KKME-专业医学搜索引擎 http:/www.kkme.net/PPAR- 对非酒精性脂肪性肝病的作用作者：郭睿作者单位：泸州医学院附属医院消化内科，四川 泸州【关键词】 PPAR-,非酒精性脂肪性肝病非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指除外酒精和其他明确的损肝因素所致的，以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征，包括单纯性脂肪肝以及由其演变的脂肪性肝炎(NASH)和肝硬化，胰岛素抵抗和遗传易感性与其发病关系密切。随着肥胖和糖尿病的发病率增加，NAFLD 现已成为我国常见的慢性肝病之一，严重危害人民健康。目前 NAFLD 的发病机制尚不清楚，存在着众多假说，其中以 Day1提出的 二次打击学说最为著名。第一次打击为各种原因如肥胖、2 型糖尿病、脂代谢紊乱等导致的胰岛素抵抗、游离脂肪酸增加、肝脏脂肪代谢障碍，从而使肝细胞合成甘油三脂(TG)增加而输出减少，导致肝细胞脂肪变性，并使肝脏容易受第二次打击。第二次打击是多种因素引起的：在第一次打击的基础上，出现氧化应激和脂质过氧化，线粒体功能失调，呼吸链复合物活性降低，活性氧簇(ROS)及肿瘤坏死因子 (TNF-)生成增加 ;而 TNF- 和脂质过氧化物使电子在呼吸链中传递给氧的能力下降，影响 ATP 的生成。大量 ROS 使体内抗氧化剂耗竭，导致体内氧自由基增多，进一步形成恶性循环2。这些生物化学过程使致炎细胞因子激活，导致肝细KKME-专业医学搜索引擎 http:/www.kkme.net/胞发生炎症浸润、坏死，甚至进展为肝纤维化、肝硬化。过氧化物酶体增生物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR)是一种由配体激活的转录因子，属于核激素受体超家族。PPAR 有 3 种亚型 、，其中 PPAR- 可由多种脂肪酸及其衍生物激活，是脂肪细胞基因表达和胰岛素细胞间信号传递的主要调节者，参与脂肪细胞分化、脂代谢的调节，因此在 NAFLD 的研究中受到越来越多的关注。本文将 PPAR- 在非酒精性肝病的作用综述如下。1 PPAR- 的结构、分型和组织分布PPAR- 主要由 4 个功能域组成： N 末端非配体依赖的转录活化域(A/B 区)，DNA 结合域(C 区或 DBD)，协同作用因子结合域(D 区)，C 末端 E/F 域。A/B 区中含有活化功能域 AF1(activation function 1)，它的作用不依赖配体的存在。 AF1 功能域中包含一个MAKP 磷酸化位点 Ser112，该位点通过磷酸化抑制 PPAR- 同配体的结合，从而降低 PPAR- 的活性。C 区由两个锌指结构组成，其中有 9 个半胱氨酸在核受体超家族中高度保守，该功能域决定PPAR- 结合 DNA 的特异性。D 区又称为铰链区，将 C 区与配体结合区相连。C 端的 E/F 域包括配体结合域 (LBD)和配体依赖的转录活性域(AF2 domain)。 LBD 氨基酸序列的不同使各亚型的 PPAR 分别对不同配体产生亲和力。PPAR- 与其配体形成复合物后，一方面与视黄酸受体 RXR 异源二聚化，然后被配体激活，通过与密度基因调控区内的 PPAR 应答元件作用，激活或抑制目的基因转录3;KKME-专业医学搜索引擎 http:/www.kkme.net/另一方面 PPAR- 的 AF2 功能区构象发生变化，有利于核内的一些激活因子与之结合，这些激活因子能使 DNA 链缠绕的核组蛋白乙酰化，从而导致 DNA 的解链和转录，转录后生成的蛋白酶能通过刺激和调节不同的信号途径发挥生理作用。PPAR- 存在四种亚型：PPAR-1、PPAR-2、PPAR-3、PPAR-4，四者均由同一基因编码，由于启动子和转录后剪接方式的不同而产生。PPAR 的表达具有组织特异性，PPAR- 在脂肪组织、大肠中表达较高，肝、心、肾为中等量，肌肉中基本不表达。PPAR-1 是 PPAR- 最主要的亚型，分布相对广泛，主要分布在脂肪组织、肝脏、心脏、胰腺、肠、肾脏和骨骼肌等组织，其中在大肠和脂肪组织表达最高，在正常肝细胞中的表达量仅为脂肪组织的 10%-20%;PPAR-2 在脂肪组织表达最高，在肝组织只要少数表达，在其它组织未见表达;PPAR- 3 仅在巨噬细胞和大肠中表达4-5。到目前为止，对 PPAR-4 的表达还知之甚少。2 PPAR- 与脂肪细胞分化及脂代谢2.1 PPAR- 与脂肪细胞分化 目前认为，脂肪细胞的分化是由 PPAR-/RXR 异二聚体、 CCAATT 增强子结合蛋白(C/EBP)及脂肪细胞分化决定因子 1/固醇调控元件结合蛋白 1(ADD1/SREBP1)共同调控的。PPAR- 对脂肪细胞的分化有正向调节作用。PPAR- 表达质粒转染可以诱导多能干细胞及 3T3-L1 前脂肪细胞向终末期脂肪细胞转化6，还可以促进非脂肪细胞系细胞分化成脂肪细胞。Hamm7 等研究发现：PPAR- 可以使 3T3 成纤维KKME-专业医学搜索引擎 http:/www.kkme.net/细胞内的 C/EB-Pa 表达增强，从而促使其转化为脂肪细胞。在C/EB-Pa 缺陷的小鼠，由于没有内源性 PPAR- 的表达，脂肪细胞分化障碍。如果将 PPAR- 和 C/EB-Pa 共同转染 3T3 成纤维细胞，不需要诱导激活物的存在就可以使 3T3 成纤维细胞向脂肪细胞分化8。脂滴包被蛋白(perilipin)可以减少甘油三脂的水解，在调节脂质的储存和代谢中有着重要作用。有研究表明，脂滴包被蛋白基因启动子区域包含有功能性的 PPAR- 反应元件， PPAR- 激动剂可以明显增加脂滴包被蛋白基因表达，从而调控脂肪的分解。也有报道 PPAR- 调节脂质代谢是由于在肝细胞和前脂肪细胞中，PPAR- 激动剂上调了激素敏感性脂肪酶(HSL)的基因表达。其机制可能是：PPAR- 启动子区域包含两个 GC 盒，PPAR- 介导的转录活性由其近端的启动子来实现。内源性的 PPAR- 增强转录因子SP1 和启动子结合，激活转录活性，从而使 HSL 基因表达上调9。李果12 等采用 mRNA 差异显示技术分离和克隆与 PPAR-2 诱导脂肪细胞分化的相关基因，经半定量 RT-PCR 证实，在 PPAR-2诱导分化的脂肪细胞中 UNR 基因上调，促进脂肪细胞的分化 ;AP15基因下调来增加分化过程中凋亡细胞数，从而调控脂肪细胞的分化。PPAR- 基因敲除的小鼠由于细胞分化障碍而胚胎期死亡，但如果PPAR- 过度表达则产生严重的脂代谢紊乱 10。脂肪细胞分化的不同阶段有特异基因的表达。脂肪细胞的一些标志基因上都有PPAR- 的调控位点11，PPAR- 能够转录激活脂肪酸结合蛋白KKME-专业医学搜索引擎 http:/www.kkme.net/(ap2)、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PEPCK) 等基因的表达。脂肪细胞有一些细胞因子包括 INF-、INF- 、IL-1、IL-2、TGF- 等，可以抑制其自身的分化，但活化的 PPAR- 能降低细胞因子的表达，从而促进脂肪生成。脂联素是由成熟脂肪细胞分泌的一种特有的细胞因子，具有抗炎、抗氧化、抑制细胞凋亡、刺激 NO 产生和增加胰岛素敏感性的作用 24。PPAR- 激活剂可以促进脂联素的分泌25，还可以增加脂联素 mRNA 的稳定性，促进脂联素蛋白的合成、稳定和释放，使升高的 TNF- 介导的对脂联素 mRNA 表达的抑制作用26。2.2 PPAR- 与脂代谢 PPAR- 表达升高可以诱导成脂性基因转录增多从而促进脂肪合成，其中 PPAR-2 的作用更大，有研究表明 PPAR-2 激活成脂基因表达的活性是 PPAR-1 的 5-10倍。PPAR- 还可以调节脂肪酸代谢的多个环节，能够诱导肝细胞表达载脂蛋白、脂肪酸氧化酶系与脂蛋白脂酶等，增加脂肪酸转运蛋白和脂肪酸转运酶的表达，刺激细胞对脂肪酸的摄入和向脂酰CoA 的转化，从而促进脂质的氧化代谢，降低血脂浓度。动物及临床实验发现，应用 TZDs 可以使高密度脂蛋白(HDL) 升高，低密度脂蛋白(LDL) 、甘油三脂(TG) 降低，纠正脂代谢紊乱。Chawla31 等证实 PPAR- 激动剂可以诱导 ABCA1 的表达及巨噬细胞中胆固醇的溢出，促进高密度脂蛋白对胆固醇的转运。TZDs 降低 TG 的效应可能是通过初期诱导脂肪组织中脂蛋白脂酶及增加脂肪分解来实现的。PPAR- 通过下调 FFA 脂肪细胞中脂蛋白脂酶活性，减少中心脂肪KKME-专业医学搜索引擎 http:/www.kkme.net/组织释放 FFA，增加外周脂肪蓄积，防止脂肪在肌肉、肝脏和胰腺异位沉积。3 PPAR- 与糖代谢PPAR- 对糖代谢的调节主要是增加外周组织对胰岛素的敏感性，从而改善胰岛素抵抗(IR)。PPAR- 激活后可以促进前脂肪细胞的分化，使小脂肪细胞增加而大脂肪细胞减少。小脂肪细胞对胰岛素的反应性更强。新合成的脂肪细胞也可以刺激 aP2 和 Glu4 的表达，促进葡萄糖的摄取，改善胰岛素抵抗14，15。游离脂肪酸(FFA)升高是引起胰岛素抵抗的重要原因。 FFA升高一方面可以抑制葡萄糖的摄取和利用，造成高血糖导致胰岛素抵抗;另一方面长期高 FFA 可以抑制胰岛素的合成和释放。PPAR- 的靶目标 FATP 和 CD36 是脂肪酸的转运体。PPAR- 被激活后，可以选择性的促进 FFA 被脂肪摄取，从而使葡萄糖在肌肉和肝脏中的利用增加，改善糖代谢。同时 PPAR- 不增加转运到肌肉组织中的 FFA，使肌肉组织对 FFA 的摄取减少，从而改善胰岛素抵抗。PPAR- 激动剂可以降低 TNF-、leptin 的基因表达，从而改善胰岛素抵抗。PPAR- 被激活后可以阻断 TNF- 在信号通路中对胰岛素受体和胰岛素受体底物磷酸化的抑制作用13。PPAR- 激动剂可以降低瘦素和抵抗素 mRNA 及蛋白的水平，改善靶细胞对胰岛素的敏感性16。PPAR- 激动剂还可以增加白色脂肪组织(WAT)中的 TG 含量，降低肝和肌肉组织中 TG 含量，抑制胰高血糖KKME-专业医学搜索引擎 http:/www.kkme.net/素的生成，改善胰岛素抵抗的程度。磷脂酰肌醇 3 激酶(PI3K)是靶细胞介导葡萄糖进入细胞的关键酶，PPAR- 在 PI3K 通路中促进PI3K 基因表达，增强胰岛素敏感性 23。近年来许多研究表明，NO对胰岛细胞有细胞毒作用，而 PPAR- 与其配体结合后抑制核内炎性介质基因转录的启动，在基因水平抑制 NO 的表达27，去除 NO对 细胞的损害;而且血糖的控制、炎症的抑制使胰岛的微环境得以恢复，有利于胰岛 细胞功能的恢复。PPAR- 还可以增加胰岛素的分泌。利用 PPAR-2 基因敲除技术建立 PPAR-2 杂合子小鼠，其胰岛素分泌量较野生型小鼠减少 25%22。4 PPAR- 与脂肪性肝纤维化肝损伤过程中炎症介质的释放和纤维化的进展与 PPAR-的表达和功能异常密切相关。在 NAFLD 的 NASH 及脂肪性肝纤维化阶段肝脏 PPAR- 的表达是下降的。Uto17等用 CDAA 饮食诱导的 NASH 大鼠模型，第 2 周肝组织中的甘油三脂(TG)含量明显增加，血清 TNF- 水平升高，第 16 周时出现肝纤维化，PPAR- 表达下降，胶原蛋白、 肌动蛋白和 TGF-1 表达增强。经罗格列酮治疗 4 周后，肝纤维化明显改善，肝组织 PPAR- 表达增强，胶原蛋白、 肌动蛋白和 TGF-1 表达降低。Kawaguchi18 等用C