非酒精性脂肪性肝病患者血清鐵代謝及氧化應激相關指標變化的Meta分析

趙麗梅， 郭曉紅,2，3， 劉立新，2，3

1.山西醫科大學第一醫院消化內科,山西 太原 030001； 2.山西醫科大學第一醫院科研實驗中心； 3.山西醫科大學肝病與器官移植研究所

隨著生活質量的提高以及飲食結構的變化，非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)已成為我國一個日益嚴重的公共衛生問題。目前NAFLD全球患病率為25.24%，亞洲地區患病率達27%[1]。專家評估如果肥胖和糖尿病患病率在未來趨于平穩，預計在未來10年間，NAFLD總患病率將持續穩定增長，而我國由于城市化以及人口老齡化，肝病患者死亡率和晚期肝臟疾病將增加1倍以上[2]。此外，研究發現NAFLD不僅與肝硬化、肝癌的發生密切相關，而且與動脈粥樣硬化、心血管疾病、糖尿病、男性結直腸癌、女性乳腺癌等多種疾病的發生也有著密切的聯系[3]。由于目前非酒精性單純性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver，NAFL)患者進展為非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatosis heptitis，NASH)的唯一診斷金標準為肝臟活檢，而肝臟活檢作為一種侵入性檢查，未能被患者廣泛接受，因此通過監測有效的血清學相關指標的變化，早期預測及識別NAFLD病情嚴重程度進而實現早期干預極為重要。

鐵作為人體代謝必需的微量元素，在人體內主要以鐵蛋白的形式存在，并受鐵調素的調節。研究證實鐵超載與代謝綜合征有關，而NAFLD作為代謝綜合征的肝臟表現，近年來被發現與鐵超載密切相關，過量的鐵可通過刺激機體產生活性自由基，加速機體氧化應激的產生，進而參與NAFLD的發生及進展[4]，然而有研究卻得出鐵超載與NAFLD無聯系[5]。因此，本研究擬通過Meta分析系統評價NAFLD患者血清鐵代謝及氧化應激相關指標的變化，明確鐵超載和氧化應激與NAFLD的關系，及其相關指標是否可作為評估NAFLD病情嚴重程度的血清學標志物，進而為臨床早期識別及干預NAFLD進展提供依據。

1 資料與方法

1.1 檢索策略通過PubMed、Embase、Web of Science、萬方、中國知網等期刊全文數據庫檢索2021年12月前公開發表的有關NAFLD患者血清鐵代謝及氧化應激相關指標變化的文獻報道，關鍵詞為：Non-alcoholic fatty liver disease、iron、serum iron、serum ferritin、hepcidin、glutathione、malondialdehyde、glutathione peroxidase、非酒精性脂肪性肝病、血清鐵、鐵蛋白、鐵調素、谷胱甘肽、丙二醛、谷胱甘肽過氧化物酶。

1.2 納入及排除標準納入標準：(1)2021年12月前公開發表的NAFLD患者血清鐵代謝及氧化應激相關指標變化的病例對照研究；且能獲取患者鐵代謝及氧化應激相關指標的數值(Mean±SD)；(2)紐卡斯爾-渥太華量表(Newcastle-Ottawa scale，NOS)評分≥6分；(3)研究對象為依據NAFLD診斷標準確診的NAFLD成年患者；(4)能獲取全文的中英文文獻。排除標準：(1)非病例對照研究；(2)無法獲取全文或相關指標的數值(Mean±SD)；(3)重復發表或資料雷同；(4)綜述、會議記錄、報告等。

1.3 文獻篩選、質量評價及數據處理2位研究人員嚴格按照納入、排除標準獨立對檢索結果進行篩選，出現分歧時互相討論或重新查看全文處理，采用NOS評分對納入文獻進行評分，NOS評分≥6分納入Meta分析。最后，對所納入文獻進行信息提取，包括：作者、發表年份、國家、患者年齡、性別、輔助診斷方法等。

1.4 統計學方法采用Revman 5.3軟件進行統計學處理。由于本Meta分析研究指標均為連續性變量，因此，采用均數差(mean difference，MD)和95%CI為療效評估統計量；采用χ2檢驗對各項研究間的異質性進行分析，I2≤50%，P>0.1，采用固定效應模型，I2>50%，P≤0.1，采用隨機效應模型。并分析異質性產生的原因。此外，通過比較不同效應模型時合并效應量的點估計和區間估計的差異變化進行敏感性分析。由于本研究中大部分指標納入的文獻數量小于10篇，因此通過Egger法、剪補法綜合評估發表偏倚。

2 結果

2.1 納入文獻基本信息經過初步檢索，共找到7 546篇文獻，經由2位研究者閱讀文題和摘要后篩選出文獻95篇，進一步對文獻進行篩選排除不能獲取相關指標及NOS評分<6分的文獻，最終有38篇文獻[5-42]符合標準并納入分析。具體文獻篩選流程如圖1所示。納入文獻基本特征及NOS評分如表1～2所示。

圖1 文獻篩選的流程圖Fig 1 Flow diagram of studies screening

表1 納入文獻基本信息表

續表1

表2 納入文獻NOS評分表

續表2

2.2 Meta分析結果

2.2.1 NAFLD患者體內血清鐵及鐵蛋白水平變化：共19篇文獻[5-10，12-24]比較了NAFLD組與健康對照組血清鐵蛋白水平，累計樣本量7 536例(NAFLD組2 737例，健康對照組4 799例)。各研究間異質性較大(P<0.1，I2>50%)，采用隨機效應模型進行統計學分析，結果顯示NAFLD組血清鐵蛋白水平明顯高于健康對照組(MD=98.09，95%CI：74.69～121.49，P<0.05)，提示血清鐵蛋白與NAFLD密切相關，因異質性較大，行亞組分析顯示，兩組差異均有統計學意義(P<0.05)(見圖2)。

圖2 NAFLD組與健康對照組血清鐵蛋白對比Fig 2 Comparison of serum ferritin between NAFLD group and healthy control group

9篇文獻[5-13]對NAFLD組與健康對照組血清鐵水平進行了比較。各研究間異質性較大(I2=99%，P<0.1)，故采用隨機效應模型進行統計學分析，結果顯示NAFLD組血清鐵水平明顯高于健康對照組(MD=13.26，95%CI：3.91～22.60，P<0.05)，因異質性較大，行亞組分析示：亞洲地區異質性較小(I2=0，P=0.53)，兩組間差異均有統計學意義(MD=21.58，95%CI：15.24～27.92，P<0.05)(見圖3)。

2.2.2 NAFLD患者體內血清鐵調素水平變化：共4篇文獻[12,16,18,25]比較了NAFLD組與健康對照組血清鐵調素水平，累計樣本量559例(NAFLD組346例，健康對照組213例)。各研究間異質性較大(I2>50%，P<0.1)，故采用隨機效應模型進行統計學分析，結果顯示NAFLD組血清鐵調素水平明顯低于健康對照組(MD=-5.59，95%CI：-9.40～-1.78，P<0.05)(見圖4)。

圖3 NAFLD組與健康對照組血清鐵對比Fig 3 Comparison of serum iron between NAFLD group and healthy control group

圖4 NAFLD組與健康對照組血清鐵調素對比Fig 4 Comparison of serum hepcidin between NAFLD group and healthy control group

2.2.3 NAFLD患者體內血清丙二醛(malondialdehyde，MDA)、谷光甘肽(glutathione，GSH)及谷光甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活性水平變化：8篇文獻[26-27,29-34]比較了NAFLD組與健康對照組血清MDA水平，累計樣本量1 435例(NAFLD組906例，健康對照組529例)，各研究間異質性較大(I2>50%，P<0.1)，采用隨機效應模型進行統計學分析，結果顯示NAFLD患者血清MDA明顯高于健康對照組(MD=1.82，95%CI：0.97～2.66，P<0.05)，因異質性較大，行亞組分析示：歐美、中東組異質性較小，兩組比較差異有統計學意義(見圖5)。

圖5 NAFLD組與健康對照組血清MDA對比Fig 5 Comparison of serum MDA between NAFLD group and healthy control group

各有3篇文獻比較了NAFLD組與健康對照組血清GSH[28-30]和紅細胞內GSH-Px活性水平[34-36],各研究間異質性較大(I2>50%，P<0.1)，故采用隨機效應模型進行統計學分析，結果顯示NAFLD組血清GSH水平(MD=-105.78，95%CI：-150.59～-60.97，P<0.05)、紅細胞GSH-Px活性(MD=-5.80，95%CI：-6.99～-4.60，P<0.05)明顯低于健康對照組(見圖6～7)。

圖6 NAFLD組與健康對照組GSH對比Fig 6 Comparison of GSH between NAFLD group and healthy control group

圖7 NAFLD組與健康對照組GSH-Px對比Fig 7 Comparison of GSH-Px between NAFLD group and healthy control group

2.2.4 比較NAFL與NASH患者血清鐵蛋白水平：6篇文獻[7，37-41]比較了NAFL組與NASH組血清鐵蛋白水平，累計樣本量620例(NAFL組331例，NASH組289例)。各研究間異質性較大，剔除Malaguarnera等[39]、Manousou等[40]2篇文獻后，異質性明顯下降(I2=1%，P=0.39)，故采用固定效應模型進行統計學分析，結果顯示NASH患者血清鐵蛋白明顯高于NAFL患者(MD=-33.24，95%CI：-35.58～-30.90，P<0.05)(見圖8)，提示血清鐵蛋白與NAFLD嚴重程度密切相關。

圖8 NASH與NAFL血清鐵蛋白對比Fig 8 Comparison of serum ferritin between NAFL and NASH

2.2.5 比較NAFL與NASH患者血清MDA水平：2篇文獻[38,42]比較了NAFL患者與NASH患者血清MDA水平，累計樣本量181例(NAFL組65例，NASH組116例)。各研究間異質性較大(I2=97%，P<0.1)，采用隨機效應模型進行統計學分析,結果顯示NAFL患者血清MDA水平與NASH患者差異無統計學意義(MD=-1.16，95%CI：-2.82～0.49，P>0.05)(見圖9)。

圖9 NASH與NAFL血清MDA對比Fig 9 Comparison of serum MDA between NAFL and NASH

2.3 發表偏倚分析本研究納入文獻36篇，由于大部分指標納入文獻均小于10篇，因此采用Egger法進行發表偏倚分析，結果顯示血清鐵、鐵調素、GSH、MDA、GSH-Px指標P均>0.05，提示不存在發表偏倚，由于鐵蛋白Egger法P<0.05，因此采用剪補法，結果顯示剪補前后統計效應量未發生明顯變化，提示發表偏倚對結果的影響小，發表偏倚小。

2.4 敏感性分析通過比較不同效應模型時合并效應量的點估計值和區間估計的差異變化進行敏感性分析，結果顯示，結論均無改變，表明該研究Meta分析結果穩定性良好。

3 討論

NAFLD是最常見的慢性肝病之一，研究報道20%～25%的NAFLD成人患者在10年內發展為肝硬化，11.3%的NAFLD肝硬化患者在5年內發展為肝細胞癌[43]，因此了解NAFLD患者相關血清學指標變化，早期預測及識別疾病嚴重程度極為重要。本研究運用Meta分析評估鐵代謝及氧化應激相關指標在NAFLD患者體內的變化，早期預測及識別疾病嚴重程度，并明確鐵超載及氧化應激與NAFLD關系，為臨床治療提供依據。

本次Meta分析結果顯示：(1)NAFLD組患者血清鐵、鐵蛋白、MDA均明顯高于健康對照組，而GSH、紅細胞GSH-Px、血清鐵調素明顯低于健康對照組，提示大部分NAFLD患者體內可能存在鐵超載及氧化應激，這與Rametta等[44]的觀點一致。(2)NASH患者鐵蛋白明顯高于NAFL，血清MDA在兩者之間差異無統計學意義，而納入原始數據顯示NASH患者血清MDA高于NAFL患者，考慮可能與納入文獻少有關。此外，有研究發現NASH患者血清鐵明顯高于NAFL患者[7]，而GSH和GSH-Px明顯低于NAFL患者[42]，提示NAFLD患者體內存在明顯的鐵超載及氧化應激反應，而NASH上述現象更嚴重。關于鐵超載及氧化應激與NAFLD的具體聯系，近來有部分研究提出鐵超載可能通過Fenton反應產生活性氧誘導脂質過氧化，其中脂質過氧化產物MDA不僅可與蛋白質和DNA反應形成交聯的加合物，擴大細胞的損傷，還可誘導刺激M1巨噬細胞發生反應，增強機體相關免疫反應[45]，強化免疫介導的肝損傷。機體在正常狀態下，GSH-Px可利用還原的GSH作為輔助因子將脂質過氧化物轉化為醇，減少上述損傷。機體內鐵超載時，體內活性氧自由基產生過多, GSH耗竭，氧化程度超出氧化物的清除，氧化系統和抗氧化系統失衡，導致細胞死亡、組織損傷。

上述過程中生化指標的改變與本次Meta分析指標變化一致，且研究發現在NAFLD患者中肝細胞鐵沉積與氧化應激及氧化性DNA損傷密切相關[46-47]，對NAFLD患者行靜脈放血、去鐵螯合劑清除鐵的治療后，其肝功及胰島素抵抗也明顯改善[48]，提示鐵超載可能參與了NAFLD的發生及進展，氧化應激可能在此過程中扮演了重要的角色。Handa等[49]在動物體內進行實驗，發現鐵攝入過量及體內鐵超負荷會導致肝臟氧化應激進而引發及加重NAFLD也證實了這一點。此外，在臨床上也觀察到腎臟透析患者使用靜脈鐵劑療法后，脂肪肝發生及加重的風險明顯增加[50]。然而，有研究提出NAFLD本身的脂肪變性、細胞因子激活和氧化應激，會導致鐵過載，而后者又可引起更多的氧化應激和炎癥反應，使環境更有利于第三次打擊[51]。但無論鐵超載和NAFLD發生先后順序，鐵超載似乎在NAFLD發展進程中均發揮了一定的作用，而氧化應激在其中扮演了不可或缺的角色。Dixon等[52]將上述這種鐵依賴性的脂質過氧化命名為鐵死亡，而GSH耗竭、GSH-Px酶活性下降以及氧化物的積累作為鐵死亡的典型生化特征，在本研究結果中被觀察到顯著存在于NAFLD患者體內，且Maliken等[46]研究發現在NAFLD患者中肝細胞鐵沉積與氧化應激及細胞死亡密切相關，可能提示NAFLD與鐵死亡有關，但由于目前相關臨床研究較少，因此仍需進一步研究證實其具體關系。

本研究對于異質性較高的指標，以樣本量、地區行亞組分析后，部分指標異質性下降，對NAFL患者與NASH血清鐵蛋白水平行Meta分析時，剔除Malaguarnera等[39]、Manousou等[40]2篇文獻后，異質性明顯下降，可能與Malaguarnera等[37]納入NAFLD患者大部分合并2型糖尿病，Manousou等[40]為回顧性研究有關。

本研究結果表明，NAFLD患者體內存在明顯的鐵超載及氧化應激，且NASH患者中血清鐵蛋白水平明顯高于NAFL患者，提示鐵超載和氧化應激與NAFLD密切相關，且血清鐵蛋白可作為NAFLD疾病嚴重程度的血清標志物，去鐵治療在未來有望成為NAFLD的一種新的治療策略。

值得注意的是，本研究局限性在于所納入研究均為橫斷面及回顧性的臨床對照研究，關于鐵超載及氧化應激與NAFLD的實質性關系，今后仍需大規模，多中心臨床及基礎前瞻性研究證實。