非酒精性脂肪性肝病发病机制的研究综述

黄贵龙，丁保华，许贤茂

（1.中信惠州医院消化内科；2.中信惠州医院肝病科；3.中信惠州医院心内科，广东惠州 516006）

非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是慢性肝病的一种，发病率逐年上升，正逐渐成为最为常见的慢性肝病[1]。NAFLD是指在没有过量饮酒或其他特定慢性肝病的情况下，肝脏中脂肪积累≥5%，病理特征为弥漫性肝细胞大疱性脂肪病变，呈现慢性进行性加重。近年来，NAFLD的发病率不断升高，成为危害人体健康的三大肝病之一[2]。临床认为NAFLD 的发生与肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常和遗传易感等有关，其中胰岛素抵抗是影响NAFLD 发生的关键因素[3]。治疗NAFLD 首先要降低体质量和改善胰岛素抵抗[4]。

1 肝脏与巨噬细胞

巨噬细胞是一种位于组织内的白细胞，在肝脏免疫稳态和肝脏内环境具有重要作用。有研究显示，“二次打击”学说是目前被广泛接受的NAFLD 的发病机制[5]。“首次打击”是指脂肪在肝脏内过度聚集，“第二次打击”是在首次打击的基础上，由活性氧诱导的发生在肝脏实质细胞内的炎症反应[6]。NAFLD 的发病机制常被认为是“多重打击”模式，其中对细胞、分子机制、环境与遗传因素相互作用的研究，为NAFLD 的诊断标记物和靶向治疗药物研发提供方向[7-9]。正常肝脏中，肝巨噬细胞通过上调抗炎基因的表达和降低抗原的呈递能力来耐受内毒素。而在慢性炎症脂肪肝中，尽管有免疫调节，肝巨噬细胞在抑制免疫介导损伤方面的作用仍会降低。因此，持续性肝损伤引起的耐受性丧失可能是导致NAFLD恶化的一种机制[10]。肝巨噬细胞参与脂肪肝发病机制的异质性和多种模式，包括Toll 样受体（TLRs）、NOD 样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症小体、脂肪毒性、糖毒性、代谢重编程与肝脏周围细胞的相互作用和铁中毒。已有实验表明，巨噬细胞极化是脂肪肝进展中一个高度可塑的生理过程。肝巨噬细胞可以将其表型转换为促炎（典型激活巨噬细胞，M1样巨噬细胞）或抗炎（选择性激活巨噬细胞，M2样巨噬细胞）表型以应对各种信号，如细胞因子、脂肪酸、内毒素、代谢物和危险/病原体相关分子。肝脏巨噬细胞包括不同细胞群的亚群。在这些亚群中，库普弗（Kupffer）细胞起源于胎儿肝脏中的卵黄囊源性红髓样祖胞，是一群生活在肝脏中的巨噬细胞，进行局部增殖和自我维持[11]。Kupffer 细胞占人体定植巨噬细胞的80%~90%，是调节肝脏免疫的关键细胞，其独特的极化对NAFLD 的影响越来越被科学家重视[12]。Kupffer 细胞作为具有自我更新能力的吞噬细胞，很少从肝脏中的生态位迁移出来，在调节和维持内稳态中发挥着关键作用。肝损伤后，Kupffer 细胞将被激活，释放出大量的炎症细胞因子和趋化因子[13]。在肝损伤早期，骨髓中存在表达淋巴细胞抗原6C+（Ly6C+）高的炎性单核细胞（Ly6Chi）和中性粒细胞被Kupffer 细胞招募到肝脏，并分化为CD11

b+F4/80+M1样巨噬细胞。在急性炎症期间，Kupffer 细胞可以降解细胞外基质、修复组织损伤。在修复期间，巨噬细胞选择性地分化为M2样表型，通过分泌白细胞介素-13（IL-13）和转化生长因子-β（TGF-β）促进纤维化进展。总之，这些发现强调了Kupffer 细胞在脂肪肝的进展中发挥着复杂的作用，并表现出功能可塑性[14-15]。

2 肝脏释放外泌体

外泌体是一种微小膜泡，含有细胞特异的蛋白、脂质和核酸，可以用于基因治疗，也可以用于癌症的诊断和治疗，主要参与细胞间信息传递和物质运输，发挥细胞间联络作用，同时可影响NAFLD 的发生。不同组织细胞来源的外泌体携带的蛋白质、脂质及核酸不同，所发挥的生物学效应也不尽相同。肝细胞和胆管上皮细胞，既可释放外泌体，又是肝脏内源性外泌体和其他器官细胞来源外泌体作用的靶细胞[16]。微小核糖核酸（miRNAs）为含有19~25 个核苷酸的小核糖核酸分子，参与脂肪细胞分化、胆固醇代谢、胰岛素抵抗、线粒体损伤等过程的调节。有研究发现，小鼠脂肪组织巨噬细胞的外泌体miRNAs 可增加胰岛素抵抗[17]。另有研究表明，外泌体miRNAs可作为病毒性肝炎、酒精性脂肪肝、NAFLD 和肝细胞癌的潜在生物标记物，外泌体miRNAs 或蛋白的表达随着NAFLD 的进展而变化[18]。值得注意的是，有研究表明，外泌体对肝脏细胞炎症反应、脂质变性和肝纤维化的发生也有显著的影响，包括脂质的合成、运输和降解，其中就包括NAFLD的发生和发展[19]。

多种细胞来源的外泌体通过靶向释放蛋白质、miRNA 及长链非编码核糖核酸（lncRNA）等生物活性分子介导细胞间信息传导，在NAFLD 的发生发展中有重要作用。因此，阻断致病性外泌体的分泌及其内容物的释放可能在NAFLD 的治疗过程中获益。此外，外泌体也可作为药物运送的载体参与疾病的治疗，这得益于其双层脂质结构。在诊断方面，外泌体所包含的miRNAs 与疾病进展呈正相关，可作为诊断肝脏疾病的新型标记物。但目前，外泌体的生物活性分子及其与受体细胞的作用机制尚未完全阐明，作为新的诊疗工具处于开发阶段，要从动物实验发展到真正用于临床，需进行更多研究。因此，监测外泌体miRNAs 及其携带的蛋白对探索NAFLD 的发病机制有重要意义。

3 NAFLD 和肠道微生物群

人体微生态系统包括口腔、皮肤、泌尿、胃肠道4 个部分。其中最主要、最复杂的是肠道微生态系统，该生态系统由肠道正常菌群及其所生活的环境构成，肠黏膜结构及功能很大程度影响肠道微生态系统的运行。肠道微生物量占人体总微生物量的78%，肠道菌种类多样[20]，其最显著的特征是稳定性高，若失衡则会发生各种肠内、外疾病。虽然人类宿主和肠道微生物群的关系是互惠互利，但肠道微生物群的紊乱与许多慢性疾病有关[21]。因此，保持肠道微生态平衡可抵抗肠道病原菌感染导致的疾病。有关研究表明，NAFLD 病情进展与患者机体肠道菌群的改变有关[22]。肠道微生物菌群通过多种方式与NAFLD 建立密切联系。首先，通过炎症途径和健康的野生类型小鼠的遗传修饰表明，易发展非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH）的小鼠在实验中微生物群共食后导致野生类型小鼠发生肝脏脂肪变性和炎症。另有研究表明，在常规治疗的基础上肠内营养与肠道益生菌治疗非酒精性肝病肝纤维化疗效显著，可抑制肝纤维化，改善患者肝功能、营养指标及凝血功能，能调节机体氧化应激及炎症反应[23]。在一项有关益生菌与熊去氧胆酸联合用药治疗非酒精性脂肪性肝病的研究中表明，服用益生菌后，能调节肠道菌群，抑制菌群有害代谢物的产生，改善机体症状[24]。健康机体中，肠黏膜屏障能阻止细菌与毒素经门静脉进入到肝脏中，而NAFLD 患者大多肠黏膜屏障受损；服用益生菌后，能有效保护肠黏膜屏障，并加速肠道上皮细胞修复，减少痛苦程度，遏制疾病进一步发展。NAFLD 患者肠道菌群失调后，产生大量炎症物质，促进脂肪肝病情发展，加重病情；采用益生菌治疗后，能有效改善炎症因子水平，抑制α 干扰素（INF-α）等炎症因子的生成，继而减轻炎症因子进一步损害患者肝脏，改善症状。

4 非酒精性脂肪肝与糖尿病的密切关系

1 型 糖 尿 病（type 1 diabetes mellitus，T1DM）患者通常合并胰岛素敏感，但患有T1DM并不能预防超重。有证据表明，越来越多的T1DM患者由于久坐等生活方式、热量过剩和强化胰岛素治疗导致超重，NAFLD 患病率在该类人群中也在增加[25]。NAFLD 与代谢紊乱密切相关，如2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）、高血压、高脂血症和肥胖。NAFLD 与T2DM 具有某些共同的病理生理途径，包括胰岛素抵抗、代谢、细胞死亡、炎症及纤维化等。T2DM 使NAFLD 的病程恶化，使疾病进展的风险加倍（即从单纯的脂肪变性演变为晚期纤维化、肝硬化，甚至死亡）。T2DM 中胰岛素可抵抗NAFLD 的发生，其促进脂肪组织的脂解，导致生成游离脂肪酸，并沉积于肝脏，最终导致脂肪性肝炎[26]。胰岛素抵抗在NAFLD 发病机制中的潜在机制还包括线粒体脂肪酸氧化、脂肪生成增加和脂联素水平降低。T2DM 患者发生NASH 和肝脏相关并发症的风险更高，如肝硬化相关死亡率和NAFLD相关死亡率比非T2DM 患者高3~5 倍[27]。NAFLD会导致T2DM 的代谢失代偿，NAFLD 患者T2DM的发病可能是通过几种肝细胞因子损害代谢控制而介导的。T2DM 和NAFLD 存在相互的、紧密的及双向的联系。进一步了解这种双向关联发病机制，可能实现通过阻止NAFLD 的进展来预防T2DM 的发展。

胰岛素抵抗和NAFLD 被认为存在于一个自我延续的致病周期中，胰岛素抵抗被认为是NAFLD 的基本协调者[28]。在胰岛素抵抗的背景下，NAFLD 的进展可能是由随后的高胰岛素血症的致病作用及不同程度的胰岛素缺乏导致，特别是在糖尿病中。胰岛素抵抗不仅发生于T2DM 患者中，在许多T1DM 患者，特别是高龄患者中，胰岛素抵抗也越来越被认为是一个持续存在的问题。T2DM 的存在与NAFLD进展为晚期纤维化、肝硬化和肝细胞癌（hepatic cellular cancer，HCC）相关，T2DM 患者的肝纤维化患病率显著高于普通人群。此外，T2DM 和NAFLD 患者发生肝纤维化的概率为17.02%，而在T2DM 人群中脂肪肝的发生率高达57%~80%，T2DM、NAFLD 和肝纤维化之间的相互作用是复杂的[29-30]。高血糖会对肝细胞产生有害影响，并引发NAFLD 从单纯脂肪变性发展为NASH 和纤维化。此外，T2DM 患者会因NAFLD 更易引发肝纤维化，未经治疗的肝纤维化将转变为不可逆的肝硬化和肝癌，从而导致死亡。

5 非酒精性脂肪肝与睡眠的关系

昼夜节律是身体各种内分泌过程的一个完整的调节器，包括睡眠-觉醒周期、激素调节和新陈代谢。除了代谢、遗传和环境因素外，由生活方式的改变导致的昼夜节律失调也与NAFLD 的发病机制有关。越来越多的证据支持NAFLD 和代谢紊乱之间的相关性，其发病机制与激素稳态的周期性波动有关。很明显，内分泌与昼夜节律是紧密联系的。一般来说，昼夜节律调节生理功能的通量模式。昼夜节律对身体过程的调节，与瘦素和相关激素对NAFLD 的调节有关[31]。

昼夜节律影响睡眠质量，而睡眠质量差也可导致NAFLD 的发生。下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴会因睡眠质量降低而被激活，从而增强应激激素的分泌，如皮质醇和儿茶酚胺，进而增加代谢综合征的发生率。睡眠质量差与下丘脑分泌食欲素之间存在联系，下丘脑分泌食欲素控制着食欲调节激素瘦素和胃饥饿素的分泌。这些激素可有效调节葡萄糖代谢。也有研究表明，睡眠质量差会增加T2DM 患者的胰岛素抵抗[32]。因此，睡眠质量差与肥胖有关，是NAFLD 的发病机制。这种关联的机制还可能是炎症细胞因子如白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的作用，这些因子因睡眠障碍而增加，促进脂肪细胞的脂解，进而导致肝脏游离脂肪酸溢出[33]。此外，睡眠不足可能会影响HPA 轴和皮质醇代谢，导致肝脏脂肪储存[34]。因此，睡眠时间短也会促进NAFLD 发生和发展。

6 小结

非酒精性脂肪性肝病生成发展与巨噬细胞密切相关。肝脏巨噬细胞在肝脏免疫稳态和肝脏内环境发展中具有非常重要的作用，很多疾病与NAFLD 有重要的关联，如慢性病毒性肝炎和酒精性肝病。在肝脏疾病的不同阶段，驻留的Kupffer 细胞和新招募的单核细胞来源的巨噬细胞在炎症、纤维化和纤维溶解的调节中起着关键作用。miRNAs 为非编码单链RNA 分子，调节脂肪细胞分化、胆固醇代谢、胰岛素抵抗、线粒体损伤等过程。NAFLD 与T2DM是互为前提的关系。

综上所述，NAFLD 与巨噬细胞、外泌体、肠道微生态、糖尿病、睡眠密切相关。但深究其内因，脂肪和胆固醇是否协同加重NAFLD 尚不明确，有待进一步研究考证。在临床应用上，尚无推广的指标可直接预防、诊断和评估NAFLD。在探究NAFLD 发展机制同时，既要重视本综述上述提及的细胞、代谢性疾病，还有待将相关靶向指标应用至临床，如巨噬细胞标记物等，从而以科研力量推动临床治疗的进步。