血尿酸与代谢相关脂肪性肝病患者肝功能异常的相关性及因果研究*

曾玉萍，王霞，杨礼丹，赵艳华，张玫（四川大学华西医院实验医学科，成都 610041）

代谢相关脂肪性肝病（metabolic associated fatty liver disease，MAFLD）可由肝细胞单纯脂肪变性发展为炎性浸润、纤维化进展、肝硬化甚至终末期肝癌，因此，临床需对MAFLD患者的肝功能进行精确分型以及分层管理［1］。研究报道，丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase，ALT）以及尿酸（uric acid，UA）均可作为MAFLD患者疾病进展的预测指标［2］。一项荟萃分析发现，UA 与MAFLD 间存在相关性，并建议在高 UA 患者中常规筛查MAFLD［3］。然而，高UA 水平与MAFLD 患者肝功能异常间的关系尚不清楚。此外，受混杂因素（肥胖、2型糖尿病、高脂血症等）以及反向因果（肝功异常影响UA）的干扰［4］，UA与肝功能异常间的因果关系尚需进一步探讨。本研究的目的主要包括：（1）在观察性研究中，探讨UA 与肝功能异常间的相关性，提示临床关注MAFLD 患者的UA 水平；（2）使用双向孟德尔随机化分析（Mendelian randomization，MR），研究UA 与肝功能异常间的因果关系，明确MAFLD患者肝功能受损的危险因素，以对患者进行分层管理。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2020 年1 月至2021 年5 月于四川大学华西医院就诊的 MAFLD 患者。MAFLD诊断标准参照最新国际专家共识［5-6］，即B超提示脂肪变性，合并超重／肥胖、2 型糖尿病或者代谢综合征三者之一。排除标准为：（1）年龄小于18岁或大于80 岁；（2）妊娠妇女；（3）存在病毒性肝炎、肝硬化、肝癌或服用肝毒性药物；（4）合并甲状腺疾病、胃肠道疾病、肾脏疾病、心血管疾病或恶性肿瘤等。本研究获得四川大学华西医院生物医学伦理委员会批准（批准文号：2019-977）。

1.2 主要仪器与试剂 Cobas c702 生化分析仪及配套试剂、Cobas c801 电化学发光分析仪及配套试剂（瑞士Roche公司）；CL-6000i化学发光免疫分析仪及配套试剂（深圳迈瑞公司）；Fibroscan 肝纤维化扫描仪（法国Echosens公司）。

1.3 指标检测 收集我院MAFLD 初诊患者血清标本，患者未服用任何保肝治疗药物。Cobas c702生化分析仪测定ALT、天冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase，AST）、UA、三酰甘油（triglyceride，TG）、总胆固醇（total cholestero，TC）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、餐后2 h 血糖（2 h postprandial bloodglucose，2h-BG）。Cobas c801 电化学发光分析仪测定空腹胰岛素（fasting insulin，INS）、餐后2 h胰岛素（2 h postprandial insulin，2h-INS），并计算HOMA-IR和HOMA-β值［7］。CL-6000i 化学发光免疫分析仪测定透明质酸（hyaluronic acid，HA）、Ⅲ型前胶原（type Ⅲprocollagen，PC-Ⅲ）、Ⅳ型胶原（type Ⅳcollagen，C-Ⅳ）、层粘连蛋白（laminin，LN）。Fibroscan扫描测定受控衰减参数（controlled attenuation parameters，CAP）和瞬时弹性值（elastography，E）。

1.4 统计学分析 首先对数据进行清洗，用直方图排除极端异常值。Shapiro检验变量正态性，正态性变量表示为±s，用两独立样本的t 检验比较两组间差异；非正态性变量表示为M（P25，P75），用Wilcoxon秩和检验比较组间差异；分类变量表示为例数（百分比），用卡方检验或Fisher精确检验比较组间差异。

以ALT中位数（46.5 IU／L）为切点，将MAFLD患者分为ALT相对高或低水平的2组，统计2组间各临床特征的差异。用Spearman 相关性分析UA与ALT、AST之间的相关性，同时以UA四分位数为切点，分析ALT、AST 随着UA 水平升高的变化趋势。以UA 中位数（413 μmol／L）将UA 分为高、低水平，多元Logistic回归分析高UA 组相较于低UA组与肝功能异常间的关系。校正变量为单因素分析中有统计学差异的变量，同时为排除共线性影响，仅纳入相关变量中P 值较小的变量。共分析4个模型，模型1 不做校正；模型2 校正INS；模型3校正E和INS；模型4校正E、INS和C-Ⅳ。

最后用MR分析UA 与ALT、AST 间的因果关系。MR-Base 数据库（https：／ ／www.mrbase.org）中提取与UA、ALT、AST 相关的全基因组关联研究（bbj-a-57、bbj-a-6、bbj-a-8），其中P＜5.0×10-8并排除连锁不平衡的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms，SNP）作为工具变量。用逆方差加权、加权中位数和MR-Egger 回归评估暴露因素与结局间的因果关系 （详见 R 包“TwoSampleMR”［8］）。计算工具变量与暴露因素的的关联强度F值［9］。所有统计分析由R（v 4.0.3）完成。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床特征与肝功能异常间的关系 共纳入98名MAFLD患者，年龄为（38±10）岁，男性占78%。分析各临床特征与肝功能异常间的关系，见表1。低ALT组和高ALT组间年龄、性别、BMI、CAP、TG、TC、HDL-C、LDL-C、FBG、2h-BG、2h-INS、PC-Ⅱ、LN差异均无统计学意义（P 均＞0.05），而E、ALT、AST、UA、INS、C-Ⅳ差异有统计学意义（P 均＜0.05）。高ALT 组UA 水平高于低ALT 组（P ＝0.001），中位数分别为443、376 μmol／L。

表1 高、低ALT组间临床特征结果差异

2.2 血尿酸与肝功能异常间的相关性分析 UA与ALT、AST 呈正相关，其Spearman 相关系数分别为0.56（P＜0.001）和0.46（P ＝0.01）。以UA 的四分位数为切点，分析UA 与ALT、AST 间的关系，见图1，ALT、AST随着UA水平的增加而增高，在男性亚组分析中呈现相同的变化趋势，而在女性亚组中趋势略有不同，但高UA 水平组（Q3、Q4）的ALT、AST水平仍高于低UA水平组（Q1、Q2）。

图1 血UA与肝酶间的关系

进一步用Logistic 回归探讨UA与肝功能异常间的关系，见表2。高UA组相较于低UA组（模型1），ALT、AST水平增加（OR ＝3.58，P ＝0.003；OR ＝3.24，P ＝0.005）。校正INS 后（模型2），UA 仍与ALT、AST相关（OR ＝3.83，P ＝0.009；OR ＝4.15，P ＝0.005）。在模型3 和模型4 中，UA 与ALT 相关（OR ＝4.54，P ＝0.03；OR ＝5.10，P ＝0.03）。

表2 多元Logistic回归分析血UA与肝酶间的相关性

2.3 血尿酸与肝功能异常间的因果研究 MR 分析UA与ALT、AST 间的双向因果关系（表3）。在UA与肝酶的因果关系中，共发现34 个SNP 与UA相关，其对UA的可解释性F 值为171。用加权中位数法，预测的UA每升高1标准差（standard deviation，SD），ALT水平增加0.07SD（P ＝0.002），而用MR-Egger回归和逆方差加权法，差异无统计学意义。用逆方差加权法，预测的高UA水平与AST呈正相关（Coef＝0.06，P ＝0.03）。而在反向因果研究中，尚未发现预测的ALT、AST水平升高与UA间相关（P＞0.05）。

表3 孟德尔随机化分析血UA与肝酶间的因果关系

3 讨论

本研究通过观察性研究发现MAFLD 患者中UA与ALT、AST呈正相关，其相关系数分别为0.56（P＜0.001）和0.46（P ＝0.01），且ALT、AST随着UA四分位数的增加而增加。即使在校正E、INS 和C-Ⅳ后，高UA组的ALT、AST水平增加（OR ＝5.10，P ＝0.03；OR ＝3.59，P ＝0.05），提示UA 在MAFLD疾病进展中具有重要作用［10］。结合文献，研究报道UA可通过NLRP3 炎症小体调控肝细胞脂肪变性以及胰岛素抵抗，从而参与MAFLD 的发病机制［11］。Sanchez-Lozada等［12］发现UA 主要通过促进肝细胞中醛糖还原酶的表达，介导内源性果糖的产生，从而刺激肝细胞内三酰甘油的积聚。以上研究说明高UA可能参与MAFLD患者的脂肪变性过程，但UA与肝细胞破坏（ALT、AST水平升高）的具体作用机制仍有待进一步研究。

观察性研究常受混杂因素及反向因果的干扰，因此，本研究也探讨了高UA水平与肝功能异常间的因果关系。MR 分析是一种以SNP 作为工具变量的因果分析方法，其基本原理为与暴露因素显著相关的SNP，分析与结局因素的相关性［13］。由于在减数分裂时，SNP 随机分配给子代，MR分析可避免传统混杂因素及反向因果的干扰［14］。本研究发现使用加权中位数法，遗传预测的高UA与ALT水平增加有关（Coef ＝0.07，P ＝0.002）；使用逆方差加权法，高UA水平与AST显著相关（Coef ＝0.06，P ＝0.03）。而在另外两种方法中，未发现统计学差异，因此UA 与肝酶间的因果关系还需在大样本中进行验证。

本研究仅纳入98 例MAFLD 患者，且男性占78%，因此UA 与MAFLD 肝功能异常的相关性可能存在性别偏倚。本研究用ALT、UA 中位数将患者分为2组进行比较，结果可能受临界值划分的影响，尚需在大样本中进行验证以及进一步敏感性分析。此外，MAFLD的诊断标准为基于B超，无明确的肝组织病理活检结果，无法依据肝细胞炎性和纤维化程度对患者进行分层研究。本研究发现MAFLD患者中UA与肝酶间存在显著相关性，此相关性是否适用于其他慢性肝病还有待研究。在因果研究上，本研究使用东亚人群的公共数据库，无法完全代表中国人群，相关研究结果尚需进一步验证。本研究结论尚需在前瞻性队列研究中进一步验证。

总之，本文通过观察性研究及双向因果研究，发现UA可导致ALT、AST 水平升高，而ALT、AST水平与UA间无反向因果关系，因此，UA是MAFLD患者肝功能受损的潜在危险因素，提示控制UA 水平在减少MAFLD 相关并发症上具有重要临床价值，也为高尿酸血症及MAFLD 共同发病机制的研究及相关药物研发提供一定的思路与方向。