脂联素与非酒精性脂肪性肝病的研究进展
【关键词】 脂肪性肝病
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是病理改变与酒精性肝病相似但无过量饮酒的临床病理综合征，现已成为欧、美等西方国家慢性肝病的“第一大病种”，近年来，随着生活方式及饮食结构的改变，我国NAFLD的发病率也呈逐年上升趋势，NAFLD的疾病表现形式比较宽泛，从单纯脂肪肝到脂肪性肝炎(NASH)，最终为肝纤维化/肝硬化，甚至并发肝细胞癌。目前肝移植是终末期肝病的唯一手段。因此，NAFLD已成为严重威胁着人类健康的慢性肝病之一，对NAFLD发病机制及防治策略的研究已经成为目前研究热点。脂联素(adiponectin)是目前发现的唯一与血脂水平呈负相关脂肪代谢因子，参与肥胖、2型糖尿病、胰岛素抵抗(IR)、动脉粥样硬化等多种疾病的病理生理过程，并在NAFLD发病中发挥一定作用。本文就近年对脂联素与NAFLD发病机制关系的研究进展作一综述。
1 脂联素及其受体
脂联素是由脂肪细胞分泌的脂肪因子之一，其分泌无昼夜节律，正常情况下血浆含量为(5～30)μg/ml，约占总血浆蛋白量的0.01%[1]。与大多数激素一样，脂联素通过激活靶受体参与糖脂代谢、炎症的病理生理过程，同时亦具有胰岛素增敏、抗氧化应激和抗纤维化等作用。
1.1 分子结构及来源 脂联素又称脂肪细胞补体相关蛋白30(Acrp30)，是一种胶原样的细胞因子，主要由白色脂肪组织分泌，近年来发现棕色脂肪及肝细胞亦可分泌。1995年Scherer[2]等对小鼠3T3-L脂肪细胞mRNA反转录cDNA进行自由测序时首次发现了一段新序列，该序列编码一种结构类似于补体因子C1q的蛋白，故命名为脂肪细胞补体相关蛋白30。此后该蛋白陆续被Hu、Maeda及Nakano等发现，分别命名为AdipoQ[3]、脂肪细胞转录产物(APM1)及脂粘连蛋白(GBP28)等[4]。脂联素蛋白含247个氨基酸，从N端到C端的4个结构域依次为：信号序列、非同源序列、胶原样结构域、球状结构域(gAD)，其中gAD是该蛋白的活性部位，具有广泛而活跃的生物学作用[5]。
1.2 脂联素受体 脂联素受体有两种异构体，分别为脂联素受体1(AdipoR1)和脂联素受体2(AdipoR2)[6]，人类AdipoR1基因位于1p36,13q41,主要在骨骼肌中表达;而AdipoR2基因位于12p13.31，主要在肝脏表达。AdipoR1和AdipoR2结构高度相似，都包含7个跨膜结构域和活化分子信号，且N端在细胞内，C端在细胞外。研究显示，肝脏脂联素主要在门脉血管和肝窦内皮细胞表达，而AdipoR2仅在肝细胞内存在，故推测肝脏内脂联素可能是通过旁分泌作用于受体起作用。
1.3 脂联素的信号转导通路 脂联素通过受体途径介导其对肝脏和肌肉组织的生物学作用，脂联素与其受体结合后，通过活化AMP激活的蛋白激酶(AMPK)及激活p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)两种途径，引起下游一系列分子的改变，使乙酰CoA羧化酶(ACC)及过氧化物酶体增生物激活受体(PPAR)磷酸化[7]，实现增加脂肪酸的β氧化、改善IR、降血糖、抗炎等生物学作用。目前关于脂联素与PPAR关系的研究中，以PPARα和PPARγ为主。Philip等[8]的研究发现，在原代培养的乳鼠心肌细胞中，p38 MAPK可磷酸化PPARα的N-末端丝氨酸残基，而使PPARα活化，推测脂联素可能通过p38MAPK途径作用于PPARα;PPARγ与脂肪细胞的分化密切相关，其配体噻唑烷二酮类药物能够增加人类、ob/ob小鼠及培养的3T3-L1细胞的脂联素mRNA的表达，具体信号转导机制尚待进一步研究。
2 脂联素在NAFLD中作用及机制
2.1 调节糖脂代谢 脂联素可以促进肝脏和肌组织的脂肪酸氧化、葡萄糖摄入，还可以促进甘油三酯水解、抑制胆固醇合成，其作用可能是通过AMPK和PPARα实现的。一方面，在肝脏和肌肉中，脂联素激活AMPK，促进乙酰辅酶A羧化酶磷酸化，使后者活性降低，导致丙酰辅酶A含量下降，从而减少脂肪沉积。而丙酰辅酶A是脂酰肉碱转移酶I(线粒体脂肪酸氧化的限速酶)的抑制剂，其减少亦可增加脂肪酸氧化，进一步减少脂肪含量[9]。在脂肪组织中，AMPK活化还可以抑制甘油三酯和胆固醇的合成。另一方面，Yamauchi等研究证实PPARα是脂联素转导通路中的重要信号因子，脂联素可以介导PPARα配体活性增加刺激脂肪酸氧化和葡萄糖摄入;诱导脂肪酸转运蛋白和转位酶，促进脂肪酸跨膜运输;刺激肝细胞及巨噬细胞LPL基因表达促进甘油三酯水解;促进肉棕榈酰基转移酶I及中链酯酰辅酶A脱氢酶，促进脂肪酸氧化。
2.2 改善胰岛素抵抗 IR是指胰岛素促进外周组织(肌肉、脂肪及肝脏)摄取和利用葡萄糖输出的作用减弱。IR与NAFLD发病的关联性已被人们广泛接受，各种学说均提出在IR的基础上发生的肝脏脂质沉积、氧化应激及脂质过氧化为NAFLD发病机制的重要环节。研究发现，脂联素基因敲除小鼠较野生型小鼠较易发生IR，证明脂联素具有改善胰岛素敏感性的生理作用。多种IR的动物实验及临床研究也证实[10～13]，体内注入重组或内源性的全长脂联素，可迅速地降低血糖水平，能加速摄入高脂饮食后血浆脂质的清除;长期给予脂联素能够通过减少肝糖输出，增加肌肉组织脂肪酸消耗，而改善胰岛素抵抗动物的胰岛素敏感性和血糖水平。脂联素无促进胰岛素分泌的作用，因此，其改善胰岛素抵抗的作用机制可能是通过调节参与骨骼肌脂肪酸摄取、氧化以及能量代谢的分子，如CD36、乙酰CoA氧化酶、解偶联蛋白-2、3及脂肪酸转运蛋白1等的表达上调，而增加骨骼肌脂肪酸氧化，降低骨骼肌内甘油三酯含量。
2.3 调节炎症反应 研究发现脂联素与肿瘤坏死因子α(INF-α)的结构十分相似，二者可分别与对方的受体结合，且共用相同的信号通道，但两者相互抑制、相互拮抗，发挥相反的生物学效应[14]。TNFα是介导肝损伤的主要因子，参与单纯性脂肪肝进展为非酒精性脂肪性肝炎的发生发展，其产生伴随着FFA合成的增加及IR的出现。脂联素可以通过竞争性抑制TNFα发挥其抗炎、抗纤维化的作用。白细胞介素6(IL-6)是前炎症因子，可由一系列组织包括脂肪细胞、活化的白细胞及内皮细胞等分泌。研究表明IL-6明显抑制3T3-L1脂肪细胞中脂联素基因的表达，并呈时间、剂量依赖性。至于脂联素是否可以通过抑制IL-6的表达发挥抗炎作用尚有待证实。
2.4 抗氧化应激反应 近来有学者提出脂联素与氧化应激具有相关性，氧化应激在转录水平抑制脂联素表达，而脂联素又可抑制氧化应激反应。研究表明脂肪细胞对氧化应激敏感，活性氧(ROS)能直接抑制脂联素基因的表达，产生的H2O2能导致脂联素mRNA表达下降。Soares等[15]研究提示脂质过氧化物的副产物4-羟烯酸在氧化应激对脂联素的影响过程中起信使作用，但ROS和H2O2抑制脂联素mRNA表达的分子机制有待进一步探讨。脂联素抑制氧化应激可能通过以下机制：通过氧化型低密度脂蛋白(OxLDL)抑制尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸[NAD(P)H]活性，使MAPK磷酸化水平降低，从而抑制超氧化物释放;激活PPARα，一方面促进脂肪酸氧化，另一方面调节细胞内氧化还原状态，减少ROS的生成;抑制核因子NF-κB信号转导途径，NF-κB转录因子为氧化还原敏感因子，其激活可以增加NO，使ROS产生增加，ROS又参与OxLDL的形成，后者可激活NF-κB，形成恶性循环，介导氧化应激。临床研究表明，肥胖者血浆脂联素与氧化应激指标尿异前列腺素(PGF2α)呈负相关，但正常人血浆脂联素浓度与PGF2α无明显相关，两者之间的确切关系尚有待进一步研究。
2.5 阻止肝纤维化形成 HSC激活是肝纤维化的中心环节。研究显示，脂联素表达下调可以促进肝纤维化形成，而对肝纤维化模型给予脂联素治疗可以阻止肝纤维化的发生及进展[16]。其可能机制为，脂联素通过抑制肝脏转化生长因子β1(TGF-β1)、血小板衍生生长因子(PDGF)、TNF-α、结缔组织生长因子(CTGF)等促纤维化因子表达，减少α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和细胞增殖细胞核抗原(PCNA)的表达，以维持HSC静息状态，抑制HSC的活化、增殖与迁移[17]，并促进活化HSC凋亡，从而抑制肝纤维化发生发展[18]。脂联素亦可以作用于枯否细胞[19]，通过抑制TNFα等细胞因子的分泌来调控肝纤维化的形成。有研究报道，NAFLD患者血清脂联素水平降低，肝组织内脂联素受体mRNA和蛋白表达也明显减少，其中NASH患者的血清脂联素水平降低较单纯性脂肪肝患者更加明显，并与ALT水平呈负相关关系，甚至可单独作NASH患者肝病变严重程度的预测指标[20，21]。但NASH患者的低血清脂联素与肝纤维化发生的关系尚需进一步研究。
3 结语及展望
脂联素作为一种保护性细胞因子，可以抑制肝脏脂肪合成，促进脂肪氧化分解，增强周围组织对胰岛素的敏感性，抑制炎症因子产生，对抗氧化应激和纤维化，阻止NAFLD的进展。因此，血浆脂联素水平有望作为临床评估NAFLD程度及判断预后的一项指标，脂联素靶向药物的激活以及基因可作为治疗NAFLD的新途径。
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