血管生成素樣蛋白在非酒精性脂肪性肝病發展中的作用

鄭培玉，安秀琴，劉近春

1 山西醫科大學 研究生院，太原 030001；2 山西醫科大學第一醫院 消化內科，太原 030001

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是以肝實質細胞脂肪變性和脂肪貯積為特征的遺傳-環境-代謝應激相關性臨床病理綜合征，與代謝綜合征密切相關，也是代謝綜合征在肝臟的表現，其疾病譜包括非酒精性單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬化和肝細胞癌(HCC)，其與代謝、炎癥、腫瘤的關系不言而喻。目前，NAFLD主要干預方式為生活方式干預，如飲食、運動等[1]，但僅適用于部分人群。血管生成素樣因子(angiopoietin-like protein，ANGPTL)是一類結構上與血管生成素相似的分泌性糖蛋白家族。迄今為止，已發現ANGPTL家族共有8個成員(ANGPTL1～8)，除了ANGPTL8無羧基端結構域，其他均包含一個氨基端卷曲螺旋結構域(N端)和一個羧基端纖維蛋白原樣結構域(C端)。越來越多的研究表明，ANGPTL在糖脂代謝、炎癥和腫瘤以及代謝相關疾病中發揮重要作用。本文就 ANGPTL在各類NAFLD發展的作用作一綜述，以期為臨床防治NAFLD提供新的思路。

1 ANGPTL在NAFLD及脂代謝中的作用

肝脂肪變性系肝脂質(特別是甘油三脂)沉積超過肝質量的5%。脂質(特別是甘油三酯)代謝與NAFLD發病密切相關，脂蛋白脂肪酶(lipoprteinlipase，LPL)作為甘油三酯代謝的關鍵酶，可催化內源性極低密度脂蛋白-甘油三酯和外源性乳糜微粒甘油三酯水解成甘油和游離脂肪酸，從而被組織吸收、利用和儲存，甘油三脂代謝過程異?？蓪е轮靖蔚陌l生。

ANGPTL2可誘導肝脂質堆積，增加脂肪酸合成和脂代謝相關基因的表達，增加脂肪肝發生風險[2]，其缺失則可導致小鼠肝臟中脂肪積累減少[3]。ANGPTL3主要由肝細胞產生，因此被認為是一種肝因子，具有調節循環膽固醇和甘油三酯水平的作用，可能參與肝內脂肪的積累[4-5]。2012年，Barchetta等[6]首次報道了肝臟和全身ANGPTL3水平與活檢證實的NAFLD和NASH之間的關系，研究表明，循環中ANGPTL3水平升高與肝細胞內脂肪含量、炎癥分期的進行性升高有關；在較嚴重的NAFLD和NASH中，ANGPTL3參與程度更高。動物實驗研究[7]顯示，腺病毒介導的ANGPTL4 過表達可誘發小鼠高脂血癥、肝腫大和脂肪肝，與非NAFLD者相比，NAFLD患者血清中ANGPTL4水平明顯升高，并隨肝病嚴重程度而升高。ANGPTL5主要在脂肪組織中表達，其與肥胖密切相關，在脂質和甘油三酯代謝中發揮作用[8]。ANGPTL6主要由肝細胞分泌，在小鼠模型及原代肝細胞體外模型實驗[9]中，瘦素均可誘導其表達，表明ANGPTL6的表達由瘦素調控，而瘦素為脂肪組織分泌的脂肪因子，可抑制葡萄糖及脂肪生成。2016年，Lee等[10]首次證實NAFLD患者相較于非NAFLD者，無論糖尿病和肥胖狀況如何，血清ANGPTL8水平均顯著升高。Hong等[11]研究證實，中重度NAFLD患者較非NAFLD者血清ANGPTL8水平顯著升高，且肝細胞脂質含量與肥胖、胰島素抵抗(IR)無關，提示ANGPTL8可能是NAFLD嚴重程度的預測因子。

ANGPTL在NAFLD中作用的可能機制：一方面，ANGPTL基因是維生素D受體(vitamin D receptor，VDR)的靶基因，NAFLD患者可通過上調肝臟VDR增加ANGPTL3、8的表達，參與脂質合成和肝纖維化[12-13]；通過調控VDR轉錄影響腸道ANGPTL4的表達，進而介導腸道脂肪吸收和肝內脂肪積累[14]。另一方面，ANGPTL可通過影響脂代謝過程或其關鍵酶參與NAFLD的發生。例如，ANGPTL3的N端結構域能夠有效抑制LPL[15]，還可通過影響蛋白脂酶和內皮介導的磷脂和甘油三酯的水解調節血脂水平。ANGPTL3功能缺失人群的高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和甘油三酯水平均低于正常人群[16]。因此，降低血漿中ANGPTL3水平有利于降低血漿中致動脈粥樣硬化載脂蛋白B的水平，從而改善與血脂異常相關的代謝疾病[17]。與ANGPTL3作用相似，ANGPTL4的N端結構域也可以通過抑制LPL活性調節脂質代謝[18]。ANGPTL4也被稱為過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)γ血管生成素相關蛋白，在肝臟和脂肪中表達水平較高[18]。PPAR在脂肪生成、脂肪儲存和葡萄糖代謝的調節中發揮重要作用，而ANGPTL4是脂肪組織中PPAR的靶點，其表達依賴于PPAR的刺激[19]。研究[20]顯示，ANGPTL3、8可形成復合物，其抑制LPL的能力增強，可協同調節血漿甘油三酯水平。

2 ANGPTL在IR中的作用

NAFLD 的發病機制目前尚無定論，被廣泛認可的“二次打擊”學說提出，首次打擊以IR為中心，二次打擊是在首次打擊IR基礎上發生的氧化應激和脂質過氧化，而ANGPTL在IR中的作用也被廣泛研究。

ANGPTL2 在IR中的作用目前尚存爭議，有學者[21]認為其可增強胰島素敏感性，促進糖代謝，降低脂質含量；也有學者[2]認為其是IR中重要的介質，抑制胰島素信號傳導。ANGPTL3可誘導脂肪組織脂解，導致脂肪細胞釋放游離脂肪酸和甘油，可能導致外周和肝臟IR[22]，增加肝內脂肪堆積。ANGPTL3缺失則可增強胰島素敏感性，增加葡萄糖的攝取[22]，采用ANGPTL3反義核苷酸治療可以提高胰島素敏感性[4]，證實了ANGPTL3在IR中的重要性。ANGPTL4可使胰島素信號通路相關基因下調，從而改善糖耐量和IR，但同時會導致高甘油三酯血癥和肝脂肪變性[18]。血清中ANGPTL5水平與糖化血紅蛋白及IR呈正相關[8]。ANGPTL6通過肝細胞內蛋白激酶B(Akt)-FoxO1信號通路降低血糖水平[23]，但其也會通過增加能量消耗而導致IR。研究[23]發現，在2型糖尿病患者中出現類似IR現象的ANGPTL6抵抗，從而導致肝臟代償性分泌ANGPTL6增多。人肝細胞系中ANGPTL8在葡萄糖存在的情況下表達明顯增加[24]，ANGPTL8直接調控胰島素介導的PI3K/Akt信號通路中Akt蛋白的磷酸化，從而提高胰島素敏感性[25]；在胰島素缺乏的小鼠中，ANGPTL8可能誘導胰腺β細胞增殖和胰島素釋放[26]，其過表達可以提高小鼠肝糖耐量。

3 ANGPTL在炎癥中的作用

NAFLD，特別是NASH，與炎癥反應密切相關，表現為肝細胞內脂肪蓄積致使肝細胞氣球樣變，發生肝細胞凋亡及炎性因子浸潤，最終導致肝細胞點狀及灶狀死亡，而ANGPTL在炎癥過程中發揮著重要的作用。

ANGPTL1在多種炎癥相關疾病中具有抗炎活性，是一種激動性內皮細胞TEK酪氨酸激酶配體，具有穩定和抗炎作用[27]。ANGPTL1可以阻斷通過白細胞轉歸，減少凋亡和炎癥因子，提高細胞活力[28]。據報道[29]，在高胰島素血癥患者體內，胰島素通過p38-絲裂原活化蛋白激酶-cFOS途徑誘導內皮細胞ANGPTL2的表達和釋放，引起內皮炎癥，其可能的機制是ANGPTL2通過巨噬細胞和T淋巴細胞的聚集和激活，促進脂肪組織或血管炎癥，同時導致全身IR[2]。整合素作為ANGPTL2的功能受體，在巨噬細胞、內皮細胞和脂肪細胞大量表達?；罨木奘杉毎ㄟ^合成和釋放一組促纖維化和促炎癥介質在慢性肝病中發揮主要作用。正常的ANGPTL2信號在組織修復中發揮作用，而過量的ANGPTL2信號可導致慢性炎癥發生[30]。Lu等[31]發現ANGPTL2可激活核因子κB信號，導致TNFα、趨化因子CCL2等炎癥因子的釋放，以及炎癥細胞的聚集，促進肝臟慢性炎癥的發展。因此，肝臟中ANGPTL2水平可能是一種新的NAFLD嚴重程度預測指標。循環中的細胞角蛋白18與肝細胞的凋亡、細胞死亡有關，可在NASH和肝臟炎癥的背景下升高，已有研究[32]證實ANGPTL3與細胞角蛋白18之間呈顯著正相關，并與NASH獨立相關。在慢性丙型肝炎和HCC患者中，循環ANGPTL3水平升高，這可能是因為肝臟ANGPTL3的表達是由慢性肝臟炎癥引起的，導致ANGPTL3釋放到血流中增加。因此，高ANGPTL3水平可能是慢性肝病肝損傷的一個標志[33]。ANGPTL4為一種陽性的急性時相蛋白，急性炎癥發生時其在肝臟、脂肪組織中表達升高[33-34]。ANGPTL6是促血管生成因子，由肝臟分泌，其表達受瘦素調控[35]。在NAFLD患者中，可促進疾病向NASH及肝纖維化轉化[36]，并與疾病嚴重程度有關[37]。TNFα是損傷后炎癥過程中的重要因子，Ren等[38]研究表明ANGPTL8的表達受TNFα調控。NAFLD、NASH患者肝脂肪變性、纖維化程度較重時血清ANGPTL8降低，可能是因為在這種環境下，大量的炎性細胞因子被釋放，進而導致ANGPTL8的低表達[10]。

4 ANGPTL在腫瘤中的作用

NASH是肝硬化、HCC發生的重要因素之一。NASH可發展至肝纖維化，進而發展至HCC。HCC是一種富血管性腫瘤，血管生成在其發生過程中發揮關鍵作用[32]。ANGPTL作為一種血管生成因子在HCC的生長和發展中發揮作用，可作為HCC治療的潛在靶點。

ANGPTL1在人體組織中廣泛表達，可能抑制癌細胞的活性、血管生成和轉移。在HCC中，ANGPTL1可抑制索拉非尼的抗藥性[39]，因此，ANGPTL1可能是晚期HCC治療的一個希望靶點。研究[39]顯示，ANGPTL1可以通過抑制血管生成改善肝癌患者的臨床預后。ANGPTL2是一種促進腫瘤生長的脂肪因子，在HCC患者肝癌組織中的表達升高，且其水平與肝內轉移呈正相關，ANGPTL2過表達促進了肝內和遠端肺轉移[40]。ANGPTL3水平在HCC組織中明顯升高[33]，可促進HCC細胞的增殖和侵襲[41]，其可能的機制是通過激活細胞外調節激酶信號通路和周期性蛋白依賴性激酶的下調促進癌細胞的增殖[42]。ANGPTL4已經被發現存在于各種腫瘤中，其C端結構域可能是腫瘤發生過程的調節因子。腫瘤生長速度過快導致其微環境缺氧，誘導環氧合酶-2的過表達，導致前列腺素E2合成，從而刺激細胞內信號，促使ANGPTL4的表達和C端結構域的分泌[43]；研究[33]發現，ANGPTL4的表達水平與腫瘤遠處轉移和淋巴結轉移顯著相關，被認為可以作為HCC的預后標志物。ANGPTL7可以通過刺激內皮細胞的增殖、活性和侵襲性，促進血管生成，增加腫瘤侵襲性，促進其遠處轉移[44]。

綜上所述，ANGPTL在NAFLD各疾病譜中作用見圖1。

圖1 ANGPTL在NAFLD中的作用機制示意圖

5 結語和展望

目前，NAFLD診斷金標準仍是肝活組織檢查，但因其有創性無法廣泛應用，臨床主要利用B超、MRI、FibroScan等診斷NAFLD，但在發現早期脂肪肝方面仍存在較大的挑戰，因此無創診斷方法仍是日后研究重點。綜上所述，ANGPTL的表達水平可受NAFLD疾病譜的影響，通過聯合檢測NAFLD中不同ANGPTL亞型的水平，或可為臨床早期診斷NAFLD提供新的檢測手段，進而實施早期防治。此外，ANGPTL在NAFLD發病的關鍵過程和/或重要機制(脂質代謝、IR、炎癥和腫瘤)中扮演重要的角色，開發以ANGPTL及其作用靶點的新藥物將具有廣闊的臨床應用價值和研究前景。然而，ANGPTL家族亞型眾多，哪種類型的ANGPTL在NAFLD疾病進展和具體階段發揮主要作用，以及其作用的關鍵靶點，上述問題仍有待基礎和臨床研究進一步探索。

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：鄭培玉負責收集文獻，撰寫論文；安秀琴負責修改論文；劉近春負責擬定寫作思路，指導撰寫文章及最后定稿。