非酒精性脂肪性肝病及纤维化程度与慢性肾脏病关系的研究进展

赵锦涵， 常 江， 钏莉雪， 杨晓玲， 庄 琳

昆明医科大学第二附属医院消化内科，云南 昆明 650000

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)疾病谱广泛，从单纯性脂肪肝到非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)，甚至进展为肝硬化和肝细胞癌[1]。NAFLD逐渐成为全球慢性肝病最常见的原因，据报道，NAFLD全球患病率高达25%[2]，亚太地区NAFLD的患病率为9%～40%，与西方国家(20%～30%)大致相似[3]。然而，人们对其潜在的威胁知之甚少。NAFLD的临床和经济负担不仅仅限于进展期肝病，还包括很多肝外并发症，近年来的研究调查显示，NAFLD不仅是肝移植的第二指征，也是肝肾联合移植最快速增长的指征[4]。越来越多的研究也报道了NAFLD与慢性肾脏病(chronic kidney disease，CKD)之间存在着强烈关联。CKD是肾脏结构或功能异常的慢性疾病，主要表现为肾小球滤过率持续降低和(或)尿蛋白排泄率增加。基于其高患病率、高死亡率及高医疗负担等特征，无论是发达国家还是发展中国家，CKD都是其主要的公共卫生问题之一[5]，这使得研究者们迫切希望找到CKD的潜在风险因素并加以干预。

1 NAFLD与CKD关系的研究现状

1.1 NAFLD的存在增加CKD发生风险的相关研究近年来，国内外越来越多的研究显示，NAFLD与CKD之间可能存在联系。CHANG等[6]对8 329例非糖尿病非高血压且肾功能正常的韩国NAFLD患者随访3.2年后观察到324例患者在随访期间发展为CKD，NAFLD是CKD的独立危险因素(aHR=1.33，95%CI：1.07～1.64)。TARGHER等[7]在一项前瞻性队列研究中对1 760例合并2型糖尿病但肾功能正常的意大利NAFLD患者随访6.5年后仍发现NAFLD是CKD的独立危险因素(aHR=1.49，95%CI：1.1～2.2)。他们紧接着对合并1型糖尿病但肾功能正常的261例意大利NAFLD患者随访5.2年后仍发现NAFLD是CKD的独立危险因素(aHR=1.85，95%CI：1.03～3.3)[8]。HUH等[9]利用脂肪肝指数(fatty liver index，FLI)诊断NAFLD，并与CKD的关系进行研究后得出结论，FLI≥60是CKD的独立危险因素(aHR=1.46，95%CI：1.19～1.79)。国内也有不少针对NAFLD与CKD关系的研究成果。马艳红[10]对856例体检人群进行研究后发现，伴NAFLD(超声诊断)的患病率高于不伴NAFLD的患者(28.8%vs17.5%，P<0.0001)，进一步分析发现，肾脏功能受损与NAFLD仍显示相关(OR=2.85，95%CI：1.93～4.21，P=0.000)。孙长贵等[11]研究表明，NAFLD患者出现肾小球滤过率下降的情况。刘向阳等[12]将300例2型糖尿病患者分为合并NAFLD组和未合并NAFLD组后发现NAFLD是T2DM患者发生CKD的独立危险因素(OR=1.032，95%CI：1.012～1.052)。申振伟等[13]对10 775人开展的回顾性队列研究显示，调整多种已知的CKD危险因素后，NAFLD与CKD发病的关系差异仍有统计学意义，说明NAFLD是CKD发病的独立危险因素。最近另一项研究[14]测量了62例CKD Ⅲ期和Ⅳ期患者的受控衰减参数(CAP)评分后得出结论，53例患者的NAFLD与肝脏脂肪变性严重程度和血清肌酐之间呈正相关，与肾功能呈负相关(P<0.01)。

1.2 NAFLD纤维化严重程度与CKD发生风险的相关研究许多研究表明，NAFLD患者肝脏纤维化严重程度与CKD风险增加有关。MUSSO等[15]的荟萃分析报道，NAFLD的纤维化程度与CKD患病率和严重程度的增加独立相关，NASH与单纯性脂肪变性患者相比，CKD发生的风险增加了2.53倍(95%CI：1.58～4.05)，进展期纤维化与非进展期相比，CKD发生风险增加了5.20倍(95%CI：3.14～8.61)。一些使用肝活检诊断NAFLD的小型病例对照研究也表明，NAFLD的组织学严重程度(主要是纤维化分期)与肾功能下降或异常之间存在显著关系[16]。MORSE等[17]首次分析了超声诊断的NAFLD中评估肝脏纤维化程度的无创血清学标志物与CKD发生风险的关联，发现高FIB-4指数预示的进展期肝纤维化与CKD患病风险增加有关，且FIB-4在识别NAFLD中的CKD患者最有效。在一项针对合并2型糖尿病的NAFLD患者的大型队列研究中，YEUNG等[18]证明,NAFLD相关的显著纤维化(≥F2)是白蛋白尿的独立危险因素，但仅在肾小球滤过率≥60 ml/min/1.73 m2的患者中有预测意义，有趣的是，这项研究还证实了肝纤维化和白蛋白尿之间的定量关系，肝脏硬度值(LSM)最高的患者(LSM≥11 kPa)CKD发生风险最高(OR=1.53，95%CI：1.07～2.20，P=0.021)。在另一纵向研究中也发现了纤维化阶段和CKD之间的相同定量关系[19]。

MANTOVANI等[20]为量化NAFLD与CKD的关系对96 595人进行了系统评价和荟萃分析，这项迄今为止最大和最新的荟萃分析显示，通过生化学指标，FLI或超声诊断的NAFLD中CKD发生的长期风险增加近40%。NAFLD患者发生CKD的风险显著高于无NAFLD的患者(HR=1.37，95%CI：1.20～1.53)。根据超声检查和非侵袭性纤维化标志物诊断的更严重的NAFLD患者也更容易发生CKD事件(HR=1.50，95%CI：1.25～1.74)。SINN等[19]研究表明，进展期肝纤维化(定义为肝纤维化评分≥-1.455)与CKD发生风险升高有关(aHR=1.59，95%CI：1.31～1.93)。

可见在各项研究中，无论是超声、生化指标、无创纤维化评分还是弹性瞬时成像技术等诊断的NAFLD，其与CKD的显著相关性都是一致的。综合以上研究还发现，NAFLD与CKD的相关性在随访>5年和≤5年的研究中基本一致；合并糖尿病的NAFLD患者比非糖尿病患者CKD发生风险略有增加(HR=1.56，95%CI：1.07～2.05)；NAFLD与CKD事件之间的显著关联似乎亚洲人群(HR=1.40，95%CI：1.22～1.58)比欧洲人群略微增强(HR=1.29，95%CI：0.82～1.76)。

2 NAFLD及其严重程度与CKD相关的可能机制

寻找和探索将NAFLD与CKD的进展联系起来的证据和机制是目前新兴的一大科学兴趣领域。目前有以下几种机制来解释NAFLD及其纤维化程度与CKD发生风险增高之间的联系。

2.1 胰岛素抵抗(insulin resistance，IR)和炎症关于NAFLD发病机制，占主导地位的经典“2次打击学说”首先便提到了IR。正常情况下，胰岛素使游离脂肪发生酯化反应并使甘油三酯储存于脂肪组织中。IR时胰岛素对激素敏感性脂肪酶的抑制作用减弱，进而脂肪组织动员，使得血清中游离脂肪酸浓度迅速升高[21]，肝脏无法迅速处理，大量脂肪便堆积在肝脏，而超过肝脏处理能力的多余脂肪反过来又促进了IR，两者互相干扰，形成恶性循环[22]。NAFLD与CKD的相关性可能与堆积的脂肪组织发生炎症密切相关，部分研究表明IR也是CKD的致病因素之一，其中一项包括4 680例患者的调查研究显示IR与肾小球滤过率下降有关[23]。既往研究提出，IR是肝脏纤维化的独立预测因子之一，高纤维化的NAFLD中，JNK通路的激活又参与了IR的发生。具体机制为IR引起的高胰岛素血症可激活交感神经系统，使血管内皮收缩，同时导致钠潴留和利尿钠肽系统的下调，从而加剧肾脏血液动力学障碍，促进肾脏疾病的进展，这使得IR成为NAFLD和CKD之间有联系的可能机制。

NASH中NF-κB通路的激活增加了导致全身性慢性炎症的多种促炎因子(如纤溶酶原激活物抑制剂-1、白介素-6、C-反应蛋白、TNF-α、转化生长因子-β等)的转录[24]，在纤维化程度更重的NAFLD中产生的肝内细胞因子也在肝外并发症如心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)和CKD的发展中产生作用，从而导致肾损伤。一项针对T2DM患者的研究[25]表明，由慢性乙型肝炎病毒感染引起的持续肝脏炎症与CKD风险增加有关，这表明肝脏炎症的存在是CKD风险增加的关键因素。这为以肝脏炎症解释NAFLD和CKD之间的联系提供了证据支持。

2.2 氧化应激(oxidative stress，OS)经典“2次打击学说”中第二次打击以线粒体为中心，机体内氧化和抗氧化作用失衡，氧化占优势后产生OS，继而出现中性粒细胞增多浸润，蛋白酶分泌增加并生成大量氧化中间产物——活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)，ROS最终又会加重线粒体损伤。关键是活性氧的增加也可以导致肾小球损伤[26]。VAZIRI等[27]的动物实验表明，患CKD的小鼠和未患CKD小鼠相比有促炎症因子和活性氧分子的激活和明显上调，在改善炎症和OS后肾损伤和肾功能得到改善。可见，在NAFLD发病中起关键作用的OS也是CKD的发病机制。

2.3 肥胖、脂联素、胎球蛋白A据调查，约75%的NAFLD患者为肥胖患者[28]，肥胖也是部分CKD的发病原因。肥胖患者中脂联素和胎球蛋白可能是连接NAFLD和CKD的重要介质。胎球蛋白A是一种肝脏分泌的非胶原蛋白，胎球蛋白A水平增高与IR密切相关，继而与CKD发生风险升高有关。胎球蛋白A可通过抑制mRNA转录降低脂联素水平[29]。脂联素是脂肪组织分泌的蛋白质，具有抗炎和抗动脉粥样硬化作用。NAFLD患者通常有低脂联素血症。一项研究发现，血浆脂联素水平与肝活检证实的NAFLD的严重程度呈负相关，且与其他重要的混杂因素无关[30]，XU等[31]给小鼠喂食高脂和高乙醇含量的食物后，血清脂联素水平下降，再次给予重组脂联素后脂肪变性及炎症程度得以改善，其他研究也表明脂联素可以改善胰岛素敏感性并减轻炎症介质对血管内皮的损伤。同时SHARMA等[29]的研究观察到脂联素表达失效的小鼠中出现肾小球足细胞融合及蛋白尿现象，而使用脂联素治疗后蛋白尿和足细胞结构恢复正常。降低血浆脂联素水平可降低能量传感器5′-AMP活化蛋白激酶(AMPK)的活化，从而刺激肝细胞和足细胞中的促炎和促纤维化机制，最终导致肝脏和肾脏损伤。总之，NAFLD患者中胎球蛋白A水平升高和脂联素水平降低参与了CKD的发生、发展。

2.4 促动脉粥样硬化血脂异常及高凝状态NAFLD可致动脉粥样硬化性血脂异常，其特征通常是低密度脂蛋白数量和血浆甘油三酯浓度增加，高密度脂蛋白水平降低。血浆中高三酰甘油水平可导致肾小球细胞结合或摄取富含三酰甘油的极低密度脂蛋白增多，使得肾脏堆积的脂肪酸增多，从而对肾足细胞的损伤更为严重，甚至引起细胞凋亡，最终导致肾小球硬化[32]。由于致动脉粥样硬化性血脂异常与动脉粥样硬化血管疾病的风险增加相关，因此也存在肾内皮功能障碍和肾血管损伤的可能性。内皮细胞的激活通常与慢性全身性炎症、活性氧水平增加和凝血途径活性增加有关。

2.5 肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS)的激活RAS在调节肾脏及心血管等系统中发挥重要作用，既往认为肾素由肾脏生成，现已发现除循环RAS外，许多脏器和组织都存在RAS，如活化的肝星状细胞(hepatic stellate cell，HSC)高表达肝脏局部RAS。其在各种病理生理刺激下做出反应，调节细胞增殖、ROS生成、激素分泌及肝脏炎症和纤维化等[21]。肝损伤激活在促进肝脏炎症和肝细胞外基质沉积中发挥作用的RAS中的血管紧张素转换酶AT1受体和血管紧张素Ⅱ的1型受体[33]。AT1受体的作用包括：肾小球过滤、钠的重吸收和肾素的释放，还可调节肾的血流动力学。肾脏局部RAS活化使AT1激活，引起肾小球硬化及系膜细胞肥大；同时表达于肾间质的成纤维细胞，刺激间质细胞产生胶原Ⅲ，导致慢性肾脏病的病理改变[34]。

2.6 肠道微生态失调及其他可能因素肠道生态失调是指正常的肠道微生物群的扰动使肠道生态系统发生定性和定量的变化。生态失调可能通过多种复杂的机制影响NAFLD和CKD。在NAFLD中，大量的拟杆菌属物种与NASH独立相关，而Ruminococcus物种(瘤胃球菌属)则与显著的肝纤维化相关[35]。在CKD中也发现了肠道生态失衡，且CKD组患者的肠道微生物中常出现较低水平的双歧杆菌科和乳杆菌科及较高水平的肠杆菌科[36]。肠道生态失衡还经常与内毒素革兰氏阴性细菌(lipopolysaccharide, LPS)的产量增加有关，LPS可以促进肝脏内的炎症，且由此导致的全身性炎症可能导致CKD风险增加。

肠道微生物群也分别从胆碱、苯丙氨酸和色氨酸等营养物质中产生三甲胺，对甲酚和吲哚等分子，通过氧化或硫酸化进一步在肝脏中代谢产生如三甲胺-N-氧化物(TMAO)，对甲酚硫酸盐和吲哚硫酸盐等带有离子电荷的水溶性分子。由近端小管清除的吲哚硫酸盐与NF-κB活化有关，且是促炎性的，并且可能对肾脏有毒，因为它增加了肾小管间质纤维化的风险[37]。TMAO已被证明是一种在尿液中排泄并具有潜在毒性的分子，它还可通过上调致动脉粥样硬化巨噬细胞清道夫受体和泡沫细胞的形成来诱导肝脏氧化损伤和动脉粥样硬化[38]。全身TMAO水平升高也可能对肾脏产生不利影响，抑制TMAO产生可能有益于肾脏和脉管系统[39]。血浆TMAO水平升高，并与CKD患者较差的长期生存结果相关。在动物研究中，增加TMAO循环水平的饮食可能导致进行性肾纤维化和功能障碍[40]。总之，肝脏脂肪变性可以改变肠屏障功能和微生物群组成，使尿毒症毒性代谢产物累积，造成肾脏损伤。除此之外，营养条件诱发的果糖饮食过量和维生素D缺乏等其他原因也可导致NAFLD和CKD。

3 问题与展望

综上所述，越来越多的研究表明NAFLD与CKD密切相关，且NAFLD纤维化严重程度与CKD关联的研究也在大量进行中。实际上两者共享很多相互联系的病理生理机制。IR、OS、促炎、促纤维化、促凝血途径的激活及RAS系统的活化、肠道微生态失调等可能是将NAFLD中较高程度的纤维化与CKD发生风险增高联系起来的合理解释。然而，我们目前对NAFLD和CKD的确切真实关系认识仍然不足。例如，尚不清楚哪种纤维化严重程度的NAFLD与CKD发生风险增加有关；尚不清楚肝纤维化的严重程度是否与肾脏的组织学严重程度相关；尚不清楚NAFLD与CKD是否存在直接的因果关系。未来需要我们进行包括更多患者、更长随访时间和包括NAFLD及CKD组织学证据的前瞻性队列研究，以深入探索NAFLD和CKD之间的真实关系。

目前人们对NAFLD和CKD的关联知之甚少，警觉性也很低，迄今为止暂无针对CKD患者进行NAFLD筛查，或是对NAFLD患者评估其患CKD的风险并警惕肾损伤的具体建议。本文旨在阐明NAFLD与CKD关联的可能机制，为下一步从共同机制上探寻同时治疗这两种疾病的治疗方案提供新思路，并为医务人员和相关患者敲醒警钟，早期改善NAFLD和CKD发生、发展的风险因素，防患于未然。