王若鴻 楊 帆 王國恩 （廣東藥科大學中藥學院，廣州 510006）

非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）在人群中占比約為25%，包括從非酒 精 性 單 純 性 脂 肪 肝（non-alcoholic simple fatty liver，NAFL）、非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）進展為竇周肝纖維化、肝硬化和肝癌等疾病譜［1］。NAFLD 是一個“反復炎癥-持續(xù)修復”的過程，而肝臟巨噬細胞極化參與NAFLD 進展過程中炎癥及纖維化形成［2］。巨噬細胞極化，即巨噬細胞在微環(huán)境下顯示出不同抗原表達，主要包括特異性表達抗原CD80、CD86、CD40 等經(jīng)典激活型M1 巨噬細胞和特異性表達CD163、CD206、CD301 等替代活化型M2 巨噬細胞。其中，IFN-γ 和TNF-α 等可誘導巨噬細胞M1 型極化，產(chǎn)生促炎反應；IL-4 或IL-13誘導巨噬細胞M2型極化，分泌IL-10、TGF-β 等，參 與 組 織 修 復 等［3］。近 年 報 道 指 出NAFLD 進展過程肝臟內(nèi)細胞能量代謝與巨噬細胞極化密切相關(guān)。以下介紹肝臟巨噬細胞極化在NAFLD 進展期的特點，并從糖類、脂類、氨基酸代謝等方面綜述巨噬細胞極化參與NAFLD發(fā)病的機制。

1 NAFLD進展期肝臟巨噬細胞極化特點

1.1 巨噬細胞極化在NASH 中的特點 NAFLD 進展過程中，NAFL 是否存在M1 和M2 型巨噬細胞極化鮮見報道。而NASH 則顯示出巨噬細胞M1 型極化偏倚，并與C-C 趨化因子配體3、G 蛋白偶聯(lián)的膽汁酸受體1缺乏時NLRP3炎癥信號激活以及巨噬細胞p38α絲裂原活化蛋白激酶等有關(guān)［4-6］。當p38α被敲除或視黃酸受體相關(guān)孤兒受體α作用后，M2型巨噬細胞增加進而改善NASH［6-7］。提示巨噬細胞M1型極化在NASH時期占主導。

1.2 巨噬細胞極化在肝纖維化形成中的特點 臨床研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD 患者纖維化進展與M2 型巨噬細胞極化標志物可溶性CD163 增多有關(guān)［8］。同樣，丙型肝炎病毒等相關(guān)的肝纖維化患者肝門靜脈周圍CD163+巨噬細胞水平升高［9］。M1和M2型巨噬細胞偏倚卻鮮見說明。非臨床研究中，NASH 相關(guān)纖維化肝臟M2型巨噬細胞增加，上調(diào)精氨酸酶1進而增加多胺和L-脯氨酸分泌，促進膠原合成；上調(diào)TGF-β 激活TGF-β/Smad 信號通路介導肝星狀細胞（hepatic stellate cell，HSC）分泌細胞外基質(zhì)、α-平滑肌肌動蛋白［10］。反之，巨噬細胞M1 型極化則維持肝臟內(nèi)炎癥浸潤，募集自然殺傷細胞促進HSC 凋亡，減少膠原新生進而阻礙肝纖維化形成［11］。提示肝纖維化中巨噬細胞M2型極化增加。

1.3 巨噬細胞極化在肝硬化中的特點 臨床肝硬化患者巨噬細胞活化標志物可溶性CD163 與肝纖維化評分呈正相關(guān)［12］。AHMED 等［13］卻發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒等相關(guān)晚期肝纖維化患者M1 巨噬細胞標志物CD86 顯著增加，同時發(fā)現(xiàn)M1 型巨噬細胞亞集獲得M2 相關(guān)細胞因子分泌特征，而M2 型巨噬細胞亞集也能分泌M1 型巨噬細胞相關(guān)細胞因子。肝硬化大鼠肝臟巨噬細胞M1 型極化相關(guān)的IL-1β、IL-6、單核細胞趨化蛋白-1等以及M2型極化相關(guān)的TGF-β1、IL-4 等表達均增強，提示肝硬化肝臟巨噬細胞M1、M2 型極化均有增強［14］。田小霞等［15］研究提示大鼠肝硬化前期以M1 型巨噬細胞增多的炎癥反應為主，中期M1 和M2 型巨噬細胞均增加，后期則以M2型為主，促進纖維化修復。其中，M1和M2型巨噬細胞均能促進肝臟癌前病變大鼠腫瘤相關(guān)谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶P 表達［16］。提示肝硬化中巨噬細胞M1和M2型極化比例可升可降。

1.4 巨噬細胞極化在肝癌中的特點 NAFLD 相關(guān)小鼠肝臟腫瘤組織M2 巨噬細胞標志物L-精氨酸和M1 相關(guān)糖酵解代謝產(chǎn)物1，6-二磷酸果糖（FDP）較周邊組織明顯增加，提示M1 和M2 型巨噬細胞均有激活［17］。但肝癌細胞過度分泌IL-10 促進巨噬細胞M2 型極化［18］。激活Wnt/β-catenin 通路介導的巨噬細胞M2 型極化能促進肝腫瘤惡性增殖［19］。巨噬細胞M2 向M1 表型轉(zhuǎn)移后能抑制HepG2 肝癌細胞遷移和侵襲［20］。另外，抗腫瘤成分8-溴7-甲氧基白楊素亦能減少M2 型極化相關(guān)的CD163［21］。因此，NAFLD 相關(guān)肝癌中，巨噬細胞M2型極化較M1型極化明顯增強。表明巨噬細胞極化偏倚在NAFLD 不同階段不盡相同（圖1）。

圖1 肝臟巨噬細胞極化在NAFLD進展期的特點Fig.1 Characteristics of hepatic macrophage polarization in each stage of NAFLD

2 巨噬細胞極化在NAFLD 進展中的能量代謝調(diào)控機制

2.1 糖代謝對NAFLD 相關(guān)巨噬細胞極化的影響

與巨噬細胞極化相關(guān)的糖代謝途徑主要為糖的氧化代謝。熱休克蛋白70 家族成員HSPA12A 與巨噬細胞糖酵解關(guān)鍵酶丙酮酸激酶M2 亞型（PKM2）相互作用，增加其轉(zhuǎn)位入核，促進NASH 肝臟內(nèi)巨噬細胞M1 型極化及促炎細胞因子分泌［22］。而膜蛋白A5 能使巨噬細胞內(nèi)代謝重編程從糖酵解轉(zhuǎn)換為氧化磷酸化，并與促進PKM2 由單體或二聚體向四聚體轉(zhuǎn)化、抑制PKM2 活性有關(guān)。該過程有助于巨噬細胞從M1 向M2 型轉(zhuǎn)化［23］。早前一項研究認為PKM2 活化可減弱LPS 誘導的糖酵解和琥珀酸增加，抑制M1 型巨噬細胞，促進M2 型極化，提示糖酵解代謝產(chǎn)物琥珀酸累積對巨噬細胞極化可能產(chǎn)生影響［24］。同樣，NASH 相關(guān)肝腫瘤生成相關(guān)糖酵解代謝產(chǎn)物FDP 能抑制肝臟炎癥性巨噬細胞活化并減少TNF-α［17，25］。提示巨噬細胞內(nèi)糖酵解啟動有助于促進M1 型極化，而糖酵解代謝產(chǎn)物堆積可能抑制巨噬細胞M1 型極化。另外，M2 型巨噬細胞對氧化磷酸化的依賴性比糖酵解高，產(chǎn)生大量ATP 用于激 活M2 相 關(guān)Janus 激 酶（JAK）-轉(zhuǎn) 錄 激 活 因 子（STAT）6信號通路。其中，只要氧化磷酸化仍活躍，M2型巨噬細胞分化可不需要糖酵解刺激［26］。反之，M1 型極化相關(guān)的氧化磷酸化抑制將減少HSC 活化，抑制肝纖維化發(fā)展［27］。另一方面，M1 型巨噬細胞 內(nèi) 戊 糖 磷 酸 途 徑（pentose-phosphate pathway，PPP）功能增強，而M2 型極化則抑制PPP 功能［28-29］。此外，M2 型巨噬細胞內(nèi)尿苷5'-二磷酸（UDP）-N-乙酰氨基葡糖（GlcNAc）、UDP-葡萄糖水平升高，而N-糖基化能維持巨噬細胞M2型極化［30］。NAFLD 相關(guān)巨噬細胞極化對PPP、N-糖基化代謝功能的影響鮮見報道。提示NAFLD相關(guān)M1型巨噬細胞依賴于糖酵解、PPP 途徑，而M2 型極化則主要依賴于氧化磷酸化及N-糖基化代謝。

2.2脂質(zhì)代謝對NAFLD 相關(guān)巨噬細胞極化的影響 巨噬細胞極化相關(guān)脂質(zhì)主要包括脂肪酸和磷脂。首先，飽和脂肪酸（如棕櫚酸）能誘導巨噬細胞M1 型極化，并與激活NF-κB 有關(guān)［31-32］。而多不飽和脂肪酸（如二十二碳六烯酸）則促進巨噬細胞M2 型極化［31］。DIVKARUNI 等［33］卻發(fā)現(xiàn)長鏈脂肪酸氧化對IL-4 誘導的巨噬細胞M2 型極化并非必要，但提高輔酶A 水平對巨噬細胞M2 型極化有利。WU等［31］指出棕櫚酸和油酸能直接激活巨噬細胞M2 型極化相關(guān)的ARG1 和IL-10 表達，提示長鏈脂肪酸可能通過非IL-4 介導途徑刺激巨噬細胞M2 型極化。NASH 患者肝臟乙酰、丙酰、丁酰、己酰肉堿等短中鏈脂酰肉堿較正常人群升高［34］，而短中鏈脂肪酸類是否影響巨噬細胞極化有待研究。另外，磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺等磷脂減弱了Raw264.7 巨噬細胞p65 NF-κB 磷酸化，可能與巨噬細胞M2型極化有關(guān)［35］。其次，巨噬細胞極化反過來能調(diào)節(jié)細胞脂代謝。如IL-4 誘導的M2 型巨噬細胞激活STAT6 和過氧化物酶體增殖物激活受體共激活因子1β，促進脂肪酸氧化［36］。巨噬細胞M1 型極化則下調(diào)異檸檬酸脫氫酶活性，促進檸檬酸在細胞質(zhì)中合成乙酰輔酶A，可能間接促進脂肪酸及磷脂合成，并進一步合成前列腺素［37］。而NAFLD大鼠肝臟內(nèi)巨噬細胞M1型極化增多，伴隨脂肪酸合成相關(guān)基因表達增加以及脂肪酸氧化相關(guān)基因表達減少。訓練能激活脂肪酸氧化及促進巨噬細胞M2 型極化，進而改善NASH［38］。因此，M2 型巨噬細胞與脂肪酸氧化促進有關(guān)，M1型巨噬細胞則伴隨脂肪酸合成激活。

2.3氨基酸代謝對NAFLD 相關(guān)巨噬細胞極化的影響 首先，巨噬細胞極化與精氨酸代謝密切相關(guān)。M1 型巨噬細胞內(nèi)iNOS 介導精氨酸轉(zhuǎn)化為NO 和瓜氨酸。而M2 型巨噬細胞內(nèi)精氨酸能被高表達的ARG1 轉(zhuǎn)化為鳥氨酸和尿素，鳥氨酸進一步合成多胺和脯氨酸［39］。另外，M1型巨噬細胞內(nèi)由于IDH活性減弱，α-酮戊二酸（α-KG）生成減少［30］。增強谷氨酰胺分解合成α-KG 則激活巨噬細胞M2 型極化。其中，高α-KG/琥珀酸比例促進巨噬細胞M2 型極化，而低α-KG/琥珀酸比例則刺激M1 型巨噬細胞［40］。天冬氨酸能增強M1 型巨噬細胞相關(guān)炎癥反應，抑制天冬氨酸-精氨酸-琥珀酸轉(zhuǎn)運功能將減少M1 型 巨 噬 細 胞 表 型 相 關(guān)NO 及IL-6 水 平［30，41］。CHEN 等［42］指出絲氨酸通過mTOR 信號通路促進巨噬細胞IL-1β 產(chǎn)生和炎癥小體激活，改變巨噬細胞轉(zhuǎn)錄組和代謝譜。提示精氨酸代謝調(diào)節(jié)NAFLD 相關(guān)巨噬細胞M1、M2型極化，谷氨酰胺分解代謝主要調(diào)節(jié)M2型極化，而天冬氨酸、絲氨酸代謝可能與M1型極化有關(guān)。此外，與肝臟脂肪變性相比，NASH 患者肝臟內(nèi)亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸水平升高［34］，但亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸是否影響巨噬細胞極化有待研究。

3 總結(jié)與展望

綜上，NASH 時期出現(xiàn)巨噬細胞明顯聚集，M1型極化占主導，NASH 相關(guān)肝纖維化則以M2 型極化為主。肝硬化中巨噬細胞極化偏倚不明確，而NASH 進展為肝癌時，巨噬細胞M2 型極化占主導。不同階段NAFLD 相關(guān)巨噬細胞發(fā)生極化偏倚主要與能量代謝有關(guān)。糖代謝中，NAFLD 相關(guān)M1 型巨噬細胞依賴于糖酵解、PPP 途徑，而巨噬細胞M2 型極化依賴于氧化磷酸化及N-糖基化。M2 型巨噬細胞與脂肪酸氧化、磷脂類代謝有關(guān)，而M1 型巨噬細胞主要與脂肪酸合成有關(guān)。另外，NAFLD 相關(guān)巨噬細胞M1、M2型極化與精氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、絲氨酸等氨基酸代謝有關(guān)。可采取抑制巨噬細胞極化及調(diào)節(jié)能量代謝治療NAFLD，糾正不同NAFLD 時期相關(guān)巨噬細胞極化，改善NAFLD。如膦酸鹽可消耗巨噬細胞抑制NASH 肝臟炎癥及產(chǎn)生保肝作用［43］。能量調(diào)節(jié)劑綠原酸可能通過抑制糖酵解及脂肪酸合成相關(guān)基因下調(diào)巨噬細胞M1 型極化［44］。因此，靶向能量代謝可改善NAFLD相關(guān)巨噬細胞極化，為防治NAFLD提供依據(jù)。