脂肪性肝病与肝纤维化(娄国强)

脂肪性肝病与肝纤维化 娄国强 浙江中医学院附属杭州第六医院，杭州市肝病研究所

20世纪80年代之前，脂肪肝主要是作为一种病理学现象而被认识，其后随着影像检查技术的普及，脂肪肝作为一种常见的影像学改变而得到重视。事实上，脂肪性肝病（fatty liver disease,FLD），简称脂肪肝（fatty liver），是由多种原因所致的病变主体在肝小叶，以肝细胞弥漫性脂肪变性为主的临床病理综合征，是一种遗传－环境－代谢应激相关性的疾病。根据起病方式及其病程，脂肪肝有急性和慢性之分，前者多为小泡性脂肪肝，后者则为大泡性或以大泡性为主的混合性脂肪肝。急性小泡性脂肪肝一般归入特殊类型脂肪肝范畴，而通常所述脂肪肝主要指慢性大泡性脂肪肝。后者病理上包括单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎和脂肪性肝硬化三种常见类型，临床上则分酒精性脂肪性肝病（alcoholic liver disease,ALD）和非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)两大类。近年来，随着生活水平的不断提高，饮食结构和生活方式的改变以及酒精消耗量的增加，FLD已成为仅次于病毒性肝炎的第二大肝病，其预后类似于慢性病毒性肝炎或自身免疫性肝炎。欧美国家普通成人脂肪肝患病率从20世纪80年代的10%上升到目前的20%，酒精中毒、肥胖、糖尿病为其最常见病因[1]。通常脂肪本身不直接损伤肝脏，但在多数情况下，FLD是一些更为严重的疾病发生和发展的“信号”，是人体代谢紊乱的早期指征，如不及早发现和治疗，可进一步发展为脂肪性肝炎、肝纤维化和肝硬化，最终发展为肝衰竭。一项对28例NASH病人为期9年的随访研究表明，54%患者病情稳定，4%有所改善，43%发展为肝纤维化或肝硬化，其中1例为肝癌[2]，非酒精脂肪性肝纤维化已经成为肝纤维化的主要原因[3]。据西方国家统计，NAFLD可使50岁以下患者的寿命缩短4年，使50岁以上患者的寿命缩短10年。而FLD的有效防治可阻止慢性肝病进展并减少失代偿期肝硬化、肝功能衰竭等的发生。 一．脂肪性肝纤维化 1．脂肪肝和肝纤维化 脂肪肝是肝内脂肪含量超过湿重的5%或1/3以上的肝细胞有脂肪变性。它是多种病因引起肝脏脂质代谢紊乱，动态平衡失调，以致肝实质---肝细胞内脂质蓄积过多，肝细胞脂肪变性的一种病理综合征。肝纤维化是肝内弥漫性的、过量的细胞外基质（特别是胶原沉积），它不是一个独立的疾病，而是许多慢性病的共同病理过程，是慢性肝炎向肝硬化发展的必经之路。 脂肪肝的致病因素主要包括：①游离脂肪酸（free fatty acid,FFA）运输至肝脏增多，可来自饮食、高脂血症及脂肪组织动员增加②线粒体功能障碍，FFA在肝细胞线粒体内氧化磷酸化及β氧化减少，从而转化为TG增多③肝细胞合成TG的能力增强或从糖类转化为TG增多④极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)合成或分泌减少、TG转运出肝障碍，结果引起肝细胞TG内合成与分泌之间失去平很，导致中性脂肪为主的脂质在肝细胞内堆积。 根据肝组织病理学改变，脂肪肝可分为4类:①单纯性脂肪肝，仅见肝细胞脂肪变性;②脂肪性肝炎，在脂肪变性的基础上脂肪空泡将肝细胞核挤至细胞周边；腺泡3区肝细胞气球样变性常有嗜碱性的细颗粒；炎症细胞以巨噬细胞和淋巴细胞为主，也有少量中性粒细胞；肝小叶内有散在的点灶状坏死可伴有Mallory小体和纤维化。③脂肪性肝纤维化，最初胶原沉积部位集中于中央静脉周围的窦周隙内，NASH进行性的损伤可导致汇管区纤维化，进而形成中央静脉-汇管区(V- P)和汇管区-汇管区(P-P)纤维间隔，最终扩展至整个小叶和汇管区。④脂肪性肝硬化，为继发于脂肪肝的肝小叶结构改建、假小叶及再生结节形成。Wanless IR, Shiota K[4]提出脂质释放和肝静脉阻塞在NASH 和其他肥胖性疾病引起的肝硬化进展中的“四步假说”首先由 IR引起的脂肪性变，接着由脂质毒性或过氧化反应和（或）酒精、药物、局部缺血引起的坏死，第三部是大量脂质从肝细胞释放到间质导致肝静脉直接的炎症损伤，最后继发性静脉阻塞和肝脏纤维化间隔和肝硬化的形成。 2． 脂肪性肝纤维化的发病机制 . 目前对脂肪性肝纤维化的机制了解很少，其中氧化应激/脂质过氧化是脂肪性肝纤维化的重要因素。氧化应激系指因生成亢进或抗氧化机制破绽而于机体内发生的自由基和活性氧同蛋白、脂质及核酸等体内高分子相反应,致使后者的结构和(或)功能出现损害甚至损及机体功能的状态.。脂质过氧化为氧应激增强后发生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)与膜磷脂的多不饱和脂肪酸起过氧化反应形成脂质过氧化物(LPO)。过氧化脂质不仅使内源性ROS增加，毒性增加，还可增加对外源性过氧化物毒害的敏感性。LPO可诱致中性白细胞对脂质的趋化产生炎症性浸润，还可激活枯否细胞和星状细胞，促进肝纤维化。氧应激/脂质过氧化的发生直接损伤生物膜,导致细胞坏死、死亡,同时丙二醛（MDA）释放增多,它可以与蛋白质形成交链导致免疫应答吸引炎细胞浸润肝组织,造成肝脏生化和结构的破坏. 与酒精性脂肪肝可直接导致肝纤维化不同，非酒精性脂肪肝必须通过脂肪性肝炎这一中间阶段过渡才能进展为肝硬化，提示导致脂肪性肝炎的各种因素及其所致炎症本身为脂肪性肝纤维化发生的前提条件。脂肪肝时肝组织内异常增加的脂质（特别是过氧化的脂质）、FFA、UCP2基因表达增强以及可能并存的铁负荷过多现象均可通过增强脂质过氧化反应和（或）刺激枯否细胞释放炎症介质，进而促进肝细胞和HSC激活、转化及合成大量细胞外基质，结果诱发肝纤维化甚至肝硬化。肝微循环障碍、肝细胞缺血缺氧、1型组织型纤溶酶原活物抑制物合成及释放增多以及高瘦素血症和瘦素抵抗等因素参与脂肪性肝纤维化的发生发展[5]。临床病理研究表明，多数FLD处于单纯性脂肪肝阶段，但有部分病例并发脂肪性肝炎，而脂肪性肝纤维化和肝硬化者则较少。Day[6]和James等提出“多重打击”学说认为胰岛素抵抗(IR)等初次打击主要通过促进外周脂肪分解和高胰岛素血症引起肝细胞脂肪变性,并启动相应细胞适应程序，而这些适应程序可以增加细胞对其他应激的反应性，结果氧化应激/脂激过氧化损伤再次打击肝细胞坏死和炎症浸润，增加的炎症介质可以通过活化HSC而诱发肝纤维化。除非能够及时阻止炎症-坏死循环，引起细胞外基质的降解超过基质的合成，否则将会发生肝硬化。因此，FLD发病机制的“多重打击”学说提示，初次促脂肪肝剌激很少杀害肝细胞或导致急性肝衰竭，但通常会影响肝细胞的活力，是否在病程中发生肝衰竭和门脉高压取决于是否暴露于二次打击，以及这些二次打击的强度和持续时间。Caldwell 等又提出在第三次打击存在的情况下，NASH可以发生急性和亚急性肝衰竭，内毒素在其中起着重要的作用，它不仅直接作用于肝细胞，更为重要的是激活肝脏巨噬细胞-Kuffer细胞，释放各种炎症介质，引起肝细胞损伤。而近年来过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators activated receptors, PPARs)与脂肪性肝纤维化的关系日夜受到关注。 二、PPAR结构、作用及其受体 PPARs属核受体超家族成员,1990年首先由Isseman等从小鼠肝脏克隆得到,因被过氧化物酶体增殖物活化后能诱导肝脏过氧化物酶体增殖而得名。PPARs是调节脂质谢、脂肪生成、胰岛素敏感、炎症反应、细胞生长和分化的重要因子，也是重要的肝脏代谢调节分子,最近研究发现,PPARs在肝星状细胞由静止表型向活化表型的转化中起重要作用,可能在肝纤维化的发生中起负调控作用[7]。 在两栖类、啮齿类和人类表达的PPARs有PPARα、PPARβ（又称PPARδ）和PPARγ 3种亚型[8]，这三种亚型分别由不同基因编码、结构、功能各异。 PPARγ有2种亚型:PPARγ1、PPARγ2。PPARγ1在全身各组织均有低水平表达，PPARγ2特异性表达于脂肪组织中,并可以被高脂饮食所诱导, 也多含于肝星状细胞。PPARγ主要参与调节脂肪细胞的分化、脂肪酸的合成与贮存,在炎症反应、免疫调节中也发挥一定的作用。 PPARγ的配体根据其来源不同可分为药理性配体(合成配体)和生理性配体(天然配体)。前者主要为噻唑烷二酮类（thiazolidinediones, TZD）包括匹格列酮（pioglitazone, PZD）和罗格列酮（rosiglitazone, RZD）等，后者有15-脱氧-Δ12，14前列腺素J2（15dPGJ2）等[9]。 三、PPARγ与脂肪性肝纤维化 1、PPARγ与NASH： 非酒精性脂肪肝必须通过脂肪性肝炎这一中间阶段过渡才能进展为肝硬化，提示导致脂肪性肝炎的的各种因素及其所致炎症本身为脂肪性肝纤维化发生的前提条件。因此阻止脂肪性肝炎可以有效的防治肝纤维化。噻唑烷二酮(TZD) 在调节脂肪细胞分化、维持脂肪细胞稳态等方面有重要作用。范建高等[10]用高脂肪高胆固醇饮食饲养大鼠，第12-24周从脂肪性肝炎进展为脂肪性肝炎伴肝纤维化，最后大鼠肝脏标本100%存在PPARγ蛋白表达明显增强，PPARγ1mRNA 和PPARγ2mRNA表达逐渐增强，证明二者均具有诱发和维持成脂基因表达的作用。脂肪变的肝细胞发生成脂性改变，其可高度表达PPARγ等脂肪细胞特异性因子并可能参与炎症反应。 NASH一般是伴随胰岛素抵抗的。尽管脂肪变性的病理生理是多因子作用的，一系列的研究证实PPARγ是其中之一。最近人们发现PPARγ激活物改善NASH的作用主要通过对脂肪细胞的胰岛素敏化过程起作用[11]。Neuschwander-Tetri BA等[12]应用匹格列酮治疗NASH患者四十八周后，血清ALT水平明显改善，胰岛素敏感性明显增强，肝细胞气球样变和3 区纤维化也明显减轻。 Stienstra R等[13]认为PPARs受体和其他核受体在维护细胞稳定性、脂肪酸代谢、炎症调节和调节胆汁生成过程中的调节方面起着重要作用，在肝脏中他们对饮食和应激反应应答，是通过调节阿糖腺苷三磷酸盐联合体（adenosine triphosphate-binding cassette ，ABC）运载体的功能实现的。 2、PPARγ与脂肪性肝纤维化 肝损伤过程中的炎症介质的释放和纤维化的进展与PPAR y的表达量减少和功能异常有关[14] Uto H等[15]用CDAA饮食诱导的NASH大鼠模型，在第2周就发现肝组织中TG含量明显增加和血清TNFα水平升高，在16周时出现肝纤维化，PPARγ表达下降，胶原蛋白、α肌动蛋白和TGFβ1表达增强，予以罗格列酮治疗4周后，能明显改善肝纤维化， 增强肝组织PPARγ表达，降低胶原蛋白、α肌动蛋白和TGFβ1的表达。Kawaguchi K等[16]CDAA饮食诱导的NASH大鼠模型,应用匹格列酮两周后显示抑制了肝星状细胞的活性，改善了肝脂肪变性并降低了1型胶原、MMP-2, TIMP-1和TIMP-2 mRNA的表达，并提高了MMP-13 mRNA表达，抑制了肝纤维化，并且在十周后降低了肝脏的瘤前病变。 3、PPARγ与肝星状细胞 由于HSC的激活是肝纤维化的中心环节，所以对于PPARγ与肝纤维化的关系的研究主要集中于PPARγ与HSC的激活之间的关系上。 PPARγ可以在或体内和体外抑制星状细胞激活和基质合成, 可以潜在的制止肝纤维化