王麗燕 徐佳麗 尤寧寧 卓莉莉 施軍平*
非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD)已經(jīng)逐漸成為全球最重要的慢性肝病之一,全球NAFLD患病率為25.24%,預(yù)計(jì)到2030年將成為肝移植最主要病因,其疾病譜主要包括單純性非酒精性脂肪肝(NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、NASH相關(guān)肝硬化和肝細(xì)胞癌(HCC)。因此,對(duì)NAFLD和NASH發(fā)病機(jī)制的充分闡明顯得極其重要,原有的“二次打擊”學(xué)說(shuō)已不足以解釋NAFLD中發(fā)生的幾種分子和代謝變化,而“多重打擊”學(xué)說(shuō)逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。這些影響因素主要包括胰島素抵抗、脂肪組織分泌的激素、營(yíng)養(yǎng)因子、腸道微生物群以及遺傳和表觀遺傳因素,本文對(duì)膽汁酸代謝在NAFLD中的作用作如下綜述。
膽汁酸(BA)是一類膽固醇衍生物,主要在肝臟中合成,是膽固醇分解代謝最終產(chǎn)物。正常人膽汁中的膽汁酸按結(jié)構(gòu)可分為兩大類:一類為游離型膽汁酸,包括膽酸(CA)、脫氧膽酸(DCA)、鵝脫氧膽酸(CDCA)和少量石膽酸(LCA);另一類為結(jié)合型膽汁酸,是上述游離膽汁酸與甘氨酸或?;撬峤Y(jié)合的產(chǎn)物,主要包括甘氨膽酸(GCA)、甘氨鵝脫氧膽酸(GCDCA),?;悄懰幔═CA)及牛磺鵝脫氧膽酸(TCDCA)等。膽汁酸代謝主要通過(guò)肝腸循環(huán)進(jìn)行,95%左右的膽汁酸通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制從腸道中重新吸收,調(diào)控肝臟中膽汁酸的合成,并維持人體膽汁酸的穩(wěn)定。膽汁酸的腸肝循環(huán)在脂類和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的乳化和腸吸收中起重要作用。膽汁酸還被認(rèn)為是復(fù)雜的代謝整合因子和信號(hào)因子,參與多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),如法尼類X受體(FXR)、脯氨烷X受體(PXR)、維生素D受體(VDR)和細(xì)胞膜表面受體-G蛋白偶聯(lián)受體(TGR 5)等。膽汁酸可能正是通過(guò)這些方式參與肝臟的合成與代謝。
目前相關(guān)研究表明NAFLD患者存在一定的膽汁酸代謝異常。其中,在JIAO等[1]研究發(fā)現(xiàn)NASH患者體內(nèi)初級(jí)膽汁酸及次級(jí)膽汁酸水平均明顯升高,升高的主要為游離型初級(jí)膽汁酸CA及游離型次級(jí)膽汁酸DCA。同時(shí)PUNEET等[2]發(fā)現(xiàn)血清中膽汁酸譜的變化與NASH的嚴(yán)重程度相關(guān),表現(xiàn)為隨著NASH嚴(yán)重程度增加,血清初級(jí)膽汁酸增加,次級(jí)膽汁酸降低。纖維化程度也與膽汁酸水平相關(guān),較高的共軛膽酸可增加纖維化風(fēng)險(xiǎn)。由此可見(jiàn)對(duì)于NAFLD患者,可能存在不同程度的膽汁酸代謝異常,同時(shí)膽汁酸水平改變與NAFLD的脂肪變、炎癥及纖維化相關(guān),膽汁酸代謝可能在NAFLD的發(fā)生發(fā)展中起特殊作用。
2.1 膽汁酸代謝參與NAFLD肝臟脂肪變 NAFLD患者最常見(jiàn)的病理表現(xiàn)就是肝臟脂肪沉積。而B(niǎo)A作為復(fù)雜的代謝整合因子及信號(hào)因子,參與調(diào)節(jié)甘油三酯和葡萄糖代謝,在膽固醇穩(wěn)態(tài)、脂肪吸收和控制自身合成等方面具有良好的功能。BA相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路異常或缺失可以介導(dǎo)肝臟的脂肪累積,同時(shí)相關(guān)通路的激活也可以促進(jìn)肝臟脂肪的累積。BA可以通過(guò)激活核激素受體(NHR),如FXR、PXR、PPAR、VDR和TGR 5等,參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。其中PPAR的上調(diào)可以增強(qiáng)肝臟中的脂質(zhì)清除[3],而FXR參與多種脂肪代謝途徑參與調(diào)節(jié)肝脂肪變性的多種途徑[4],促使肝臟脂肪酸和脂肪酸前體攝取增加、脂肪生成和β氧化減少[5],TGR5也有相關(guān)文獻(xiàn)提及參與替代BA合成途徑,其可能通過(guò)改變生長(zhǎng)激素(GH)信號(hào)和BA合成來(lái)調(diào)節(jié)肝臟膽汁酸和脂代謝,促進(jìn)肝臟脂肪沉積[6]。因此,膽汁酸可以通過(guò)各種代謝途徑,參與NAFLD的肝臟脂肪變性。通過(guò)干預(yù)膽汁酸途徑可能為肝臟的脂肪變性的治療提供新思路。
2.2 膽汁酸代謝參與NAFLD的炎癥及纖維化 炎癥及纖維化是NAFLD的另一病理特征。相關(guān)研究報(bào)道膽汁酸譜的改變與肝臟炎癥及纖維化具有相關(guān)性[2]。BA主要通過(guò)參與多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),參與肝臟炎癥發(fā)生,其中主要參與的核受體有PXR,PPAR,LXR,F(xiàn)XR,CAR。其中PPAR已經(jīng)有相關(guān)研究證明其具有對(duì)肝臟炎癥因子的負(fù)性調(diào)控作用[3,7]。PPAR的上調(diào)可以增加CYP4A從而驅(qū)動(dòng)的ω-氧化以及過(guò)氧化物酶體和線粒體β-氧化,從而促進(jìn)肝臟脂質(zhì)代謝,減輕肝臟炎癥,同時(shí)能減少肝臟中活化的巨噬細(xì)胞和星狀細(xì)胞的數(shù)量,降低纖維標(biāo)記物的表達(dá)[7]。PXR具有抗炎作用,PXR激活的可以阻斷相關(guān)促炎因子靶基因的產(chǎn)生,并促進(jìn)分泌的白介素-1受體拮抗劑(IL-1RA)的產(chǎn)生從而降低白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子(TNF-α)的產(chǎn)生,阻斷白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)在細(xì)胞表面的作用,抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[8]。同時(shí)PXR的激活可以明顯減輕肝臟的纖維化。FXR也具有減輕肝臟炎癥及纖維化的作用,其主要通過(guò)對(duì)NF-κB的抑制及降低肝星狀細(xì)胞活化改善炎癥及纖維化[9]。因此膽汁酸參與的相關(guān)核受體均在一定程度上參與肝臟炎癥及纖維化過(guò)程,通過(guò)對(duì)相關(guān)核受體的調(diào)節(jié),可能在一定程度上對(duì)肝臟炎癥及纖維化的治療有指導(dǎo)意義。
2.3 膽汁酸代謝在NAFLD代謝紊亂中的作用 NAFLD被認(rèn)為是代謝綜合征在肝臟的表現(xiàn),胰島素抵抗(IR)是其共同的發(fā)病機(jī)制。BA作為一種類固醇物質(zhì),參與多種信號(hào)轉(zhuǎn)錄,包括FXR、PXR、VDR和TGR 5等受體,膽汁酸的代謝與IR可能存在著某種聯(lián)系。2013年REBECCA等[10]對(duì)200名健康人和35名2型糖尿病(T2DM)患者的胰島素敏感性與血漿BA組成進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)IR與膽汁酸的12α-羥基化(CA、DCA及其共軛形式)增加有關(guān),12-α羥基/非12α-羥基膽汁酸比值增高與胰島素敏感性降低有關(guān)。同時(shí)ISHIDA等[11]發(fā)現(xiàn),甾醇12α-羥化酶(CYP8B)作為調(diào)節(jié)膽酸生物合成中CA/CDCA比值的關(guān)鍵酶,胰島素抑制CYP8B升高。BA可能通過(guò)對(duì)參與IR的過(guò)程從而影響肝臟的代謝情況,繼而參與NAFLD的發(fā)生發(fā)展。
BA的代謝主要通過(guò)肝腸循環(huán)進(jìn)行代謝循環(huán),BA代謝受到肝臟膽汁酸合成和腸道膽汁酸生物轉(zhuǎn)化的密切調(diào)控。胃腸道作為人體最重要以及最復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng),居住著大量的微生物,約1012~1014,其中包括細(xì)菌、古細(xì)菌、病毒和真菌。腸道菌群作為胃腸道的居住者,參與膽汁酸的肝腸循環(huán),在NASH中發(fā)揮著病理生理作用。
首先,膽汁酸庫(kù)的組成是由腸道細(xì)菌代謝介導(dǎo)的,與宿主生理有著內(nèi)在的聯(lián)系。這是通過(guò)多種調(diào)節(jié)過(guò)程、膽汁酸之間毒性的變化以及腸道的微生物生態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。腸道微生物把不能再吸收的BA通過(guò)7α-脫羥化形成的次生膽汁酸,從而促進(jìn)BA的排泄。同時(shí)腸道微生物菌群對(duì)BA的吸附和膽汁酸的β羥基化在膽汁酸池中的積累,使肝臟免受更多的毒性、疏水性和BA的影響。
同時(shí),膽汁酸作為FXR受體的激活因子參與腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)的維持。FXR是核受體家族的轉(zhuǎn)錄因子,是細(xì)胞內(nèi)膽汁水平的主要傳感器。它在肝和腸等膽鹽暴露的組織中最為豐富,并調(diào)節(jié)腸道天然免疫,可以影響腸道微生物的生長(zhǎng)。FXR受體同時(shí)與NAFLD的炎癥及纖維化相關(guān),腸道菌群可能正是從該途徑參與NAFLD的發(fā)生。
腸道菌群作為肝腸軸的重要一環(huán),在前期的相關(guān)報(bào)道中發(fā)現(xiàn),其與NAFLD密切相關(guān)。通過(guò)對(duì)NAFLD患者腸道菌群的研究[12]發(fā)現(xiàn)NAFLD患者的腸道菌群存在紊亂,且其嚴(yán)重程度與腸道失調(diào)和腸道微生物代謝功能的改變有關(guān)。其中發(fā)現(xiàn)Bacteroides與NAFLD患者肝臟炎癥相關(guān),Ruminococcus與肝臟纖維化相關(guān)。同時(shí)在NAFLD中膽汁酸水平也存在異常。CHEN等[13]通過(guò)對(duì)非酒精性脂肪性肝病患者測(cè)定膽汁酸水平,及腸道菌群,發(fā)現(xiàn)脂肪肝患者同時(shí)存在膽汁酸代謝改變及腸道菌群紊亂,同時(shí)在測(cè)得的膽汁酸水平及腸道菌群具有相關(guān)性。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群的相關(guān)菌群豐度下降,導(dǎo)致膽汁鹽水解酶(BSH)活性下降。BSH的降低可以導(dǎo)致?;?β-鼠膽酸(T-β-MCA)水平升高,同時(shí)T-B-MCA可以引起FXR受體下調(diào),進(jìn)而誘導(dǎo)脂肪肝發(fā)生[14]。因此,腸道菌群可能與膽汁酸之間存在直接或間接的作用,共同誘導(dǎo)NAFLD發(fā)生。
根據(jù)現(xiàn)有報(bào)道,目前無(wú)任何一種藥物被批準(zhǔn)用于NAFLD的臨床治療。基于膽汁酸代謝在NAFLD發(fā)生發(fā)展中的重要作用,膽汁酸的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)成為目前NAFLD/NASH新藥研發(fā)的重要靶點(diǎn)。FRX受體激動(dòng)劑藥物被廣泛用于NAFLD臨床研究,其主要通過(guò)調(diào)控多種膽汁酸相關(guān)的靶基因、受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及人體糖脂代謝途徑,達(dá)到治療NAFLD的目的[15]。
其中較多報(bào)道是關(guān)于OCA治療NAFLD的臨床試驗(yàn)。在相關(guān)臨床試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)順膽酸(OCA)是目前治療NASH可能有效的一種藥物,其可以改善肝臟血流及減輕肝臟纖維化。且不同劑量的OCA治療NASH療效不一。其中通過(guò)一項(xiàng)OCA臨床試驗(yàn)[16]發(fā)現(xiàn)在服用OCA25 mg/d有明顯的NASH纖維化改善,達(dá)到纖維化改善的目的,較10 mg/dNASH組改善明顯,但其發(fā)生皮膚瘙癢的副作用概率較10 mg/dNASH組更高。除了瘙癢副作用外,OCA藥物治療NAFLD期間會(huì)出現(xiàn)脂質(zhì)代謝異常,主要表現(xiàn)為膽固醇升高,甘油三酯及高密度脂蛋白降低。為此,一項(xiàng)關(guān)于OCA聯(lián)合阿托伐他汀的研究[17]發(fā)現(xiàn)OCA聯(lián)合10 mg的阿托伐他汀可以有效改善OCA引起的血脂異常。同時(shí),缺乏OCA聯(lián)合其他藥物治療NAFLD的相關(guān)臨床試驗(yàn)。只有相關(guān)的動(dòng)物試驗(yàn),如通過(guò)OCA聯(lián)合胰高血糖素樣肽-1治療NAFLD的相關(guān)研究[18]脂肪變,炎癥及纖維化均有明顯改善,且優(yōu)于單藥。因此對(duì)于OCA 治療NASH的研究,探究一個(gè)合理的藥物劑量,副作用的處理及聯(lián)合其他藥物治療可能是接下來(lái)研究的重點(diǎn)。
除外關(guān)于FXR激動(dòng)劑外,也有相關(guān)研究報(bào)道[19]其他膽汁酸相關(guān)藥物的研究如熊去氧膽酸(UDCA)、PPARα激動(dòng)劑、TGR 5、頂端鈉依賴性膽汁鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Asbt)抑制劑等,其在NAFLD中均有一定改善脂肪變,炎癥及纖維化的作用。由此可見(jiàn),膽汁酸可能是治療NAFLD的新靶點(diǎn)。
膽汁酸代謝在非酒精性脂肪性肝病中表現(xiàn)出越來(lái)越重要的作用,其可能在非酒精性脂肪性肝病中發(fā)揮著重要作用。同時(shí)腸道菌群為膽汁酸代謝的重要一環(huán),可能參與非酒精性脂肪性肝病的發(fā)生。隨著非酒精性脂肪性肝病全球范圍內(nèi)的流行,其治療方法局限于飲食運(yùn)動(dòng)治療,在藥物治療方面存在空缺,因此對(duì)于非酒精性脂肪性肝病的藥物治療是目前NAFLD研究的趨勢(shì)。膽汁酸代謝作為肝腸軸的主要成員,可能為非酒精性脂肪性肝病的治療提供新的思路。