彭 娟， 李良平

1 川北医学院 消化内科， 四川 南充 637000； 2 四川省医学科学院·四川省人民医院 消化内科， 成都 610072

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)目前已成为全世界最常见的慢性肝病，同时也是肝硬化增长最快的原因。其在西方国家的发病率为20%～30%，全世界总共影响约18亿人[1]。NAFLD包括从单纯性脂肪变性到非酒精性脂肪性肝炎(NASH)等多种肝损伤。单纯性脂肪变性通常是良性和非进行性的，而NASH可以进展为肝硬化，甚至肝细胞癌[2]。NASH现在被认为是肝移植最常见的适应证之一[3-4]。新的观点认为，胰岛素抵抗、脂肪组织功能障碍、线粒体功能障碍、内质网应激、肠道菌群、炎症、脂肪酸、饮食因素以及遗传和表观遗传因素等均参与NAFLD的疾病进展[5]。

虽然对NAFLD发病相关机制研究取得了巨大进展，但对NAFLD性别差异的理解依然不够。大多数已发表的临床或流行病学研究未能适当的区分性别。正常生理和疾病中的生物性别差异主要由性激素及性染色体引起[6]。大量研究表明NAFLD的发生发展与雌激素及其受体密切相关,本文就雌激素及雌激素受体(estrogen receptor，ER)在NAFLD发生发展中的相关机制进行总结与归纳。

1 雌激素与NAFLD

雌激素是女性最重要的性激素。内源性雌激素以4种不同形式存在，即雌酮、雌二醇(E2)、雌三醇和雌酚[7]。E2是循环的主要雌激素，与其他雌激素相比，它对ER的亲和力最高，其在维持代谢稳态和能量效率以及调节女性情绪等方面都起着重要的作用[7-8]。肝脏是雌激素代谢的主要部位，也是雌激素作用的主要非生殖靶器官[9]。NAFLD与性别、生殖、激素状况密切相关[10]。雌激素影响NAFLD的发生及发展，包括肝脏脂肪变性、肝纤维化及癌变。雌激素调节肝脏蛋白质的合成、肝脏能量稳态，参与脂质和葡萄糖代谢的肝脏基因、新陈代谢以及肝细胞的增殖和凋亡[11]。研究[7]发现，绝经后妇女NAFLD发病率高于绝经前妇女，且其在男性中的患病率高于绝经前女性，而在绝经后则相反。并且雌激素受体拮抗剂他莫昔芬与NAFLD的发生有关[12]。据报道[11]，缺乏内源性雌激素分泌的特纳综合征妇女患NAFLD的风险比健康妇女高。此外，研究[13]表明，NAFLD患者的肝纤维化程度及进展为肝细胞癌的概率绝经后女性高于绝经前女性和男性。提示雌激素对肝脏具有保护作用。

2 ER与NAFLD

雌激素通过与ER结合从而发挥作用，使其空间构象发生变化，再与其特定基因上的雌激素应答元件结合，从而实现对基因表达的调控作用。ER在各组织中广泛表达[14]，其被分为核受体及膜受体。经典雌激素核受体有ERα和ERβ，膜受体主要有GPR30 (GPER1)、Gaq-ER和ER-X等。尽管有3种ER，但ERα被认为是雌激素调节代谢的主要介导因子[15]。ERα有几种信号转导机制：(1)直接与特定的基因序列结合，诱导基因转录；(2)与其他DNA结合因子诱导束缚转录；(3)通过膜相关受体刺激非基因组作用。研究[16]表明，肝脏ERα信号在雌激素对高脂饮食诱导的脂肪变性和胰岛素抵抗的保护作用中起关键作用,用腺病毒短发夹状核糖核酸沉默肝脏中ERα的表达已被证明显著增加高脂饲料喂养的C57BL/6雌性小鼠肝脏甘油三酯的积累。Guillaume等[17]研究表明，肝细胞ERα是预防NAFLD的一个有前景的靶点，并证明肝细胞选择性调节ERα可维持全身能量和葡萄糖的动态平衡。且有研究[18]显示,雌激素受体激动剂可能成为一种治疗NAFLD、NASH的新手段。为了解雌激素信号在预防雌性大鼠肝脏脂肪变性中的作用机制，研究[9]对喂饲高脂饲料的全ERα基因敲除小鼠(αERKO)、ERα结合结构域突变小鼠(KIKO)和肝脏特异性ERα基因敲除小鼠(LERKO)进行了分析,结果显示,喂食高脂饲料的αERKO和KIKO雌鼠的肝脏脂肪积累远大于喂食高脂饲料的对照组。相反，高脂饮食的LERKO雌鼠没有积聚过多的肝脏。研究表明ERα介导的非肝组织直接转录对于雌激素介导的预防雌性高脂饲料喂养的肝脏脂肪变性至关重要。目前仍不清楚哪些机制主要介导ERα依赖的肝脂肪变性保护作用。

3 雌激素信号通路在NAFLD中的相关作用机制

3.1 调节情绪及能量稳态 E2的水平降低与食欲亢进、能量消耗减少和体质量增加有关[19]。E2直接作用于中枢神经系统以调节能量平衡,ER在整个大脑中广泛表达，尤其是在下丘脑，例如弓形核、腹侧核和室旁核以及下丘脑视前区和外侧区。E2的厌食作用主要由其对弓形核的作用介导，而对棕色脂肪组织生热的作用则发生在腹侧核中[20]。González-García等[21]研究显示，雌二醇通过减轻下丘脑神经酰胺诱导的内质网应激调节能量平衡。E2下降同时会增加抑郁、焦虑的风险。情绪和代谢之间通常是并存的、双向的关系[22]。杏仁内侧核(Mea)富含内质网，调节内分泌、情绪和代谢应激反应，Estrada等[23]予以成年去卵巢雌性大鼠，双侧大脑植入E2或胆固醇微丸，结果显示E2-Mea分别减少去卵巢大鼠在旷场和强迫游泳试验中的焦虑样和抑郁样行为,同时预防去卵巢大鼠的摄食亢进、体质量增加、内脏脂肪增加和葡萄糖耐量减低。Mea可能是雌激素调节情绪和能量稳态的关键节点。

3.2 脂肪组织功能及分布 众所周知，男性和女性在脂肪分布及脂肪细胞特性方面存在固有差异。在杰克逊心脏研究[24]中，女性的皮下脂肪质量比男性高，而男性的内脏脂肪质量比女性高。许多流行病学研究已发现内脏脂肪增加与代谢综合征及NAFLD有关，而皮下脂肪组织对糖代谢紊乱和代谢综合征有保护作用。性激素强烈调节女性的脂肪环境，绝经相关的循环性激素水平的变化与脂肪分布有关，在绝经前，女性主要将脂肪沉积在皮下贮藏库中[25]。与腹部脂肪组织相比，臀部脂肪细胞对肾上腺素和去甲肾上腺素的脂解反应较低，并且释放的脂肪酸较少[6]。除了脂肪分布方面的差异外，在脂肪细胞生物学中也发现了差异。对健康男性及女性从皮下和内脏隔室中分离出的脂肪细胞进行比较显示，女性腹膜内脂肪细胞比皮下的脂肪细胞小20%～30%，而男性在这两个区域的脂肪细胞大小相似[26]。较大的脂肪细胞具有较高的脂解速率，与胰岛素抵抗相关，并且具有促炎性脂肪因子的表达增加，提示雌激素可通过脂肪细胞大小改善代谢。

3.3 炎症反应 在NAFLD动物模型中，炎性趋化因子、细胞因子的产生也因性别不同而不同，男性受试者巨噬细胞产生的趋化因子CXCL10和致炎细胞因子TNFα、IL-1β、IL-6的产量较高，而女性受试者巨噬细胞产生的抗炎前列腺素含量较高[27]。雄性免疫细胞中Toll样受体(TLR)4的表达高于雌性，TLR4增加促炎症和促纤维化细胞因子IL-1β，从而导致IL-6升高[28]。雌激素抑制雌性动物的IL-6的产生，从而减少肝损伤。

3.4 胰岛素抵抗 雄性CYP19基因的失活突变，致使缺乏循环的雌激素，导致胰岛素抵抗、葡萄糖耐受，甚至2型糖尿病，这些变化可以通过雌激素治疗来逆转[29]。E2可促进肝脏线粒体的生物发生和功能。饮食诱导的肥胖和脂肪酸过剩促进肝脏线粒体功能障碍，引发氧化应激和JNK的激活，而JNK与胰岛素抵抗和脂肪变性的发生有关[30]。研究[31]用对照饲料和高脂饲料喂养的Wistar大鼠(n=7)进行体内实验，用棕榈酸酯和E2处理HepG2细胞24 h后进行体外实验，结果显示喂食高脂饲料的雄性大鼠与雌性大鼠相比，表现为糖尿病前期状态，有更严重的全身和肝脏胰岛素抵抗，以及更高的肝脏脂质含量；高脂饮食后，雄性大鼠的JNK活性显著升高，与线粒体功能障碍、氧化应激平行；与此一致的是，在棕榈酸酯暴露的HepG2细胞中，E2处理阻止了JNK激活、胰岛素抵抗和脂肪酸积累。上述研究表明E2可通过下调JNK活性及改善线粒体功能来缓解胰岛素抵抗。在多个啮齿类动物模型中，卵巢切除会影响胰岛素的分泌,并且会加重小鼠胰岛β细胞的功能恶化，甚至导致β细胞衰竭[29]。同时在绝经后妇女的研究[32]中显示了E2保护绝经前妇女胰岛β细胞功能和胰岛素分泌功能。骨骼肌质量也是影响胰岛素敏感性的重要因素，而雌激素缺乏会使骨骼肌重量减少及骨骼肌对葡萄糖的摄取减少致使胰岛素敏感性降低[33]。雌激素可通过直接作用于肝脏、骨骼肌、脂肪组织中的ER以改善胰岛素敏感性，同时可保护胰岛β细胞功能及改善胰岛素分泌。

3.5 肝脂蓄积 肝脏脂肪堆积是由于脂质储存和脂质去除之间的不平衡造成的[34]。PPARγ和甾醇调节元件结合蛋白1C(sterol regulatory element binding protein 1C，SREBP1c)水平的升高均与肝脏脂肪变性的发展相关，与雌性大鼠相比，对照组和饲喂高脂饲料的雄性大鼠PPARγ及SREBP1c的水平更高[35-36]。相反，已知能促进脂肪酸氧化的PPARα只在雌性大鼠喂食高脂饮食后增加[37]。肝脏脂肪变性指数SREBP1c/PPARα比值在雌性大鼠显著低于雄性大鼠，与雄性大鼠相比，雌性大鼠表现出更高的肝脏脂肪酸氧化速率的转录因子，保护雌性大鼠免受肝脏中过度脂质积累的影响[38]。脂滴也是参与肝脏脂质代谢的关键成分之一。脂滴包被蛋白Perilipin家族在脂肪代谢中起重要作用。脂滴包衣蛋白Perilipin(Plin2)广泛表达于多种组织中，能促进细胞内脂质的积累。李凤娟等[39]发现雌激素可以降低肝细胞中Plin2蛋白的表达水平，减少脂质沉积。

3.6 肠道微生物 肠道微生物群具有显著影响宿主代谢的能力，包括对能量的获取和储存。肠道微生物区系通过肠道中的法尼醇X受体信号调节肠-肝轴，释放成纤维细胞生长因子15/19，从而调节胆汁酸的合成和糖脂代谢[40-41]。最近的临床研究[42-43]表明，肠道微生物区系中存在性别差异和绝经状态差异，这可能解释了在NAFLD和肥胖患者中观察到的性别差异。Acharya等[44]研究探讨雌激素对去卵巢的肥胖及杂合子小鼠肠道菌群的调节作用，这些小鼠喂食E2或载体植入的高脂饮食。结果显示E2可减轻两种基因型小鼠的体质量。E2治疗组肠道微生物多样性降低。但是关于分类群，E2与S24-7家族的丰度增加有关。这表明雌激素改变了高脂饮食喂养的雌性小鼠的肠道微生物区系。同时由于雌激素可减少食物摄取，E2也可能通过改变营养供应来影响肠道菌群。

3.7 肝脏免疫 受损肝细胞的固有免疫反应是NASH发病机制中的关键组成部分，因为受损的肝细胞会导致促进重塑和纤维化的炎症反应。Kupffer细胞及中性粒细胞是参与肝脏固有免疫反应的关键细胞。大多数免疫细胞表达多种性激素受体，它们以性别特异性的方式驱动免疫反应。高脂饮食只在雄性小鼠中诱导脂肪性肝炎和炎症体激活[45]。雌性小鼠的Kupffer细胞比雄性小鼠的巨噬细胞表达更高水平的TLR相关转录因子髓系分化因子88，更高的p38丝裂原活化蛋白激酶磷酸化，因此在脂多糖攻击后比雄性小鼠的巨噬细胞表达更高水平的TLR4。动物模型表明，来自雄性小鼠的先天免疫细胞以促进肝脏炎症和纤维化的方式被激活，而来自雌性小鼠的巨噬细胞表现出调节的或更具保护性的抗纤维化表型[27]。

4 小结与展望

NAFLD目前仍然缺乏有效的药物治疗,生活方式干预(包括减少卡路里摄入量和运动)仍然是最佳的治疗策略。随着对雌激素及其受体与NAFLD之间机制的了解，发现雌激素及雌激素受体激动剂治疗可以预防肝脏脂肪变性和NAFLD的发生，但其不良的副作用限制了其益处。充分认识性别差异及雌激素信号通路在NAFLD发生发展中作用的靶点和机制,可以为NAFLD的治疗及预防提供新的方向。

作者贡献声明：彭娟负责收集、阅读、筛选文献，撰写论文；李良平负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。