賈寒 饒慧瑛

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)與胰島素抵抗息息相關(guān)。兩者的流行是異位脂肪堆積的結(jié)果，但兩者的發(fā)病機(jī)制尚有爭議。30余年前，絲/蘇氨酸激酶的蛋白激酶C(PKC)家族已被證實(shí)與肝臟、肌肉、脂肪細(xì)胞中的胰島素功能改變相關(guān)，并提出了NAFLD與胰島素抵抗之間的假定關(guān)系。PKC家族通過磷酸化和第二信使(如鈣、二酰甘油)活化，人們根據(jù)各種第二信使的要求定義PKC的類別。新型PKC(如θ和ε)是依賴甘油二酯的，非鈣依賴的，能通過異位脂質(zhì)堆積調(diào)整細(xì)胞事件。有人設(shè)計(jì)了一個(gè)模型，模型中sn-1,2-二酰甘油的異位堆積能激活骨骼肌和肝臟中的PKC亞型(PKCθ和ε)，從而減少該組織的胰島素信號(hào)傳導(dǎo)[1]。在肝臟中，PKCε通過磷酸化催化域中的關(guān)鍵蘇氨酸殘基(小鼠中的T1150)來破壞胰島素受體激酶(INSR)活化[2]。sn-1,2-二酰甘油、PKCε活化和胰島素抵抗之間的關(guān)系，部分解釋了某些人群中NAFLD患者肝胰島素抵抗的發(fā)展，也解釋了肝胰島素抵抗隨體質(zhì)量減輕或其他減少肝脂肪含量的療法(如噻唑烷二酮)而逆轉(zhuǎn)的原因[1,3]。

Brandon等[4]挑戰(zhàn)了這個(gè)模型，他們設(shè)計(jì)了敲除組織特異性PKCε的小鼠模型，以評(píng)估該激酶在肝臟和白色脂肪組織(WAT)的胰島素抵抗中的作用[4]。在高胰島素-正常血糖條件下，肝臟特異性PKCε的缺失并未改變高脂飲食(HFF)小鼠的糖耐量和胰島素作用。相反，他們報(bào)道了脂肪特異性PKCε和整體PKCε基因敲除小鼠葡萄糖耐量的改善(意味著更多的胰島素分泌)。他們認(rèn)為，肝PKCε不會(huì)直接影響HFF小鼠的肝胰島素作用，而脂肪PKCε會(huì)影響糖代謝。他們的數(shù)據(jù)提供了脂肪-肝軸信息，但不足以消除肝PKCε在肝胰島素抵抗中的作用。

脂肪組織通過多種信號(hào)影響肝臟代謝，包括代謝產(chǎn)物、脂肪因子、細(xì)胞因子、脂質(zhì)因子和外來體。脂肪胰島素的作用可能調(diào)節(jié)其中一些信號(hào)，例如胰島素對(duì)WAT脂解的抑制作用通過減少調(diào)節(jié)劑(乙酰CoA，由脂肪酸產(chǎn)生，一種對(duì)丙酮酸羧化酶的變構(gòu)激活劑)和底物(甘油)的產(chǎn)生來調(diào)節(jié)肝臟糖異生[1, 5]。WAT脂解的抑制也減少了用于酯化為肝甘油三酯的脂肪酸的供應(yīng)。因此，WAT胰島素作用間接調(diào)節(jié)了肝臟的代謝，脂肪功能障礙會(huì)破壞這些通路[1, 5]。Brandon等提供的脂肪特異性PKCε敲除小鼠的數(shù)據(jù)與此假說相符。脂肪PKCε的缺失改變了脂肪細(xì)胞的磷酸化蛋白質(zhì)組，特別是在某些結(jié)構(gòu)蛋白(如細(xì)胞接頭、核小體和核內(nèi)體中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì))中，從而導(dǎo)致向更小脂肪細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。這些WAT的變化與肝臟基因表達(dá)的改變有關(guān)，包括參與脂肪肝和脂肪性肝炎發(fā)展的基因。相反，盡管我們之前的研究顯示，PKCεASO(反義寡核苷酸)改善了胰島素刺激的白色脂肪的葡萄糖攝取，但在HFF WAT PKCε基因敲除小鼠中進(jìn)行的研究并未顯示任何組織特異性的胰島素刺激的糖代謝或脂質(zhì)代謝的改善。具體而言，抑制內(nèi)源性葡萄糖產(chǎn)生或胰島素刺激的葡萄糖清除速率沒有任何改善。來自脂肪特異性PKCε基因敲除小鼠的WAT外植體中的脂肪胰島素作用并未改變[3]。因此認(rèn)為，脂肪PKCε可能調(diào)節(jié)WAT與肝臟之間的內(nèi)分泌聯(lián)系，但可能不調(diào)節(jié)WAT胰島素作用。

這項(xiàng)研究的另一個(gè)主要結(jié)論是肝PKCε在調(diào)節(jié)肝胰島素作用中不發(fā)揮重要作用。僅通過通量測定來檢測肝胰島素抵抗具有挑戰(zhàn)性。胰島素可直接調(diào)節(jié)肝糖代謝。但在某些情況下，胰島素信號(hào)的肝外作用(例如對(duì)WAT的影響)可能仍會(huì)影響肝臟代謝，并掩蓋胰島素對(duì)肝臟的直接影響[1, 5]。因此，通量測量法應(yīng)輔之對(duì)肝胰島素信號(hào)事件的評(píng)估(INSR，AKT2，糖原合成酶激酶3和糖原合成酶的磷酸化)以及最終肝糖原合成速率的評(píng)估。對(duì)于肝特異性PKCε或整體PKCε敲除小鼠(確實(shí)改善了肝胰島素的作用)，尚未報(bào)道該關(guān)鍵信息。如果沒有關(guān)于肝臟特異性和整體PKCε基因敲除小鼠肝內(nèi)變化的信息，就得出肝臟PKCε對(duì)肝胰島素作用沒有影響的結(jié)論還為時(shí)過早。

有一些技術(shù)問題值得考慮。例如血糖濃度、葡萄糖輸注速率和最終胰島素濃度的時(shí)程等均可能掩蓋肝胰島素作用的差異[6]。例如，整體基因敲除小鼠的內(nèi)源性葡萄糖生成率為負(fù)的話，可能會(huì)低估葡萄糖清除率。數(shù)據(jù)表明某些動(dòng)物可能已承受壓力，某些實(shí)驗(yàn)禁食5 h后葡萄糖濃度約為12～13 mM (216～234 mg/dL)，也有報(bào)道在相同條件下的葡萄糖濃度為5～8 mM (90～144 mg/dL)。

Brandon等[4]在T1150小鼠中未觀察到PKCε對(duì)INSR的直接磷酸化，是因?yàn)樗麄儚那贸∈笾忻庖叱恋沓鯥NSR，還使用重組PKCε進(jìn)行體外磷酸化實(shí)驗(yàn)。對(duì)應(yīng)于T1150的肽片段有四個(gè)潛在的磷酸受體殘基，這使得磷酸位分配極為困難，尤其是當(dāng)該肽可能是磷酸形式的混合物時(shí)。因此，只能說明他們沒有觀察到T1150，而不能說T1150完全不存在。另外，難以從組織獲得足夠純的INSR。 從肝裂解液中(存在膜碎片和其他蛋白質(zhì)相互作用)觀察INSR磷酸化可能會(huì)限制其可檢測性。

當(dāng)前提供了有關(guān)脂肪PKCε如何調(diào)節(jié)糖代謝的新數(shù)據(jù)，但提供的與肝臟特異性PKCε敲除有關(guān)的陰性數(shù)據(jù)不足以從肝胰島素抵抗的發(fā)病機(jī)制中除去肝PKCε。物種差異可能是造成這些不一致的原因。 2'甲氧基乙基ASO能大幅降低肝臟和WAT中PKCε的表達(dá)。使用Cre-Lox技術(shù)進(jìn)行遺傳刪除可能是組織特異性的，也可能導(dǎo)致混淆表型的適應(yīng)性變化。最終，這些研究的不同突顯了我們認(rèn)知不足，尚需進(jìn)一步探索。我們需要有針對(duì)性的方法檢測成年動(dòng)物中的PKCε，以充分了解肝和脂肪PKCε在調(diào)節(jié)各自組織內(nèi)胰島素信號(hào)傳導(dǎo)中的作用，更好地了解PKCε如何調(diào)節(jié)組織之間的關(guān)系。這些研究將使我們進(jìn)一步了解部分肥胖患者會(huì)同時(shí)患有NAFLD和胰島素抵抗的原因。