高靜靜, 汪 濤, 蔣元燁, 曹 勤
上海中醫藥大學附屬普陀醫院 消化內科, 上海 200062
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指在很少或沒有飲酒的情況下,超過5%的肝細胞存在脂肪變性[1]。據流行病學調查[2],全球NAFLD發病率為25.24%,影響了1/4的成年人群[3]。不同地區、不同種族的NAFLD發病率存在差異性,西方地區發病率為30%[4],亞洲地區發病率為27.4%[5],我國發達城市發病率約20%[6]。目前,NAFLD的發病機制尚不明確,且無特效藥物,如何診治NAFLD已成為臨床重要課題。代謝組學作為新興技術,其研究方法與中醫整體觀念一致,而中醫藥診治NAFLD具有一定的優勢,代謝組學為中醫證候的研究提供了新的思路與方法[7]。本文主要回顧了近年來代謝組學與中醫證候在NAFLD中的應用進展,旨在為進一步探索NAFLD提供新的思路與方法。
1.1 血清、尿液、組織代謝組學
代謝組學是對生物樣品中小分子代謝物進行定性和定量研究的一門學科[8-9]。目前,代謝組學的研究技術主要是核磁共振譜和質譜[10]。現如今,大多數可用的臨床化學測試對包括NAFLD在內的疾病,既不敏感也不具特異性,并且傳統標志物僅在重大疾病損害生物體后才會顯著增加[11]。而代謝組學可以對生物標志物進行全面且非侵入性的分析[12],以發現疾病相關臨床生物標志物,具有傳統診斷方法所不具備的潛在優勢[7]。代謝組學的樣品類型包含尿液、血液和組織活檢樣品等[11]。尿液和血液因收集相對簡單,是代謝組學研究中常用的研究樣品[13]。
1.1.1 血清代謝組學 血清代謝組學在NAFLD臨床研究中應用最為廣泛。Khusial等[14]研究證實,代謝組學不僅具有篩查青年人群NAFLD的潛力,還可以探索運動對NAFLD的影響。甘油磷脂和鞘脂的改變可能是運動對NAFLD患者產生影響的潛在機制[15]。Kalhan等[16]研究發現,NAFLD患者膽汁鹽和與谷胱甘肽有關的生化物質發生了顯著變化,確定了一組生物標志物,可以有效區分非酒精性脂肪性肝炎(NASH)與肝硬化或者NASH與脂肪變性。這些生物標志物也可潛在地用于追蹤對治療干預的反應。
1.1.2 尿液代謝組學 尿液代謝組學也是在NAFLD研究中常用的方法之一,可用于探索NAFLD的疾病發展,有利于NAFLD的早期診治。Dong等[17]研究發現,與NAFLD患者相比,NASH患者的肝功能異常且血脂水平較高,可用于鑒別NAFLD患者是否處于NASH的病變階段,并有助于確定患者從脂肪性病變發展到NASH的分子機制。Miccheli等[18]研究發現,與安慰劑組相比,VSL#3治療NAFLD患兒的尿液代謝型主要特征是酪氨酸、纈氨酸、β-氨基異丁酸、假尿苷、甲基胍、2-羥基異丁酸脂水平降低,因此VSL#3治療NAFLD患兒的尿液代謝型可被視為評估治療反應的非侵入性有效生物標志物。
1.1.3 組織代謝組學 Vinaixa等[19]研究發現,飲食中的膽固醇會增加肝臟中膽固醇、甘油三酸酯和油酸濃度,但也會降低多不飽和脂肪酸與單不飽和脂肪酸的比例以及肝臟中長鏈多不飽和脂肪酸的相對含量,而飲食中的膽固醇是肝脂肪變性和肝炎發展的原因。李自輝等[20]研究發現,茵陳蒿湯通過干預肝組織相關代謝物與腸道菌群的途徑實現對NAFLD的治療。
1.2 靶向代謝組學與非靶向代謝組學
根據研究目的可以將代謝組學分為靶向代謝組學和非靶向代謝組學。非靶向代謝組學是對樣品中的代謝物做一個全面的分析,分析之前不需要了解代謝組;而靶向代謝組學是分析樣品中特定的代謝物,具有偏向性。相比之下,靶向代謝組學比非靶向代謝組學具有更高的靈敏度和選擇性,但是靶向代謝組學只能對有限的幾個代謝物或者幾種代謝物進行分析,不具有全面性的特點[21-22]。
1.2.1 靶向代謝組學 Feldman等[23]研究發現,與NAFLD肥胖者相比,非NAFLD肥胖者具有完整的葡萄糖穩態、較低的促炎細胞因子水平以及更高的脂聯素和瘦素濃度。Papandreou等[24]研究表明,脂質生物合成和血清轉運的重排可能預示著NAFLD的易感性。
1.2.2 非靶向代謝組學 Xu等[25]在30 d高脂蔗糖飲食誘導的NAFLD大鼠中發現,槲皮素通過調節脂肪酸相關代謝物(腎上腺酸等)、炎癥相關代謝物(花生四烯酸等)和氧化應激相關代謝物發揮護肝作用。Zhu等[26]研究發現,菊苣多糖在NAFLD的發生中發揮調節作用。
1.3 脂質代謝組學 脂質代謝組學作為代謝組學的一個重要分支,是近年來的研究熱點,其旨在全面分析生物系統中的脂質[27]。最近研究[28]發現,NAFLD患者與健康人群的脂質代謝特征存在顯著差異,并且對NAFLD的血清脂質組學分析有助于進一步闡明NAFLD患者的脂質代謝特征。Feng等[29]研究顯示,植物甾醇可以有效預防西方高脂飲食誘導的NAFLD。脂滴在作為脂毒性二酰基甘油和神經酰胺的儲存庫方面發揮了重要作用[30],從而證明脂質代謝組學是分析脂毒素亞細胞動力學的有價值的工具。
證候是疾病在某個階段病理變化的抽象概括,以更深入、更全面的方式揭示疾病的實質[31]。顧立梅等[32]研究發現,249例NAFLD患者的中醫證型主要分為濕熱蘊結型、肝郁脾虛型、濕濁內停型、脾腎兩虛型、痰瘀互結型五大類,其中濕濁內停型占比最高,該型NAFLD患者也最容易出現甘油三酯水平升高的情況,而脾腎兩虛型占比最低。李志國等[33]通過整理NAFLD相關的國內外中醫藥文獻,總結了出現頻次最高的5個證型,依次為痰結互瘀證、濕熱內蘊證、肝郁脾虛證、痰濕內阻證、肝腎不足證。
3.1 臨床研究 代謝組學技術的快速發展有利于臨床上NAFLD中醫證候的區分。馬欣等[34]運用中醫證候代謝組學方法進行的一項研究顯示,肝郁脾虛證和濕熱內蘊證NAFLD患者存在氨基酸類、脂類、糖類等11種代謝物的差異,表明不同證候的物質基礎具有差異性。Dai等[35]發現,慢性乙型肝炎和NAFLD患者的尿液及血清代謝譜均顯示濕熱證與非濕熱證之間存在明顯差異,但在慢性乙型肝炎和NAFLD濕熱證患者中的代謝譜存在共性。
3.2 基礎研究 代謝組學技術的出現為探索NAFLD中醫證候的本質提供了新方法。關偉等[36]探討了逍遙丸對NAFLD肝郁脾虛證大鼠的治療作用機制,發現逍遙丸是通過調節糖類、氨基酸和脂質發揮作用。李若瑜等[37]在肝郁脾虛證型NAFLD大鼠的尿液中發現了26種代謝產物,其中肝郁脾虛證型組與對非肝郁脾虛證型組的肌酐、乙酸等12種代謝產物具有差異性。
中醫學在分析疾病時,通過司外揣內的方法,即觀察患者舌象、脈象、官竅等外在病理變化來推測人體五臟六腑的病理變化,也就是外界邪氣所導致的人體局部病理變化會引起人體的整體病理變化。代謝組學是對生物體全面且非侵入的分析,可以整體反映外界環境變化引起的生物體內代謝物變化。綜上所述,代謝組學整體分析的特點與中醫整體觀念具有相似性。因此,運用代謝組學技術探索臨床中NAFLD不同中醫證候的標志物,可以彌補現代科技理論與技術支持上的中醫認識,推動中醫學發展。
作者貢獻聲明:高靜靜負責撰寫論文、修改論文;蔣元燁、汪濤指導撰寫文章;曹勤、蔣元燁負責擬定寫作思路并最后定稿。