游离脂肪酸在脂肪性肝炎发病中的作用
游离脂肪酸在脂肪性肝炎发病中的作用
徐正婕 范建高 王国良
关键词：脂肪性肝炎 ；游离脂肪酸(free fatty acids，FFA)
脂肪性肝炎的发病机制比较复杂，其中血清和/或肝脏游离脂肪酸(free fatty acids，FFA)含量的增加起着重要作用。
一、FFA增加的原因
食物中的脂肪被肠粘膜吸收后，以乳糜微粒的形式进入血循环，把脂肪运至脂肪组织，以TG形式保存。肾上腺素、糖皮质激素等可以激活激素敏感脂肪酶，使脂肪组织以FFA的形式释放脂肪，并运输到肝脏。FFA进入肝细胞后，或经线粒体β氧化生成ATP，或重新转变成TG，并以极低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein，VLDL)的形式分泌入血。此外，肝细胞还可自身合成FFA，尤其是在碳水化合物供应过量时。目前认为，脂肪肝发病的主要环节有(1)FFA运输至肝脏增多(2)肝内FFA合成增多(3)脂肪酸β氧化受损(4)VLDL合成或分泌障碍[1]。但是在脂肪肝患者中，仅有一部分发展为脂肪性肝炎。大量实验和临床研究表明，肝脏的游离不饱和脂肪酸的来源或合成增多以及脂肪酸β氧化减少，引起肝细胞内FFA含量增多时，容易发生脂肪性肝炎。
, 百拇医药
1.FFA摄入过多：长期大量进食高脂肪、高胆固醇饮食，经小肠吸入血的乳糜微粒增多，在外周组织被摄取利用后生成的FFA转运入血量及被肝脏摄取量也随之增多。在此状态下，由于肝细胞脂肪酸β氧化正常，而肝脏合成TG的能力相应增强，故肝细胞内并无FFA蓄积，主要表现为肝脏合成TG增加而仅形成单纯性脂肪肝。因此临床上脂肪性肝炎的严重程度未必与肥胖、高脂血症和高血糖相关。
2.脂肪组织分解释放FFA增多：临床上，禁食饥饿、体重骤减、小肠旁路手术是脂肪性肝炎的常见病因[1]。在这些状态下，脂肪组织分解加强，释放FFA增多，导致血液和/或肝细胞内FFA含量增高。妊娠期体内儿茶酚胺、肾素、血管紧张素等活性物质增多，激活脂肪酶，加速脂肪分解，是妊娠急性脂肪性肝的发病机制之一。
近年来，胰岛素抵抗与FFA升高的关系日益受到重视。肥胖、Ⅱ型糖尿病、血脂异常、冠心病以及脂肪肝患者均有不同程度的胰岛素抵抗和高胰岛素血症。目前普遍认为肥胖是胰岛素抵抗和高胰岛素血症的主要原因。肥胖时体内脂肪细胞肥大和增生，组织细胞胰岛素受体数目减少或活性下降，同时组织细胞膜上Ca2+-ATP酶活性下降，导致细胞内钙抑制了胰岛素的作用，从而产生胰岛素抵抗。一旦产生胰岛素抵抗，就会减弱/损伤胰岛素对脂肪代谢的调节作用，使脂肪组织分解释放FFA增多。另一方面，FFA也能加重胰岛素抵抗。体外细胞培养表明，FFA能促进胰岛细胞增生、分泌胰岛素，并可能通过PTP1B抑制胰岛素的信号传导，导致/加重胰岛素抵抗[2]。
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3.肝内FFA利用减少：脂肪酸β氧化减少，导致肝内FFA利用减少，亦是FFA增多的途径之一。乙醇在肝细胞内代谢过程中，使还原型辅酶Ⅰ/辅酶Ⅰ比值增高，破坏肝细胞内氧化-还原平衡状态，进而抑制三羧酸循环，导致肝脏内脂肪酸氧化减少[3]。冠心宁、乙胺碘呋酮、哌克昔林、α-干扰素等药物则可通过选择性地损害线粒体DNA的转录或降低线粒体DNA的复制，影响脂肪酸β氧化，导致肝细胞内FFA蓄积[1]。脂肪酸β氧化受损也可能是妊娠急性脂肪性肝的发病机制之一。Gimbert等[4]研究发现，正常妊娠晚期大鼠肝细胞线粒体中链脂肪酸β氧化及三羧酸循环减少，FFA含量增加。如果向孕鼠注射17-β雌二醇，则可诱发急性脂肪性肝的发生，故推测过高的雌激素影响了脂肪酸β氧化。
二、FFA对肝脏的损伤
1.FFA的细胞毒性：FFA是具有高度细胞毒性的两性分子，FFA作用于肝细胞，可导致肝细胞线粒体肿胀和通透性增加、肝细胞变性、坏死和炎症细胞浸润。虽然增多的FFA仅占肝脏脂质的极小部分，但体外细胞培养研究表明，极低浓度的FFA即可损伤生物膜：0-10mM的FFA可改变肠粘膜的通透性，导致粘膜受损；4mM的油酸能损伤内皮细胞。因此，血清或肝脏中FFA浓度略有增加即可损伤肝细胞。
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2.FFA与脂质过氧化损伤：FFA不仅对肝细胞有直接毒性作用，其中的不饱和脂肪酸还可通过加强脂质过氧化反应损伤肝细胞。脂质过氧化自由基及其终产物MDA等过氧化脂质可使细胞膜的流动性和通透性发生障碍，引起细胞功能失调甚至破裂、死亡[1]。而且，当花生四烯酸被活性氧刺激后，可产生白三烯等类脂质以趋化中性粒细胞。此外，FFA还可通过CYP2E1(细胞色素P450系统的主要组成部分)高表达，增加肝组织的氧耗，使微粒体还原型辅酶Ⅱ依赖的脂质过氧化反应加强。范建高等研究发现在大鼠高脂饮食诱发的脂肪性肝炎模型中，血清及肝匀浆FFA升高，肝组织CYP2E1表达增加，肝匀浆MDA含量增加，且FFA的水平与后两者的含量均呈正相关，故FFA可诱导CYP2E1的高表达，加强脂质过氧化损伤[5]。
3.FFA与细胞因子：无论酒精性或非酒精性脂肪性肝炎，肠源性内毒素血症的发生率均较高。内毒素血症可激活肝脏枯否细胞，促使其分泌TNFα、IL-1、IL-6、TNF-β等细胞因子，导致生物膜的损伤。其中TNFα是介导肝损伤的主要细胞因子[6]。而FFA与TNFα之间存在相互作用。一方面，在胰岛素抵抗的形成中，TNFα可引起FFA的增多。另一方面，玉米油的主要成分—n-6多不饱和脂肪酸可以通过氧化机制激活肝脏枯否细胞转录因子κβ，从而使枯否细胞生成TNFα[7]。而且FFA可加强TNF的毒性。
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4.FFA与细胞凋亡：动物实验和临床研究表明，脂肪性肝炎中至少部分肝细胞以细胞凋亡的形式死亡[1，5，8]，而FFA可以促进肝细胞凋亡。长期以酒精饲养的大鼠，如同时饲以玉米油或鱼油可以加剧肝细胞凋亡的比例[10]。Chen等[9]将人CYP2E1转导给人肝癌细胞株-HepG2细胞株后，与花生四烯酸共同孵育，发现HepG2细胞CYP2E1的表达和脂质过氧化相继增强，细胞凋亡比例增高。脂质过氧化是FFA促进肝细胞凋亡的途径之一，另外有学者认为不饱和的FFA作为蛋白激酶C的激活剂，可通过改变细胞增殖信号而促进细胞凋亡[10]。
5.FFA与肝纤维化：在脂肪性肝炎的基础上，FFA还可诱发肝纤维化。范建高等通过体外细胞培养研究发现，油酸、亚油酸及花生四烯酸可促进正常成人肝细胞和人胚肺成纤维细胞增殖及合成ECM[11]。陆伦根等[12]将花生四烯酸、亚油酸及其刺激的枯否细胞上清液加入体外培养的大鼠HSC，结果发现HSC的增殖明显增强。已知HSC是肝脏内最重要的ECM产生细胞，在肝纤维化中起关键作用。
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6.FFA的种类与毒性的关系：FFA的种类不同，对细胞的毒性作用也不同。体外细胞培养证实，富含多不饱和脂肪酸的乳糜微粒对单核细胞和内皮细胞的毒性最强，而富含单不饱和及饱和脂肪酸的乳糜微粒几乎无或很少有毒性[13]。富含油酸、亚油酸等多不饱和脂肪酸的玉米油、鱼油可促进酒精、四氯化碳引起的大鼠肝损伤，而富含棕榈酸等饱和脂肪酸的棕榈油则可逆转酒精所致肝损伤[3，10]。其原因为不饱和脂肪酸可激活肝内脂质过氧化反应，且其常优于饱和脂肪酸合成磷脂和TG，从而改变肝内蓄积TG的组成及其对氧应激脂质过氧化损伤的敏感性。而饱和脂肪酸则可减少环氧合酶及TNFα的含量，抗脂质过氧化，并抑制肝组织对不饱和脂肪酸的摄取。
徐正婕，女，26岁，硕士研究生
徐正婕(200080 上海市第一人民医院)
范建高(200080 上海市第一人民医院)
, 百拇医药 王国良(200080 上海市第一人民医院)
参考文献
[1]Diehl AM. Nonalcoholic steatohepatitis. Semin Liver Dis, 1999, 19: 221-229.
[2]邵建华, 高妍, 袁振芳, 等. 游离脂肪酸对大鼠肝脏和骨骼肌细胞PTP1B蛋白表达的影响. 中华医学杂志, 1998, 28: 753-755.
[3]Galli A, Price D, Crabb D. High-level expression of rat class I alcohol dehydrogenase is sufficient for ethanol-induced fat accumulation in tranduced Hela cells. Hepatology, 1999, 29:1164-1170.
, 百拇医药
[4]GRimbert S, Fromenty B, Fisch C, et al. Decreased mitochondrial oxidation of fatty acids in pregnant mice: possible relevance to development of acute fatty liver of pregnancy. Hepatology, 1993, 17: 628-637.
[5]范建高, 钟岚, 王国良, 等. 肥胖、高脂血症致脂肪性肝炎发病机制的探讨.肝脏, 1999, 4: 171.
[6]McClain CJ, Barve s, Deaciue I, et al. Cytokines in alcoholic liver disease. Semin Liver Dis, 1999, 19: 205-219.
[7]Rusyn I, Bradham CA, Cohn L, et al. Corn oil rapaidly activates nuclear factor-kappa B in hepatic kupffer cells by oxidant-dependent mechanisms. Carcinogenesis, 1999, 20: 2095-2100.
, 百拇医药
[8]Yacoub LK, Fogt F, Griniuviene B, et al. Apoptosis and bcl-2 protein expression in experimental alcoholic liver disease in the rat. Alcohol Clin Exp Res, 1995, 19: 854-859.
[9]Chen Q, Galleano M, Cederbaum AI. Cytotoxicity and apoptosis producedf by arachidonic acid in HepG2 cells overexpressing human cytochrome P4502E1. Alcohol Clin Exp Res, 1998, 22: 782-784.
[10]Zeisel SH, da Costa KA, Albright CD, et al.Choline and hepatocarinogenesis in the rat. Adv Exp Med Biol, 1995, 375: 65-74.
, 百拇医药
[11]范建高, 曾民德, 洪健, 等. 不饱和脂肪酸对L-02和HLF细胞增殖及合成细胞外基质的影响. 华人消化杂志, 1998, 66: 502-504.
[12]陆伦根, 曾民德, 李继强, 等. 花生四烯酸和亚油酸刺激的kupffer细胞对肝星状细胞增殖的影响. 肝脏, 1998, 3: 207-210.
[13]Mabile L, Salvayre R, Bonnafe MJ, et al. Oxidizablity and subsequent cytotoxicity of chylonlicrons to monocytic U937 and endothelial cells are dependent on dietary fatty acid composition. Free Radic Biol Med, 1995, 19: 599-607., http://www.100md.com
徐正婕 范建高 王国良
关键词：脂肪性肝炎 ；游离脂肪酸(free fatty acids，FFA)
脂肪性肝炎的发病机制比较复杂，其中血清和/或肝脏游离脂肪酸(free fatty acids，FFA)含量的增加起着重要作用。
一、FFA增加的原因
食物中的脂肪被肠粘膜吸收后，以乳糜微粒的形式进入血循环，把脂肪运至脂肪组织，以TG形式保存。肾上腺素、糖皮质激素等可以激活激素敏感脂肪酶，使脂肪组织以FFA的形式释放脂肪，并运输到肝脏。FFA进入肝细胞后，或经线粒体β氧化生成ATP，或重新转变成TG，并以极低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein，VLDL)的形式分泌入血。此外，肝细胞还可自身合成FFA，尤其是在碳水化合物供应过量时。目前认为，脂肪肝发病的主要环节有(1)FFA运输至肝脏增多(2)肝内FFA合成增多(3)脂肪酸β氧化受损(4)VLDL合成或分泌障碍[1]。但是在脂肪肝患者中，仅有一部分发展为脂肪性肝炎。大量实验和临床研究表明，肝脏的游离不饱和脂肪酸的来源或合成增多以及脂肪酸β氧化减少，引起肝细胞内FFA含量增多时，容易发生脂肪性肝炎。
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1.FFA摄入过多：长期大量进食高脂肪、高胆固醇饮食，经小肠吸入血的乳糜微粒增多，在外周组织被摄取利用后生成的FFA转运入血量及被肝脏摄取量也随之增多。在此状态下，由于肝细胞脂肪酸β氧化正常，而肝脏合成TG的能力相应增强，故肝细胞内并无FFA蓄积，主要表现为肝脏合成TG增加而仅形成单纯性脂肪肝。因此临床上脂肪性肝炎的严重程度未必与肥胖、高脂血症和高血糖相关。
2.脂肪组织分解释放FFA增多：临床上，禁食饥饿、体重骤减、小肠旁路手术是脂肪性肝炎的常见病因[1]。在这些状态下，脂肪组织分解加强，释放FFA增多，导致血液和/或肝细胞内FFA含量增高。妊娠期体内儿茶酚胺、肾素、血管紧张素等活性物质增多，激活脂肪酶，加速脂肪分解，是妊娠急性脂肪性肝的发病机制之一。
近年来，胰岛素抵抗与FFA升高的关系日益受到重视。肥胖、Ⅱ型糖尿病、血脂异常、冠心病以及脂肪肝患者均有不同程度的胰岛素抵抗和高胰岛素血症。目前普遍认为肥胖是胰岛素抵抗和高胰岛素血症的主要原因。肥胖时体内脂肪细胞肥大和增生，组织细胞胰岛素受体数目减少或活性下降，同时组织细胞膜上Ca2+-ATP酶活性下降，导致细胞内钙抑制了胰岛素的作用，从而产生胰岛素抵抗。一旦产生胰岛素抵抗，就会减弱/损伤胰岛素对脂肪代谢的调节作用，使脂肪组织分解释放FFA增多。另一方面，FFA也能加重胰岛素抵抗。体外细胞培养表明，FFA能促进胰岛细胞增生、分泌胰岛素，并可能通过PTP1B抑制胰岛素的信号传导，导致/加重胰岛素抵抗[2]。
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3.肝内FFA利用减少：脂肪酸β氧化减少，导致肝内FFA利用减少，亦是FFA增多的途径之一。乙醇在肝细胞内代谢过程中，使还原型辅酶Ⅰ/辅酶Ⅰ比值增高，破坏肝细胞内氧化-还原平衡状态，进而抑制三羧酸循环，导致肝脏内脂肪酸氧化减少[3]。冠心宁、乙胺碘呋酮、哌克昔林、α-干扰素等药物则可通过选择性地损害线粒体DNA的转录或降低线粒体DNA的复制，影响脂肪酸β氧化，导致肝细胞内FFA蓄积[1]。脂肪酸β氧化受损也可能是妊娠急性脂肪性肝的发病机制之一。Gimbert等[4]研究发现，正常妊娠晚期大鼠肝细胞线粒体中链脂肪酸β氧化及三羧酸循环减少，FFA含量增加。如果向孕鼠注射17-β雌二醇，则可诱发急性脂肪性肝的发生，故推测过高的雌激素影响了脂肪酸β氧化。
二、FFA对肝脏的损伤
1.FFA的细胞毒性：FFA是具有高度细胞毒性的两性分子，FFA作用于肝细胞，可导致肝细胞线粒体肿胀和通透性增加、肝细胞变性、坏死和炎症细胞浸润。虽然增多的FFA仅占肝脏脂质的极小部分，但体外细胞培养研究表明，极低浓度的FFA即可损伤生物膜：0-10mM的FFA可改变肠粘膜的通透性，导致粘膜受损；4mM的油酸能损伤内皮细胞。因此，血清或肝脏中FFA浓度略有增加即可损伤肝细胞。
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2.FFA与脂质过氧化损伤：FFA不仅对肝细胞有直接毒性作用，其中的不饱和脂肪酸还可通过加强脂质过氧化反应损伤肝细胞。脂质过氧化自由基及其终产物MDA等过氧化脂质可使细胞膜的流动性和通透性发生障碍，引起细胞功能失调甚至破裂、死亡[1]。而且，当花生四烯酸被活性氧刺激后，可产生白三烯等类脂质以趋化中性粒细胞。此外，FFA还可通过CYP2E1(细胞色素P450系统的主要组成部分)高表达，增加肝组织的氧耗，使微粒体还原型辅酶Ⅱ依赖的脂质过氧化反应加强。范建高等研究发现在大鼠高脂饮食诱发的脂肪性肝炎模型中，血清及肝匀浆FFA升高，肝组织CYP2E1表达增加，肝匀浆MDA含量增加，且FFA的水平与后两者的含量均呈正相关，故FFA可诱导CYP2E1的高表达，加强脂质过氧化损伤[5]。
3.FFA与细胞因子：无论酒精性或非酒精性脂肪性肝炎，肠源性内毒素血症的发生率均较高。内毒素血症可激活肝脏枯否细胞，促使其分泌TNFα、IL-1、IL-6、TNF-β等细胞因子，导致生物膜的损伤。其中TNFα是介导肝损伤的主要细胞因子[6]。而FFA与TNFα之间存在相互作用。一方面，在胰岛素抵抗的形成中，TNFα可引起FFA的增多。另一方面，玉米油的主要成分—n-6多不饱和脂肪酸可以通过氧化机制激活肝脏枯否细胞转录因子κβ，从而使枯否细胞生成TNFα[7]。而且FFA可加强TNF的毒性。
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4.FFA与细胞凋亡：动物实验和临床研究表明，脂肪性肝炎中至少部分肝细胞以细胞凋亡的形式死亡[1，5，8]，而FFA可以促进肝细胞凋亡。长期以酒精饲养的大鼠，如同时饲以玉米油或鱼油可以加剧肝细胞凋亡的比例[10]。Chen等[9]将人CYP2E1转导给人肝癌细胞株-HepG2细胞株后，与花生四烯酸共同孵育，发现HepG2细胞CYP2E1的表达和脂质过氧化相继增强，细胞凋亡比例增高。脂质过氧化是FFA促进肝细胞凋亡的途径之一，另外有学者认为不饱和的FFA作为蛋白激酶C的激活剂，可通过改变细胞增殖信号而促进细胞凋亡[10]。
5.FFA与肝纤维化：在脂肪性肝炎的基础上，FFA还可诱发肝纤维化。范建高等通过体外细胞培养研究发现，油酸、亚油酸及花生四烯酸可促进正常成人肝细胞和人胚肺成纤维细胞增殖及合成ECM[11]。陆伦根等[12]将花生四烯酸、亚油酸及其刺激的枯否细胞上清液加入体外培养的大鼠HSC，结果发现HSC的增殖明显增强。已知HSC是肝脏内最重要的ECM产生细胞，在肝纤维化中起关键作用。
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6.FFA的种类与毒性的关系：FFA的种类不同，对细胞的毒性作用也不同。体外细胞培养证实，富含多不饱和脂肪酸的乳糜微粒对单核细胞和内皮细胞的毒性最强，而富含单不饱和及饱和脂肪酸的乳糜微粒几乎无或很少有毒性[13]。富含油酸、亚油酸等多不饱和脂肪酸的玉米油、鱼油可促进酒精、四氯化碳引起的大鼠肝损伤，而富含棕榈酸等饱和脂肪酸的棕榈油则可逆转酒精所致肝损伤[3，10]。其原因为不饱和脂肪酸可激活肝内脂质过氧化反应，且其常优于饱和脂肪酸合成磷脂和TG，从而改变肝内蓄积TG的组成及其对氧应激脂质过氧化损伤的敏感性。而饱和脂肪酸则可减少环氧合酶及TNFα的含量，抗脂质过氧化，并抑制肝组织对不饱和脂肪酸的摄取。
徐正婕，女，26岁，硕士研究生
徐正婕(200080 上海市第一人民医院)
范建高(200080 上海市第一人民医院)
, 百拇医药 王国良(200080 上海市第一人民医院)
参考文献
[1]Diehl AM. Nonalcoholic steatohepatitis. Semin Liver Dis, 1999, 19: 221-229.
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[6]McClain CJ, Barve s, Deaciue I, et al. Cytokines in alcoholic liver disease. Semin Liver Dis, 1999, 19: 205-219.
[7]Rusyn I, Bradham CA, Cohn L, et al. Corn oil rapaidly activates nuclear factor-kappa B in hepatic kupffer cells by oxidant-dependent mechanisms. Carcinogenesis, 1999, 20: 2095-2100.
, 百拇医药
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[9]Chen Q, Galleano M, Cederbaum AI. Cytotoxicity and apoptosis producedf by arachidonic acid in HepG2 cells overexpressing human cytochrome P4502E1. Alcohol Clin Exp Res, 1998, 22: 782-784.
[10]Zeisel SH, da Costa KA, Albright CD, et al.Choline and hepatocarinogenesis in the rat. Adv Exp Med Biol, 1995, 375: 65-74.
, 百拇医药
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