管玲玲 張恒 門(mén)秀麗

華北理工大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院(河北省慢性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室) 河北唐山 063210

非酒精性脂肪肝疾病(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一種嚴(yán)重的慢性代謝性疾病，也是當(dāng)今世界范圍內(nèi)慢性肝病最常見(jiàn)的病因之一，其特征是肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞中脂肪堆積增加[1]，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，通常與氧化應(yīng)激、炎癥和膠原纖維組織以及胰島素抵抗密切相關(guān)。進(jìn)行性NAFLD從簡(jiǎn)單的脂肪堆積發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎，進(jìn)而形成肝膠原纖維組織，最后發(fā)展為肝硬化，成為導(dǎo)致肝移植最常見(jiàn)的肝臟疾病[2]。目前已有一些預(yù)防或治療NAFLD的藥物研究，但尚無(wú)經(jīng)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)認(rèn)證的、已顯示出顯著療效或長(zhǎng)期安全性的藥物；近年來(lái)，越來(lái)越多的研究集中在開(kāi)發(fā)天然植物治療NAFLD，因其具有的潛在的抗炎、抗氧化、抗糖尿病、胰島素增敏、抗肥胖、降血脂和保肝等特性，已成為治療肝臟疾病包括非酒精性脂肪肝(Non-alcoholic fatty liver，NAFL)的重要療法[3]。最近的研究表明：水果、香料、茶、咖啡和其他植物及其生物活性化合物，如白藜蘆醇、花青素、姜黃素和茶多酚等物質(zhì)可以通過(guò)改善肝脂肪變性、氧化應(yīng)激、炎癥、腸道菌群失調(diào)和細(xì)胞凋亡，以及調(diào)節(jié)自噬來(lái)緩解 NAFLD[4]。另外，臨床試驗(yàn)證實(shí)了植物性食物對(duì)脂肪肝患者的有益作用?？傊承┲参镄允称肥蔷哂蓄A(yù)防和緩解NAFLD的生物活性化合物的天然來(lái)源。

1 NAFLD發(fā)病機(jī)制研究

NAFLD是指在沒(méi)有過(guò)量飲酒的情況下，超過(guò)5%的肝細(xì)胞有脂肪蓄積(肝臟脂肪變性)，主要以甘油三酯為主，這是由于調(diào)節(jié)肝臟中脂肪合成的穩(wěn)態(tài)機(jī)制發(fā)生了異常。NAFLD是全世界最為普遍的肝臟疾病，影響全球約 17 億人，相當(dāng)于全球人口的 25%[5]。在中國(guó)，近幾十年來(lái) NAFLD的患病率從18% 急劇增加到 29%[6]。NAFLD發(fā)病分為四個(gè)階段：第一階段是肝臟脂肪沉積，也稱為NAFL；第二階段是非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic steatohepatitis，NASH)，其特征是肝臟脂肪沉積過(guò)多和炎癥；第三階段是持續(xù)性肝臟炎癥(肝炎)導(dǎo)致肝臟瘢痕組織形成，此階段稱為膠原纖維組織；第四階段是肝硬化，是 NAFLD 的一種嚴(yán)重形式，其中膠原纖維組織取代了大部分肝細(xì)胞，因此肝細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能受到損害，最終導(dǎo)致肝衰竭[7]。

代謝相關(guān)脂肪性肝病是一種復(fù)雜和具備不同病因的異質(zhì)性表型，起因于環(huán)境因素、飲食、生活方式、代謝和遺傳因素之間的動(dòng)態(tài)相互作用，涉及多個(gè)器官和腸道微生物群之間的串?dāng)_[8]。從機(jī)制上看，氧化應(yīng)激、肝臟炎癥、線粒體功能障礙、促炎細(xì)胞因子失衡、膠原纖維組織、胰島素抵抗、高胰島素血癥、血漿游離脂肪酸、脂肪肝和肝細(xì)胞損傷是支持NAFLD和膠原纖維組織發(fā)生的病理機(jī)制。目前認(rèn)為該疾病是由于高能量攝取、久坐的生活方式等導(dǎo)致脂肪酸輸入/輸出平衡失調(diào)，從而導(dǎo)致肝臟脂質(zhì)過(guò)度積累[9]。肝臟中游離脂肪酸的增加與高能量飲食、脂肪組織的脂解能力增加和肝臟從頭脂肪生成增加有關(guān)，此時(shí)脂肪酸的氧化和極低密度脂蛋白(Very low density lipoprotein，VLDL)分泌相關(guān)的輸出機(jī)制不足以抵償甘油三酯的積累[10]。脂肪變性之后是氧化應(yīng)激導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化和炎癥。研究表明肝臟中的飽和脂肪酸會(huì)引起肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)的脂毒性以及線粒體紊亂引起的脂質(zhì)氧化反應(yīng)[11]。此外，富含飽和脂肪、精制碳水化合物和含糖飲料的高能量飲食及腸道微生物菌群與NAFLD發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。NAFLD 患者的不良飲食可能會(huì)導(dǎo)致短鏈脂肪酸 (Short-chain fatty acid，SCFA) 產(chǎn)量低、腸道通透性增加以及腸道細(xì)菌或其產(chǎn)物易位至肝臟相關(guān)的微生物群發(fā)生變化，包括生態(tài)失調(diào)引起的腸道內(nèi)皮屏障功能失調(diào)，允許細(xì)菌成分易位從而促進(jìn)炎癥的發(fā)生。此外，腸道微生物群產(chǎn)生的各種代謝物可能會(huì)影響肝臟，從而調(diào)節(jié)NAFLD 的易感性[12]。

目前，有研究表明 NAFLD與代謝綜合征相關(guān)的每個(gè)危險(xiǎn)因素之間均有較強(qiáng)的相關(guān)性，尤其是肥胖、2型糖尿病(T2DM )和血脂異常[13]。肥胖被認(rèn)為是NAFLD的主要危險(xiǎn)因素，因?yàn)轶w重指數(shù) (BMI) 和腰圍與NAFLD的存在和疾病進(jìn)展呈正相關(guān)[14]。此外，T2DM與NAFLD的進(jìn)展密切相關(guān)，事實(shí)上超過(guò)50%的T2DM患者患有NAFLD[15]。

另有研究表明，幾個(gè)重要信號(hào)通路的紊亂在NAFLD 的進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用，如腺苷 5'-單磷酸激活蛋白激酶 (AMPK)、沉默調(diào)節(jié)蛋白抗原1 (sirtuin 1 /SIRT1)、過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體 (PPAR)等。因此，通過(guò)調(diào)控NAFLD相關(guān)的重要通路是減輕NAFLD的重要途徑[16-18]。

2 植物性食物與 NAFLD 關(guān)系的流行病學(xué)證據(jù)

流行病學(xué)的研究顯示以植物為基礎(chǔ)的高纖維、低脂肪的食品與NAFLD的改善成正相關(guān)[19]。一項(xiàng)基于2130名NAFLD患者的前瞻性隊(duì)列研究，通過(guò)4年隨訪發(fā)現(xiàn)， 較多的食用水果和蔬菜可降低女性患NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)[20]。一項(xiàng)針對(duì)2687名受試者的前瞻性研究表明，番茄紅素的較高攝入能改善中老年人的NAFLD[21]。此外，還有研究表明，攝入大蒜和洋蔥等可以降低NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)[22]。同樣，一項(xiàng)涉及91436名受試者的研究表明，咖啡消費(fèi)量的增加與韓國(guó)男性患NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)?；仡櫺詸M斷面研究評(píng)估了NAFLD患者的咖啡攝入量，結(jié)果表明每天喝兩杯以上的咖啡可以降低肝臟的脂肪蓄積[23]。另外，一項(xiàng)基于58名患者的橫斷面研究表明，包含全谷物和豆類等其他植物性食物的飲食模式也可以降低NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)[24]。其他涉及1639名參與者的橫斷面研究報(bào)告稱，攝入全谷物可以降低NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)[25]。一項(xiàng)基于23529名參與者的大型橫斷面研究表明，攝入不溶性膳食纖維(一種廣泛存在于全谷物中的非淀粉多糖)與NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)[26]。總之，根據(jù)流行病學(xué)研究結(jié)果，多種植物性食物(如大蒜、洋蔥和全谷物)及其生物活性成分(如不溶性膳食纖維)有利于降低患者非酒精性脂肪肝的風(fēng)險(xiǎn)。

3 植物性食品中與NAFLD 相關(guān)的有益生物活性化合物

近年來(lái)的研究表明，多種植物性生物活性化合物和植物化學(xué)成分以及植物性食品如多酚、類胡蘿卜素等，可通過(guò)多種機(jī)制來(lái)預(yù)防和改善NAFLD[27]。研究NAFLD相關(guān)的有益生物活性化合物的潛在作用機(jī)制，以促進(jìn)抑制NAFLD發(fā)生進(jìn)展的新型治療化合物的開(kāi)發(fā)。

3.1多酚 水果和蔬菜富含多酚，天然多酚是蔬菜中含有的一類異質(zhì)多酚化合物，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述：類黃酮和非類黃酮包括白藜蘆醇、花青素、姜黃素、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯、槲皮素、香豆雌酚等。大多數(shù)多酚類化合物具有很強(qiáng)的抗氧化性能，這些化合物的有益作用與其抗氧化特性有關(guān)，可以抑制氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化，防止肝細(xì)胞損傷，減少炎癥。有研究發(fā)現(xiàn)在血清和肝臟中添加不同的多酚后，超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase， SOD)、氧化氫酶(Catalase，CAT)、還原型谷胱甘肽(Glutathione，GSH)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathion peroxidase，GpX)等抗氧化酶均升高；另有研究發(fā)現(xiàn)多酚通過(guò)降低促凋亡基因B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2，bcl-2)和bax蛋白的表達(dá)起到抗炎作用。上述結(jié)果表明不同的多酚具有較高的抗氧化能力，因此即使在NAFLD發(fā)病時(shí)也可能對(duì)疾病的進(jìn)展有抑制作用。此外，許多多酚也對(duì)肝臟和肝外葡萄糖、脂質(zhì)體內(nèi)平衡產(chǎn)生多種有益作用，可以調(diào)節(jié)脂類相關(guān)的代謝過(guò)程，包括從頭合成脂類、脂類積累和脂類氧化等。然而，不同類型的多酚可能涉及不同的調(diào)控靶點(diǎn)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。有文獻(xiàn)還表明多酚除了具有抗氧化、抗炎、改善脂質(zhì)、糖類和氨基酸代謝等作用外，尚具有抑制血小板聚集、改善內(nèi)皮素功能等治療作用[28-31]。因此，各種多酚通過(guò)不同的機(jī)制在NAFLD的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用。

白藜蘆醇是一種廣泛存在于葡萄等水果中的有益生物活性化合物，屬于天然酚類二苯乙烯，具有許多有益特性。白藜蘆醇可以預(yù)防肝脂肪變性甚至改善膠原纖維組織，還可以改善胰島素抵抗[32]。鑒于白藜蘆醇對(duì)NAFLD的抑制作用，目前的研究多集中在其與SIRT1相關(guān)通路的相互作用上，有研究表明，白藜蘆醇作為 SIRT1 的天然激活劑，通過(guò)誘導(dǎo)腺苷酸活化蛋白激酶(AMP activated protein kinase，AMPKα)-SIRT1通路抑制核因子活化B細(xì)胞κ輕鏈增強(qiáng)子(Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells，NF-κB)炎癥通路從而改善小鼠脂肪肝。此外，Khaleel等[33]的研究表明，白藜蘆醇可能通過(guò)三種不同的機(jī)制阻止NAFLD的發(fā)展，并顯著恢復(fù)對(duì)胰島素的敏感性?；ㄇ嗨?Anthocyanin，ACN)是一組水溶性黃酮類化合物，大多數(shù)漿果，尤其是黑漿果富含花青素和原花青素。據(jù)報(bào)道花青素可減少肝臟脂質(zhì)積累，并可能抵消氧化應(yīng)激和肝臟炎癥，具有改善胰島素抵抗、肝損傷和NAFLD臨床進(jìn)展的生物學(xué)作用[34]。Song等[35]使用櫻桃花青素提取物作為補(bǔ)充來(lái)治療由高脂肪飲食引起的小鼠肝脂肪變性，對(duì)其肝組織的芯片分析顯示，在氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)信號(hào)通路、類固醇生物合成、脂肪酸代謝和不飽和脂肪酸生物合成等16個(gè)通路中富集的1119個(gè)基因的基因表達(dá)發(fā)生了差異。Wang等[36]〗利用從黑莓、野生藍(lán)莓、草莓和苦果中提取的花青素，發(fā)現(xiàn)不同的花青素對(duì)油酸誘導(dǎo)的肝脂肪變性小鼠的作用存在顯著差異。

此外，一些香料也具有改善NAFLD的作用。例如姜黃素是一種從姜黃中提取的天然多酚化合物。姜黃素具有抗氧化、抗炎和保肝等多種生物活性，隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)和劑量反應(yīng)薈萃分析表明，姜黃素可以改善NAFLD患者的內(nèi)臟脂肪和腹部肥胖[37]。大蒜素是一種來(lái)自大蒜水提取物的生物活性成分，可以降低酒精性肝脂肪變性小鼠腸道微生物群的豐度，如克里斯滕菌科和瘤胃球菌科，使肝臟甘油三酯水平降低[38]。

此外，一些來(lái)自茶葉的有益生物活性化合物也具有減輕NAFLD的作用。茶多酚是從茶葉中提取的生物活性化合物，主要包括兒茶素等酚類化合物。兒茶素具有改善氧化應(yīng)激、炎癥、糖尿病和肥胖等多種生物學(xué)效應(yīng)，且兒茶素還具有調(diào)節(jié)脂肪組織和肝臟等代謝組織的功能。表沒(méi)食子兒茶素-3-沒(méi)食子酸酯 (EGCG) 是茶中含量最豐富的兒茶素，可以有效調(diào)節(jié)能量代謝、脂質(zhì)氧化和胰島素抵抗。因此，茶多酚可被用于調(diào)節(jié)NAFLD患者代謝綜合征的潛在輔助療法[32]。

其他植物，如紅景天、水飛薊和人參等是功能性食品或具有抗NAFLD作用的傳統(tǒng)草藥。紅景天苷是來(lái)自紅景天的天然酚類次級(jí)代謝產(chǎn)物，具有改善脂質(zhì)代謝和抗氧化活性[39]。水飛薊素是從水飛薊中提取的親脂性活性復(fù)合物，并含有多種黃酮木脂素，保肝作用顯著。人參皂苷是從人參中提取的無(wú)定形化合物，可以通過(guò)影響下丘腦腹內(nèi)側(cè)核來(lái)抑制食欲，同時(shí)抑制腸道對(duì)脂肪的吸收[38]。

除了上述已被廣泛研究的多酚類化合物外，研究人員還在多種植物中發(fā)現(xiàn)了許多對(duì)NAFLD治療有益的天然多酚，包括從迷迭香中分離出的迷迭香酸、覆盆子酮、桂皮素、楊梅素等。

3.2類胡蘿卜素 類胡蘿卜素是一類由數(shù)百個(gè)相關(guān)分子組成的萜類化合物，是一種黃到紅的類異戊二烯色素[39]。植物、藻類等光合植物、原生生物和細(xì)菌以及一些異養(yǎng)細(xì)菌和真菌都能合成這些色素。類胡蘿卜素分為兩類，即含氧的葉黃素和不含氧的胡蘿卜素，這取決于其中是否存在氧分子。由于葉黃素和胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)中都含有共軛雙鍵，它們通過(guò)轉(zhuǎn)移電子具有很高的還原能力，這使得類胡蘿卜素具有抗氧化的特性。此外，眾所周知，類胡蘿卜素能產(chǎn)生抗炎反應(yīng)，因此，攝入類胡蘿卜素可預(yù)防NAFLD的發(fā)生[40-41]。

番茄紅素是從番茄中提取的一種不具有維生素原A活性的脂溶性類胡蘿卜素，肝臟是番茄紅素的主要儲(chǔ)存地之一[40]，番茄紅素可以改善氧化應(yīng)激和炎癥狀態(tài)，調(diào)節(jié)代謝過(guò)程和肝功能[42]。除了抗氧化作用外，類胡蘿卜素還可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化，從而阻止NASH的進(jìn)展[43]。一項(xiàng)在不同的嚙齒動(dòng)物模型(包括大鼠、小鼠和沙鼠)中進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)不同的方法補(bǔ)充番茄紅素，發(fā)現(xiàn)其在改善肝臟脂肪變性和炎癥方面均有有益的效果，且肝臟抗氧化狀態(tài)也得到提升[44]。綜上所述，番茄紅素對(duì)肝臟有預(yù)防NAFLD的有益作用，這可能是由其抗氧化作用。

蝦青素(Astaxanthin，ASTX)是主要來(lái)源于微生物和海洋生物的抗氧化應(yīng)激天然類胡蘿卜素，主要存在于蝦、蟹、鮭魚(yú)、藻類和其他海洋生物中[45]，由于其特殊的具有親水和親脂的特性化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以直接進(jìn)入細(xì)胞，撲滅活性氧和自由基。因此具有很強(qiáng)的抗氧化活性，其抗氧化功能是維生素E的500倍。蝦青素可以通過(guò)防止氧化應(yīng)激來(lái)保護(hù)線粒體，被認(rèn)為是防治NASH和抑制膠原纖維組織的重要化合物[46]。有研究表明蝦青素可降低高脂飼料喂養(yǎng)小鼠的脂質(zhì)積累并誘導(dǎo)能量消耗[47]。Wu L等[48]還發(fā)現(xiàn)蝦青素可通過(guò)上調(diào)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21(Fibroblast growth factors21，F(xiàn)GF21)和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活子1α(Peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α，PGC-1α)通路減輕NAFL患者的肝損傷和線粒體功能障礙。同時(shí)，Kim B等[49]發(fā)現(xiàn)蝦青素能夠降低高脂(HF)/高蔗糖(HS)飲食誘導(dǎo)小鼠肝脂滴形成、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、炎癥和膠原纖維組織。 Ni等[50]報(bào)道，添加蝦青素顯著降低HF/HC飼糧小鼠肝臟中f4 /80陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量和促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。

3.3其他有益生物活性化合物 此外，還有一些生物活性化合物，如咖啡酸、葫蘆巴堿、omega-3多不飽和脂肪酸、異硫氰酸酯等，由于其具有改善肝臟甘油三酯代謝、氧化應(yīng)激和膠原纖維組織進(jìn)展的特性，有益于保護(hù)肝功能。因此，這些化合物與NAFLD的治療密切相關(guān)[51]。

4 結(jié)論

綜上所述，NAFLD是世界范圍內(nèi)存在的日益嚴(yán)重的健康問(wèn)題，患病率達(dá)25%[5]。在NAFLD發(fā)病過(guò)程中，脂質(zhì)積累、胰島素抵抗、氧化應(yīng)激、炎癥、脂毒、肝細(xì)胞凋亡和膠原纖維組織等多種損傷均可誘發(fā)肝臟損傷。有研究表明，抑制一種或多種損傷可防止NAFLD的發(fā)展，然而目前尚缺乏FDA批準(zhǔn)的治療NAFLD的藥物。改善生活方式如增強(qiáng)鍛煉或改變飲食方式以最終減輕體重仍然是NAFLD最有效的治療方法[52]。然而，這些非醫(yī)療的治療手段對(duì)于一般患者來(lái)說(shuō)難以堅(jiān)持。全世界范圍內(nèi)每年新增NAFLD患者數(shù)百萬(wàn)，而且患病人數(shù)仍在逐年增加[53]，因此迫切需要開(kāi)發(fā)治療NAFLD的藥物。增加植物性食物攝入量的健康飲食模式可以降低患NAFLD的風(fēng)險(xiǎn)，其機(jī)制可能與改善肝脂肪變性、氧化應(yīng)激、炎癥、腸道菌群失調(diào)、細(xì)胞凋亡、自噬和乙醇代謝有關(guān)[54-55]，且已有幾項(xiàng)臨床試驗(yàn)證實(shí)了植物性食物對(duì)NAFLD的保護(hù)作用[56]。本文綜述了植物性食品中多酚、類胡蘿卜素等有益生物活性化合物對(duì)NAFLD發(fā)生的保護(hù)作用。歸納了各種多酚在NAFLD發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用的不同的機(jī)制，包括抗氧化、抗炎，改善脂質(zhì)、糖類和氨基酸代謝。 而類胡蘿卜素對(duì)NAFLD的保護(hù)作用主要通過(guò)其抗氧化、降脂、抗炎、抗膠原纖維組織和胰島素增敏特性介導(dǎo)的。盡管植物性食物及其生物活性化合物在NAFLD 患者中的實(shí)際應(yīng)用耐受性良好，但安全有效劑量有待進(jìn)一步證實(shí)。未來(lái)需要對(duì)更多植物性食品進(jìn)行研究以預(yù)防或治療NAFLD，并進(jìn)一步對(duì)其主要生物活性化合物進(jìn)行分離和鑒定。