PPARγ對非酒精性脂肪性肝病的作

PPAR-γ對非酒精性脂肪性肝病的作【關鍵詞】PPAR-γ；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確的損肝因素所致的，以彌漫性肝細胞大泡性脂肪變?yōu)橹饕卣鞯呐R床病理綜合征，包括單純性脂肪肝以及由其演變的脂肪性肝炎(NASH)和肝硬化，胰島素抵抗和遺傳易感性與其發(fā)病關系密切。隨著肥胖和糖尿病的發(fā)病率增加，NAFLD現已成為我國常見的慢性肝病之一，嚴重危害人民健康。

目前NAFLD的發(fā)病機制尚不清楚，存在著眾多假說，其中以Day［1］提出的“二次打擊學說”最為著名。第一次打擊為各種原因如肥胖、2型糖尿病、脂代謝紊亂等導致的胰島素抵抗、游離脂肪酸增加、肝臟脂肪代謝障礙，從而使肝細胞合成甘油三脂(TG)增加而輸出減少，導致肝細胞脂肪變性，并使肝臟容易受第二次打擊。第二次打擊是多種因素引起的：在第一次打擊的基礎上，出現氧化應激和脂質過氧化，線粒體功能失調，呼吸鏈復合物活性降低，活性氧簇(ROS)及腫瘤壞死因子(TNF-α)生成增加；而TNF-α和脂質過氧化物使電子在呼吸鏈中傳遞給氧的能力下降，影響ATP的生成。大量ROS使體內抗氧化劑耗竭，導致體內氧自由基增多，進一步形成惡性循環(huán)［2］。這些生物化學過程使致炎細胞因子激活，導致肝細胞發(fā)生炎癥浸潤、壞死，甚至進展為肝纖維化、肝硬化。

過氧化物酶體增生物激活受體（peroxisomeproliferator-activatedreceptor，PPAR）是一種由配體激活的轉錄因子，屬于核激素受體超家族。PPAR有3種亞型α、β、γ，其中PPAR-γ可由多種脂肪酸及其衍生物激活，是脂肪細胞基因表達和胰島素細胞間信號傳遞的主要調節(jié)者，參與脂肪細胞分化、脂代謝的調節(jié)，因此在NAFLD的研究中受到越來越多的關注。本文將PPAR-γ在非酒精性肝病的作用綜述如下。1PPAR-γ的結構、分型和組織分布

PPAR-γ主要由4個功能域組成：N末端非配體依賴的轉錄活化域（A/B區(qū)），DNA結合域（C區(qū)或DBD），協同作用因子結合域（D區(qū)），C末端E/F域。A/B區(qū)中含有活化功能域AF1（activationfunction1），它的作用不依賴配體的存在。AF1功能域中包含一個MAKP磷酸化位點Ser112，該位點通過磷酸化抑制PPAR-γ同配體的結合，從而降低PPAR-γ的活性。C區(qū)由兩個鋅指結構組成，其中有9個半胱氨酸在核受體超家族中高度保守，該功能域決定PPAR-γ結合DNA的特異性。D區(qū)又稱為鉸鏈區(qū)，將C區(qū)與配體結合區(qū)相連。C端的E/F域包括配體結合域（LBD）和配體依賴的轉錄活性域（AF2domain）。LBD氨基酸序列的不同使各亞型的PPAR分別對不同配體產生親和力。PPAR-γ與其配體形成復合物后，一方面與視黃酸受體RXRα異源二聚化，然后被配體激活，通過與密度基因調控區(qū)內的PPAR應答元件作用，激活或抑制目的基因轉錄［3］；另一方面PPAR-γ的AF2功能區(qū)構象發(fā)生變化，有利于核內的一些激活因子與之結合，這些激活因子能使DNA鏈纏繞的核組蛋白乙?；?，從而導致DNA的解鏈和轉錄，轉錄后生成的蛋白酶能通過刺激和調節(jié)不同的信號途徑發(fā)揮生理作用。

PPAR-γ存在四種亞型：PPAR-γ1、PPAR-γ2、PPAR-γ3、PPAR-γ4，四者均由同一基因編碼，由于啟動子和轉錄后剪接方式的不同而產生。PPAR的表達具有組織特異性，PPAR-γ在脂肪組織、大腸中表達較高，肝、心、腎為中等量，肌肉中基本不表達。PPAR-γ1是PPAR-γ最主要的亞型，分布相對廣泛，主要分布在脂肪組織、肝臟、心臟、胰腺、腸、腎臟和骨骼肌等組織，其中在大腸和脂肪組織表達最高，在正常肝細胞中的表達量僅為脂肪組織的10%-20%；PPAR-γ2在脂肪組織表達最高，在肝組織只要少數表達，在其它組織未見表達；PPAR-γ3僅在巨噬細胞和大腸中表達［4-5］。到目前為止，對PPAR-γ4的表達還知之甚少。2PPAR-γ與脂肪細胞分化及脂代謝2.1PPAR-γ與脂肪細胞分化目前認為，脂肪細胞的分化是由PPAR-γ/RXR異二聚體、CCAATT增強子結合蛋白（C/EBP）及脂肪細胞分化決定因子1/固醇調控元件結合蛋白1（ADD1/SREBP1）共同調控的。PPAR-γ對脂肪細胞的分化有正向調節(jié)作用。

PPAR-γ表達質粒轉染可以誘導多能干細胞及3T3-L1前脂肪細胞向終末期脂肪細胞轉化［6］，還可以促進非脂肪細胞系細胞分化成脂肪細胞。Hamm［7］等研究發(fā)現：PPAR-γ可以使3T3成纖維細胞內的C/EB-Pa表達增強，從而促使其轉化為脂肪細胞。在C/EB-Pa缺陷的小鼠，由于沒有內源性PPAR-γ的表達，脂肪細胞分化障礙。如果將PPAR-γ和C/EB-Pa共同轉染3T3成纖維細胞，不需要誘導激活物的存在就可以使3T3成纖維細胞向脂肪細胞分化［8］。

脂滴包被蛋白（perilipin）可以減少甘油三脂的水解，在調節(jié)脂質的儲存和代謝中有著重要作用。有研究表明，脂滴包被蛋白基因啟動子區(qū)域包含有功能性的PPAR-γ反應元件，PPAR-γ激動劑可以明顯增加脂滴包被蛋白基因表達，從而調控脂肪的分解。也有報道PPAR-γ調節(jié)脂質代謝是由于在肝細胞和前脂肪細胞中，PPAR-γ激動劑上調了激素敏感性脂肪酶（HSL）的基因表達。其機制可能是：PPAR-γ啟動子區(qū)域包含兩個GC盒，PPAR-γ介導的轉錄活性由其近端的啟動子來實現。內源性的PPAR-γ增強轉錄因子SP1和啟動子結合，激活轉錄活性，從而使HSL基因表達上調［9］。李果［12］等采用mRNA差異顯示技術分離和克隆與PPAR-γ2誘導脂肪細胞分化的相關基因，經半定量RT-PCR證實，在PPAR-γ2誘導分化的脂肪細胞中UNR基因上調，促進脂肪細胞的分化；AP15基因下調來增加分化過程中凋亡細胞數，從而調控脂肪細胞的分化。PPAR-γ基因敲除的小鼠由于細胞分化障礙而胚胎期死亡，但如果PPAR-γ過度表達則產生嚴重的脂代謝紊亂［10］。脂肪細胞分化的不同階段有特異基因的表達。脂肪細胞的一些標志基因上都有PPAR-γ的調控位點［11］，PPAR-γ能夠轉錄激活脂肪酸結合蛋白（ap2）、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶（PEPCK）等基因的表達。

脂肪細胞有一些細胞因子包括INF-α、INF-γ、IL-1、IL-2、TGF-β等，可以抑制其自身的分化，但活化的PPAR-γ能降低細胞因子的表達，從而促進脂肪生成。脂聯素是由成熟脂肪細胞分泌的一種特有的細胞因子，具有抗炎、抗氧化、抑制細胞凋亡、刺激NO產生和增加胰島素敏感性的作用［24］。PPAR-γ激活劑可以促進脂聯素的分泌［25］，還可以增加脂聯素mRNA的穩(wěn)定性，促進脂聯素蛋白的合成、穩(wěn)定和釋放，使升高的TNF-α介導的對脂聯素mRNA表達的抑制作用［26］。2.2PPAR-γ與脂代謝PPAR-γ表達升高可以誘導成脂性基因轉錄增多從而促進脂肪合成，其中PPAR-γ2的作用更大，有研究表明PPAR-γ2激活成脂基因表達的活性是PPAR-γ1的5-10倍。PPAR-γ還可以調節(jié)脂肪酸代謝的多個環(huán)節(jié)，能夠誘導肝細胞表達載脂蛋白、脂肪酸氧化酶系與脂蛋白脂酶等，增加脂肪酸轉運蛋白和脂肪酸轉運酶的表達，刺激細胞對脂肪酸的攝入和向脂酰CoA的轉化，從而促進脂質的氧化代謝，降低血脂濃度。動物及臨床實驗發(fā)現，應用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，糾正脂代謝紊亂。Chawla［31］等證實PPAR-γ激動劑可以誘導ABCA1的表達及巨噬細胞中膽固醇的溢出，促進高密度脂蛋白對膽固醇的轉運。TZDs降低TG的效應可能是通過初期誘導脂肪組織中脂蛋白脂酶及增加脂肪分解來實現的。PPAR-γ通過下調FFA脂肪細胞中脂蛋白脂酶活性，減少中心脂肪組織釋放FFA，增加外周脂肪蓄積，防止脂肪在肌肉、肝臟和胰腺異位沉積。3PPAR-γ與糖代謝

PPAR-γ對糖代謝的調節(jié)主要是增加外周組織對胰島素的敏感性，從而改善胰島素抵抗（IR）。

PPAR-γ激活后可以促進前脂肪細胞的分化，使小脂肪細胞增加而大脂肪細胞減少。小脂肪細胞對胰島素的反應性更強。新合成的脂肪細胞也可以刺激aP2和Glu4的表達，促進葡萄糖的攝取，改善胰島素抵抗［14，15］。

游離脂肪酸（FFA）升高是引起胰島素抵抗的重要原因。FFA升高一方面可以抑制葡萄糖的攝取和利用，造成高血糖導致胰島素抵抗；另一方面長期高FFA可以抑制胰島素的合成和釋放。PPAR-γ的靶目標FATP和CD36是脂肪酸的轉運體。PPAR-γ被激活后，可以選擇性的促進FFA被脂肪攝取，從而使葡萄糖在肌肉和肝臟中的利用增加，改善糖代謝。同時PPAR-γ不增加轉運到肌肉組織中的FFA，使肌肉組織對FFA的攝取減少，從而改善胰島素抵抗。

PPAR-γ激動劑可以降低TNF-α、leptin的基因表達，從而改善胰島素抵抗。PPAR-γ被激活后可以阻斷TNF-α在信號通路中對胰島素受體和胰島素受體底物磷酸化的抑制作用［13］。PPAR-γ激動劑可以降低瘦素和抵抗素mRNA及蛋白的水平，改善靶細胞對胰島素的敏感性［16］。PPAR-γ激動劑還可以增加白色脂肪組織（WAT）中的TG含量，降低肝和肌肉組織中TG含量，抑制胰高血糖素的生成，改善胰島素抵抗的程度。磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）是靶細胞介導葡萄糖進入細胞的關鍵酶，PPAR-γ在PI3K通路中促進PI3K基因表達，增強胰島素敏感性［23］。近年來許多研究表明，NO對胰島細胞有細胞毒作用，而PPAR-γ與其配體結合后抑制核內炎性介質基因轉錄的啟動，在基因水平抑制NO的表達［27］，去除NO對β細胞的損害；而且血糖的控制、炎癥的抑制使胰島的微環(huán)境得以恢復，有利于胰島β細胞功能的恢復。

PPAR-γ還可以增加胰島素的分泌。利用PPAR-γ2基因敲除技術建立PPAR-γ2雜合子小鼠，其胰島素分泌量較野生型小鼠減少25%［22］。4PPAR-γ與脂肪性肝纖維化

肝損傷過程中炎癥介質的釋放和纖維化的進展與PPAR-γ的表達和功能異常密切相關。在NAFLD的NASH及脂肪性肝纖維化階段肝臟PPAR-γ的表達是下降的。Uto［17］等用CDAA飲食誘導的NASH大鼠模型，第2周肝組織中的甘油三脂（TG）含量明顯增加，血清TNF-α水平升高，第16周時出現肝纖維化，PPAR-γ表達下降，膠原蛋白、α肌動蛋白和TGF-β1表達增強。經羅格列酮治療4周后，肝纖維化明顯改善，肝組織PPAR-γ表達增強，膠原蛋白、α肌動蛋白和TGF-β1表達降低。Kawaguchi［18］等用CDAA飲食誘導的NASH大鼠模型經匹格列酮治療2周后，肝星狀細胞活性被抑制，肝脂肪變性得到改善，Ⅰ型膠原、基質金屬蛋白酶-2（MMP-2）、金屬蛋白酶組織抑制因子-1(TIMP-1)和TIMP-2mRNA的表達降低，MMP-13mRNA的表達增強，肝纖維化得到抑制，治療10周后，肝臟的瘤前病變明顯降低。而在NAFLD的肝硬化階段，肝臟PPAR-γ表達卻是升高的。范建高［19］等用高脂飲食誘導的NAFLD大鼠模型，隨著造模時間的延長，PPAR-γ的表達逐漸升高，第24周模型組大鼠肝臟標本100％存在PPAR-γ表達。脂肪變的肝細胞生物學特性發(fā)生了成脂性改變，而成脂性改變后的肝細胞與單純脂肪變的肝細胞不同，其可高度表達PPAR-γ等脂肪細胞特異性因子并可能參與炎癥反應。YuS等將PPAR-γ1mRNA轉染的腺病毒經尾靜脈注入PPARα(2/2)小鼠體內，誘導產生脂肪肝，Northern印跡和基因表達分析顯示，在有PPAR-γ高表達的PPARα(2/2)小鼠肝臟內，脂肪細胞特異基因及脂質合成相關基因顯著加強，提示肝細胞已經轉化為脂質合成細胞，促進了脂肪肝的形成。5PPAR-γ與肝星狀細胞

肝星狀細胞（hepaticstellatecells，HSC）是肝纖維化的中心環(huán)節(jié)，靜止的HSC表達PPAR-γ，在HSC活化過程中PPAR-γmRNA表達顯著下降，與靶基因啟動子的PPRE結合力明顯減弱。藥物誘導PPAR-γmRNA上調或配體激活PPAR-γ后可以抑制HSC的增生，使HSC產生α肌動蛋白及Ⅰ型膠原的能力下降，細胞外基質沉積減少，防止肝纖維化發(fā)生［20］?；罨腍SC分泌INF-α、TNF-β1、FGF、PDGF、ET1和IGF-1等細胞因子，它們反過來激活相對靜止的HSC以及促進已經被激活的HSC快速轉換為肌纖維母細胞。譫輝［28］等研究發(fā)現，在肝纖維化早期應用PPAR-γ配體治療，能明顯減輕肝組織纖維化的形成，明顯降低血清TNF-α和IL-6水平。Galli等［29］發(fā)現PPAR-γ配體能抑制PDGF引導的活化HSC中DNA的合成以及控制PDGF誘導的HSC的增生。由TZD激活的PPAR-γ通過TNF-β1的誘導來抑制膠原和纖維原的合成，而且TZD還能減少TNF-β誘導的前膠原蛋白Ⅰ啟動子的轉錄活性［30］。有人提出了一個新的假設：脂肪轉化的調節(jié)需要HSC靜止期的維持，靜止期的HSC比活動期有更高的生脂轉錄蛋白的表達；而激活的HSC增加了脂肪酸氧化應激的轉錄因子PPAR-β的表達，降低了PPAR-γ的表達，這是HSC產生活性的重要分子基礎［21］。

PPAR-γ對非酒精性肝病作用的進一步研究及其機制的闡明，將促進非酒精性肝病治療手段的發(fā)展，具有廣泛的臨床意義和應用前景。參考文獻

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