非酒精性脂肪性肝病的血清学诊断研究进展

Research Advances in the Serological Diagnosis of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease

摘要: 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已成为全球最普遍的慢性肝病，不仅增加肝硬化和肝癌风险，还与心血管疾病等并发症有关联，对患者健康和经济造成重大负担。因此，NAFLD的早期诊断和干预至关重要，以防疾病恶化。本文探讨了血清学指标在NAFLD非侵入性诊断中的应用，旨在提高诊断的准确性和病情监测，以期更好地了解和管理NAFLD。

Abstract: Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) has become the most common chronic liver disease worldwide. In addition to increasing the risk of cirrhosis and liver cancer, NAFLD is also associated with cardiovascular disease, which is a significant health and economic burden for patients. Therefore, early diagnosis and intervention of NAFLD are crucial to prevent disease progression. In this paper, we discuss the application of serological indicators in the non-invasive diagnosis of NAFLD with the aim of improving the accuracy of diagnosis and monitoring of the disease and providing a scientific basis for the management and understanding of NAFLD.

1. 引言

非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一种以肝细胞内脂肪异常积聚为主要特征的疾病，不包括由酒精、病毒、药物或化学物质等引起的情况。NAFLD发生发展的潜在机制是复杂和多因素的。先前较为认可的是“二次打击学说”，即以胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)为中心的“第一次打击”，进而脂肪细胞经历损伤、炎症、纤维化等一系列病理变化，引起氧化应激和脂质过氧化形成“第二次打击”。现今，“多次打击”理论被广泛接受，它与“二次打击学说”相结合，包括氧化应激、内质网应激和脂毒性等多种因素[1]。2020年，国际专家提议将非酒精性脂肪性肝病改名为代谢相关性脂肪性肝病。2023年，美国肝脏疾病学会等建议更名为代谢功能障碍相关性脂肪性肝病。经过讨论，两种名称均被译为“代谢相关脂肪性肝病”，并在2024年更新了相关防治指南，强调诊疗需结合我国实际情况[2]。NAFLD可有单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)、NASH相关肝纤维化和肝硬化甚至发展成肝细胞癌等不同疾病阶段。其中NASH是NAFLD的进行性形式，其肝纤维化、肝硬化、肝癌的发生率明显高于单纯脂肪变性。因此早期诊断NAFLD及监测疾病的进展，预防NAFH向更严重疾病发展具有重要意义。尽管肝活检是诊断NASH及肝纤维化的“金标准”，但因其侵入性、取样误差和并发症限制了其应用。近年来，血清学指标因其非侵入性、操作简便及可重复性高等优点在无创诊断NAFLD方面受到广泛关注。故充分了解诊断NAFLD相关的血清学指标，可以更好地诊治和管理这一疾病。现就常见血清学指标在非酒精性脂肪性肝病无创诊断中的应用和进展做一综述。

2. 细胞角蛋白18 (Cytokeratin 18, CK18)

CK18是肝细胞内主要骨架蛋白，当肝细胞凋亡或死亡时，CK18会被释放到血液中，因此血清CK18水平可以视为肝细胞损伤和死亡的指标。研究结果表明，与非NASH相比，NASH患者的CK18水平明显更高，可作为诊断NASH的检测指标[3]。一些研究者为了提高CK18的敏感性，采用了将其与其他生物学指标结合起来诊断的方法。其中有研究将CK18与胰岛素抵抗的稳态模型评估(hoMa)和AST联合组成了一种联合的血液检测方法——MACK-3，并表明MACK-3诊断活动性NASH的AUROC为0.81，灵敏度为84.2%、特异性为81.4%。这说明MACK-3作为活动性NASH和纤维化NASH的非侵入性测试是有希望的，并且可能有助于识别需要更积极干预的患者[4]。除上述研究外还有人将尿酸、脂联素、视黄醇结合蛋白4、成纤维细胞生长因子-21等与CK18联合，旨在最大程度上提高识别NAFLD及NASH患者的诊断性能[5]-[7]。总之，这些研究为了解NAFLD的非侵入性诊断和评估NAFLD严重程度方面的潜在益处提供了宝贵的见解。然而CK18诊断NASH的临界值不是非常明确，未来应进一步采取多中心联合研究、长期随访研究、结合其他生物标志物研究以及动态监测个体变化等方式来推断合适的诊断和评估病情变化的临界值。

3. 炎症因子

非酒精性脂肪肝是一种慢性炎症反应，炎症因子如：肿瘤坏死因子-α (tumornecrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素6 (interleukin 6, IL-6)、C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)等在NAFLD的发生和进展中起着重要作用。一项Meta分析结果显示，CRP、IL-6、TNF-α的增加与NAFLD风险的增加呈正相关，并且C反应蛋白和TNF-α与NASH和肝纤维化显著相关[8]。另外，寿岚等人同样指出，炎症因子TNF-a能在一定程度上反映出目前疾病情况及肝脏损伤程度[9]。理应加强降低血清炎症因子水平，从而控制并减少非酒精性脂肪肝的发生、改善病情进展。上述炎症因子在NAFLD的诊断方面表现出了一定的价值。然而，当炎症发生在身体的其他器官和组织中时，这些炎症因子也会发生变化。因此需要进一步的研究来确定其准确性和敏感性。

4. 脂肪因子

除了作为脂肪储存场所外，脂肪组织还分泌脂肪因子，参与能量平衡、脂肪细胞分化和胰岛素敏感性，并通过分泌促炎和抗炎分子以及激活代谢和免疫信号来调节炎症。瘦素、脂联素和成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor-21, FGF-21)是脂肪因子中的代表性因子，它们在NASH的发病机制和进展中起着关键作用。一项荟萃分析[10]证明，瘦素具有抗脂肪变性作用。分析显示，与对照组相比，单纯性脂肪变性和NASH患者血清瘦素水平更高，高瘦素浓度与NAFLD严重程度增加有关。一项孟德尔随机化研究调查了瘦素在NAFLD中的因果作用，表明瘦素在疾病发展中具有保护作用[11]。此外，研究表明，NAFLD患者的脂联素水平与肝脏脂肪变性、坏死性炎症和纤维化的严重程度呈负相关。这表明低脂联素水平可能在NAFLD的疾病进展过程中发挥重要作用[12]。FGF-21作为FGFs 家族中的主要成员，主要在肝脏内合成。一项荟萃分析显示[13]，在NASH诊断中，FGF-21与NASH有显著相关性，但诊断灵敏度和特异性分别仅为62%和78%，而当FGF-21与CK-18等其他血清标志物联合应用时，灵敏度和特异性分别达到92%和85%，提示FGF-21在NASH诊断中具有一定价值。近期，为探究FGF21类似物是否改善NAFLD斑马鱼模型的疾病指征，及其对NAFLD斑马鱼模型的治疗效果芈肖肖等人展开了一项研究。研究证明了NAFLD斑马鱼的FGF21表达量明显增高，并在NAFLD斑马鱼模型中外源加入FGF21类似物后发现，NAFLD斑马鱼的体长、体质量、甘油三酯水平、脂质生成因子、炎症相关因子、内质网应激相关基因表达均降低，肝脏脂肪大泡和小泡减轻。明确了FGF21类似物可以改善非酒精性脂肪性肝病斑马鱼模型的疾病指征[14]。因此，脂肪因子在NAFLD的发病机制和进展中起着关键作用。对其展开进一步研究可能为NAFLD的管理和治疗提供有价值的见解。

5. 维生素D

众所周知，维生素D缺乏会引起钙和磷紊乱，导致骨折和佝偻病等。然而越来越多的研究发现，维生素D除了上述疾病之外，还直接或间接地在代谢疾病、免疫系统疾病和心血管疾病中发挥着重要作用[15]。肝脏与维生素D关系密切，维生素D不足或缺乏在慢性肝病患者中很常见。目前国内和国际上对维生素D与NAFLD的相关研究甚多，但它们也存在争议。国内研究发现，随着血清25(OH)维生素D水平降低，肝脏脂肪含量升高，两者呈负相关[16]。根据韩国的一项横断面研究结果，保持足够的血清维生素D水平可能有助于降低老年人患NAFLD的风险[17]。相比之下，另一项横断面研究表明[18]，BMI、糖尿病和甘油三酯水平与NAFLD显著相关，但与维生素D水平无关。另外，Zhang等[19]人从英国生物样本库中进行了一项双样本双向孟德尔随机化研究，分析非酒精性脂肪性肝病和维生素D的关联，结果显示，该研究在一个大型欧洲队列中未发现血清25(OH)D水平与NAFLD之间存在关联的证据。这些研究结果相互矛盾，可能是研究对象与方法的差异，以及混杂因素所致。不同的研究，可能会聚焦于不同年龄、性别、种族的人群，而这些因素均会对维生素D的代谢、NAFLD的发展产生作用，从而干扰维生素D水平与NAFLD之间的关系。同时，检测方法在准确性、敏感性上的差别，会使测得的维生素D水平出现偏差，最终影响研究结论。此外，生活方式、药物使用等混杂因素，同样会造成研究结果的不一致。尽管维生素D与NAFLD的关系存在这些不一致性，但它仍可作为一种辅助诊断手段。未来的研究和临床实践需要综合考虑上述因素，并采用更精确和统一的研究方法，以便更准确地揭示维生素D与NAFLD之间的关系，为NAFLD的预防和治疗提供新的思路。

6. 血清铁蛋白

血清铁蛋白(serum ferritin, SF)是由肝脏合成分泌的一种储铁的蛋白，也是反映机体铁负荷的重要指标。研究发现[20]，与健康对照组相比NAFLD组的SF水平明显升高，SF与NAFLD肝脏脂肪含量呈正相关。认为SF除预测NAFLD患病风险外，还可作为非酒精性脂肪性肝病诊断的重要指标。此外，曹宇萌等[21]人进行的一项meta分析显示，NAFLD患者体内血清铁蛋白和血清铁含量出现明显升高。与单纯性脂肪肝患者相比，NASH患者血清铁蛋白含量较高，且随着病理改变越严重，血清铁蛋白含量越高。然而，血清铁蛋白的升高还需要考虑其他更常见的原因，即炎症的存在，因为铁蛋白是一种急性期蛋白质，并且它也可以在全身炎症的情况下诱导。因此，血清铁蛋白在NAFLD中的作用机制值得进一步研究及临床验证。

7. MicroRNA

近年来，miRNA作为NAFLD新兴的非侵入性生物标志物得到越来越多的关注，也为全球NAFLD患者提供了新的诊断及治疗策略。研究认为[22]，miRNA与脂质代谢、胰岛素抵抗、维生素D等的调控密切相关，这表明miRNA在NAFLD发病和进展过程中有着重要作用。Xin S等[23]人评估了miR-34a、miR-122和miR-99a这三种miRNA作为NAFLD、NASH、NAFL血清学生物标志物的诊断效果。他们发现，总体而言，血清miRNA对NASH的诊断效果优于NAFLD，并且在区分NASH和NAFL方面具有很高的准确性。最近的一项荟萃分析[24]结果提示，miR122、miR34a、miR21和miR132在NAFLD患者血清中上调，其中miR122会随疾病严重程度升高而升高，并认为这些miRNA可能通过影响胆固醇代谢在NAFLD的发生发展中发挥作用。

8. 可溶性CUB结构域蛋白1 (sCDCP1)

CDCP1是一种跨膜糖蛋白，它具有3个细胞外结构域，sCDCP1是通过蛋白酶如尿激酶、组织纤溶酶原激活剂和纤溶酶从CDCP1的胞外域切割的末端片段[25]。有基础研究已经确定血清sCDCP1是与NAFLD患者的肝脂肪沉积和肝酶密切相关的肝脂肪变性的可靠生物标志物[26]。一项多中心研究认为，sCDCP1是鉴别NASH的最有力的生物标志物，观察到血清sCDCP1在NASH患者中显著升高，并与NASH的小叶炎症、气球样变和纤维化密切相关。其诊断NASH的AUROC为0.838，优于CK18和其他非侵入性检测。此外，研究者为了进一步提高sCDCP1对NASH的诊断性能，将sCDCP1与糖尿病、AST和性别相结合建立了C-DAG模型，准确排除了NASH和NASH纤维化[27]。因此，sCDCP1可用于NASH的筛查和早期诊断，可避免低风险患者不必要的肝活检。但NASH的sCDCP1和C-DAG模型仅在相对肥胖的病态肥胖个体中开发和验证，有必要进行进一步研究，以验证sCDCP1和C-DAG对诊断NASH的准确性。

9. 展望

在过去的几年中，血清标志物在NAFLD的诊断和疾病监测中展现出了巨大的潜力和广阔的应用前景，但它们都不是肝脏特异性的，结果可能会受其他疾病的影响，需要对结果进行批判性分析。尽管如此，需要强调的是，联合多个血清标志物可以提升其诊断效果。因此，进一步深入研究这些标志物的生物学特性及其在NAFLD中的变化规律，并在现有的研究基础上结合人工智能或影像学等方法建立更高效的诊断模型。有望提高NAFLD的早期诊断、疾病监测和疗效评估的精确性和便捷性。随着相关研究的不断深入，未来NAFLD的管理将更加依赖这些非侵入性生物标志物，从而实现个性化、精准化的医疗。

NOTES

^*通讯作者。