中医药通过调控瘦素相关通路改善非酒精性脂肪性肝病的研究进展

Research Progress in Traditional Chinese Medicine to Improve Nonalcoholic Fatty Liver Disease by Regulating Leptin-Related Pathways

摘要: 非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一种代谢应激性的肝脏损伤疾病，近年来随着肥胖及其相关代谢综合征的流行而增加。瘦素是调控生物体能量平衡及体重的重要脂肪因子，瘦素功能与肝脏糖脂代谢密切相关，在NAFLD疾病的进展中起重要的作用。大量研究报道中医药在NAFLD的治疗中具有多成分、多途径、多靶点的作用，但具体作用机制不明。故该文综述了瘦素相关通路与NAFLD的关系，以及中医药(单味中药、中药单体及中医复方)通过调控瘦素相关通路来防治NAFLD的作用机制，以期为临床应用中医药调控瘦素相关通路来治疗NAFLD提供参考。

Abstract: Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a metabolic stress liver injury disease. In recent years, it has increased with the prevalence of obesity and its related metabolic syndrome. Leptin is an important fat factor that regulates the energy balance and body weight of organisms, and leptin function is closely related to liver glycolipid metabolism, which plays an important role in the progression of NAFLD disease. A large number of studies have reported that traditional Chinese medicine has multi-component, multi-pathway and multi-target effects in the treatment of NAFLD, but the specific mechanism of action is unknown. Therefore, this article reviews the relationship between leptin-related pathways and NAFLD, and the mechanism of action of traditional Chinese medicine (single flavor Chinese medicine, Chinese medicine monomer and traditional Chinese medicine compound) in the prevention and treatment of NAFLD by regulating leptin-related pathways, in order to provide a reference for the clinical application of Chinese medicine to regulate leptin-related pathways to treat NAFLD.

1. 引言

随着生活方式的快速转换，国内非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)的患病率日益增加，已成为一个主要的公共卫生问题。全国NAFLD患病率为29.2%，在对16项观察性前瞻性和回顾性研究进行的一项荟萃分析中，NAFLD患者发生致死性和非致死性心血管事件的风险高出64%，更多研究表明，NAFLD与肝外肿瘤，糖尿病，心血管疾病和代谢综合征的发病率呈正相关[1]。非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指除外酒精、病毒感染及其他明确病因所致的以肝实质细胞脂肪变性和脂肪贮积为主要特征的临床病理综合征[2]。NAFLD包括单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化和肝细胞癌[3]。该病病理机制尚未完全阐明，NAFLD的特定药物治疗仍在进行临床试验，中医药因其多成分、多途径、多靶点发挥干预疾病的作用特点，在治疗NAFLD方面有显著优势，近年来，中医药联合现代药理学研究方法，开展了很多分子信号通路治疗NAFLD的中医药基础和临床研究，取得了良好的效果。

2. 瘦素分子通路与NAFLD

瘦素(leptin, LEP)是一种16kda的蛋白质，是第一个被描述的脂肪组织分泌激素(脂肪因子)，以自由形式存在于血液循环中或与蛋白质结合。瘦素表达受胰岛素、糖皮质激素及自身的调控，循环瘦素水平量与体脂量成正比，并随着营养状态的变化而波动[4]。研究表明血清瘦素是肝脏脂肪变性严重度的独立预示因子，高瘦素水平和瘦素抵抗，可以提高胰岛素水平、促进胰岛素抵抗，并影响肝细胞的信号传递通路，增加肝细胞内脂肪酸含量，最终引起脂肪肝，且可促进肝纤维化的发生和发展[5]。

目前已经发现一些经典的瘦素介导的信号传导通路，如JAK2/STAT3 (STAT5)信号传导通路、SHP2/MAPK/ERK传导通路、IRS/P13K传导通路及AMPK/ACC等通路，这些通路与NAFLD发病密切相关[6]。

2.1. LepRb/JAK2/STAT3 (STAT5)通路与NAFLD

LEP与LepRb结合并激活细胞质蛋白酪氨酸激酶2 (JAK2)，JAK2磷酸化LepRb的Tyr985、Tyr1077和Tyr1138位点[7]。随后磷酸化的3个位点分别与下游分子结合，激活JAK2/STAT3、JAK2/STAT5。JAK2/STAT3是最主要的瘦素信号传导通路，被激活后，进入细胞核发挥转录调控作用。结合于POMC与AgRP启动子，上调POMC表达，下调AgRP与NPY表达，以减少肝细胞葡萄糖分解，增加能量消耗。研究发现，敲除STAT3的小鼠，POMC表达减少，AgRP与NPY表达增多，导致摄食过量、脂肪增多导致肥胖。JAK2/STAT5通路也有助于瘦素的抗肥胖作用，切断小鼠下丘脑中的STAT5通路会导致小鼠食欲增大和脂肪堆积，而激活下丘脑中的STAT5则会抑制小鼠的食欲[8]。流行病学调查发现肥胖人群中NAFLD高发，其原因在于肝脏在脂肪和葡萄糖能量代谢调节紊乱，导致多余脂肪在肝脏沉积，说明瘦素可以通过抗肥胖作用而减少NAFLD的发病率。STAT3在调节细胞存活和增殖的许多方面具有积极作用。然而，当其持续激活时，会导致各种病理表现[9] [10]。研究表明，STAT3的持续激活在肝纤维化形成中起着至关重要的作用，越来越多的证据也证实，NAFLD中的STAT3是控制NAFLD诱导的肝脏炎症和纤维化的重要抗炎信号。肝细胞JAK2/STAT5传导通路异常，也可导致肝细胞内脂肪酸含量增加，最终引起脂肪肝，且可促进肝纤维化的发生和发展[11]。这些数据为靶向改善脂肪肝提供了理论依据。

2.2. LepRb/SHP2/MAPK/ERK通路与NAFLD

LepRb/SHP2/MAPK/ERK信号通路参与瘦素的正向调控，抑制食欲、降低体重、增加能量消耗，维持瘦素敏感性。瘦素与瘦素受体结合后使SHP2在JAK2的作用下实现磷酸化活化，并激活MAPK，随之使上游信号分子促分裂原活化的胞外信号调节激酶(ERK)激活，活化的ERK入核，转录并翻译POMC蛋白，激活下丘脑中的POMC神经元，发挥瘦素控制食欲的生理效应[12]。研究表明，抑制SHP2/ERK通路可减少小鼠食物的摄入以及刺激小鼠棕色脂肪组织(BAT)产热的能力，表明SHP2/ERK通路参与了瘦素的抗肥胖和产热作用[13]。大脑中SHP2基因的缺失会导致小鼠早发性肥胖，消融DKO小鼠肝细胞中的Shp2和Pten可诱导早发型非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，并促进肝肿瘤启动细胞的生成。小鼠Shp2的额外去除会在年轻时引起肝脏炎症、损伤和纤维化[14]。这表明SHP2通路在介导瘦素的抗肥胖及抗NAFLD中有很重要的作用。

2.3. LepRb/IRS/P13K通路与NAFLD

PI3K通过蛋白激酶B(Akt)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、叉头状转录因子O1 (FoxO1)、离子通道及磷酸二酯酶3B/环腺苷酸(PDE3B/cAMP)三种子通路发挥调节能量代谢的作用[15]。

2.3.1. LepRb/IRS/P13K/Akt/mTOR通路与NAFLD

LepRb/IRS/P13K/Akt/mTOR信号通路参与瘦素的正向调控，mTOR信号通路是Akt信号通路下游的关键蛋白，Akt可直接或间接以磷酸化的形式激活mTOR，激活的mTOR又可激活p70S6K、STAT3、真核启动因子4E-BP1及S6K1等重要的效应分子，从而发挥调控细胞各项生命活动的作用。瘦素对NAFLD实验模型似乎具有双重作用，在疾病的初始阶段，它可以防止肝脏脂肪变性，但当疾病持续或进展时，它可能作为炎症和纤维形成因子NAFLD [16]，研究表明，大鼠脑内给药mTORC1抑制剂，导致小鼠摄食过量，引发代谢类疾病，相反，大鼠脑内给药l-亮氨酸，能激活下丘脑mTORC1，减少大鼠食物摄入和体重[17]。然而过度激活mTOR可能会促进肝纤维化，研究表明，在重组瘦素饲粮喂养的小鼠中，Kupffer细胞中CD14 (一种识别细菌脂多糖的内毒素受体)的上调导致肝脏炎症和纤维化进展，但在对照组小鼠中没有[18]。也有研究证实，PI3K/AKT/mTOR通路是构成肝纤维化的关键通路之一，不但会促进肝星状细胞和成纤维细胞的活化，还会促进细胞外基质的积累，从而促进肝纤维化进程[19] [20]。

2.3.2. LepRb/IRS/P13K/Akt/FoxO1通路与NAFLD

LepRb/IRS/P13K/Akt/FoxO1信号通路参与瘦素的负向调控，调节糖脂代谢参与非酒精性脂肪肝病的形成。瘦素与下丘脑胰岛素受体结合后激活PI3K通路，激活胰岛素受体底物(IRS)，使下游PI3K/AKT信号通路活化，下游转录因子FoxO1磷酸化而致其由细胞核转移至细胞质，从而阻断下游糖异生基因的转录调控，减少肝脏糖异生[21]，使得肝葡萄糖产生增多，血糖升高，这种胰岛素抵抗可能与非酒精性脂肪肝病有关，最终形成肝纤维化。研究表明，限制肥胖小鼠高脂饮食，可能通过激活AKT/FOXO1信号通路改善氧化应激状态，而增加肝脏胰岛素敏感性[22]。瘦素水平的上升加重胰岛素抵抗，肝细胞内信号传导异常，导致脂肪酸含量增加，从而促进肝脏的脂肪变。还可上调脂肪生成转录因子和具有激活纤维化作用的细胞因子，导致肝脏发生脂肪变性和纤维化。

2.3.3. LepRb/IRS/P13K/PDE3B/cAMP通路与NAFLD

LepRb/IRS/P13K/PDE3B/cAMP信号转导通路是下丘脑瘦素信号转导的重要途径。激活的PI3K可活化磷酸二酯酶-3B (PDE3B)，增加了cAMP的水解程度，从而降低AgRp/NPY神经元的兴奋性，减少机体食物摄入量及体重，脂肪组织中PDE3B表达增加可能导致游离脂肪酸释放减少，降低胰岛素抵抗[12]。有研究表明，肝甘油三酯和胆固醇的积累和胰岛素抵抗与NAFLD [23]的发病有关，肝脏PDE3B在甘油三酯、胆固醇和葡萄糖代谢中发挥关键作用，肝脏中PDE3B表达的减少，cAMP水平升高，能抑制肝脏甘油三酯积累和胰岛素抵抗[24] [25]。故调节肝脏和脂肪组织中PDE3B的cAMP依赖性表达平衡，与改善肝脏脂肪变性和胰岛素抵抗密切有关。

2.4. LepRb/AMPK/ACC通路与NAFLD

LepRb/AMPK/ACC信号通路也是瘦素的传导途径之一。AMPK是AMP依赖的蛋白激酶，是生物能量代谢调节的关键分子，在下丘脑，瘦素通过抑制腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)使乙酰辅酶a羧化酶(ACC)活性增高，降低摄食量和体重。相反，在肝脏中，p-AMPK可以磷酸化ACC，使ACC失去活性[26]，加速细胞脂质分解，降低肝细胞脂质沉积，抑制脂肪酸与胆固醇合成，从而减轻肝脏脂肪变性，提高胰岛素敏感性，改善脂代谢紊乱。

3. 中医药通过调节瘦素相关通路改善NAFLD的作用机制

中医药针对瘦素相关信号通路中的某些环节进行干预，可以调节组织细胞蛋白的表达水平，可能成为NAFLD疾病有效的靶向治疗方法。

3.1. 中医药通过JAK2/STAT3 (STAT5)通路改善NAFLD的作用机制

NAFLD中的STAT3是控制NAFLD诱导的肝脏炎症和纤维化的重要抗炎信号，阻断JAK2和STAT3磷酸化可减轻肝细胞脂肪变性。有动物实验研究称，水飞蓟素[27]可能通过抑制JAK2/STAT3信号通路的激活，抑制老年NAFLD大鼠肝细胞的过度增殖，从而达到对NAFLD患者的肝脏保护作用。马东晓等[28]研究发现芹菜素可能通过抑制JAK2/STAT3介导的信号通路蛋白的表达，改善肝脏脂肪病变。黄谨等[29]实验发现鬼箭羽提取物能对JAK2的活化造成抑制，造成细胞核转运间接抑制，使胶原表达和分泌也随之出现明显下降，使络氨酸位点结合减少，最终抑制肝纤维化过程。

此外，王卓媛等[30]提出补气消脂方可作用于STAT3靶基因，调节细胞凋亡，中间代谢和免疫反应，在肝脏发病调节中起重要作用。徐拥建[31]等提出参苓白术散可能通过抑制肝组织STAT3蛋白磷酸化，减轻肝脏脂质蓄积及炎症反应，发挥防治NAFLD的作用。喻松仁等[32]表明温胆汤具有良好的降脂作用，可能通过调节JAK2/STAT3信号通路而调控机体瘦素水平，从而纠正机体代谢异常。郑培永等[33]表明强肝胶囊对NAFLD大鼠肝脏脂质和炎症有较好的治疗作用，其可能机制是通过改善瘦素抵抗，增加肝脏瘦素受体mRNA表达及P-JAK2、P-STAT3蛋白水平而完成的(表1)。

Table 1. Traditional Chinese medicine improves the mechanism of NAFLD by regulating leptin related pathway

表1. 中医药通过调节瘦素相关通路改善NAFLD的作用机制

中医药种类	中医药名称	研究类型	作用靶点
中药单体或单位中药	水飞蓟素	NAFLD小鼠模型	抑制JAK2/STAT3信号通路，抑制肝细胞过度增殖
	芹菜素	NAFLD小鼠模型	抑制JAK2/STAT3信号通路，改善肝脏脂肪病变
	鬼箭羽	NAFLD小鼠模型	抑制JAK2活化，抑制肝纤维化进展
中药复方	补气消脂方	网络药理学分子对接技术	作用于STAT3调节肝细胞凋亡，中间代谢和免疫炎症反应
	参苓白术散	NAFLD小鼠模型	可能通过抑制肝组织STAT3蛋白磷酸化，减轻肝脏脂质蓄积及炎症反应
	温胆汤	肥胖大鼠模型	温胆汤具有良好的降脂作用，可能通过调节JAK2/STAT3信号通路而调控机体瘦素水平，从而纠正机体代谢异常
	强肝胶囊	NAFLD小鼠模型	改善瘦素抵抗，增加肝脏瘦素受体mRNA表达及P-JAK2、P-STAT3蛋白水平

3.2. 中医药通过LepRb/SHP2/MAPK/ERK通路改善NAFLD的作用机制

ERK信号通路是MAPK信号通路中最经典的信号通路。郑琳颖等[34]表明白芍总苷下调肝脏组织ERKI/2、TLR4、TLR9蛋白的表达，拮抗胰岛素抵抗，纠正血糖血脂代谢异常，从而改善或延缓NAFLD的病变进程。廖媛等[35]研究表明脂必泰可通过下调TLR4、P-ERK1/2蛋白的表达，影响MAPK-ERK-TLRs通路而抑制炎症信号通路的转导，降低血脂水平，同时拮抗胰岛素抵抗，改善肝脏空泡变性，减轻肝纤维化程度，减轻肝脏炎症反应而起到保护肝脏的作用(表2)。

Table 2. Traditional Chinese medicine improves the mechanism of NAFLD through LepRb/SHP2/MAPK/ERK pathway

表2. 中医药通过LepRb/SHP2/MAPK/ERK通路改善NAFLD的作用机制

中医药种类	中医药名称	研究类型	作用靶点
中药单体或单位中药	白芍总苷	肥胖大鼠模型	下调肝脏组织ERKI/2蛋白的表达，拮抗胰岛素抵抗， 纠正血糖血脂代谢异常，延缓NAFLD病程。
中药复方	脂必泰	NAFLD小鼠模型	影响MAPK-ERK-TLRs通路而抑制炎症信号通路的转导， 阻止炎症的进展，拮抗胰岛素抵抗，改善肝脏空泡变性， 减轻肝纤维化程度。

3.3. 中医药通过LepRb/IRS/P13K通路改善NAFLD的作用机制

中医药可通过LepRb/IRS/P13K通路发挥抗NAFLD作用。孙瑞芳等表明[36]黄连素调控PI3K/AKT信号通路，抑制IL-21/IL-21R介导的成纤维样滑膜细胞的炎性增殖，抑制肝纤维化的发展。张恒等表明[37]益母草苷可以显著减轻高脂小鼠的体重，改善胰岛素抵抗，降低高脂小鼠血清TG、TC、LDL-C以及LDL-C/HDL-C水平，保护肝损伤。

徐拥建等研究发现[38]参苓白术散可能通过抑制肝细胞内mTOR通路相关的mRNA及蛋白的表达，从而能够改善高脂饮食诱导的NAFLD大鼠脂肪代谢紊乱、减轻肝脏脂质蓄积以及炎症反应。孙瑞芳等研究表明[36]化浊抗纤保肝汤活性成分可能通过抑制PI3K/AKT/mTOR通路抑制成纤维细胞的增殖，并减少细胞外胶原蛋白的累积，降低炎性反应，从而缓解纤维化。曾勇等研究发现[39]祛痰活血方通过抑制IRS-PI3K-AKT-mTOR信号通路，降低非酒精性脂肪性肝病大鼠模型肝脏组织中IRS-1、p-PI3K、p-AKT、mTORC1蛋白表达，改善NAFLD大鼠胰岛素抵抗，调节糖脂代谢，改善NAFLD大鼠肝脏脂肪变程度。王卓媛等基于网络分子药理学对接技术提出[30]补气消脂方通过抑制AKT信号通路可降低NAFLD患者的肝组织脂肪变性程度，从而使肝脏炎症状况改善。谯明等研究表明清热卡森颗粒[40]可通过活化PI3K-AKT信号通路，调节细胞及蛋白基因表达，抑制脂肪肝的发生与发展。魏爽等研究表明[41]黄芪–葛根药通过调控P13K/Akt/FoxO1信号通路，降低G6Pase、PEPCK的表达，抑制糖异生作用，调节糖脂代谢，修复肝损伤。Guo，C.H.等研究证明[24] BNG-1方可介导PDE3B表达的改变以及氧化应激和炎症的减少，改善NAFLD小鼠模型的胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性，降低小鼠肝脏中总胆固醇和甘油三酯的浓度(表3)。

Table 3. Traditional Chinese medicine improves the mechanism of NAFLD through the LepRb/IRS/P13K pathway

表3. 中医药通过LepRb/IRS/P13K通路改善NAFLD的作用机制

中医药种类	中医药名称	研究类型	作用靶点
中药单体或 单位中药	黄连素	NAFLD小鼠模型	调控PI3K/AKT信号通路抑制IL-21/IL-21R介导的成纤维样滑膜细胞的炎性增殖。
	益母草苷	NAFLD小鼠模型	抑制mTOR磷酸化减少肝脏脂质蓄积，从而改善肝脏脂肪变性。
中药复方	参苓白术散	NAFLD小鼠模型	通过P13K/Akt/mTOR信号通路抑制细胞增殖和促进细胞凋亡。
	化浊抗纤保肝汤	NAFLD小鼠模型	抑制PI3K/AKT/mTOR通路抑制成纤维细胞的增殖，降低炎性反应，缓解纤维化。
	祛痰活血方	NAFLD小鼠模型	抑制IRS-PI3K-AKT-mTOR信号通路相关基因和蛋白的表达，改善肝脏脂肪变性。
	补气消脂方	网络药理学分子 对接技术	抑制AKT信号通路可降低NAFLD患者的肝组织脂肪变性程度，从而使肝脏炎症状况改善。
	清热卡森颗粒	网络药理学分子 对接技术	通过活化PI3K-AKT信号通路，调节细胞及蛋白基因表达，抑制脂肪肝的发生与发展。
	黄芪–葛根药	SD雄性大鼠	通过调控P13K/Akt/FoxO1信号通路，降低G6Pase、PEPCK的表达，抑制糖异生作用，调节糖脂代谢，修复肝损伤。
	BNG-1	NAFLD小鼠模型	调节肝脏和脂肪组织中PDE3B的camp依赖性表达，改善肝脏脂肪变性和胰岛素抵抗。

3.4. 中医药通过LepRb/AMPK/ACC通路改善NAFLD的作用机制

雷公菌活性成分羟基苯甲醛(HD) [42]可通过调控AMPK/ACC信号通路，减轻NAFLD大鼠肝脏脂代谢异常，并减轻肝脏氧化应激和炎性反应引起的肝脏损害。夏枯草提取物[43]提高ZDF大鼠AMPKα2mRNA表达和p-AMPK的蛋白表达，减少ACCmRNA表达，从而降低肝细胞脂质沉积，减轻肝脏脂肪变性，提高胰岛素敏感性，改善脂代谢紊乱。梓醇是地黄中提取的一种环烯醚萜苷，田香等实验研究表明[44]梓醇可促进AMPK和ACC的磷酸化，抑制脂肪生成和促进脂肪酸β氧化来减轻肝脏脂肪变性。Huang，Y.等研究表明[45]白藜芦醇增加了高脂饲料喂养的大鼠肝组织中p-AMPK和p-ACC的水平，可减轻体内外肝脏脂肪变性模型中的脂肪生成和氧化应激。余燕均等[46]表明小檗碱上调P13K/AKT改善胰岛素抵抗，此外促进AMPK高磷酸化导致肝脏ACCmRNA表达增加，从而改善NAFLD胰岛素抵抗和炎症。

姚笑睿等研究表明护肝清脂片[47]具有改善及预防NAFLD大鼠脂肪变性及炎症损伤的功效，具有降低血脂水平、提高抗氧化能力，缓解NAFLD进程主要通过激活AMPK通路改善肝脏脂质代谢及抑制NF-KB活性减轻肝细胞炎症反应实现(表4)。

Table 4. Traditional Chinese medicine improves the mechanism of NAFLD through LepRb/AMPK/ACC pathway

表4. 中医药通过LepRb/AMPK/ACC通路改善NAFLD的作用机制

中医药种类	中医药名称	研究类型	作用靶点
中药单体或单味中药	雷公菌	NAFLD小鼠模型	调控AMPK/ACC信号通路，减轻肝脏氧化应激和炎性反应引起的肝脏损害。
	夏枯草提取物	肥胖小鼠模型	提高大鼠AMPKα2mRNA表达和p-AMPK的蛋白表达，减少ACCmRNA表达，降低肝细胞脂质沉积。
	梓醇	NAFLD小鼠模型	梓醇是地黄中提取的一种环烯醚萜苷，可促进AMPK和ACC的磷酸化，抑制脂肪生成和促进脂肪酸β氧化来减轻肝脏脂肪变性。
	白藜芦醇	NAFLD小鼠模型	增加了高脂饲料喂养的大鼠肝组织中p-AMPK和p-ACC的水平，减轻体内外肝脏脂肪变性模型中的脂肪生成和氧化应激。
	小檗碱	NAFLD小鼠模型	促进AMPK高磷酸化导致肝脏ACCmRNA表达增加，从而改善NAFLD胰岛素抵抗和炎症。
中药复方	护肝清脂片	NAFLD小鼠模型	激活AMPK通路改善肝脏脂质代谢。

4. 讨论与展望

综上所述，瘦素相关通路是肝脏糖脂代谢的重要途径之一，已有的NAFLD实验研究显示，中药单体、单味中药及中药复方对维持瘦素的JAK2/STAT3 (STAT5)、SHP2/MAPK/ERK、IRS/P13K及AMPK/ACC通路在NAFLD疾病的进程中发挥着重要的作用。但目前通过瘦素相关通路治疗NAFLD的中医药具体作用机制研究还不深入，需进一步增加临床药效观察，设计更为严谨的实验去验证，以期开发出更多通过调节瘦素功能治疗NAFLD的中医药，为NAFLD的预防和治疗开拓新的途径。