一種適應性反應，且FGF21的耗盡加劇了酒精誘導的肝脂肪變性和肝損傷；Zhu等發現，FGF21可通過減弱乙醇誘導細胞內ROS的生成并顯著刺激SIRT1-AMPK軸來調節脂肪細胞中的能量穩態，從而增強線粒體β氧化，改善乙醇誘導的肝臟脂肪變性。這些結果表明SIRT1-AMPK信號通路在一定程度上參與了AFLD的發展。除了SIRT1外，Sirtuin蛋白家族中其他調節線粒體內相關酶活性的成員（如定位于線粒體內的SIRT3-5）也在AFLD中發揮重要作用。研究發現，乙醇通過破壞關鍵轉錄因子進而擾亂調節肝臟脂質代謝的多種途徑引起線粒體功能障礙，最終導致肝臟脂肪變性。因此，研究乙醇如何干擾Sirtuin家族成員在肝臟中的相互作用對了解AFLD的發病機制至關重要。

乙醇除了誘導ROS造成線粒體功能障礙，還能加速肝內氧氣消耗導致肝小葉中央周圍區域缺氧并激活HIF-1α，該過程可能減少了乙醇分解代謝過程中NADH在線粒體內的氧化，進而抑制了FAs的氧化清除。然而，HIF-1α的激活到底能否促進乙醇誘導的肝臟脂肪變性尚不明確。Nath等使用乙醇液體飲食喂養小鼠4周后發現肝內HIF-1α的mRNA水平和蛋白表達升高，并出現顯著的肝脂肪變性；同時還發現乙醇誘導的肝細胞脂肪變性程度在肝HIF-1α高表達小鼠中增強，在肝HIF-1α敲除組中降低，提示乙醇誘導HIF-1α激活可能促進了肝細胞脂肪變性。然而，Nishiyama等使用相同的乙醇液體飼料發現肝HIF-1α特異性敲除的小鼠比野生型小鼠表現出更嚴重的肝細胞脂肪變性，表明HIF-1α作為AFLD發展的保護因素，其活性的維持可能具有改善肝脂質累積的潛力。因此，乙醇誘導HIF-1α表達最終是否導致AFLD還需進一步闡明。

4 小結

盡管AFLD發病率較高，且其大多數發病機制也在動物模型中得到證實，但這些模型并未涵蓋人類AFLD的所有特征，因此目前我們仍不完全了解其相關發病機制。AFLD作為一種代謝性疾病，能夠導致肝細胞中包含線粒體等其他眾多細胞器受損，最終造成線粒體功能障礙。這種對線粒體功能的影響（如降低MRC活性或損害mtDNA）將進一步加速ROS產生，由此形成一個惡性循環；此外，線粒體功能障礙還能通過相關酶、受體、細胞信號通路和轉錄因子之間的復雜交聯直接或間接損害FAs的氧化清除能力，進而干擾肝臟脂質代謝，導致肝內脂質的異常累積。鑒于此，開發參與AFLD發病機制的靶點藥物顯得至關重要，如線粒體靶向抗氧化劑或其他能夠加速FAs氧化并協調恢復MRC活性的藥物都可能通過緩解線粒體氧化應激進而改善肝臟脂肪變性。此外，還需要更多相關動物模型來研究乙醇誘導的線粒體功能障礙對肝臟脂質累積的影響，這將對治療AFLD具有重要意義。