張 陽(yáng)， 李軍祥， 王允亮

1 北京中醫(yī)藥大學(xué) 研究生院， 北京 100029； 2 北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院 消化內(nèi)科， 北京 100078

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是除過(guò)量飲酒和其他引起肝臟損傷的明確因素之外所致的肝細(xì)胞脂肪沉積，包括非酒精性單純性脂肪肝(NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)及非酒精性脂肪性肝硬化，部分可進(jìn)展為肝細(xì)胞癌。NAFLD全球患病率為20%～30%，隨著經(jīng)濟(jì)水平提高與生活方式改變，我國(guó)近十年NAFLD患病率已由18%增加至29%[1]。然而，其具體發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，臨床缺乏針對(duì)特異發(fā)病環(huán)節(jié)的治療藥物。近年來(lái)，研究膽汁酸代謝及其受體在NAFLD發(fā)病中的作用取得了一定進(jìn)展，調(diào)節(jié)膽汁酸代謝，有望成為NAFLD治療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 膽汁酸概述

1.1 膽汁酸分類 膽汁酸是膽汁中的重要成分，在人體脂質(zhì)消化吸收和膽固醇代謝方面具有調(diào)節(jié)作用。膽汁酸主要由鈉鹽和鉀鹽組成，根據(jù)其來(lái)源可分為初級(jí)膽汁酸和次級(jí)膽汁酸，初級(jí)膽汁酸由肝細(xì)胞生成，進(jìn)入腸道后，在腸道菌群作用下生成次級(jí)膽汁酸。根據(jù)其結(jié)構(gòu)上是否與甘氨酸或?；撬峤Y(jié)合，又可分為游離型和結(jié)合型兩大類，前者包括膽酸、脫氧膽酸、鵝脫氧膽酸和石膽酸，后者主要包括甘氨膽酸、甘氨鵝脫氧膽酸、?；悄懰岷团；蛆Z脫氧膽酸等。

1.2 膽汁酸合成與腸肝循環(huán) 膽固醇是膽汁酸主要生成原料，在肝細(xì)胞中經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成初級(jí)膽汁酸。其過(guò)程主要包括經(jīng)典途徑和替代途徑。經(jīng)典途徑中，膽固醇經(jīng)過(guò)7α-羥化酶(CYP7A1)催化生成7α羥膽固醇，再經(jīng)3α、12α羥化，加氫還原，側(cè)鏈氧化斷裂形成膽堿輔酶A，經(jīng)加水水解后形成膽酸和鵝脫氧膽酸等初級(jí)膽汁酸。替代途徑是氧化甾醇27α羥化酶代替CYP7A1，膽固醇于側(cè)鏈脫氫生成氧化甾醇, 隨后在氧化甾醇7α羥化酶催化下進(jìn)行7α脫氫，進(jìn)入經(jīng)典途徑。膽酸和鵝脫氧膽酸通過(guò)與甘氨酸或?；撬峤Y(jié)合后形成結(jié)合型膽汁酸，經(jīng)膽管排入腸道。

人體每天生成的膽汁酸十分有限，正常情況下，膽汁酸儲(chǔ)備量為3～5 g，難以滿足脂類乳化的需要。初級(jí)膽汁酸(結(jié)合型)進(jìn)入腸道后，在腸道菌群作用下解離為游離型膽汁酸，通過(guò)7α羥基脫氧水解生成次級(jí)膽汁酸，如脫氧膽酸、石膽酸等。腸道內(nèi)的膽汁酸成分約95%在空腸末端或回腸被重新吸收(包括結(jié)合型膽汁酸和游離型膽汁酸)，經(jīng)門靜脈回流至肝臟，再經(jīng)肝細(xì)胞合成，與新生初級(jí)膽汁酸一起排入腸道，如此循環(huán)往復(fù)，形成膽汁酸的腸肝循環(huán)，使膽汁酸充分被利用。膽汁酸在腸道吸收是主動(dòng)吸收與被動(dòng)吸收的疊加效應(yīng)。主動(dòng)吸收主要發(fā)生在回腸遠(yuǎn)端，膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白如?；悄懰徕c協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(Na+-taurocholate cotransporting polypeptide, NTCP)和頂端Na+依賴性膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(apical sodium-dependent bile acid transporter, ABST)發(fā)揮協(xié)同作用，是結(jié)合型膽汁酸如?；悄懰岷透拾蹦懰岬闹饕辗绞絒2]。被動(dòng)吸收主要發(fā)生在小腸和結(jié)腸，是游離型膽汁酸的主要吸收方式，吸收速率取決于膽汁酸的離子化程度和極性。膽汁酸的腸肝循環(huán)維持了膽汁酸的穩(wěn)態(tài)，對(duì)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝具有重要意義。

2 膽汁酸代謝與NAFLD

膽汁酸已被發(fā)現(xiàn)在胰島素敏感性和代謝穩(wěn)態(tài)方面起著關(guān)鍵作用。多項(xiàng)研究報(bào)道，在NAFLD患者血清中，膽汁酸水平明顯升高[3]，而病情嚴(yán)重程度與膽汁酸合成及血清膽汁酸水平呈正相關(guān)[4]。關(guān)鍵膽汁酸的增加，如牛磺膽酸、甘膽酸等，與脂肪變性、小葉和門靜脈炎癥以及肝細(xì)胞氣球樣變高度相關(guān)。此外，NAFLD進(jìn)展為纖維化的風(fēng)險(xiǎn)和次級(jí)膽汁酸與初級(jí)膽汁酸的比例及結(jié)合膽汁酸濃度相關(guān)，次級(jí)膽汁酸與初級(jí)膽汁酸的比例越高、結(jié)合膽汁酸濃度越高，纖維化風(fēng)險(xiǎn)越高[5]。該結(jié)論在動(dòng)物模型中也得到了驗(yàn)證。研究[6]發(fā)現(xiàn)，在NAFLD大鼠肝組織中?；悄懰峤M成增加，而牛磺酸豬去氧膽酸和熊去氧膽酸含量降低；腸道中膽酸增多，豬去氧膽酸和ω-鼠李酸減少；血清中牛磺膽酸組成增加，豬去氧膽酸和?；撬嶝i去氧膽酸均降低。在NASH小鼠模型中，肝纖維化程度與血清總膽汁酸濃度升高有關(guān)，主要機(jī)制可能與膽汁酸代謝酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)改變有關(guān)[7]。膽汁酸代謝與NAFLD病情進(jìn)展的關(guān)系已被證實(shí)，進(jìn)一步研究其作用機(jī)制，可能為NAFLD治療尋找新靶點(diǎn)提供希望。

3 膽汁酸代謝參與NAFLD的發(fā)病機(jī)制

3.1 膽汁酸與脂質(zhì)代謝 脂代謝異常是NAFLD的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，甘油三酯過(guò)量堆積，促進(jìn)了脂質(zhì)過(guò)氧化、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，是NAFLD進(jìn)展的驅(qū)動(dòng)因素。此外，膽固醇積累和脂肪酸代謝失衡同樣作用于NAFLD。在膽汁酸腸肝循環(huán)過(guò)程中，通過(guò)激活腸道膽汁酸受體——法尼醇X受體(farnesol X receptor, FXR)及G蛋白偶聯(lián)受體5(G protein coupled receptor 5, TGR5)，可對(duì)脂質(zhì)代謝起到調(diào)節(jié)作用[8]。FXR激活后通過(guò)對(duì)固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1-c的抑制及過(guò)氧化物酶體增殖物激化受體α途徑的上調(diào)，同時(shí)增加肝臟脂肪酸的β氧化，減少肝臟脂質(zhì)蓄積[9]。TGR5作為膽汁酸受體，在人類脂肪細(xì)胞中的表達(dá)隨脂肪細(xì)胞的分化而增加，活化的TGR5可通過(guò)腺苷酸環(huán)化酶(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)通路促進(jìn)甘油三酯分解、脂肪酸氧化，激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK)/線粒體動(dòng)力相關(guān)蛋白1(dynamin-1-like protein 1, Drp1)信號(hào)導(dǎo)致線粒體分裂，從而促進(jìn)白色脂肪組織褐變重塑[10]。此外，有研究[11]發(fā)現(xiàn)，?；切苋パ跄懰峋哂姓{(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作用，從而抑制脂肪干細(xì)胞內(nèi)脂肪的生成。

3.2 膽汁酸與腸道菌群 人體腸道中存在大量細(xì)菌、病毒、真菌等微生物群，與宿主共生。腸道微生物穩(wěn)態(tài)的維持是人體健康的保證[12]。近年來(lái)，腸道菌群在炎癥、免疫、代謝等相關(guān)疾病中的作用得到廣泛重視。腸道菌群失調(diào)參與NAFLD發(fā)病，在臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中均得到了證實(shí)[13-14]。腸道菌群主要通過(guò)增加腸道通透性、影響能量吸收、調(diào)節(jié)脂肪及膽汁酸代謝等信號(hào)通路相關(guān)基因的表達(dá)，以及參與宿主免疫等促進(jìn)NAFLD的發(fā)生[15]。進(jìn)入腸道的初級(jí)膽汁酸在腸道菌群作用下轉(zhuǎn)化為次級(jí)膽汁酸，腸道菌群的構(gòu)成、豐度與比例影響膽汁酸代謝水平，而膽汁酸也可改變腸道菌群組成，二者相互作用[16]。研究[17]發(fā)現(xiàn)，腸道微生物通過(guò)促進(jìn)FXR激活，誘導(dǎo)Fgf15(人類的FGF19)的表達(dá)，觸發(fā)JNK1/2和ERK1/2信號(hào)級(jí)聯(lián)，抑制CYP7YPA1的表達(dá)，影響膽汁酸合成。另一方面，通過(guò)影響NTCP和ABST轉(zhuǎn)運(yùn)作用干預(yù)膽汁酸吸收。此外，膽汁酸和微生物種系在兒童和成人的腸道中具有顯著差異。兒童腸道膽汁主要由膽酸和鵝去氧膽酸組成；而成年后，轉(zhuǎn)變?yōu)槊撗跄懰岷褪懰?。這種組成差異對(duì)腸道微生物群中厭氧芽孢形成細(xì)菌具有重要影響，膽汁酸促進(jìn)回腸末端孢子萌發(fā)，而脫氧膽酸則減少了腸道厭氧菌的數(shù)量[18]。說(shuō)明膽汁酸具有一定的抗菌作用，其機(jī)制可能與結(jié)合細(xì)菌菌膜上磷脂，破壞菌膜進(jìn)而抗細(xì)菌黏附、中和內(nèi)毒素相關(guān)[19]。在小鼠體內(nèi)，通過(guò)進(jìn)食富含飽和脂肪酸的食物，促進(jìn)膽汁酸組成發(fā)生變化，結(jié)果顯示腸道微生物顯著失調(diào)，免疫動(dòng)態(tài)平衡被擾亂[20]。膽汁酸與腸道菌群間相互作用，過(guò)程復(fù)雜，具體分子機(jī)制有待進(jìn)一步探索。

3.3 膽汁酸與宿主免疫 肝臟是人體重要的免疫器官，含有Kupffer細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞，介導(dǎo)免疫反應(yīng)。同時(shí)，肝臟也是免疫損傷靶器官，免疫和炎癥途徑在NAFLD的發(fā)病機(jī)制中起著核心作用。先天性免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng)共同參與了NAFLD的發(fā)生發(fā)展[21]。宿主免疫的失調(diào)與膽汁酸代謝有著密切聯(lián)系。膽汁酸受體FXR和TGR5在天然免疫細(xì)胞，如腸和肝巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和自然殺傷T淋巴細(xì)胞中均高濃度表達(dá)，這兩種受體對(duì)肝臟和腸道免疫耐受狀態(tài)均有調(diào)節(jié)作用[22-23]。腸道FXR的激活可維持腸上皮結(jié)構(gòu)的完整性，而FXR缺乏會(huì)導(dǎo)致腸道通透性改變以及免疫失調(diào)[24]。免疫機(jī)制方面，Toll樣受體和炎癥小體NLRP3在調(diào)節(jié)人體免疫平衡中具有重要作用。動(dòng)物研究[25-26]表明，通過(guò)FXR和TGR5干擾膽汁酸信號(hào)通路可影響Toll樣受體依賴性途徑和NRLP3依賴性炎癥小體的激活。膽汁酸通過(guò)TGR5-cAMP-PKA軸抑制NLRP3炎癥小體的激活，主要與cAMP依賴蛋白激酶(PKA)活化導(dǎo)致NLRP3泛素化、磷酸化有關(guān)。最新研究[27]發(fā)現(xiàn)，石膽酸代謝產(chǎn)物3-oxoLCA和isoalloLCA可在小鼠體內(nèi)直接調(diào)控腸道Th17和Treg細(xì)胞平衡，從而調(diào)控宿主免疫。以上研究結(jié)果揭示了膽汁酸及其受體參與宿主免疫的途徑，為NALFD治療提供了新思路。

4 膽汁酸受體作為NAFLD治療靶點(diǎn)

上述研究表明膽汁酸受體在NAFLD進(jìn)展過(guò)程中，發(fā)揮了重要作用，其中以FXR、TGR5為主。有關(guān)膽汁酸受體能否作為NAFLD治療靶點(diǎn)的研究已取得了一定的進(jìn)展。

4.1 法尼醇X受體(FXR) FXR屬于激素核受體超家族，是一種膽汁酸結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，廣泛存在于腸、肝、腎及腎上腺組織，其主要作用在于參與膽汁酸腸肝循環(huán)，調(diào)節(jié)膽汁酸濃度。前文已經(jīng)述及膽汁酸通過(guò)FXR參與膽固醇、脂質(zhì)代謝和宿主免疫等影響NAFLD進(jìn)展，說(shuō)明FXR可能是NAFLD炎癥反應(yīng)的重要環(huán)節(jié)，因此，調(diào)控FXR及相關(guān)因子的表達(dá)，是NAFLD治療藥物研究的新靶點(diǎn)。

在高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠模型中，研究[28]發(fā)現(xiàn)，腸道FXR特異性敲除小鼠肝臟甘油三酯蓄積及脂肪變性發(fā)生較低。低分子量抗氧化劑tempol或抗生素干預(yù)小鼠腸道菌群后，腸道FXR的表達(dá)受到抑制，肝臟脂肪變性同樣減低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這一作用可能是通過(guò)抑制腸道FXR，使回腸和血清中循環(huán)神經(jīng)酰胺水平降低導(dǎo)致的。神經(jīng)酰胺由鞘氨醇長(zhǎng)鏈堿基與脂肪酸組成，屬于鞘脂家族，在體內(nèi)可通過(guò)激活蛋白激酶C、Jun氨基末端激酶誘導(dǎo)胰島素抵抗，上調(diào)固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1-c參與脂肪酸合成，刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激加速細(xì)胞凋亡等多種途徑引發(fā)糖脂代謝紊亂[29-30]。然而，也有研究[31]發(fā)現(xiàn)，在飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型中，經(jīng)口服腸道FXR特異性激動(dòng)劑fexaramine，小鼠體質(zhì)量增加程度減輕，糖耐量增加，胰島素抵抗減少，白色脂肪組織棕色化增加，提示激活腸道FXR，能夠改善糖脂代謝。Schmitt等[32]則發(fā)現(xiàn)在肝臟與腸道不同部位FXR特異性敲除小鼠中，經(jīng)喂養(yǎng)含1%膽固醇飲食28 d后，肝臟FXR敲除鼠出現(xiàn)脂質(zhì)積累, 而腸道FXR敲除鼠中未出現(xiàn)；且肝臟FXR特異性敲除小鼠血清膽固醇和膽汁酸水平升高，腸道FXR特異性敲除小鼠血清膽固醇和膽汁酸水平維持正常，該研究提示FXR防止脂質(zhì)堆積的主要作用部位在肝臟，不依賴腸道。這些研究結(jié)果共同表明FXR對(duì)脂質(zhì)代謝具有調(diào)節(jié)作用，出現(xiàn)不同結(jié)果的原因可能與FXR分布部位及其下游作用機(jī)制有關(guān)，但具體機(jī)制還有待進(jìn)一步探究。

臨床研究中，以強(qiáng)效選擇性FXR激動(dòng)劑奧貝膽酸為代表的藥物研究取得了一定的進(jìn)展。奧貝膽酸通過(guò)激活FXR，間接抑制CYP7A1基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，抑制膽汁酸合成[33]。一項(xiàng)納入238例NAFLD患者的Ⅲ期臨床研究[34]結(jié)果表明，奧貝膽酸較安慰劑對(duì)NAFLD患者肝組織病理學(xué)改善更明顯。其能否作為NAFLD臨床一線用藥，仍需臨床探索。

4.2 G蛋白偶聯(lián)受體5(TGR5) TGR5比FXR分布更為廣泛，在脂肪組織、肌肉組織、免疫細(xì)胞、Kupffer細(xì)胞中均有表達(dá)。TGR5可通過(guò)調(diào)節(jié)能量代謝和宿主免疫影響NAFLD。在高脂飲食飼喂的C57BL/6J小鼠中，雄性TGR5(-/-)小鼠表現(xiàn)出比雌性及野生型小鼠更嚴(yán)重的肝臟脂肪變性，而TGR5激動(dòng)劑INT-777治療的小鼠，肝臟脂肪變性明顯減輕[35]。在肥胖db/db小鼠實(shí)驗(yàn)中，使用TGR5/FXR雙激動(dòng)劑INT-767后抑制巨噬細(xì)胞產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子，降低肝內(nèi)TNFα和IL-18表達(dá)，改善了肝臟組織學(xué)，減少了脂肪變性和肝臟內(nèi)的炎癥反應(yīng)[36]。其機(jī)制可能與TGR5的激活刺激腺苷酸環(huán)化酶將ATP轉(zhuǎn)化為cAMP，從而激活蛋白激酶A，繼而激活cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白，抑制核因子-κB活性和炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生有關(guān)[37]。遺憾的是目前尚缺乏TGR5激動(dòng)劑治療NALFD的相關(guān)臨床研究，尤其是缺少隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)證據(jù)，TGR5作為膽汁酸受體，在NAFLD進(jìn)展中的作用不容忽視，能否成為其治療靶點(diǎn)，尚無(wú)定論。

4.3 其他 與膽汁酸代謝相關(guān)的受體還有孕烷X受體(pregnane X receptor, PXR)和維生素D受體(vitamin D receptor, VDR)。PXR也是核受體家族的重要成員，主要分布在人體肝細(xì)胞中，除參與調(diào)控細(xì)胞色素P450家族、UDP-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶、P-糖蛋白、乳腺癌耐藥相關(guān)蛋白和多耐藥蛋白等藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)外，還參與調(diào)節(jié)膽汁酸代謝[38-39]。2001年，Staudinger等[40]發(fā)現(xiàn)PXR能夠被石膽酸激活。此外，PXR能夠調(diào)節(jié)膽汁酸生物合成、運(yùn)輸和代謝相關(guān)基因如膽固醇CYP7A1和Na+非依賴性有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2的表達(dá)，從而起到對(duì)石膽酸引起的嚴(yán)重肝損傷的保護(hù)作用。在高脂飲食飼喂的NAFLD小鼠模型中，隨著肝臟脂肪變性、炎癥、纖維化的發(fā)展，PXR顯著激活[41]。研究[42]發(fā)現(xiàn)，丹參酮ⅡA能激活PXR，誘導(dǎo)CYP3A表達(dá)，降低石膽酸的毒性，減輕肝損傷。此外，PXR激活劑利福平能夠?qū)δ懼俜e性肝硬化患者起到肝保護(hù)作用。然而，PXR激活劑能否作為NAFLD治療用藥，尚缺乏有力的臨床研究證據(jù)。

VDR作為膽汁酸感受器，在腸組織中高表達(dá)，而在肝組織中含量較低。在腸細(xì)胞中，VDR激活可誘導(dǎo)硫酸基轉(zhuǎn)移酶2A1和多藥耐藥相關(guān)蛋白3(multidrug resistance associated protein 3, MRP3)表達(dá)，CYP3A4催化石膽酸的羥基化，羥化的石膽酸可以在硫酸基轉(zhuǎn)移酶2A1的介導(dǎo)下進(jìn)一步硫酸化，石膽酸及其代謝產(chǎn)物通過(guò)膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MRP3外流。而VDR缺乏小鼠中，肝臟膽汁酸累積增加，肝臟壞死與炎癥明顯，提示VDR可保護(hù)腸、肝細(xì)胞免受膽汁酸毒性作用[39,43]。多項(xiàng)臨床研究[44-45]表明，應(yīng)用維生素D能夠改善NAFLD炎癥與氧化應(yīng)激狀態(tài)。但VDR能否作為NALFD臨床治療靶點(diǎn)，需要更多證據(jù)支持。

5 總結(jié)與展望

近年，隨著臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究的深入，膽汁酸代謝紊亂促進(jìn)NAFLD發(fā)生發(fā)展的機(jī)制逐漸明確。膽汁酸是腸肝循環(huán)作用于NAFLD的物質(zhì)基礎(chǔ)，參與脂質(zhì)代謝、腸道菌群、宿主免疫等多個(gè)環(huán)節(jié)。由于其作用廣泛，可能存在交互作用機(jī)制，使得眾多環(huán)節(jié)仍未被完全闡釋，F(xiàn)XR、TGR5、PXR和VDR作為代表性膽汁酸受體，具有靶點(diǎn)作用，針對(duì)其研發(fā)的藥物有望成為NAFLD治療特效藥，但從目前已有研究結(jié)果來(lái)看，仍需進(jìn)一步臨床證據(jù)證實(shí)。因此，深入探索膽汁酸、腸道菌群、宿主交互作用的機(jī)制、靶點(diǎn)，研發(fā)相關(guān)特異性藥物，需要更多的研究。