Sirtuin1及白藜蘆醇對膽汁酸代謝的調節

文傳芳 李治遵

膽汁酸是膽固醇在肝臟的代謝產物，膽汁酸在肝細胞生成后分泌至腸道，幫助脂肪類物質消化吸收，腸道內約95%的膽汁酸在一系列膽汁酸轉運子的調控下經門靜脈吸收重新回到肝臟。膽汁酸不僅可以幫助脂肪的消化吸收，還能抑制膽固醇的析出，抑制膽結石的形成.膽汁酸的生成以及腸肝循環發生紊亂會誘發膽結石、肝內膽汁淤積等一系列膽汁酸代謝紊亂相關疾病。

沉默信息調節子(sirtuin1，SIRT1)是去乙酰化酶sirtuin家族成員之一，在嚙齒類動物體內廣泛存在，參與了炎癥、能量代謝、神經退行性病變、糖尿病和心血管疾病等多種疾病的發生發展過程[1]。研究發現SIRT1通過多種核受體參與膽汁酸合成的調節，也可通過多種機制，促進膽汁酸腸肝循環。白藜蘆醇是一種廣泛存在于葡萄皮、葡萄籽的多元酚物質，可誘導SIRT1的表達[2]。研究發現白藜蘆醇可降低血中膽固醇的含量，幫助膽汁酸排泄入腸道，抑制膽汁酸在腸道重吸收入血。

膽汁酸在肝細胞合成，經腸肝循環重復利用。SIRT1可調節膽汁酸的合成及腸肝循環，維持膽汁酸的動態平衡。一方面，SIRT1通過抑制多種核受體的表達，抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸的合成；另一方面，SIRT1也可以調節多種膽汁酸轉運子的表達及功能，促進膽汁酸的腸肝循環。白藜蘆醇可降低血中膽固醇的含量，幫助膽汁酸排泄入腸道，抑制膽汁酸在腸道重吸收入血，具有保護心血管及肝臟的作用。SIRT1在白藜蘆醇調節膽汁酸代謝過程中的作用還不明確，可作為白藜蘆醇調節膽汁酸代謝新的研究方向。

本文就SIRT1及白藜蘆醇對膽汁酸的合成及腸肝循環的調節作用進行了綜述。

一、 SIRT1調節膽汁酸的合成

膽固醇7α-羥化酶(Cholesterol 7-alpha-monooxygenase,CYP7A1)是膽固醇代謝為膽汁酸經典途徑的限速酶，其表達受到FXR、LXR-α、SHP、PPAR-α/PGC-1 、LRH-1、RXRα、VDR等多種核受體以及糖皮質激素、雌激素、甲狀腺激素等多種激素的調節。SIRT1主要通過調節SHP、FXR、LRH-1和LXR-α等核受體的表達，抑制CYP7A1的表達，從而抑制膽汁酸的生成，其機制如下。

(一) SIRT1可以通過增加SHP的表達，抑制LRH-1的激活,使CYP7A1的表達下調，降低膽汁酸合成 肝同系物受體Ⅰ LRH-Ⅰ是CYP7A1表達的基本調節因子, LRH-Ⅰ以單體形式結合到CYP7A1基因上允許肝X受體(LXR)激活CYP7A1的轉錄。孤兒核受體異源二聚體小分子伴侶(SHP)是多種核受體的抑制物, SHP可直接與LRH-1結合，從而抑制LRH-1對CYP7A1的激活的作用[3]。Chanda[4]在對HepG2細胞的研究發現，SIRT1可以增加SHP的表達，通過以上機制，使CYP7A1的表達下調，膽汁酸合成減少；進一步研究發現,通過補充去乙酰化酶,可以阻止LRH-1的激活,抑制CYP7A1生成，減少膽汁酸的合成。

(二)SIRT1可以通過去乙酰化作用，使LXR-α泛素化降解，下調CYP7A1的表達，降低膽汁酸合成 肝X受體α(LXR-α)與維甲酸X受體α(RXRα)結合形成LXRα-RXRα復合物，該復合物可以與CYP7A1基因啟動子區SiteⅠ位點結合，激活轉錄，調控膽汁酸的生成。研究表明[5]SIRT1可以使LXR-α的賴氨酸K432以及LXR-β的賴氨酸K433去乙酰化，LXR-α泛素化降解，CYP7A1的激活被抑制，膽汁酸合成減少。

(三)SIRT1通過多種機制增加FXR的表達，抑制CYP7A1的表達，從而降低膽汁酸的合成 法尼酯衍生物X受體(FXR)也叫做膽汁酸受體.FXR可通過多種機制抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸生成[6]。Purushotham[7]發現，敲出小鼠的SIRT1基因后喂養高脂飲食，其HNF-1α/FXR表達較正常小鼠降低，也更容易發生膽固醇結石，其機制可能為，SIRT1使Dcoh2去乙酰化，HNF-1α與Dcoh2形成二聚體活性增強，通過FXR/HNF-1α通路增加FXR的表達，從而抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸的生成[8]。研究發現[9]，炎癥因子NF-κB、TNF-α等可以抑制FXR的活性。SIRT1使NF-κB去乙酰化，抑制炎癥反應及多種炎癥因子的表達已得到廣泛的證實，說明SIRT1可能通過抑制炎癥反應，間接的增加FXR的表達，抑制CYP7A1活性，降低膽汁酸的合成。

二、 SIRT1調節膽汁酸腸肝循環

膽汁酸在肝細胞生成后，排泄至腸道，大部分的膽汁酸又通過門靜脈重新回到肝臟，這就是膽汁酸的腸肝循環。首先，肝細胞在肝細胞基底膜側膜鈉-牛磺酸共轉運體(NTCP)及有機陰離子轉運多肽的介導下從竇狀隙血液中攝取膽鹽、膽固醇等，接著在肝細胞內合成膽汁酸，并運輸至肝毛細膽管處，最后在膽鹽輸出泵(BSEP)、磷脂輸出泵的介導下將膽汁酸分泌至毛細膽管，形成膽汁流，進入腸道.在肝細胞內，游離膽汁酸部分被重新合成結合膽汁酸，與新合成的膽汁酸一同排入腸道，排入腸道的游離膽汁酸大部分在小腸和結直腸通過擴散作用被動重吸收，結合型膽汁酸在回腸通過鈉+/依賴膽汁酸轉運體(ASBT)主動重吸收入小腸黏膜細胞，并與回腸膽汁酸結合蛋白結合，由基底膜有機溶質轉運體重吸收入門靜脈，轉運到竇狀隙，由NTCP吸收入肝細胞。目前關于SIRT1直接調節膽汁酸腸肝循環的研究較少，但SIRT1通過多種機制，間接調節 ASBT、NTCP、BSEP和MDR/MRP的表達，從而影響膽汁酸的腸肝循環，其機制如下。

(一)SIRT1通過抑制炎癥因子的表達，增強ASBT及NTCP的作用，增強膽汁酸的腸肝循環 ASBT位于小腸細胞、回腸細胞及膽管細胞，對膽汁酸腸肝循環起重要作用。Chen[10]使用吲哚美辛誘導小鼠回腸炎的研究發現，ASBT的RNA及編碼蛋白表達降低，其機制為，炎癥因子可增加活化蛋白-1(AP-1)與c-jun和c-jun/c-fos的結合，抑制c-jun對ASBT基因的激活作用。SIRT1對多種炎癥性疾病具有抑制炎癥的作用已得到廣泛的證實，SIRT1可能通過抑制炎癥因子的表達，抑制以上過程，增加ASBT表達。

NTCP表達于肝細胞竇狀膜，主要轉運與甘氨酸及牛磺酸結合的結合型膽汁酸。研究表明，脂多糖及腫瘤壞死因子、IL-1、IL-6等炎性細胞因子可以抑制NTCP的表達，其中以IL-1作用最強[11]。許多的研究已證實SIRT1可以抑制炎癥因子的釋放，可能使NTCP表達上調。

(二)SIRT1可以使ATP生成增加，對ATP依賴型膽汁酸轉運子BSEP發揮正常功能起重要作用 BSEP位于肝臟毛細膽管膜處，是一種三磷酸腺苷依賴型膽鹽轉運體，BSEP缺乏及ATP合成不足會導致多種膽汁淤積性疾病，如進行性家族性膽汁淤積、藥物誘導的膽汁淤積和妊娠期肝內膽汁淤積等疾病[12]。對芬蘭ICP病人的遺傳性研究發現，妊娠期肝內膽汁淤積癥病人的BSEP, FIC1和MDR3三個基因發生了變異，在BSEP和MDR3基因上分別發現37個、51個變異位點[13]。白藜蘆醇可以激活AMPK/SIRT1信號通路，使ATP的合成增加，為BSEP發揮其膽鹽轉運功能提供足夠的能量，間接調控膽汁酸的轉運[14]。

三、 SIRT1激動劑白藜蘆醇對膽汁酸代謝的調節作用

白藜蘆醇是一種廣泛存在于葡萄皮、葡萄籽以及花生中的多酚類物質，是一種SIRT1的激活劑.在高膽固醇血癥及肝內膽汁淤積的小鼠模型研究中發現，白藜蘆醇通過調節膽固醇及膽汁酸的代謝，抑制肝細胞炎癥及纖維化，抑制細胞凋亡，對血管及肝臟起保護作用[15-16]。

(一) 白藜蘆醇一方面可調節血中膽固醇在肝臟轉化為膽汁酸，降低血中膽固醇含量.另一方面可以幫助膽汁酸從肝臟排泄進入腸道，防止膽汁酸在肝內淤積.白藜蘆醇還可以抑制膽汁酸在腸道重吸收，降低血液中膽汁酸的含量

1、在動物及人體研究發現，白藜蘆醇通過上調CYP7A1及LXR-α的表達，使膽固醇代謝為膽汁酸增加，降低血中膽固醇的含量，白藜蘆醇也可以通過抑制炎癥，對血管及肝臟起保護作用。

Xie等[17]使用高脂飲食喂養小鼠，建立高血脂小鼠模型，然后使用不同濃度白藜蘆醇對正常小鼠及高血脂小鼠灌胃處理，處理前后測量血中總膽汁酸、甘油三脂、低密度脂蛋白及高密度脂蛋白，結果發現，使用白藜蘆醇處理后小鼠血總膽汁酸、甘油三脂以及低密度脂蛋白水平降低。Chen等[18]使用高脂飲食喂養小鼠，誘導其發生高膽固醇血癥，然后使用白藜蘆醇灌胃處理，發現處理后小鼠肝臟CYP7A1及LXR-α升高,膽固醇合成為膽汁酸增加，有利于降低血中膽固醇的含量。另一項研究[19]發現，血液透析病人飲用葡萄汁二周后，與對照組相比，血LDL降低，HDL升高，炎癥標志物單核細胞趨化蛋白-1降低，說明白藜蘆醇具有降低血脂，抑制炎癥的作用。

2、白藜蘆醇通過上調膽汁酸轉運子MRP2及FXR的表達，幫助膽汁酸從肝微管細胞排泄進入膽管[20]；還可以通過抑制MRP3的表達及泛素化降解ASBT，抑制膽汁酸從腸道吸收入血，降低血中膽汁酸的含量。

Wang等[21]使用α-萘異硫氰酸酯處理小鼠后發現肝功能指標ALT、AST、ALP、TBA、TBil、IBil及DBil升高，炎癥因子TNF-α及IL-6升高，膽汁酸代謝相關因子MRP2、FXR、CYP7A1降低，MRP3升高，使用白藜蘆醇處理后，Mrp2、FXR、CYP7A1升高，MRP3降低，肝功能得到恢復，其可能與白藜蘆醇抑制中性粒細胞浸潤及FXR、MRP2調節膽汁酸由肝細胞進入膽管增加，MRP3調節膽汁酸在腸道吸收入血減少有關。另一項研究[22]發現白藜蘆醇可以使ASBT泛素化降解，減少膽汁酸在腸道重吸收進入血液，使血膽汁酸水平降低。

(二)研究發現，白藜蘆醇可通過誘導SIRT1的表達，使核受體NF-κB的賴氨酸310去乙酰化，抑制NF-κB的轉錄激活，從而抑制免疫炎癥 NF-κB是調節炎癥反應的關鍵因子，在非炎癥狀態下，NF-κB位于細胞質，與其抑制物ⅠκBα結合形成復合物，當受到促炎癥因子刺激時，ⅠκBα被泛素化降解， NF-κB進入細胞核，轉錄激活，釋放一系列的促炎因子、趨化因子[23]。P65/RelA是NF-κB的異二質體亞基，其賴氨酸310的乙酰化程度對NF-κB的轉錄激活起重要作用，SIRT1可以使賴氨酸310去乙酰化，從而抑制NF-κB的轉錄激活，抑制炎癥反應[24]。

大量的研究已經證實白藜蘆醇通過誘導SIRT1表達，對免疫炎癥有抑制作用。Sharma等[25]在腸炎及神經性炎癥的小鼠模型研究發現，白藜蘆醇可通過誘導SIRT1的表達，使核受體NF-κB去乙酰化，抑制其轉錄激活，從而抑制免疫炎癥。

綜上所述，SIRT1可通過抑制多種核受體的表達，抑制CYP7A1的表達，減少膽汁酸的合成；也可以調節多種膽汁酸轉運子的表達及功能，調節膽汁酸的腸肝循環。白藜蘆醇是SIRT1的激動劑，可以調節血中膽固醇的代謝，調節膽汁酸從肝臟排泄進入腸道以及膽汁酸在腸道重吸收進入血液。但是白藜蘆醇是否可以通過激活SIRT1的表達，對膽汁酸的合成以及腸肝循環進行調節還有待進一步的研究。