高静静, 汪 涛, 蒋元烨, 曹 勤
上海中医药大学附属普陀医院 消化内科, 上海 200062
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指在很少或没有饮酒的情况下,超过5%的肝细胞存在脂肪变性[1]。据流行病学调查[2],全球NAFLD发病率为25.24%,影响了1/4的成年人群[3]。不同地区、不同种族的NAFLD发病率存在差异性,西方地区发病率为30%[4],亚洲地区发病率为27.4%[5],我国发达城市发病率约20%[6]。目前,NAFLD的发病机制尚不明确,且无特效药物,如何诊治NAFLD已成为临床重要课题。代谢组学作为新兴技术,其研究方法与中医整体观念一致,而中医药诊治NAFLD具有一定的优势,代谢组学为中医证候的研究提供了新的思路与方法[7]。本文主要回顾了近年来代谢组学与中医证候在NAFLD中的应用进展,旨在为进一步探索NAFLD提供新的思路与方法。
1.1 血清、尿液、组织代谢组学
代谢组学是对生物样品中小分子代谢物进行定性和定量研究的一门学科[8-9]。目前,代谢组学的研究技术主要是核磁共振谱和质谱[10]。现如今,大多数可用的临床化学测试对包括NAFLD在内的疾病,既不敏感也不具特异性,并且传统标志物仅在重大疾病损害生物体后才会显著增加[11]。而代谢组学可以对生物标志物进行全面且非侵入性的分析[12],以发现疾病相关临床生物标志物,具有传统诊断方法所不具备的潜在优势[7]。代谢组学的样品类型包含尿液、血液和组织活检样品等[11]。尿液和血液因收集相对简单,是代谢组学研究中常用的研究样品[13]。
1.1.1 血清代谢组学 血清代谢组学在NAFLD临床研究中应用最为广泛。Khusial等[14]研究证实,代谢组学不仅具有筛查青年人群NAFLD的潜力,还可以探索运动对NAFLD的影响。甘油磷脂和鞘脂的改变可能是运动对NAFLD患者产生影响的潜在机制[15]。Kalhan等[16]研究发现,NAFLD患者胆汁盐和与谷胱甘肽有关的生化物质发生了显著变化,确定了一组生物标志物,可以有效区分非酒精性脂肪性肝炎(NASH)与肝硬化或者NASH与脂肪变性。这些生物标志物也可潜在地用于追踪对治疗干预的反应。
1.1.2 尿液代谢组学 尿液代谢组学也是在NAFLD研究中常用的方法之一,可用于探索NAFLD的疾病发展,有利于NAFLD的早期诊治。Dong等[17]研究发现,与NAFLD患者相比,NASH患者的肝功能异常且血脂水平较高,可用于鉴别NAFLD患者是否处于NASH的病变阶段,并有助于确定患者从脂肪性病变发展到NASH的分子机制。Miccheli等[18]研究发现,与安慰剂组相比,VSL#3治疗NAFLD患儿的尿液代谢型主要特征是酪氨酸、缬氨酸、β-氨基异丁酸、假尿苷、甲基胍、2-羟基异丁酸脂水平降低,因此VSL#3治疗NAFLD患儿的尿液代谢型可被视为评估治疗反应的非侵入性有效生物标志物。
1.1.3 组织代谢组学 Vinaixa等[19]研究发现,饮食中的胆固醇会增加肝脏中胆固醇、甘油三酸酯和油酸浓度,但也会降低多不饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸的比例以及肝脏中长链多不饱和脂肪酸的相对含量,而饮食中的胆固醇是肝脂肪变性和肝炎发展的原因。李自辉等[20]研究发现,茵陈蒿汤通过干预肝组织相关代谢物与肠道菌群的途径实现对NAFLD的治疗。
1.2 靶向代谢组学与非靶向代谢组学
根据研究目的可以将代谢组学分为靶向代谢组学和非靶向代谢组学。非靶向代谢组学是对样品中的代谢物做一个全面的分析,分析之前不需要了解代谢组;而靶向代谢组学是分析样品中特定的代谢物,具有偏向性。相比之下,靶向代谢组学比非靶向代谢组学具有更高的灵敏度和选择性,但是靶向代谢组学只能对有限的几个代谢物或者几种代谢物进行分析,不具有全面性的特点[21-22]。
1.2.1 靶向代谢组学 Feldman等[23]研究发现,与NAFLD肥胖者相比,非NAFLD肥胖者具有完整的葡萄糖稳态、较低的促炎细胞因子水平以及更高的脂联素和瘦素浓度。Papandreou等[24]研究表明,脂质生物合成和血清转运的重排可能预示着NAFLD的易感性。
1.2.2 非靶向代谢组学 Xu等[25]在30 d高脂蔗糖饮食诱导的NAFLD大鼠中发现,槲皮素通过调节脂肪酸相关代谢物(肾上腺酸等)、炎症相关代谢物(花生四烯酸等)和氧化应激相关代谢物发挥护肝作用。Zhu等[26]研究发现,菊苣多糖在NAFLD的发生中发挥调节作用。
1.3 脂质代谢组学 脂质代谢组学作为代谢组学的一个重要分支,是近年来的研究热点,其旨在全面分析生物系统中的脂质[27]。最近研究[28]发现,NAFLD患者与健康人群的脂质代谢特征存在显著差异,并且对NAFLD的血清脂质组学分析有助于进一步阐明NAFLD患者的脂质代谢特征。Feng等[29]研究显示,植物甾醇可以有效预防西方高脂饮食诱导的NAFLD。脂滴在作为脂毒性二酰基甘油和神经酰胺的储存库方面发挥了重要作用[30],从而证明脂质代谢组学是分析脂毒素亚细胞动力学的有价值的工具。
证候是疾病在某个阶段病理变化的抽象概括,以更深入、更全面的方式揭示疾病的实质[31]。顾立梅等[32]研究发现,249例NAFLD患者的中医证型主要分为湿热蕴结型、肝郁脾虚型、湿浊内停型、脾肾两虚型、痰瘀互结型五大类,其中湿浊内停型占比最高,该型NAFLD患者也最容易出现甘油三酯水平升高的情况,而脾肾两虚型占比最低。李志国等[33]通过整理NAFLD相关的国内外中医药文献,总结了出现频次最高的5个证型,依次为痰结互瘀证、湿热内蕴证、肝郁脾虚证、痰湿内阻证、肝肾不足证。
3.1 临床研究 代谢组学技术的快速发展有利于临床上NAFLD中医证候的区分。马欣等[34]运用中医证候代谢组学方法进行的一项研究显示,肝郁脾虚证和湿热内蕴证NAFLD患者存在氨基酸类、脂类、糖类等11种代谢物的差异,表明不同证候的物质基础具有差异性。Dai等[35]发现,慢性乙型肝炎和NAFLD患者的尿液及血清代谢谱均显示湿热证与非湿热证之间存在明显差异,但在慢性乙型肝炎和NAFLD湿热证患者中的代谢谱存在共性。
3.2 基础研究 代谢组学技术的出现为探索NAFLD中医证候的本质提供了新方法。关伟等[36]探讨了逍遥丸对NAFLD肝郁脾虚证大鼠的治疗作用机制,发现逍遥丸是通过调节糖类、氨基酸和脂质发挥作用。李若瑜等[37]在肝郁脾虚证型NAFLD大鼠的尿液中发现了26种代谢产物,其中肝郁脾虚证型组与对非肝郁脾虚证型组的肌酐、乙酸等12种代谢产物具有差异性。
中医学在分析疾病时,通过司外揣内的方法,即观察患者舌象、脉象、官窍等外在病理变化来推测人体五脏六腑的病理变化,也就是外界邪气所导致的人体局部病理变化会引起人体的整体病理变化。代谢组学是对生物体全面且非侵入的分析,可以整体反映外界环境变化引起的生物体内代谢物变化。综上所述,代谢组学整体分析的特点与中医整体观念具有相似性。因此,运用代谢组学技术探索临床中NAFLD不同中医证候的标志物,可以弥补现代科技理论与技术支持上的中医认识,推动中医学发展。
作者贡献声明:高静静负责撰写论文、修改论文;蒋元烨、汪涛指导撰写文章;曹勤、蒋元烨负责拟定写作思路并最后定稿。