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特別關(guān)注|代謝相關(guān)脂肪性肝病與2型糖尿病的關(guān)系及共病機制研究進展

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月15日 03:34

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代謝相關(guān)脂肪性肝?。∕AFLD)是指在排除其他慢性肝病的必要條件下,基于肝臟脂肪變性同時又至少合并了超重/肥胖、2型糖尿?。═2DM)、代謝功能障礙等3項之一的慢性疾?。?]。T2DM是由多種病因?qū)е碌捏w內(nèi)胰島素分泌不足或者機體不能有效利用胰島素,從而出現(xiàn)血糖水平持續(xù)增高,導致糖代謝異常及相關(guān)代謝紊亂。隨著生活方式和飲食條件的轉(zhuǎn)變,MAFLD和T2DM的患病率不斷上升,二者患病趨勢大致平行,且關(guān)系緊密、相互作用、相互影響,其具體機制目前尚未明確,本文將二者關(guān)系及可能的機制進行綜述。

1MAFLD和T2DM的相互關(guān)系

通過流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn),MAFLD和T2DM之間存在著密切的關(guān)系,兩者互為因果,呈惡性循環(huán)。據(jù)統(tǒng)計,MAFLD在正常人群中患病率約25%,而在T2DM患者中患病率高達70%[2];T2DM在正常人群中患病率約11.2%,而在MAFLD患者中患病率高達22.51%,并且隨著MAFLD疾病的進展,T2DM發(fā)病風險會進一步增大[3-4]。MAFLD會引發(fā)胰島素抵抗(IR)以及糖脂代謝改變等,被認為是T2DM的高危人群,隨訪發(fā)現(xiàn),與非MAFLD人群比較,MAFLD患者10年后T2DM的發(fā)生率12.5%,而在不存在MAFLD的人群中T2DM的發(fā)生率僅為2.5%[5]。一項縱向研究[6]發(fā)現(xiàn),MAFLD先于T2DM發(fā)展,可能對T2DM早期起到預測作用。Adams等[7]研究發(fā)現(xiàn),隨著MAFLD的改善或消退,T2DM的發(fā)病風險出現(xiàn)降低趨勢。另外,研究證實,MAFLD合并T2DM患者較不合并T2DM患者,脂肪肝表現(xiàn)更嚴重,甚至發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。一項分層分析顯示,T2DM患者中NASH患病率大大升高,全球患病率可高達37.3%(95%CI:24.7%~50.0%)[8]。Portillo-sanchez等[9]發(fā)現(xiàn)在103例血漿轉(zhuǎn)氨酶正常的T2DM患者中,MAFLD的患病率高達50%,并且其中大約一半的患者進展為NASH,遠高于預期。通過回顧性隊列研究發(fā)現(xiàn),T2DM中MAFLD的年齡調(diào)整相對風險比非糖尿病人群高出約5.36倍,T2DM會加快MAFLD的進展,影響患者的生命質(zhì)量[10]。

2MAFLD和T2DM的相互作用機制

2.1.   胰島素抵抗(IR)

IR是指各種原因使胰島素促進葡萄糖攝取和利用的效率下降,被認為是許多現(xiàn)代疾病的致病驅(qū)動因素,包括代謝綜合征、動脈粥樣硬化、MAFLD和T2DM[11]。在IR狀態(tài)下,胰島素可能與受體發(fā)生結(jié)合障礙或信號轉(zhuǎn)導異常,進而使胰島素功能下降、血糖水平持續(xù)升高,導致T2DM的發(fā)生發(fā)展。肝臟是調(diào)節(jié)機體糖、脂質(zhì)代謝平衡的關(guān)鍵器官,研究表明,MAFLD患者肝臟脂肪變本身以及進一步的成脂性改變和肝功能減退、肝臟內(nèi)炎癥損傷均有可能誘發(fā)和加劇IR,促進T2DM的發(fā)生與發(fā)展。MAFLD患者持續(xù)增高的游離脂肪酸(FFA),導致細胞內(nèi)脂質(zhì)代謝產(chǎn)物二?;视停―AG)增多,激活肌肉細胞內(nèi)蛋白激酶θ(PKCθ),抑制胰島素受體底物1(IRS-1)酪氨酸磷酸化,使肌肉細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4(GLUT4)對葡萄糖的轉(zhuǎn)運能力減弱,從而影響肌肉細胞對葡萄糖的轉(zhuǎn)運功能,加劇肌肉IR;肝細胞內(nèi)增多的代謝產(chǎn)物DAG主要激活蛋白激酶ε(PKCε),活化的PKCε結(jié)合并阻斷胰島素受體底物2(IRS-2)酪氨酸磷酸化,從而抑制肝糖原合成以及促進糖異生,加重肝IR[12-13]。另外,脂聯(lián)素具有改善IR、促進能量消耗、調(diào)節(jié)脂肪代謝等生理作用[14]。研究[15-17]表明,與正常人相比,MAFLD患者的血清脂聯(lián)素和肝胰島素受體底物2 mRNA水平較低,引起胰島素敏感性降低,IR增強,進而使得糖代謝發(fā)生異常、血糖升高,最終導致T2DM的發(fā)病。

循環(huán)中的FFA是MAFLD患者肝臟脂肪堆積的主要來源。在生理情況下,血漿FFA水平空腹時較高,進食后分泌增加的胰島素可抑制激素敏感性脂肪酶的活性,產(chǎn)生抗脂解作用導致血漿FFA下降。T2DM患者存在外周IR,胰島素對脂肪組織的抗脂解作用減弱,繼而通過增加肝臟中脂肪酸的含量,引發(fā)肝細胞功能障礙、炎癥、氧化應激,促進MAFLD的進展[17]。Ahmed等[17]發(fā)現(xiàn)氧化鋅納米顆粒負載木犀草素可通過調(diào)節(jié)PI3K/AKT/FoxO1通路改善糖尿病大鼠IR,從而緩解MAFLD的進展。另外,T2DM患者IR增強,高血糖、高胰島素水平可通過激活碳水化合物反應元件結(jié)合蛋白(ChREBP)等相關(guān)基因的表達,刺激細胞內(nèi)糖酵解,驅(qū)動肝臟新生脂肪生成,造成肝臟脂肪酸來源過度,誘發(fā)或促進MAFLD的進展[18]。

2.2.   炎癥

MAFLD和T2DM的發(fā)生發(fā)展均與炎癥息息相關(guān)。炎癥通過引起氧化應激(OS),導致肝細胞死亡和組織損傷,造成線粒體功能下降,F(xiàn)FA大量積累,進而形成脂肪變性,促進MAFLD的發(fā)生[19]。炎癥還可以通過炎癥細胞、炎癥因子等在胰島素信號傳導、胰島素敏感性和IR中起著至關(guān)重要的作用,誘導并促進T2DM。研究發(fā)現(xiàn),NF-κB通路和c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路在MAFLD和T2DM中起重要作用,這些炎癥途徑可被多種促炎因子、模式識別受體、FFA等激活。MAFLD患者肝臟中過量的FFA可以通過激活NF-κB通路及下游的炎癥信號,引起肝臟炎癥狀態(tài),抑制胰島素信號傳導,導致IR,進而促進T2DM的發(fā)生[20-21];同時,過量的FFA可導致細胞氧化能力超載,產(chǎn)生DAG和神經(jīng)酰胺,激活JNK炎癥途徑,使胰島素敏感性降低并抑制胰島素信號傳導,加劇IR,從而促進T2DM的發(fā)生發(fā)展[22-23]。另外,肝臟炎癥狀態(tài)下活化的IL-1β和IL-18等炎性細胞因子能夠誘導炎癥和免疫細胞浸潤,導致胰島β細胞損傷和功能障礙,造成胰島素缺乏,血糖持續(xù)升高,進而促進T2DM[24]。

T2DM患者持續(xù)的高血糖水平會影響肝臟炎癥,促進肝纖維化和脂質(zhì)蓄積,導致MAFLD的發(fā)生和發(fā)展。研究[25-26]顯示,T2DM患者中促炎細胞因子TNF-α的水平升高,能夠激活NF-κB炎癥信號通路,使FFA增多,形成脂肪變性,促進MAFLD的發(fā)展。另外,研究[27]發(fā)現(xiàn),與正常大鼠相比,T2DM大鼠肝組織中炎癥因子IL-6表達上調(diào),通過激活p38MAPK/IL-6信號通路,造成糖脂代謝紊亂,脂肪在肝臟中大量蓄積,肝臟出現(xiàn)廣泛脂肪變性,進一步加劇MAFLD的發(fā)生發(fā)展。Hendawy等[28]對T2DM合并MAFLD的大鼠應用維達格列汀治療后,NF-κB、JNK和TNF-α等炎癥因子的水平顯著降低,肝臟炎癥狀態(tài)和脂肪變性得到有效改善,纖維化標志物轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)和α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)的表達也大大降低,從而有效緩解T2DM合并MAFLD的進展。

2.3.   肝細胞因子

肝細胞因子是由肝臟分泌的蛋白質(zhì),能夠參與調(diào)節(jié)糖、脂代謝,與MAFLD和T2DM存在密切聯(lián)系。研究[29]表明,一些肝細胞因子通過調(diào)控肝臟的糖脂代謝酶表達,肝臟脂質(zhì)生成和聚集等途徑阻礙或促進MAFLD的形成;還可以通過調(diào)控胰島素信號途徑、胰島素敏感性和IR,來調(diào)節(jié)T2DM的發(fā)生發(fā)展[30-31]。

MAFLD患者脂肪過度沉積,肝臟發(fā)生脂肪變性,許多肝細胞因子也會發(fā)生變化,如:胎球蛋白A(Fetuin-A)是一種主要由肝臟分泌的血清糖蛋白,在MAFLD患者體內(nèi)呈高表達,能通過抑制胰島素受體酪氨酸激酶,降低脂聯(lián)素表達和增加炎性細胞因子表達,加劇IR,誘導T2DM的發(fā)生發(fā)展[30];肝細胞因子芳基硫酸酯酶A(ARSA)在MAFLD患者中表達增加,過量的ARSA通過調(diào)節(jié)肝臟硫酸鹽和溶血磷脂代謝,減少溶血磷脂酰膽堿(LP)和溶血磷脂酸(LPA)分泌,改善骨骼肌胰島素敏感性,從而阻礙T2DM進展[31]。另外,T2DM患者中肝細胞因子硒蛋白P(SeP)的水平明顯升高,過量的SeP可以通過SePP1/apoER2通路,加劇IR、肝臟細胞炎癥反應和氧化應激,從而使肝臟組織中脂肪酸大量積累,出現(xiàn)廣泛脂肪變性,引起MAFLD的發(fā)生發(fā)展[32-34]。T2DM和MAFLD患者血漿成纖維細胞生長因子21(FGF21)明顯升高,F(xiàn)GF21通過下調(diào)脂肪酸合成酶(FAS)和轉(zhuǎn)錄因子固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1(SREBP-1)的表達,降低肝臟和外周血甘油三酯水平,緩解肝臟脂肪變性,改善MAFLD;FGF21還能通過加強過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)活性,增加胰島素敏感性,降低血糖,改善T2DM[33,35]。

2.4.   細胞衰老

近年來研究[36]表明,細胞衰老是促進MAFLD發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵因素,而T2DM的發(fā)病也與細胞衰老密切相關(guān),通過改善細胞衰老可能為二者的預防和治療提供新的方向。細胞衰老是指細胞不可逆性喪失復制能力,在衰老過程中,細胞會發(fā)生改變,包括端??s短、核區(qū)域擴大、基因組和線粒體DNA損傷,導致不可逆的細胞周期停滯和促炎細胞因子的分泌。國內(nèi)外多項研究[37-38]證實,MAFLD和T2DM患者衰老細胞數(shù)量明顯增加,并且與疾病預后有關(guān)。衰老的肝細胞線粒體失去了有效代謝脂肪酸的能力,會促進肝臟脂肪積累,驅(qū)動肝臟脂肪變性,導致MAFLD的發(fā)生[39]。另外,肝細胞衰老可通過激活p53-p21途徑,引起脂肪堆積,炎癥和纖維形成,誘導MAFLD的形成[40];p53-p21途徑還能夠抑制脂肪細胞分化,肝酶生成障礙或活性減弱,胰島素拮抗物降解減少,導致肝臟對葡萄糖的利用障礙,且衰老的肝細胞中與胰島素結(jié)合發(fā)揮作用的受體數(shù)目減少,使胰島素作用減弱,IR加劇,從而導致血糖升高,促進T2DM的發(fā)生發(fā)展[41]。另外,衰老細胞還能通過分泌衰老相關(guān)分泌表型(SASP)引起胰島β細胞功能障礙、IR和脂質(zhì)代謝異常,導致脂質(zhì)和血糖升高,進而影響MAFLD和T2DM的發(fā)生發(fā)展[42-43]。

通過清除衰老細胞,可有效防止脂肪變性、改善葡萄糖穩(wěn)態(tài)和胰島素敏感性,控制MAFLD和T2DM的進展。研究[44]發(fā)現(xiàn),在小鼠體內(nèi)、外可溶性環(huán)氧化物水解酶/環(huán)氧化酶2雙重抑制劑PTUPB,可以通過抑制PI3K/AKT/mTOR通路恢復自噬,減輕小鼠肝細胞衰老從而緩解MAFLD進展。另外,在飲食誘導的肥胖和糖尿病前期小鼠中,通過他莫昔芬治療消除衰老細胞后,肝臟脂質(zhì)積聚減少,脂肪變性顯著降低,肝臟胰島素敏感性增加,MAFLD和T2DM得到有效改善[45]。

3總結(jié)與展望

MAFLD和T2DM存在密切聯(lián)系,互為因果、相互影響,可以通過IR、肝細胞因子、炎癥和細胞衰老等相關(guān)機制促進或緩解疾病的進展(圖1)。有關(guān)MAFLD和T2DM兩者關(guān)系的研究成果必將為其治療開辟新方向,提供新思路。但目前MAFLD和T2DM共病治療藥物非常有限,并且存在一定副作用,因此進一步綜合地探索二者共病機制以及開展相關(guān)藥物的研究,在MAFLD和T2DM共病防治中具有重要的應用前景。

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圖1  MAFLD和T2DM的發(fā)病機制

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