顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白（ASBT）在肝胆疾病中的作用

谢晓暄，杜丽娜，郭紫云，杨 燕

国家儿童医学中心，首都医科大学附属北京儿童医院中医科，北京 100045

胆汁酸（bile acid，BA）肝肠循环是维持胆酸池稳态的重要调控环节，位于回肠末端的顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白（apical sodium-dependent bile acid transporter，ASBT）是负责BA 肠道重吸收的关键转运体。ASBT 过表达或者功能亢奋引起BA 重吸收增加，可以引起多种肝胆疾病，因此该蛋白也被确定为有前景的药物靶点之一，对肝胆疾病的研究具有重要意义。既往ASBT 相关综述涉及的肝胆疾病较少，或以代谢性疾病为重点，随着研究进展，发现越来越多的肝胆疾病与ASBT 有关。现就ASBT 的多种表达调控机制以及相关肝胆疾病的发生和治疗研究进展作一综述。

1 ASBT概述

1.1 ASBT 的结构与功能 人类ASBT 基因定位于染色体13q33，DNA 序列全长约24 kb，含有6 个外显子，编码一种由348 个氨基酸构成的主动转运体蛋白，具有7 个跨膜域，羧基端在胞内，氨基端在胞外且有糖基化位点［1］。ASBT 主要分布于末端回肠上皮细胞的顶端刷状缘膜中，在肾近端小管顶膜和大胆管上皮也有相对较低的表达［1-2］。在人的十二指肠、心脏、肺、睾丸、子宫、胎盘、卵巢和大脑中能够检测到ASBT mRNA，但未检测到蛋白质［3］。

BA 对于糖脂代谢、炎症反应、细胞毒性、细胞自噬等生物学过程均起到重要作用［4］，其主要在“肝-胆-肠腔肠上皮-静脉端口-肝脏”的循环中保持稳态，这被称为BA 的肠肝循环，而回肠ASBT 在肠肝循环中的作用是无可替代的。ASBT 以Na+与BA 偶联化学计量2∶1 的比例，利用细胞内负电位与Na+浓度梯度主动转运BA，该传输机制被认为是电梯式的交替通道模型［5］。ASBT 将BA 从肠道内腔重吸收回肠细胞，回肠胆汁酸结合蛋白协助将BA 转运到基底外侧膜，降低了BA 对肠上皮细胞的毒性。此外，肾近曲小管上的ASBT 对BA 也有一定的重吸收作用，这在一定情况下起到适应性调节作用。

1.2 ASBT表达调控 首先，ASBT基因表达在转录水平上受到严格调控。ASBT 基因启动子发挥活性的最小构建体包含3 个功能性肝细胞核因子1-α（hepatic nuclear factor 1 alpha，HNF1-α）识别位点，当ASBT上游基因去乙酰化酶1 被阻断后，HNF1-α 表达下降，下调ASBT 的表达，减少了回肠BA 的重吸收［6］。Krüppel 样转录因子9能够促进末端回肠ASBT 的表达，并通过成纤维细胞生长因子15（fibroblast growth factor 15，FGF15）信号通路减少肝脏中BA 的产生［7］。尾型同源盒转录因子（caudaltype homeoboxgene transcription factor，CDX）是调控肠上皮细胞分化和增殖的转录因子，研究［8］发现CDX1和CDX2能够诱导ASBT 启动子的活性；激活蛋白1（activator protein 1，AP-1）是细胞中的一种转录激活因子，ASBT 启动子包含2个AP-1作用元件，相应的异源二聚体与上下游不同位点AP-1 结合可以分别对ASBT 的活性起到增加和抑制作用［9］。

其次，多种核受体对ASBT 的表达均有明确的调控作用。其中法尼醇X 受体（farnesoid X receptor，FXR）对ASBT 的表达起到极其关键的作用，一是FXR 被激活后，小分子异源二聚体伴侣（small heterodimer partner，SHP）的表达上调，并与ASBT 启动子的肝受体同系物-1 转录结合位点结合，从而抑制ASBT 基因的表达［10］；二是BA与FXR 结合后可诱导产生FGF15/19，抑制ASBT 在回肠的表达［11］。其他核受体［3］如过氧化物酶体增殖物激活受体α，可以与维甲酸X 受体形成异源二聚体结合到ASBT 基因上的DR1 元件上，反式激活ASBT 基因表达；糖皮质激素受体、维生素D 受体均可作为反式激活因子正向调节ASBT的表达，从而增加BA重吸收。

此外，肠道微生物群亦与ASBT 的表达密切相关。生理条件下，肠道微生物群可以刺激转录因子GATA4，抑制ASBT 的表达，将ASBT 的表达限制在回肠末端［12］；肠道微生物区系减弱会降低对ASBT 的抑制，增加BA 的吸收和减少BA的合成［13-14］。

综上，ASBT 的表达受多种因素的影响，在生理和病理过程中都起着至关重要的作用。

2 ASBT在肝胆疾病中的作用

2.1 进行性家族性肝内胆汁淤积症（progressive familial intrahepatic cholestasis，PFIC）PFIC是基因相关性胆汁分泌缺陷所造成的一种疾病，其中PFIC-1发病与ATP8B1基因突变引起家族性肝内胆汁淤积相关蛋白1 缺陷有关［14］。有研究者［15］在PFIC-1 患者的回肠活检和Caco-2细胞中发现ATP8B1 的缺乏与FXR 减少和ASBT 转录水平提高有关，推测ATP8B1 缺陷抑制蛋白激酶Cζ 的活性，使FXR 磷酸化受损，ASBT 启动子活性增强，从而使ASBT 表达与功能增强，BA 被大量重吸收后，导致胆汁淤积。然而，van der Mark 等［15］提出了不同的看法，其肯定了ATP8B1 对ASBT 在Caco-2 细胞的顶端定位的重要性，在ATP8B1 基因缺失的Caco-2 细胞中，ASBT 在顶端膜表达显著降低，这可能与PFIC-1 患者的慢性腹泻有关。研究差异的原因可能是使用的细胞系不同以及培养条件不同。ASBT 的下调可以通过阻断肠肝循环减少PFIC 患者胆盐池的大小，近年来研究［16］发现ASBT 抑制剂可以改善患儿瘙痒症状，这似乎提供了一种新的治疗PFIC的方法，有可能显著改善受影响儿童的治疗前景。

2.2 Alagille 综合征（Alagille syndrome，ALGS）ALGS 是一种常在婴儿期发病的常染色体显性遗传性疾病，以胆管减少或缺乏、胆汁淤积和不同程度的肝外器官受累为特征。ALGS 临床表现之一是严重的瘙痒，以阵发性发作，夜间加重为特点，严重影响患儿睡眠，降低其生活质量。抑制ASBT可导致BA肠肝循环中断，BA肠道重吸收减少，更多的BA将分泌至结肠以刺激结肠动力，增加BA的排泄，从而减少胆汁淤积和改善瘙痒症状。2021 年，ASBT抑制剂氯马昔巴特被用于治疗1岁及以上的ALGS患者的胆汁淤积性瘙痒［17］。研究［18］证明氯马昔巴特治疗对ALGS患儿的生活质量产生积极影响。

2.3 梗阻性胆汁淤积 如果肝内外胆管因结石、肿瘤浸润或压迫及手术损伤出现梗阻时，可发生梗阻性胆汁淤积。梗阻性胆汁淤积患者可能存在适应性ASBT 基因表达下调，这代表了一种防止肝毒性BA 积聚的机制。在梗阻性胆汁淤积模型小鼠中，ASBT 基因敲除后大鼠的肝损伤减少，保护作用可能是由于BA 池的减少和肾脏BA 的排泄增加［19］。在胆管结扎小鼠中，给予全身性ASBT 抑制剂可以增加尿BA 清除，降低血清BA 水平，同时改善肝损伤标志物［20］。这项研究证明了开发全身性ASBT 抑制剂的合理性，全身性ASBT 抑制剂引起的肾脏BA 排泄的增加可能有助于进一步降低结肠BA 负荷，并改善相关不必要的副作用。

2.4 妊娠期肝内胆汁淤积症（intrahepatic cholestasis of pregnancy，ICP）ICP 是妊娠晚期特异性肝病，明显增加围产儿不良结局，需要密切关注［21］。ICP 发病机制尚不清楚，目前发现许多微小核糖核酸（microRNA，miRNA）与一些妊娠并发症及合并症的发生发展有关。王林若等［22］研究发现miR-221/222在ICP胎盘组织中表达升高，而其预测靶基因ASBT 的表达则下降，miR-221/222 mimic 转染正常滋养细胞HTR-8 后，ASBT 基因表达下降，两者之间可能存在负调控关系。然而，Ontsouka 等［23］研究认为人类胎盘在中度ICP时，在转录水平上反应有限，人类胎盘组织和滋养细胞中ASBT 的基因表达在ICP 中没有改变，ASBT mRNA 与母体体质量指数和BA 水平呈正相关。此外，FXR-FGF19/15-ASBT 调节通路的异常也有可能与ICP的发病相关。妊娠期肠道微生物群的变化导致了肠道BA 去共轭作用增强，非结合BA 与ASBT 的亲和力较低，同时，回肠末端ASBT 蛋白水平降低，导致BA 重吸收减少，继发引起肠道FXR-FGF19/15 信号传导减弱，肝脏BA合成增加，从而加重胆汁淤积［24］。

2.5 原发性硬化性胆管炎（PSC）PSC是一种以胆道炎症、纤维化和狭窄为特征的慢性进展性疾病，与炎症性肠病关系密切，主要受胆汁淤积和具有肝毒性的疏水性BA积聚程度影响。肥大细胞是PSC进展中的关键目标。肥大细胞在PSC Mdr2-/-小鼠中的激活和浸润可能依赖于ABST 介导的BA 转运。Meadows 等［25］敲除小鼠ASBT 基因后发现肝脏肥大细胞浸润减少，血清组胺水平降低，BA 种类改变，肝纤维化和炎症减轻。Miethke 等［26］应用ASBT 抑制剂SC-435 治疗PSC 小鼠14 天后，观察到小鼠粪便BA 的排泄量显著增加，肝脏和血清BA 浓度降低，肝组织学有所改善，纤维化减少。这些研究表明调节ASBT可能是一种新的、有前途的治疗胆管疾病的方法。

2.6 原发性胆汁性胆管炎（PBC）PBC 是一种以肝内小胆管损伤、胆汁淤积和纤维化为特征的自身免疫性肝病，若不及时治疗可能会进展为肝硬化。瘙痒是PBC 患者的常见症状，各种胆汁成分及BA 相关信号通路是治疗PBC瘙痒的潜在靶点［27］。ASBT抑制剂目前正在被评估用于治疗PBC 瘙痒［28］。Ⅱa 期临床试验表明ASBT 抑制剂通过干扰BA 的肠肝循环对PBC 产生有益作用，但会产生腹痛和腹泻等不良反应。未来，针对BA 稳态的ASBT 抑制剂联合用药可能有望成为有效治疗PBC 的可行性方法。

2.7 胆固醇性胆石症 胆固醇性胆石症是最常见的肝胆疾病之一，主要由胆道内的BA 沉积形成结石引起。Cheng 等［29］用雄甾烷受体（stitutive androstane receptor，CAR）激动剂处理致石饮食喂养2 周的小鼠，发现CAR激活后可以通过抑制胆固醇从肝脏向胆囊的运输来防止小鼠胆固醇胆石的形成，主要归因于CAR 激活后ATP结合盒转运蛋白5/8的表达抑制以及胆固醇7α-羟化酶、ASBT 和有机阴离子转运蛋白的表达增加。胆石症亦具有多种遗传风险因素，在ASBT 的编码基因SLC10A2 中发现了两种不同的错义突变与胆石症的高风险相关，这些突变会降低ASBT 的转运活性，引起肠肝循环紊乱，导致BA、胆固醇和磷脂代谢失衡，从而增加胆结石形成的风险［30］。由以上可知，胆固醇性胆石症的发病很可能与ASBT表达相关，有待进一步系统研究。

2.8 非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）NAFLD 是一种除酒精和其他明确的损肝因素外所致的肝细胞内脂肪过度沉积为主要特征的临床病理综合征。部分患者会进展为非酒精性脂肪性肝炎（NASH），甚至发展为终末期肝病［31］。

Gillard 等［32］发现NASH 小鼠肠肝循环中的BA 成分显著改变，门静脉血和胆汁中的次级BA 浓度显著降低，这种改变促进了NASH 的发展。抑制小鼠ASBT 不仅降低了BA 的总浓度，还使BA 的组成向更疏水的方向转变，从而降低肠道胆固醇的吸收［33］。在病理上，抑制ASBT 能减弱高脂饮食诱导的NAFLD 小鼠的肝细胞肥大和肝脏甘油三酯、胆固醇等脂质堆积，减轻肝损伤［34］。在接受ASBT抑制剂治疗和ASBT基因敲除的小鼠中，肠道脂肪酸的吸收也是降低的，尤其是饱和脂肪酸。与多不饱和脂肪酸相比，富含饱和脂肪酸的饮食能够保护ASBT 基因敲除小鼠免受饮食诱导的NAFLD 发生［35］。在给予胆碱充分的氨基酸饮食喂养小鼠，抑制ASBT 可减少肠道脂肪吸收、肝脂肪变性，但在给予胆碱缺乏的氨基酸饮食的情况下，ASBT 抑制对脂肪变性和脂肪吸收的影响减弱，且相关炎症因子的表达、氧化应激或纤维化等无减轻，提示ASBT 抑制对NAFLD 的治疗效果可能与抑制脂肪酸的肠道吸收有关［36］。联合应用ASBT抑制剂和FGF15 对NASH 和纤维化小鼠的治疗效果明显优于单一治疗，其机理可能是通过抑制肠道BA 重吸收和肝脏BA 合成，实现了BA 池的减小，这不仅降低了NASH 肝脏中的BA 负担，还限制了肠道脂质吸收，最终达到协同治疗效果［37］。

进一步的临床研究可能需要确定联合治疗是否可以提高人类NASH 治疗的效果和减少治疗相关的不良事件。

2.9 酒精性肝病（ALD）ALD 是长期大量饮酒导致的肝脏疾病，是影响全球肝脏疾病发病率和病死率的主要原因之一。ALD 发病机制复杂，乙醇被认为可以通过改变肝细胞脂肪生成和促进肠道内毒素分泌，从而促进炎症和氧化应激而引起肝毒性。胆汁淤积也是ALD 的重要致病因素，不同程度的胆汁淤积发生在ALD 的各个阶段［38］。慢性酒精摄入可以通过调节BA 转运蛋白破坏BA 稳态。最近的一项实验研究［39］发现，在Gao-Binge ALD 模型小鼠中，肠道限制性ASBT 抑制剂GSK2330672能通过阻断肠道中BA 的重吸收来改善小鼠肝细胞脂肪变性和氧化应激。但是临床中，ASBT 抑制剂在ALD 患者中是否有益处仍有待确定。

3 小结

综上所述，ASBT 是负责BA 肠道重吸收的关键转运体，其过表达或者功能亢奋会引起BA 重吸收增加，从而引起BA 代谢紊乱。ASBT 的表达受多方面的调控，主要机制为FXR/SHP/ASBT 信号通路，同时也受到多种转录因子和其他核受体的调控作用。目前ASBT 在肝胆疾病中的作用虽有重大进展，但仍缺乏更加系统化、细致化的机制研究，研究病种也有待继续扩展。作为BA 肠肝循环的重要转运蛋白，ASBT 为疾病的诊治提供了新的靶点。靶向调控ASBT 的表达可以调整BA 重吸收，改变胆酸池大小和降低胆固醇含量，从而对多种肝胆相关疾病产生治疗效果。目前已有ASBT 抑制剂正式用于临床，但适应证有限，且对其造成腹泻等不良事件的控制手段仍需继续深入研究。相信未来通过对ASBT 调控机制的深入探索，可使肝胆疾病的治疗取得进一步的突破和进展。

利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。

作者贡献声明：谢晓暄负责文献检索及文章撰写；杜丽娜负责文章修改；郭紫云负责文献检索；杨燕负责指导及校正。