丙型肝炎临床实践(第2版)
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第三节 慢性丙型肝炎肝脂肪变性的机制

迄今为止,CHC患者肝脂肪变性的确切机制仍未完全阐明,但普遍认为,病毒因素及宿主因素之间相互作用是CHC患者肝脂肪变性的主要原因。目前认为,HCV感染所导致的肝脂肪变性可分为两种类型:在HCV基因型3型感染患者中主要由病毒所诱导的肝脂肪变性,在非HCV基因型3型感染患者中主要与代谢性因素相关的肝脂肪变性。
根据目前的研究,推测HCV的结构蛋白与非结构蛋白对肝细胞脂质代谢产生影响,可能是CHC患者肝脂肪变性的主要原因。HCV至少可通过三种水平干扰脂质代谢引起肝细胞脂质蓄积:减少脂蛋白的分泌、减少脂肪酸的分解、增加脂蛋白的合成。
近年来,国内外学者对HCV核心蛋白引起脂质蓄积,与脂质代谢中涉及的酶分子或载脂蛋白的结合,对脂蛋白转移酶活性的调节等主面进行了深入研究。多数研究结果表明,HCV核心蛋白与肝脏脂肪变性有明确的相关性。Koike等利用HCV核心蛋白转基因鼠模型进行研究,发现转基因小鼠出生两月后,开始出现肝细胞脂肪变性。肝细胞脂肪变性随小鼠生长而逐渐加重,在6~9个月时脂肪变性程度达到最高,并且所有的雄性鼠和约50%的雌性鼠在6个月时发生了肝细胞脂肪变性,而非转基因鼠未发现有肝细胞脂肪变性。研究还发现,转基因鼠与非转基因鼠两组间血清TC与TG水平无明显差异。该研究结果表明,不仅CHC与肝脏脂肪变性有一定的相关性,而且HCV核心蛋白对诱发肝脏脂肪变性具有直接作用。HCV核心蛋白对肝脏脂肪变性的诱发可能存在不同分子机制:①核心蛋白可抑制微粒体甘油三酯转移蛋白(MTP)的活性或影响MTP的表达。在VLDL的组装与分泌过程中,MTP起关键的、限制速率的作用,它受到抑制的结果是非分泌型甘油三酯的沉积,并导致肝细胞脂肪变性。二硫键异构酶(PDI)是一种内质网伴侣蛋白,参与MTP向内质网腔内的易位和MTP的折叠。Perlemuter等对HCV核心蛋白转基因鼠模型进行研究,发现虽然HCV核心蛋白的表达没有改变MTP和PDI的表达,但在体外抑制了MTP介导的TG从供体向受体囊泡的转运,并在体内抑制了TG丰富的VLDL分泌,致使大量的TG堆积。而在CHC患者中,特别是在有肝脏脂肪变性和(或) HCV基因型3型的患者中,MTP mRNA在肝内的浓度则被降低;②核心蛋白可通过下调PPARα来调整脂质降解相关基因的表达。如前所述,肉毒碱棕榈酰转移酶Ⅰ以及脂酰辅酶A氧化酶(AOX)的表达受到PPARα转录调控,因而CHC患者在核心蛋白的作用下,其肝内PPARα mRNA明显减少,脂肪酸氧化被削弱而导致肝脂肪变性;③核心蛋白可诱导脂肪酸重新合成引起肝脂肪变性。视黄醛受体α是一种转录调节因子,可控制细胞的脂质代谢。核心蛋白可与视黄醛受体α 的DNA结合域结合并激活该受体,诱导脂肪酸合成增加,致使HCV核心蛋白转基因鼠晚期均发生肝脂肪变性。应用细胞视黄醇结合蛋白Ⅱ(CRBP Ⅱ)和脂酰辅酶A氧化酶作为指示器,发现核心蛋白的表达增强了视黄醛受体α同质二聚体及与PPARα形成有关的异源二聚体转录活性。HCV核心蛋白转基因鼠肝CRBPⅡ基因的表达有所上调。上述结果提示核心蛋白引起的视黄醛受体α控制的基因表达改变参与了肝脂肪变性的发生机制;④核心蛋白在线粒体中的表达可破坏线粒体正常的脂质双层膜结构,通过与参与脂质代谢的酶及载脂蛋白相结合而损伤脂肪酸氧化能力,导致氧化应激并加剧脂质代谢紊乱。Korenagad等研究表明,HCV核心蛋白和线粒体外膜相互作用,增加线粒体Ca 2+的摄入,诱发谷胱甘肽的氧化,线粒体中氧化还原状态的这种改变抑制了复合物Ⅰ的活性,进一步增加了活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的产生并能够产生正反馈效应。
HCV不仅对肝细胞脂质代谢产生影响,还通过诱导IR进而引发肝脂肪变性。动物实验发现,HCV转基因鼠模型存在糖耐量受损,各时间点包括空腹血糖水平均升高,经胰岛素耐量实验发现,转基因鼠存在显著IR及高胰岛素血症。Hui等的一项研究通过稳态模型评估的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)评估了121例CHC患者,以137例健康者为对照。研究发现,CHC患者HOMA-IR水平高于健康对照者,提示HCV感染可诱导IR。最近的研究表明,HCV诱导IR的原因可能是病毒本身的直接作用或者至少是受到病毒的影响,其可能机制有:①HCV在肝外如胰腺组织复制,可以造成胰腺组织及胰岛细胞破坏,导致β细胞功能降低,而HCV感染还能导致与病毒相关的自身免疫,造成交叉免疫反应,也会导致胰岛细胞破坏,β细胞功能降低;②HCV核心蛋白诱导生成的细胞因子信号传导抑制因子3(suppressor of cytokine signaling-3,SOCS-3)可促进IRS1、IRS2的降解使IRS1、IRS2表达下调,或抑制IRS1、IRS2酪氨酸残基的磷酸化,从而抑制胰岛素信号的转导;③如本章第一节所述,TNF-α在IR的发生机制中发挥重要作用。HCV本身的诱导作用,或CHC患者长期的炎症损伤激活单核巨噬细胞,促进了TNF-α的分泌,导致IR;④HCV感染患者存在铁蛋白和(或)转铁蛋白饱和度的增高,更多的患者有肝脏铁沉积。肝脏铁含量的增加可能同时伴有胰腺铁沉积增多,使胰腺外分泌功能降低,影响胰岛素的分泌。同时也可能干扰肝内胰岛素的清除、下调胰岛素受体及其作用从而导致IR;⑤HCV可直接导致肝脂肪变性,肝脏脂肪沉积可减弱胰岛素对肝糖输出的抑制作用,也可干扰肝内胰岛素的清除、下调胰岛素受体及其作用导致IR。但目前也有学者认为,IR是HCV感染患者发生肝脂肪变性的原因,而并非其结果。
目前认为,HCV基因型3型感染是CHC患者肝脂肪变性的独立危险因素,然而病毒因素并非是CHC患者肝脂肪变性的唯一致病因素。在HCV非基因型3型,尤其是基因1型感染者中,肝脂肪变性更倾向于与宿主代谢因素相关,而与病毒本身无关。在CHC患者中与肝脂肪变性相关的宿主因素主要包括内脏性肥胖及IR或糖尿病,其他的宿主因素还包括酒精摄入及一些药物的影响等。Imazeki等对952例慢性肝炎患者进行了研究,其中包括544例CHB患者,286例CHC患者以及122例经抗病毒治疗后病毒清除的CHC患者,结果显示三组糖尿病(DM)的发生率分别为6.3%、13.6%和9.0%;IR的发生率分别为36.3%、54.3%和35.7%。Mehta等对美国CHC患者中2型DM流行状况进行的一项全国范围多中心调查发现,在9841例被调查者中,8.4%患有2型DM,其中2.1%为抗-HCV阳性,抗-HCV阳性患者群2型DM的发生率明显高于抗-HCV阴性者。经过校正后发现,年龄超过40岁的CHC患者发生2型DM的危险度提高了3~4倍。Hickman等发现,对伴有肝脂肪变的CHC患者进行减肥治疗后,虽然病毒血症持续存在,但随着体重的下降,血清ALT及空腹胰岛素水平均降低,同时肝脏脂肪变程度及伴随的炎症改善,证实了宿主因素尤其是肥胖,特别是内脏性肥胖,在CHC患者肝脂肪变发生中的重要作用。研究发现,在伴有肝脂肪变性的CHC患者中,血清脂联素水平下降,并且HCV基因型3型者血清脂联素水平更低,表明血清脂联素水平下降参与了HCV基因型3型感染者肝脂肪变性的发生。因而有学者认为,即便是HCV基因型3型感染者也同样存在代谢因素导致的肝脂肪变性。
脂肪组织分泌的代谢产物中,瘦素及抵抗素等脂肪细胞因子与NAFLD的发生有关。那么,在HCV脂肪变性的发生中是否也有类似的分子机制,目前的报道并不一致。Manuel等对131例经肝活检证实、HCV RNA阳性及ALT升高的CHC患者进行研究发现,基因1型感染者中有35.2%(32/91)的患者存在脂肪变性,脂肪变性的发生与瘦素、体重指数、体脂含量及内脏性肥胖等宿主因素有关。多因素分析表明,瘦素水平(OR=1.09,95% CI=1.03~1.17,P=0.008)为脂肪变性的独立变量。因此认为,瘦素为基因1型CHC患者肥胖与脂肪变性的中间环节。Edoardo等在一项队列研究中发现,CHC患者瘦素水平与其脂肪变性程度无关。Arzu等对51例CHC患者研究后发现,尽管这些患者血清瘦素、抵抗素水平及瘦素/脂联素比值明显高于健康对照组,但这些脂肪因子与脂肪变性程度没有显著相关性。