非酒精性脂肪性肝病与动脉粥样硬化*

何方平

非酒精性脂肪性肝病与动脉粥样硬化*

何方平

非酒精性脂肪性肝病；动脉粥样硬化；内皮功能；炎症

随着生活饮食规律的改变，基于胰岛素抵抗的非酒精性脂肪性肝病（Nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）患病率不断上升，但仅有不超过1%的NAFLD患者发生肝硬化，而发生心脑血管疾病的风险远远高于肝硬化。Ekstedt et al[1]进行的一项持续13.7年的随访研究显示，在经肝活检病理学检查证实为NAFLD患者中，仅有10%发生终末期肝病，发生心脑血管疾病的比例高达29%。近年来，多项研究证实动脉粥样硬化性心血管疾病是NAFLD患者最重要的转归。

动脉粥样硬化是动脉硬化类相关慢性疾病谱的核心环节。动脉粥样硬化从发生发展到转归是由体内众多炎性细胞及炎性介质参与其中的慢性炎症过程，这一观点被普遍认可[2]。主要累及体循环系统的弹力型动脉，包括主动脉及其一级分支、冠状动脉、脑动脉、肾动脉等。病变血管内异常的复合糖类和脂质聚集，纤维组织增生和钙沉积，导致受累动脉管壁变厚变硬进而失去弹性、管腔狭窄以至完全闭塞，各类心脑血管疾病便相继发生[3]。动脉粥样硬化是众多危险因素损伤血管内皮而引起的一系列复杂的慢性炎症反应的最终结局。因此，内皮功能障碍是发生动脉粥样硬化的始动环节[4]。内皮功能障碍在患者向动脉粥样硬化进展过程中的作用已引起广泛的关注。因此，探讨NAFLD患者血管内皮功能的改变，有利于我们对NAFLD与动脉粥样硬化发生之间相关性的研究。

血管内皮的生理作用主要是通过其为血管内外的物质交换及主动运输提供的通透性屏障功能来实现的[5]。内皮细胞的生理作用不仅仅只是调节血管紧张度，维持血管结构，还有分泌抗凝、抗血小板聚集物质和纤溶蛋白的作用，能阻止炎症细胞及炎性介质向血管壁黏附、堆积。

内皮功能障碍有两个重要的表现形式：第一种为血管张力的调节障碍，第二种为黏附凝集分子的表达异常。血管内皮细胞产生和释放的内皮衍生松弛因子异常会引起血管内皮依赖性舒张反应能力削弱，甚至消失[5]。内皮衍生松弛因子的主要成分为一氧化氮（NO），NO的分泌异常及活力减低，将导致血管挛缩、收缩异常、栓子的形成及血管内壁的增生等病理学改变，上述改变是动脉粥样硬化启动的主要表现形式，在动脉粥样硬化的进展过程中也起着极为重要的作用。

国内外报导的多项研究显示NAFLD患者颈内动脉中膜厚度显著厚于对照人群，颈动脉斑块的检出率亦高于对照组。NAFLD患者肱动脉血流调控舒张功能低于正常人群，这将导致动脉粥样硬化，甚至动脉事件相关死亡的风险程度更高[6-8]。Angulo et al[9]在经肝穿刺活检病理学诊断的144例非酒精性脂肪性肝炎（Non-alcoholic steatohepatitis，NASH）患者，发现约29%患者体质指数处于正常范围。虽然NAFLD与代谢综合征（Metabolic syndrome，MetS）密切相关，但可能又是一种独立的疾病。在一项针对2型糖尿病患者动脉粥样硬化相关因素的研究中，研究者发现NAFLD相关的轻度升高的谷丙转氨酶水平独立相关于低肱动脉内皮血流介导性血管扩张和胰岛素高敏感性，提示炎症是动脉粥样硬化和胰岛素抵抗的相关危险因素

有学者甚至提出动脉粥样硬化在儿童时期启动，在成人时期进展形成损害引起脏器功能不全、出现有症状的动脉粥样硬化性心血管疾病的观点。Schwimmer[10]回顾了817例儿童的尸检资料，结果显示在肝细胞脂肪变性超过5%的符合NAFLD儿童尸检中，21%儿童尸体显示冠状动脉轻度粥样硬化，重度动脉粥样硬化的发生率为2%。脂肪肝儿童发生动脉粥样硬化比率远高于无脂肪肝的儿童。因此，有研究者提出，脂肪肝可能不只是动脉粥样硬化的一个标志性产物，而可能是动脉粥样硬化早期发病的危险因素[11]。Kesslerd[12]研究报道在急性冠脉综合症患者中NAFLD检出率为50%～66%,显著高于对照人群，而且NAFLD独立于年龄、性别和体质指数，与冠心病的严重程度相关。Targher[13]研究发现在调整了传统导致动脉粥样硬化的危险因素后，NAFLD与动脉粥样硬化性心血管疾病的发生密切相关。以上研究表明NAFLD可能是动脉粥样硬化的独立危险因素。

1 游离脂肪酸(Free fatty acids,FFA)为NAFLD患者发生内皮功能障碍的危险因素

FFA升高与NAFLD患者发生内皮功能障碍相关。循环FFA主要指长链脂肪酸（≥16个碳），包括饱和和不饱和脂肪酸。NAFLD患者循环FFA升高比较常见。有意思的是肝脏细胞摄取FFA是不受调节的。当循环FFA水平增高时，肝细胞将摄取这些脂肪酸。FFA是疏水性质的，可以弥散通过细胞膜或被脂肪酸结合蛋白或被脂肪酸转运子CD36转运到细胞内。肝细胞主要表达脂肪酸转运蛋白（FATP5），可以辅助肝细胞摄取长链FFA。在缺乏脂肪酸转运蛋白的小鼠体内，肝脏不会发生脂肪堆积，脂肪将聚集于其他组织。肝脏脂肪酸结合蛋白主要表达于肝脏细胞胞浆中，在饱和脂肪诱导的甘油三脂沉积症中，如果肝细胞缺乏该蛋白的表达，可以保护肝脏使其不发生脂肪变性。这些蛋白过表达则促进人肝细胞的脂毒性。目前，在NAFLD患者中这一模式的具体机制尚未能阐明。有人对循环FFA运输到肝脏后转换为甘油三脂含量进行测量，肝细胞甘油三酯和循环中含甘油三酯的脂蛋白颗粒包括酯化脂肪酸有三种来源：循环FFA、来自饮食中碳水化合物和氨基酸通过原位成脂合成脂质、饮食中的脂肪酸。丁晓东等发现在空腹和进食状态下人体脂肪组织来源的FFA占到循环中FFA含量的82%和62%。两者分别提供了肝脏和循环中富含甘油三酯蛋白颗粒中FFA的比例分别为59%和62%。因此，肝脏甘油三脂主要来源于循环中FFA，而FFA主要是由脂肪细胞脂解产生。被内脏脂肪分解的FFA一般情况下均通过门静脉直接进入肝脏。有研究报导随着机体内脏脂肪含量的增加，释放入门静脉的FFA量亦增加[14]。

NAFLD的一个典型特征是IR导致血清FFA含量异常增高。循环中的FFA为肝脏合成甘油三酯提供底物，同时可能具有直接的细胞毒性。与其他靶器官相比，在肥胖、IR时脂肪组织发生脂肪细胞凋亡，导致脂解增强，释放FFA增多，分泌脂肪细胞因子和炎症细胞因子。这些异常伴随着肝细胞IR，促进肝细胞脂肪变的发生。

部分NAFLD患者发生NASH并可进展为肝纤维化或肝硬化。NASH发生的机制主要包括脂肪酸氧化增强、氧化应激、细胞膜脂肪酸和磷脂成分的改变、细胞胆固醇含量的改变、神经酰胺信号异常，以及FFA的直接毒性作用。循环FFA可以活化肝脏多种细胞内应答，包括JNK、TLR4、Bax活化、溶酶体通透性改变和内质网应激，进而引起线粒体通透性改变和肝细胞凋亡。NAFLD时肝细胞凋亡更常见于NASH患者，脂肪变的肝细胞对自身程控性细胞死亡的易感性增强。这种脂毒性与MetS密切相关，且极有可能是MetS的原发病理生理基础。

有研究报导，FFA自身在条件脂质和碳水化合物代谢方面发挥重要作用。作为脂肪细胞代谢的主要产物，FFA可以直接作用于中间代谢产物，同时可以特异性地影响胰岛素信号转导通路。尤其特别的是，内脏脂肪组织来源的FFA可以损害胰岛素信号，促进糖原异生。因此，胰岛素调节着脂肪降解和FFA的可获得性，而FFA则可以调节胰岛素功能。脂肪组织的脂解调节作用对全身FFA提供的量起着关键作用。在正常生理状况下，脂类物质的氧化速率往往高于脂解作用供应脂质为燃料的能力，FFA的供应与脂质氧化要求是不对称的。

长期高FFA血症引起的脂毒性可引起β细胞的损伤，加重IR，同时损害内皮型一氧化氮合酶的活性，导致一氧化氮产生减少，引起正常的血管收缩功能发生障碍[15]。

2 NAFLD相关炎症与患者动脉粥样硬化相关

Siddiqui[16]对6442例无症状的健康体检者进行血清ALT检测发现，ALT与心血管疾病有关。Wang[17]对NAFLD患者血清ALT水平与动脉粥样硬化之间的关系进行系统研究提示，与ALT正常者比较，ALT增高的NAFLD患者颈动脉粥样硬化的风险增加（P＜0.05）。因此，他们认为血清ALT水平与颈动脉粥样硬化的风险增加呈正相关，可运用于心脑血管疾病风险预测。Ioannou[18]研究报道，主要系NAFLD相关ALT升高的人群发生动脉粥样硬化相关心脑血管病变的概率升高。Schindhelm[19]对NAFLD人群进行的10年随访研究显示，高血清ALT水平是NAFLD患者出现CCVD的独立危险因素，独立于以往传统的经典的动脉粥样硬化其他危险因素。Goessling[20]通过20年的系统跟踪随访研究提示,在调整了年龄、性别后,ALT上升水平与动脉粥样硬化相关性心血管疾病的风险增加有相关性。在非酒精性脂肪性肝病患者,ALT每升高10IU/L，其动脉粥样硬化发生风险也增高[17]。流行病学数据显示ALT升高与肝脏炎症不存在相关性，但也有一些反对的观点。ALT在肝脏含量最为丰富，ALT升高与内皮功能的相关性从另一个侧面提示NAFLD炎症与动脉粥样硬化进展存在相关性。

肝脏是重要的代谢器官及全身系统性炎症反应中心，是各类炎症因子及体液因子的生产器官及靶器官，由脂肪组织、巨噬细胞及内皮细胞产生的这些炎症介质在动脉粥样硬化相关疾病启动和进展过程中发挥协同及拮抗作用[21-23]。NAFLD患者脂肪变的肝细胞不可避免的伴有线粒体功能障碍、免疫状态改变，发生肝细胞变性、坏死，进而诱导肝细胞合成C-反应蛋白（CRP）、肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-6、IL-12、单核细胞趋化蛋白（MCP）-1等炎性化学因子，导致肝脏炎症反应，进而出现全身系统性低度炎症反应。Rane[24]发现抑制糖尿病肥胖大鼠肝脏调节炎症因子基因转录的NF-κB表达，可降低肝细胞合成炎性化学因子。NAFLD患者肝组织TNF-α mRNA明显高于正常人。同时TNF-α可刺激黏附分子的过度表达、白细胞的黏附和迁徙，是动脉粥样硬化的最早期病理学改变。C-反应蛋白可利用与脂蛋白结合激活补体这一经典途径，释放炎性递质，能引起人类内皮细胞粘附因子的过度表达和激活，加速动脉粥样硬化的进程。在动脉粥样硬化进展过程中动脉内膜下出现的斑块不仅仅只是因为脂质的慢性沉积，而是一种慢性的炎症反应的产物。NAFLD患者高ALT水平反应了肝脏高炎症状态，与内皮功能障碍密切相关。

3 动脉粥样硬化的检测指标

临床常用的检测动脉硬化的指标包括颈动脉内膜斑块和内膜厚度，但在研究中采用的指标包括侵入性和非侵入性两类：

3.1 侵入性血管内皮功能检测方法通过向冠状动脉内输注内皮依赖性的刺激物质如硝酸甘油、乙酰胆碱，测定冠状动脉内径和血流量的前后变化。Ludmer[25]最先采用冠状动脉造影发现，向冠状动脉内注入乙酰胆碱引起冠状动脉剂量依赖性舒张依靠内皮的完好性。如果内皮功能障碍，NO释放受损，则由于血管平滑肌细胞对乙酰胆碱产生直接反应而出现收缩反常，目前这类方法已经很少采用。3.2非侵入性血管内皮功能检测方法包括弹性功能检测如脉搏波传导速度、脉搏波形分析、反射波增强百分比（AI）等。内皮依赖性舒张功能检测技术包括离子电渗透激光多普勒血流测定、静脉闭塞体积描记术和肱动脉血流介导的血管扩张功能检测（Brachial artery flow mediated dilation，FMD）。临床工作中，通过颈部血管超声技术测定颈动脉中膜厚度已成为目前评估血管内皮功能，判断疾病预后的较理想指标。以上无创检测技术经济方便，但缺点是对早期病变检测灵敏度较低。

3.3 生物标志物的定量分析生物学指标对评估内皮功能障碍具有明显的优势，此法是测定血管内皮功能的较直接的方法。利用内皮功能障碍发生进展过程中的炎性因子、活性分子及其代谢产物来评价内皮细胞的功能，如IL-1、IL-6、IL-8、IL-10等、TNF-α、黏附分子、血管内皮细胞生长因子、亚硝酸盐、白细胞分化抗原14、硝酸盐、C反应蛋白等[26]。3.4 Endo-PAT无创检测血管内皮功能内皮依赖性血管舒张功能是目前评估内皮功能的最有效的指标[4]。外周动脉张力测定（Peripheral arterytonometry，PAT）技术的核心是测定血管内皮细胞介导的血管张力的变化。上述血管张力的变化是通过阻断肱动脉导致的动脉反应性充血来实现的，而对侧上肢血管张力的改变作为同步对照，排除非内皮细胞依赖性血管张力变化对检测过程造成的干扰和误差。利用系统计算机软件技术计算RHI，从而评估内皮功能。Bonetti[27]报导PAT技术的敏感性为80%，特异性为85%。外周动脉张力测定技术是通过美国FDA认证的唯一的无创血管内皮功能诊断系统。外周动脉张力测定技术作为非侵入性检测技术具有较好的可重复性[28,29],其操作简单，是一项很有发展空间的技术，目前已经成为内皮功能检测的金标准。

综上所述，虽然非酒精性脂肪性肝病在肝纤维化、肝硬化、肝癌领域，越来越成为消化、肝病界医师的挑战，然而从全因死亡的角度而言，NAFLD患者动脉粥样硬化进展更应该成为我国脂肪肝专业领域医师的关注重点。在NAFLD患者群中早期筛查和阻断动脉粥样硬化，无疑对促进国民健康、延长健康生存，将是一种积极而且节约医疗资源的举措。

[1]Ekstedt M，Franzen LE，Mathiesen UL，et al.Long-term follow-up of patients with NAFLD and elevated liver enzymes. Hepatology，2006，44（4）:865-873.

[2]陈熤.血小板与动脉粥样硬化.国际心血管病杂志，2011，38（3）:141-144.

[3]曹一显，李良平.非酒精性脂肪性肝病与动脉粥样硬化.国际消化病杂志，2011，31（3）:128-131.

[4]Heitzer T，Schlinzig T，Krohn K，et al.Endothelial dysfunction，oxidative stress，and risk of cardiovascular events in patients withcoronaryarterydisease.Circulation，2001，104（22）: 2673-2678.

[5]龙盼.血管内皮功能障碍与动脉粥样硬化.国际心血管病杂志，2011，38（2）:79-81.

[6]Rivera R，Vanaclocha F.Nonalcoholic fatty liver disease and psoriasis.Acta Dermosifiliogr，2010，101（8）:657-658.

[7]Ashburn DD，Reed MJ.Gastrointestinal system and obesity.Crit Care Clin，2010，26（4）:625-627.

[8]Roitberg GE，Sharkhun OO，Ushakova TI.Non-alcoholic fatty liverdiseaseasanatherosclerosisriskfactor.EkspKlin Gastroenterol，2010，32（7）:20-24.

[9]Angulo P，Lindor KD.Insulin resistance and mitochondrial abnormalitiesinNASH:acoollookintoaburningissue. Gastroenterology，2001，120（5）:1281-1285.

[10]Schwimmer JB，Behling C，Newbury R，et al.Histopathology of pediatric nonalcoholic fatty liver disease.Hepatology，2005，42（3）:641-649.

[11]崔晓霞，段桂花，吕井华.非酒精性脂肪肝与动脉粥样硬化相关的临床研究.现代保健·医学创新研究，2007，4（11）:26-27.

[12]Kessler M A，Levy Y，Roth A，et al.Increased prevalence of NAFLD in patients with acute myoardial infarction independent of BMI.Hepatology，2005，42:623A.

[13]Targher G，Bertolini L，Padovani R，et al.Increased prevalence ofcardiovasculardiseaseinType2diabeticpatientswith non-alcoholicfattyliverdisease.DiabetMed，2006，23（4）: 403-409.

[14]高鑫.非酒精性脂肪性肝病与代谢综合征.国际内分泌代谢杂志，2006，26（2）:73-79.

[15]LasG，ShirihaiOS.Theroleofautophagyinbeta-cell lipotoxicity and type 2 diabetes.Diabetes Obes Metab，2010，12（Suppl 2）:15-19.

[16]SiddiquiMS，SterlingRK，LuketicVA.Associationbetween high-normal levels of alanine aminotransferase and risk factors for atherogenesis.Gastroenterology，2013，145（6）:1271-1279.e1-3.

[17]Wang CC，Lin SK，Tseng YF，et al.Elevation of serum aminotransferase activity increases risk of carotid atherosclerosis in patients with non-alcoholic fatty liver disease.J Gastroenterol Hepatol，2009，24（8）:1411-1416.

[18]Ioannou GN，Weiss NS，Boyko EJ，et al.Elevated serum alanine aminotransferase activity and calculated risk of coronary heart diseaseintheUnitedStates.Hepatology，2006，43（5）: 1145-1151.

[19]Schindhelm RK，Dekker JM，Nijpels G.Alanine aminotransferase predicts coronary heart disease events:a 10-year follow-up of the Hoorn Study.Atherosclerosis，2007，191（2）:391-396.

[20]Goessling W，Massaro JM，Vasan RS，et al.Aminotransferase levels and 20-year risk of metabolic syndrome，diabetes，and cardiovascular disease.Gastroenterology，2008，135（6）:1935-1944，1944.e1.

[21]Wang Z，Nakayama T.Inflammation，a link between obesity and cardiovascular disease.Mediators Inflamm，2010，2010:535918.

[22]de Ferranti S，Mozaffarian D.The perfect storm:obesity，adipocyte dysfunction，andmetabolicconsequences.ClinChem，2008，54（6）:945-955.

[23]Bakhai A.Adipokines--targeting a root cause of cardiometabolic risk.QJM，2008，101（10）:767-776.

[24]RaneSG，LeeJH，LinHM.Transforminggrowthfactor-beta pathway:role in pancreas development and pancreatic disease. Cytokine Growth Factor Rev，2006，17（1-2）:107-119.

[25]Ludmer PL，Selwyn AP，Shook TL，et al.Paradoxical vasoconstriction induced by acetylcholine in atherosclerotic coronary arteries.N Engl J Med，1986，315（17）:1046-1051.

[26]高浩源.血管内皮功能检测的研究进展.现代诊断与治疗，2011，22（5）:289-291，293.

[27]Bonetti PO，Pumper GM，Higano ST，et al.Noninvasive identificationofpatientswithearlycoronaryatherosclerosisby assessment of digital reactive hyperemia.J Am Coll Cardiol，2004，44（11）:2137-2141.

[28]Reisner Y，Lusky R，Shay-EY，et al.Reproducibility of endothelialfunctionandarterialstiffnessassessedusingfinger peripheral arterial tonometry.Eur Heart J，2008，29（6）:255-503.

[29]Selamet TES，Newburger JW，Gauvreau K，et al.Endothelial pulse amplitude testing:feasibility and reproducibility in adolescents.J Pediatr，2009，154（6）:901-905.

（收稿：2017-03-06）

（本文编辑：陈从新）

Atherosclerosis in patients with nonalcoholic fatty liver disease

He Fangping.Department of Liver Disease，First AffiliatedHospital，Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，Xingjiang Autonomous Region，China

Nonalcoholic fatty liver disease；Atherosclerosis；Endothelial function；Inflammation

10.3969/j.issn.1672-5069.2017.03.003

国家自然科学基金资助项目(编号：81360138)

830054乌鲁木齐市新疆医科大学第一附属医院肝病科

何方平，女，医学博士，主任医师，教授，博士研究生导师。中华医学会内分泌学分会“肝病与代谢”学组委员，致力于非传染性肝病尤其是代谢性肝病、肝硬化和肝细胞癌的临床研究。E-mail: hefp@sina.com