2型糖尿病合并代謝相關脂肪性肝病患者血清同型半胱氨酸與肝纖維化的相關性

李卓奇,王嘉欣,唐晚晴,姜 雪,張 川

(吉林大學第二醫院 內分泌科,吉林 長春130041)

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是最常見的肝臟疾病之一。根據2020年國際專家共識,NAFLD最近被重新命名為代謝相關脂肪性肝病(MAFLD)[1]。據估計,全球的MAFLD患病人口在10億左右,而MAFLD又常常與過度肥胖、2型糖尿病(T2DM)及血脂異常等代謝性疾病相關。全世界約有50%至75%的T2DM患者存在MAFLD,同樣在MAFLD患者中,T2DM或空腹血糖受損的患病率為18%至33%[2]。胰島素抵抗影響肝細胞脂肪酸的代謝,增加了肝臟內的游離脂肪酸和甘油三酯合成,這一過程加重了肝臟脂肪變性的程度。同時脂毒性會使肝細胞發生碎片狀壞死,雖然肝臟具有強大的再生愈合能力,但在部分MAFLD患者中,肝臟愈合的速度小于肝細胞壞死的速度,隨著肝臟愈合反應增強,肝細胞損傷變為進展性,壞死的肝細胞逐漸累積增多。大量壞死的肝細胞積聚和參與損傷愈合反應的免疫細胞、肌成纖維細胞、活化內皮細胞、肝祖細胞群擴張會導致肝臟炎癥、肝纖維化、血管重塑和腫瘤。所以T2DM合并MAFLD的患者更容易發生進展性肝病如肝纖維化、肝硬化和肝細胞癌及心血管疾病。而肝移植、肝臟相關事件及心血管死亡都被認為與肝纖維化獨立相關[3-4]。同型半胱氨酸(HCY)是一種含硫氨基酸,主要在肝中代謝與合成,并參與甲硫氨酸循環,其生成的甲硫氨酸為體內的甲基化反應提供原料。血清中的HCY被認為是動脈粥樣硬化性發生血栓性血管病變的獨立危險因素,此外HCY還可以促進肝臟脂肪累積。然而既往的研究表明HCY與MAFLD之間的關系仍然存在爭議[5-7]。近年來,瞬時彈性成像作為診斷肝纖維化的無創性最新技術,在臨床中的應用越來越廣泛。本研究通過肝臟超聲影像和瞬時彈性成像測定肝硬度值(LSM) 及受控脂肪衰減參數(CAP)對脂肪性肝病進行分期,為探討2型糖尿病合并代謝相關脂肪性肝病患者血清中同型半胱氨酸與肝纖維化程度的相關性提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集于2020年10月—2021年9月之間就診的T2DM合并MAFLD患者。納入標準:(1)年齡18歲～70歲;(2)根據WHO1999年診斷標準符合2型糖尿病;(3)根據2020年國際專家共識符合MAFLD的診斷標準。排除標準:(1)有病毒性肝炎或其他慢性肝病病史;(2)重度的腎功能不全;(3)合并急性心肌梗死,心功能不全(NYHA III級、IV級)及腦血管疾病等;(4)妊娠及哺乳期婦女;(5)近期補充過維生素B及葉酸。共納入患者214例,在本研究中,將顯著脂肪變性的臨界值設定為大于或等于260 dB/m,LSM<8.0 kPa則不考慮有明顯肝纖維化,將納入的患者分為兩組:CAP≥260 dB/m、LSM<8.0 kPa的患者,考慮只有晚期脂肪變性,無明顯纖維化;CAP評分≥260 dB/m、LSM評分≥8.0 kPa的患者,考慮為晚期脂肪變性,并伴有進展期肝纖維化[8-9]。本研究已獲得倫理委員會批準。

1.2 方法采集患者的基本資料,包括年齡、性別。采用標準的臨床實驗室技術,收集受試者的實驗室指標[空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbAlc)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、γ-谷氨酰轉肽酶(γ-GT)、尿酸(UA)及HCY]。測量受試者禁食8 h后赤腳、穿便衣時的身高和體重。用體重與身高的平方的比值計算BMI,用穩態模型計算胰島素抵抗指數(HOMA-IR):空腹血糖(mmol/l)×胰島素(mU/l)/22.5;采用瞬時彈性成像法(FibroScan)測得LSM及CAP:由一名接受過良好培訓并能嚴格遵循操作規范,操作經驗>500次的專業技術人員對受試者進行檢測,指導受試者在空腹的情況下呈仰臥位,右手枕于頭下,將耦合劑涂抹于檢測處,將探頭放置于右側腋前線至腋中線的第7、8、9肋間,始終保持探頭與皮膚緊貼并垂直,BMI≤28 kg/m2時采用M型探頭,BMI≥28 kg/m2時采用XL型探頭,胸圍<75 cm的肋間隙狹窄者采用S型探頭,同一檢測點至少成功檢測10次,檢測值的四分位間距與中位數的比值小于0.3為有效。

1.3 統計學處理采取IBM SPSS25.0對數據進行分析,計量資料用平均值±標準差表示,組間比較使用獨立樣本t檢驗或Mann-Whitney 檢驗;計數資料的組間相比采取χ2檢驗;用Spearman對非正態分布的連續變量與肝纖維化進行相關性統計分析;Kolmogorov-Smirnov查驗變量是否服從正態分布;同時將單因素分析中有統計學意義的變量納入多因素回歸中,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料及血液化驗指標對比相較于非肝纖維化組,肝纖維化組的HOMA-IR、BMI、ALT、AST、γ-GT、UA、CAP、HCY更高,差異有統計學意義(P<0.05),兩組年齡、性別、FPG、HbA1c、TG、TC、LDL-C、HDL-C無明顯差異(P>0.05),見表1。

表1 兩組一般資料及血液化驗指標

2.2 LSM與不同變量的相關性Spearman相關分析:BMI、HOMA-IR、ALT、AST、γ-GT、UA、CAP、HCY與LSM呈正相關(P<0.05),見表2。

表2 Spearman相關系數分析LSM與變量之間的相關性

2.3 影響LSM因素的線性回歸分析單因素線性回歸分析:LSM與BMI、HOMA-IR、ALT、AST、γ-GT、UA、CAP、HCY存在關聯(P<0.05)。多因素線性回歸分析:BMI、HOMA-IR、AST、γ-GT、HCY與肝纖維化程度獨立相關(P<0.05),見表3。

表3 肝纖維化程度與多因素線性回歸分析(因變量:LSM,R2:0.312,調整后R2:0.285)

3 討論

近年來,隨著T2DM及過度肥胖人數的不斷增加,MAFLD的發病率也隨之逐步上升。多數初期肝纖維化患者沒有特異性癥狀、體征及異常的血液生化指標,所以有必要及早對肝纖維化發生的危險因素進行干預。肝臟穿刺活檢因其有創性和相關并發癥的發生使之無法進行大范圍的應用。而近年來FibroScan作為一種安全、無創、快捷、簡便的定量檢測肝纖維化的有效方式,已廣泛應用于臨床中,但仍有其局限性。如能根據血清標志物反應肝纖維化的嚴重程度,將更有利于臨床早期診斷和精準防治。我們的研究顯示,肝纖維化組患者BMI,HOMA-IR、TG、TC、ALT、AST、UA、CAP、HCY顯著升高,肝纖維化程度與BMI、HOMA-IR、TC、ALT、AST、γ-GT、UA、CAP、HCY呈正相關,在調整了混雜因素后BMI、HOMA-IR、AST、γ-GT 、HCY仍然是所有T2DM合并MAFLD患者肝纖維化的危險預測因子。

目前已經確定體重增加和胰島素抵抗是導致MAFLD進展最重要的因素。一項包含接受了肝活檢的261名患者的前瞻性隊列研究發現[10],全部體重減輕超過10%的患者MAFLD活動評分均降低,90%的相關脂肪性肝炎(MASH)患者得以緩解。同時體重降低大于10%可以使肝纖維化程度得到逆轉,體重降低大于5%可以使肝纖維化程度趨于穩定。內臟脂肪的堆積會導致炎性因子和脂肪因子增加、內皮功能障礙,這一過程在肝臟損傷中發揮關鍵作用。腸道菌群異常會使宿主發生肥胖、肝臟脂肪變性、MASH、肝纖維化的概率增高。而肥胖、飲食結構、進食頻率也會反過來影響腸道菌群,使腸道通透性發生改變,宿主從而更容易受到細菌脂多糖等腸源性有害因子的影響。同樣一項包含了3841名參與者的隊列研究也表明[11],MAFLD的患病率與BMI呈正相關,同時在肥胖群體中,與非糖尿病人群相比,合并糖尿病的患者中度和高度肝纖維化風險的比例分別增加了1.8倍和2.5倍,上述研究與本研究結論一致。其機制大概如下:處于胰島素抵抗的狀態時,脂肪細胞生成了更多的游離脂肪酸到肝中,而肝臟在吸收游離脂肪酸的同時,游離脂肪酸又直接影響了肝細胞中甘油三酯及極低密度脂蛋白的合成及儲存。隨著這些能量底物攝取的增多,超過了肝臟的代償能力,就會導致肝細胞發生損傷,表現為內質網應激、纖維化甚至壞死。另外糖尿病促進肝纖維化發展的機制可能是肝毒性炎性細胞因子的上調及高濃度的葡萄糖和胰島素刺激了結締組織生長因子的表達[12]。

AST主要存在于線粒體及細胞質中,ALT主要存在于細胞質中,由于轉氨酶從循環中清除的速率不同,所以它們可能以不同的機制從循環中清除,線粒體中的AST相較于循環中的AST有更長的半衰期。循環中的AST較高,可能是肝纖維化使線粒體結構損傷導致AST外漏到血中或者肝竇細胞清除AST能力減弱。AST和γ-GT水平較高患者的肝臟中可能有更多的炎癥反應、更多與氧化應激相關的脂肪堆積及更嚴重的肝細胞損傷。谷胱甘肽作為一種細胞內抗氧化劑及氧化應激標志物,升高的γ-GT可能使谷胱甘肽的消耗增加,這也進一步反映了肝臟內氧化應激水平的增高[13]。本研究中還發現,AST和γ-GT與肝纖維化程度獨立相關。同樣Poustchi,H等人[14]通過納入100名T2DM患者和100名非糖尿病患者,使用瞬時彈性成像技術得出AST是發生肝纖維化的主要獨立因素的結論。而LAI等[15]的一項包括557個樣本的橫斷面研究表明血清中較高的ALT和γ-GT是晚期肝纖維化的獨立危險因素。這可能是因為在慢性肝損傷中,相比較于AST,通常血清中ALT升高更為明顯;然而隨著肝細胞損傷逐漸加重,導致了ALT 活性下降,所以在肝纖維化晚期,血中的AST水平可能會高于ALT。

肝臟在HCY的合成和代謝中起到核心作用,HCY是甲硫氨酸在肝臟中代謝的中間產物,它可以在轉硫途徑中分解為半胱氨酸(Cys)。當肝細胞損傷時,HCY的水平可能發生改變,同時升高的HCY也會進一步促進肝損傷的發展。PASTORE等[16]對64名經活檢證實患有MAFLD的兒童與同等數量的對照組進行了分析,發現HCY和Cys的水平往往隨著肝纖維化嚴重程度增加,與本研究結果相符。HCY會使肝星狀細胞中α1(I)前膠原和金屬蛋白酶組織抑制因子-1的表達增加,促進細胞外基質重塑及內膜纖維化。同時HCY可以使活性氧短暫升高,參與NAD(P)H氧化酶的激活增加,其產生的活性氧激活PI3K/Akt通路,并促進了肝星狀細胞增殖。現已證實缺乏維生素B與葉酸可能會影響血清中HCY的代謝。MAHAMID等[17]的橫斷面研究表明,通過納入83名MASH患者,發現低水平的葉酸和維生素B12可以作為MASH嚴重程度的獨立預測因子,這或許能從另一個角度闡明血清中同型半胱氨酸水平升高導致肝纖維化進展的機制。然而POLYZOS等[18]的研究通過30例經活檢證實的MAFLD患者與對照組對比,認為HCY與MAFLD患病率無相關性,但較小的樣本量可能影響了他們的結論。采用Spearman和多因素線性回歸分析T2DM合并MAFLD患者LSM與HCY的相關性,結果表明,HCY水平越高,越有可能導致肝纖維化。所以降低HCY很可能是預防MAFLD 進一步發展為肝纖維化的有效靶點。