胰高血糖素样肽－1受体激动剂对NAFLD的治疗作用及其抗炎机制

张 莉（综述），杨立勇，沈喜妹（审校）

非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）是一种常见的慢性肝病，在世界范围内广泛分布，但发病机制至今尚未完全阐明。目前认为，NAFLD是一种与胰岛素抵抗和遗传易感性密切相关的代谢应激性肝脏损伤，其中氧化应激和炎症反应在NAFLD的发生发展中发挥重要作用[1]。NAFLD作为代谢综合征的肝脏表现，常伴随肥胖、高血糖、高血压、高三酰甘油血症等代谢紊乱，具有较高的2型糖尿病及心血管疾病发病风险。研究显示，全球范围内NAFLD的患病率在10%～35%[2]，已成为慢性肝脏疾病的首要病因。在我国，随着经济的发展和人们生活方式的改变，NAFLD患病率也不断增长，威胁着人类的健康。

胰高血糖素样肽－1（glucagon like pepfide－1，GLP－1）是回肠和结肠L细胞分泌的一种多功能肽类激素，目前动物研究和临床研究均已明确显示，GLP－1可通过促胰岛素分泌、改善胰岛功能、增加胰岛素敏感性，在调节葡萄糖稳态、减少脂肪积累、控制体质量等生理过程中发挥重要作用；GLP－1受体激动剂（GLP－1RAs）可影响肝脏脂代谢，有望成为治疗NAFLD的有效药物。因此，笔者回顾GLP－1RAs对NAFLD的治疗作用及其可能的机制，旨在为GLP－1RAs治疗NADLF提供参考依据。

1 GLP－1与NAFLD

1.1 GLP－1与 GLP－1受体 GLP－1是一种受进食刺激后由空肠末端、回肠、结肠上皮的L细胞分泌的一种含30个氨基酸的多肽，在体内以多种形式存在，人体循环中的 GLP－1主要以 GLP－1（7－37）的形式存在。生理情况下，因其易被DPP－4酶解，故体内血浆半衰期短，仅有1～2min。但进行修饰后的GLP－1类似物和GLP－1RAS半衰期得到延长，使其发挥 作 用 时 间 增 加[3]。 现 已 发 现，GLP－1 受 体（GLP－1R）是G蛋白耦联膜受体，表达于胰岛细胞、肺、脑、肾、肝、脂肪和骨骼肌等处[4－5]，GLP－1R 的广泛分布提示GLP－1RAs可能有广泛的生理作用。

1.2 GLP－1RAs对NAFLD的治疗作用 NAFLD常表现出肝细胞脂质代谢紊乱、生化指标异常和组织病理改变。随着GLP－1RAs在糖尿病临床药物治疗中的广泛应用，其对于NAFLD的作用也备受关注。临床研究发现[4]，合并NAFLD的2型糖尿病患者血清总胆固醇、血清转氨酶[丙氨酸氨基移酶（ALT），天门冬酸氨基转移酶（AST）]等水平升高，在胰岛素联合二甲双胍规律治疗8周后，血清ALT、AST和碱性磷酸酶（ALP）无明显降低，然而在GLP－1类似物利拉鲁肽0.6～1.8mg／d治疗46周后检测肝功能，ALT从133U／L降低到29U／L，AST从76U／L降低到25U／L，同时患者血清ALP水平也明显降低，肝组织切片检查提示脂肪浸润减轻。除此之外，利拉鲁肽还可以降低三酰甘油和载脂蛋白ApoB48的水平，目前研究尚未发现人类肝脏细胞存在GLP－1R[5]，上述患者体内各种血清转氨酶水平的降低可能是GLP－1RAs通过改善葡萄糖代谢、减轻体质量产生的间接作用。然而体外实验研究发现，GLP－1类似物利拉鲁肽可能对小鼠肝脏脂肪变性具有直接影响[6]。Niu等给高脂饮食喂养的SD大鼠予以GLP－1RAs Exendin－4 4μg·kg－1·d－1治疗4周后，不仅血清 ALT水平降低，其肝内脂肪的聚集也明显减少[7]。Gao等研究显示，GLP－1可促进脂肪组织分泌脂联素，脂联素激活肝脏脂联素受体和AMPK，氧化肝脏脂质，从而达到减少肝内脂质聚集的目的[8]。可以推断，GLP－1RAs利拉鲁肽能够通过增加脂质转运及增加脂质β氧化等多种机制改善脂质代谢紊乱，减少肝内的脂质积聚。GLP－1RAs也可促进GLP－1与中枢GLP－1R的作用，激活交感神经，刺激棕色脂肪产热，促进体内脂肪的消耗，间接缓解NAFLD。此外，GLP－1可通过与胃 GLP－1R相互作用，抑制胃排空，增进饱腹感，间接减少进食[9]。研究发现，GLP－1RAs可促进同型半胱氨酸（HCY）的代谢，降低血清HCY水平。在Niu等的研究中，高脂饮食喂养的 SD 大 鼠 在GLP－1RAs Exendin－4 4μg·kg－1·d－1治疗4周后，血清中HCY水平明显比对照组大鼠低（P＜0.01），但其明确的作用机制还不清楚[9]。

2 GLP－1RAs改善NAFLD的可能机制

GLP－1类似物及其受体激动剂使NAFLD患者病情减缓，目前对其作用机制的研究受到了广泛的关注。Tomas等研究结果显示，细胞内的酯酰辅酶A去饱和酶－1及脂肪酸合成相关的基因表达水平下降，cAMP及脂肪酸氧化的相关基因表达显著上调；经过DPP－4基因敲除的大鼠抵抗高脂饮食，出现体内血脂改善，这可能与脂肪氧化基因激活，脂肪合成基因抑制有关[10－11]。GLP－1类似物及其受体激动剂对脂肪合成基因（脂肪酸合成酶基因、SREBPlc、二脂酰甘油基转移酶）产生抑制作用[10]，可能通过抑制脂肪酸从头合成和增加脂肪酸β氧化，对肝细胞的脂质代谢起直接的作用。早期研究显示，GLP－1RAs可通过削弱FFAs诱导的肝细胞内质网应激（ERS），抑制由ERS引起的脂性凋亡[11]；Sharma等的研究结果也提示，GLP－1RAs可能增强细胞自噬，减少脂质在肝细胞内的积累，从而减轻脂质对肝细胞的损害[11]。多项研究表明，GLP－1类似物及其受体激动剂也可能具有改善氧化应激、抗炎的作用。按照0.6mg·kg－1·d－1的剂量给予高脂喂养的非糖尿病大鼠GLP－1类似物利拉鲁肽4周后，相较于未经利拉鲁肽治疗的大鼠，丙二醛（MDA）水平明显降低，过氧化物歧化酶（SOD）增高，炎症因子肿瘤坏死因子 （TNF－α）mRNA表达水平降低，这提示利拉鲁肽可能对于平衡细胞氧化还原状态起到积极的影响，同时具有一定的抗炎作用[10]。综合目前研究进展，GLP－1RAs改善NAFLD可能是通过改善脂质代谢、增强细胞自噬、减轻氧化应激和内质网应激、缓解炎症反应来实现的。

2.1 GLP－1RAs的抗炎作用 NAFLD包含单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）以及由一定程度的炎症演变而成的坏死甚至纤维化。脂肪组织和肝脏天然免疫功能紊乱导致的炎症细胞因子失调在NAFLD疾病发生和发展中起重要作用[12]。GLP－1RAs除了有降低血糖的作用外，还有潜在的抗炎作用，而且GLP－1RAs在多种类型细胞内均有抗炎作用，比如肾小球内皮细胞、单核细胞和巨噬细胞等[10]。研究显示，高脂喂养的非糖尿病大鼠经利拉鲁肽治疗后，肝细胞内炎症因子TNF－αmRNA表达水平降低，LPS诱导的炎症反应明显减轻。利拉鲁肽通过抑制TNF－α和LPS诱导的炎症反应，对血管内皮细胞也起到直接的保护作用[10]。高脂诱导的NAFLD大鼠模型经GLP－1RAs治疗后，肝细胞炎症因子（PAI－1，CTGF）也明显减少，提示GLP－1可能抑制了肝脏炎症因子的产生[6]。

2.2 GLP－1RAs与促炎因子 炎症反应在NAFLD的发生发展过程中起着非常重要的作用。组织细胞内脂质过度积累可使大量的促炎细胞因子如白细胞介素－6（IL－6）、TNF－α等合成释放，从而引起肝脏C－反应蛋白（CRP）的迅速合成。CRP是一种急相性蛋白，通常用来评判炎症反应的严重程度。GLP－1RAs有一定的抗炎作用，能够下调相关细胞因子至相对稳定的水平，同时，GLP－1RAs也能降低CRP水平。有关实验研究显示，在经GLP－1RAs治疗的ob／ob小鼠脂肪组织中，IL－6、TNF－α、单核细胞趋 化 因 子－1（MCP－1）的 表 达 量 显 著 降 低[14]。Varanasi等对110例经利拉鲁肽治疗的2型糖尿病肥胖患者进行了回顾性分析，发现这些患者血清CRP水平明显降低，超敏C反应蛋白（hs－CRP）浓度也明显减少；然而经甘精胰岛素治疗的患者体内hs－CRP浓度未见明显变化，艾塞那肽联合二甲双胍治疗后亦可发现患者hs－CRP水平降低[15]。

2.2.1 GLP－1RAs和 TNF－α TNF－α由单核巨噬细胞产生并作为重要的炎症介质参与机体的炎症反应，可引起组织细胞损伤。NAFLD发生时肝脏脂质积累，激活炎症信号通路，使TNF－α、IL－6等炎症介质合成释放。TNF－α可削弱线粒体的呼吸功能，使线粒体跨膜电位降低，线粒体内外膜间的通透转化空岛开放，造成ROS和过氧化脂质的形成，介导严重的肝损伤。研究显示，给雌性SD小鼠体内注入GLP－1RAs Exendin－4后喂养9周之后，运用实验方法分析发现，小鼠肝细胞TNF－αmRNA的表达明显降低[16]；并且研究者发现，Exendin－4能通过影响c－AMP信号通路来改变促炎因子的合成与释放[17]。

2.2.2 GLP－1RAs和IL－6 IL－6主要由巨噬细胞、T细胞、B细胞等多种细胞产生，是一种重要的炎症介质，可随血液直接进入肝脏，通过影响胰岛素的敏感性，参与糖脂代谢及脂肪变性、炎症坏死、氧化应激等过程，对NAFLD起着重要作用。NAFLD患者体内IL－6水平明显增高。合并NAFLD的2型糖尿病患者体内注入 GLP－1RAs 120min（P＝0.000 1）和180min（P＝0.001）后检测血液循环中IL－6浓度，可发现IL－6水平明显降低[18]；其中Exendin－4可能是通过影响蛋白激酶A，抑制了促炎脂肪因子的mRNA表达。在Chen等的研究中，连续用Exendin－4喂养雌性SD鼠9周结果显示，在小鼠肝脏组织细胞内IL－6mRNA的表达水平降低。在经利拉鲁肽治疗30d的动物脑组织中，促炎细胞因子IL－6（P＜0.01）、IL－12（P＜0.01）和IL－1β（P＜0.05）水平较对照组明显降低[19]。

2.2.3 GLP－1RAs和 MCP－1 趋化因子是具有吸引白细胞移行到感染部位的一些低分子量趋化因子的蛋白质（如IL－8、MCP－1等），在炎症反应中具有重要作用。NAFLD发生时，血清中MCP－1水平升高，迄今关于其在NAFLD形成过程中的作用尚无明确研究。有研究发现，GLP－1RAs对高脂诱导的小鼠NAFLD模型体内 MPC－1水平有一定影响。Ojima等给小鼠体内连续注入Exendin－4喂养2周，RT－PCR结果显示，小鼠肾小球细胞中 MCP－1的mRNA表达降低[20]。除了对肾小球细胞的MCP－1表达有影响外，Exendin－4可能也能降低3T3－L1脂肪细胞中MCP－1mRNA的表达水平。

2.3 GLP－1RAs与抗炎信号通路 当炎症信号通路被抑制后，胰岛素敏感性可明显改善，这在一定程度上支持了炎症在代谢紊乱中具有重要作用这一假说。脂肪组织慢性炎症的产生与IκB激酶（IKKβ）／核因子－κB （NF－κB）通路和c－Jun氨基末端激酶（JNK）通路有关，激活这些通路可使促炎细胞因子、细胞黏附分子、炎症趋化因子表达，单核巨噬细胞募集渗透。实验发现，在经过rAd－GLP－1－治疗的ob／ob小鼠脂肪组织细胞中，NF－κB通路和JNK通路被激活；利拉鲁肽能够抑制NF－κB的激活，下调 TNF－α诱导的I－κB活化[21－22]。

2.3.1 IKKβ／NF－κB通路 IKKβ／NF－κB通路是慢性炎症反应发生发展过程中重要的信号转导通路，核转录因子NF－κB存在于多种不同的细胞，调节细胞因子、黏附分子及趋化因子的表达，从而影响身体内炎症反应的发生[21]。IKKβ／NF－B信号通路的异常激活可能通过上调铁调素的表达，参与了NAFLD的发生。有研究显示，Exendin－4可以抑制肾脏组织内NF－κB的活化，当小鼠体内以10μg／kg的剂量注入Exendin－4持续治疗48周后显示，NF－κB的活化明显减少[22]；用 TNF－α诱导15min后，NF－κB上游靶基因表达蛋白IKK－α／β磷酸化被抑制，利拉鲁肽抑制了NF－κB的活化，上调NF－κB家族蛋白的表达[23]。ERK 1／2和 PI3－K／AKT 参与了脂多糖（LPS）介导的NF－κB激活。Lee等研究发现，脂多糖诱导的3T3－L1脂肪细胞经Exendin－4治疗之后，ERK1／2和Akt的磷酸化被抑制，持续治疗2周后NF－κB的激活也被削弱，蛋白印迹技术显示，Exendin－4抑制了LPS诱导的3T3－L1脂肪细胞 NF－κB核移位[24]。利拉鲁肽也可以抑制 NF－κB的磷酸化和NF－κB从细胞质至细胞核的移位[25]。

2.3.2 JNK通路 JNK属于又被称为应激活化蛋白激酶（SAPK），是哺乳类细胞中MAPK的另一亚类，属于分裂酶原蛋白激酶家族，介导着细胞内和细胞间的炎症性应激。JNK1在NAFLD的发生发展中起重要的作用，JNK1信号通路的激活是IR和炎性反应的主要影响因素。JNK1因敲除可以减轻炎症及高脂饮食诱导的IR和肝脂肪变，进而防止肝脏炎性反应和肝纤维化。Zhang等给高脂饲料喂养的小鼠进行利拉鲁肽治疗，按照1mg／kg的剂量，每天给小鼠体内注入2次利拉鲁肽，持续8周，结果显示JNK的磷酸化作用明显减弱[24]。利拉鲁肽通过影响分裂酶原蛋白激酶4／JNK信号通路，调节着炎症反应，亦可通过干涉JNK通路，能够对细胞因子诱导的β细胞凋亡产生一定的保护作用。IL－1诱导的β细胞凋亡经Exendin－4干预后，JNK通路被抑制，细胞凋亡减少，正是说明了GLP－1RAs这一保护作用。

3 结 语

近年来我国NAFLD的患病率日趋升高，其中10%～25%可进展为 MASH，而10%～15%的NASH可发展为肝细胞癌。因此，早期对NAFLD进行干预治疗十分必要。NAFLD目前的治疗旨在通过生活方式包括饮食和运动的调整来降低体质量，尚无特效药。近年来一系列的研究显示，GLP－1 RAs能够改善脂质代谢，促进脂肪重新分布，减轻胰岛素抵抗，减少肝细胞内脂质的堆积，但是对其作用机制的认识还不够完善，有待进一步探讨。相信随着基础研究和临床试验的不断深入，关于GLP－1的更多发现将可能使NAFLD患者从GLP－l类似物及其受体激动剂的临床应用中获得更大益处。

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