维生素D受体在代谢相关性脂肪性肝病中的作用研究进展

林慧玲 陈玲红 曾清芳

代谢相关性脂肪性肝病(metabolic associated fatty liver disease, MAFLD)既往称之为非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)[1]，已成为全球最常见的肝脏疾病，中国发病率约为29%[2]。据预测到2030年MAFLD将成为美国肝移植的最主要病因[3]。目前为止，MAFLD发生或发展的致病机制仍未完全清楚。除减轻体质量外尚无可靠的改善MAFLD疾病严重程度和纤维化的药物治疗方法[4]。近年来发现，MAFLD患者的维生素D水平显著降低。维生素D代谢物1,25-二羟基维生素D3[1,25(OH)2D3]通过与维生素D受体(Vitamin D receptor, VDR)结合而产生类固醇激素作用。已经证实，维生素D缺乏可通过内毒素和Toll样受体等多种途径导致在肝脏产生炎症、氧化应激，促进MAFLD的发生，而肝脏VDR与肝脏炎症和损伤存在负相关[5]。VDR作为核受体，被认为是MAFLD的潜在治疗靶点。近年来众多研究探讨了VDR在MAFLD中的作用，基于这些进展本文综述了肝脏VDR和MAFLD的关系，以期对MAFLD防治的进一步研究提供参考。

一、肝脏中的VDR概述

胃肠道和内分泌组织中VDR无处不在且研究较多，但由于在肝脏中VDR表达较少，其在肝脏中的生理作用尚未完全明确。已经证实，在啮齿动物肝脏中存在VDR的表达。尽管在大鼠的肝实质细胞中VDR mRNA表达水平较低，但在肝窦内皮细胞、库普弗细胞和肝星状细胞等非实质细胞中VDR mRNA表达水平较高[6]。同样，在小鼠肝脏分离出的肝细胞、库普弗细胞、胆管细胞和星状体中也证实了VDR mRNA存在表达，其中库普弗细胞的VDR表达水平最高[7]。尽管如此，在动物肝脏非实质细胞中VDR表达功能尚不清楚。

在既往关于MAFLD研究中，也已经注意到单纯脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎nonalcoholic steatohepatitis, NASH)阶段，VDR表达水平存在差异。其中从NASH患者肝穿组织中的实质细胞和炎性细胞中均检测到VDR表达。而进一步证明，胆管细胞中VDR表达程度与脂肪变性、小叶炎症严重程度和NAFLD活性评分呈负相关[8]。肝脏VDR表达与肝纤维化和炎症的严重程度也呈负相关[9]。

MAFLD患者的肝脏VDR表达上调，与单纯性脂肪变性患者相比，NASH患者VDR表达显著降低[8]。这一结论在既往NASH小鼠模型中得到验证[10]。目前的研究提示，在MAFLD早期阶段时，VDR表达上调，而在脂肪性肝炎阶段时VDR表达则下调。可见，肝脏中VDR的表达水平与肝脏疾病程度具有一定关系。

二、肝脏中VDR的差异激活

VDR核受体由6个功能域组成，其中E域负责与配体结合。VDR不仅可结合维生素D，还可结合次级胆汁酸(尤其是石胆酸及其代谢产物)等其他配体[11]。1,25(OH)2D3主要由25(OH)D3在肾脏中羟基合成，此外也由巨噬细胞合成。需要指出的是，由巨噬细胞合成的1,25(OH)2D是免疫细胞内VDR的主要配体。由于肝巨噬细胞在肝脏炎症和肝细胞损伤中起关键作用，因此，肝脏中的VDR可能同时接受到来自于循环和巨噬细胞产生的1,25(OH)2D3。

VDR配体进入细胞后，易位到细胞核中，并且易位诱导VDR磷酸化。磷酸化的VDR进一步与视黄醇X受体(retinol X receptor, RXR)形成异源二聚体，所得的VDR-RXR异源二聚体促进VDR与位于效应基因启动子区域的维生素D反应元件(VDRE)结合[12]。因此，VDR-RXR充当了将VDR配体的信号转导至维生素D反应元件的分子开关，而VDR配体又稳定了VDR-RXR的构象。

三、胆汁酸代谢和VDR激活

胆汁酸由肝脏中的胆固醇衍生物合成，进入肠道后在肠道菌群作用下转化为次级胆汁酸。已证实，胆汁酸具有类激素作用，可作用于不同的受体，发挥调节代谢、内分泌和免疫作用。目前已知的胆汁酸受体包括VDR、法尼醇X受体、G蛋白偶联受体和孕烷X受体[11,13]。

已经证实，胆汁酸可激活多种核因子以发挥类激素作用。鹅脱氧胆酸和胆酸可作为法尼醇X受体和孕烷X受体的配体。但法尼醇X受体和孕烷X受体都不可作为1,25(OH)2D3受体，然而，VDR却可被如石胆酸、甘氨石胆酸和7酮-石胆酸等胆汁酸有效地激活。并且已经证实，石胆酸和3-酮-石胆酸与1,25(OH)2D3存在VDR结合竞争抑制关系。目前已经发现，胆汁酸与维生素D在VDR激活的潜在机制可能存在差异。维生素D驱动的VDR激活与钙离子水平升高相关，而胆汁酸驱动的VDR激活则与钙离子通量无关[13]。

此外，胆汁酸的肝肠循环可能会促进肝脏和肠道中VDR的活化。当存在胆汁淤积时，肝脏和肠道中的石胆酸水平升高，而石胆酸的积聚会激活VDR，从而将石胆酸转化为毒性较小的代谢产物[14]。已有研究表明，石胆酸可以通过VDR诱导肝脏中CYP3A4的表达，从而参与胆汁酸的氧化[15]。也有研究显示，肠VDR缺乏与石胆酸诱导的肝坏死增加有关，而在肠特异性VDR破坏小鼠中CYP3A4的异位表达导致石胆酸诱导的肝毒性减弱[16]。上述研究表明VDR的表达水平与胆汁淤积时的肝损伤存在相关性。

有研究表明，在缺乏维生素D的大鼠中，石胆酸治疗可通过激活VDR提高血钙水平，此外，石胆酸治疗还可增加VDR的表达增强抗炎功能[17]。石胆酸干预后VDR表达增加的潜在的机制与SIRT1/Nrf2通路激活有关，进而可减少NF-κB磷酸化和IL-8分泌[18]。此外， VDR表达可能具有组织特异性，当1,25(OH)2D3优先激活小肠的VDR时，石胆酸则更容易激活大肠VDR[13]。

肠道菌群及其代谢物也对VDR功能产生影响。在动物研究中发现，某些菌群的代谢物如丁酸盐可增加肠道VDR的表达，抑制炎症反应[19]。而VDR水平也对肠道菌群改变产生一定影响。一项比较VDR基因敲除小鼠和野生型小鼠的肠道菌群研究发现，与野生型小鼠相比，VDR基因敲除小鼠的肠道内的产酸菌显著减少，而梭状芽孢杆菌和类杆菌增加[20]。这些研究说明了VDR和肠道微生物群可能存在相互联系。由于肠道菌群代谢物可经门静脉入肝，这将导致肝内存在多种VDR配体。因此，这可能会在一定程度上影响补充维生素D治疗MAFLD的结果。

四、肝细胞亚群中的VDR激活差异

尽管VDR在肝实质细胞中的表达较低。但VDR在肝脏内不同区域、不同细胞类型之间的差异较大，因此，VDR的区域激活很可能对特定细胞类型具有重要意义。肝巨噬细胞能够将25(OH)D3转化为1,25(OH)2D3，由此产生的1,25(OH)2D3可以通过VDR依赖性机制诱导巨噬细胞分化。体外研究已经表明，1,25(OH)2D3干预可导致巨噬细胞吞噬活性增加[21]。巨噬细胞中的VDR活化可通过抑制MHC II类抗原而产生强烈免疫抑制作用。因此，常驻巨噬细胞的VDR活化可防止小鼠肝脏炎症、脂肪变性和胰岛素抵抗产生，并保护肝脏免受内质网应激影响[9]。

肝星状细胞活化通常认为是肝纤维化进展的初始阶段。已证实，VDR激活可拮抗TGF-β/Smad等多个促纤维化基因的转录[22]。肝星状细胞中VDR的激活还与自噬相关因子P62/SQSTM 1蛋白聚合物的结合增强有关，并可潜在的延缓肝纤维化和肝癌的进展。

在人肝癌HepG2细胞系和人原代肝细胞系中均可检测到VDR蛋白和VDR mRNA。既往研究认为，肝细胞的VDR可抑制胆汁酸合成，从而保护肝脏免受胆汁淤积影响[14]。在一项针对转染人VDR肝细胞系的转录组学和代谢组学的研究表明，20%的VDR应答基因与脂质代谢、脂肪酸、甜菜碱和甘油的摄取有关，这提示VDR在肝细胞脂质代谢中起着重要作用[23]。此外，在完全VDR缺陷小鼠模型中，肝脏未发生脂肪变性，表明VDR激活可能与脂质合成增强或脂质向肝外转运减少有关，也提示VDR激活可能会导致MAFLD的发生和发展[24]。然而，在肝脏特异性VDR敲除小鼠中却发现，高脂饮食喂养后肝脏更易产生脂肪变[25]。这说明，高脂饮食条件下，除VDR外尚有其他因素调节肝脏脂质代谢。这其中，胰岛素抵抗被认为是最重要的原因。先前的研究已经表明，脂肪酸、胰岛素均可诱导肝细胞中VDR表达。因此，高胰岛素血症对VDR肝表达的影响及其与高脂饮食对肝脂肪变性的潜在关系有待进一步研究。

五、总结及展望

综上所述，VDR可能在MALFD的发生、发展中发挥着重要作用。肝脏中的VDR在不同细胞中具有不同作用，在巨噬细胞和星状细胞中VDR的激活导致肝脏炎症、纤维化的减弱，但是在肝细胞中VDR的激活可以加速脂质蓄积。MAFLD患者体内维生素D水平较低，且VDR在肝细胞中低水平表达使肝细胞对其多种配体并不敏感。但肝细胞VDR可被胆汁酸和非实质细胞产生的内源性1,25(OH)2D3等激活，在存在高脂血症、胰岛素抵抗等情况下极易发生肝脏脂质异常堆积。

VDR配体并非仅有维生素D一种。因此，单纯外源性补充维生素D的研究可能无法充分完全反映VDR的全部作用。因此，当前通过补充维生素D非特异性激活VDR的策略能否有效治疗MAFLD仍需要进一步考量。此外，长期大剂量补充维生素D可能引起的影响也需要密切监测。今后对MAFLD疾病中VDR的调控机制研究可能成为新的热点。