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SGLT2抑制剂在代谢功能障碍相关的脂肪性肝病中研究进展

  2024-07-23    69  上传者:管理员

摘要:代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease,MASLD是目前世界范围内最常见的慢性肝病,可进展为肝硬化及肝癌。钠-葡萄糖共转运蛋白2(SGLT2)抑制剂是一种降血糖药物,在控制血糖的同时还能促进体重和血清尿酸水平的降低等。SGLT2抑制剂可以通过多种机制影响MASLD的发生、发展进程。本文就SGLT2抑制剂在MASLD治疗中的可能作用机制进行综述。

  • 关键词:
  • 2型糖尿病
  • 代谢功能障碍相关的脂肪性肝病
  • 炎症
  • 肝硬化
  • 钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂
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代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease,MA SLD)是一种与胰岛素抵抗(IR)、遗传易感密切相关的代谢应激性肝损伤,需要同时满足脂肪含量占比>5%,且无大量饮酒史及其他病毒性肝炎等所致脂肪肝的情况。MASLD可发展为肝硬化,并增加相关并发症的风险,如终末期肝病、肝细胞癌和肝移植等[1-2]。MASLD全球患病率已达到25%,是目前最常见的慢性肝病[3]。MASLD的主要发生发展因素是肥胖和IR,其与脂肪组织炎症、脂肪因子分泌障碍、脂肪酸(FA)浓度升高和FA氧化应激密切相关[4-5]。由于IR与2型糖尿病(T2DM)和MASLD的病理生理都有重要联系,所以有学者认为,MASLD可能是T2DM的早期临床表现之一[6]。目前正在开发/批准专门治疗MASLD的药物,而降糖药可能最具前景[7]。

钠-葡萄糖共转运蛋白2(SGLT2)是一种主要分布于肾小管近端的跨膜转运蛋白,负责肾脏90%以上葡萄糖的重吸收[8]。SGLT2抑制剂是一种治疗T2DM的新型药物,这类药物通过抑制肾脏中葡萄糖的重吸收,引起尿糖和渗透性利尿,从而发挥降血糖的作用,同时还有降低血压、体重、尿酸,改善脂代谢及降低心血管疾病风险和保护肾脏等多种作用,已被批准用于非糖尿病心力衰竭和慢性肾脏病患者[9-10]。目前,达格列净、恩格列净、卡格列净已在我国被批准使用,近期研究显示,SGLT2抑制剂在治疗MASLD中可能产生一定疗效[11]。


1、SGLT2抑制剂治疗MASLD的研究进展


SGLT2抑制剂治疗MASLD的主要机制是降低体重,其通过促进尿糖排出,消耗机体热量及促进脂肪利用和褐变[12],抑制体重增加。有研究表明,当体重降低超过7%时,可显著减少肝脏脂质蓄积及肝脏炎症反应[13]。

1.1动物模型研究

Chun等[14]在饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic steatohepatitis,NASH)小鼠模型中,观察到SGLT2抑制剂可以调节肝巨噬细胞的自噬功能障碍,减轻脂质积累、炎症和纤维化。与对照组相比,NASH小鼠模型的肝细胞内O-linkedβ-n-乙酰基-氨基葡萄糖修饰(o-glcnac酰化)和SGLT2表达上调,炎症标志物升高;与此同时,SGLT2抑制剂通过降低肝脏SGLT2表达和o-glcnac酰化,激活肝巨噬细胞的自噬反应,减轻肝脏的脂质蓄积、炎症和纤维化。肝自噬功能障碍是MASLD的一个重要特征,可引起肝细胞脂质积累、损伤和纤维化[15]。在肝细胞中,细胞内o-glcnac酰化的增加可使乙酰辅酶A羧化酶(ACC)磷酸化(失活),从而抑制AMPK活性[16],进而降低其下游通路重要转录因子TFEB的活性,抑制肝巨噬细胞的自噬反应[17]。而o-glcnac酰化降低可恢复AMPK/TFEB介导的自噬反应,改善NASH的炎症和纤维化[18]。

在T2DM合并MASLD小鼠模型中,Meng等[19]发现,恩格列净可以通过激活AMP-活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(AMPK/mTOR)信号通路,显著增强肝巨噬细胞的自噬反应,进而抑制白细胞介素(IL)-17/IL-23轴相关分子的表达水平,减轻炎症反应,改善小鼠MASLD相关的肝损伤。Li等[20]的研究发现,在高脂饮食(HFD)喂养的T2DM小鼠模型中,达格列净可以激活AMPK,并降低mTOR的磷酸化,也可通过促进乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)的磷酸化和上调脂质β氧化酶酰基-CoA氧化酶1(ACOX1)来减少肝脏脂质积累;此外,达格列净也增加了自噬反应相关标志物LC3B和Beclin1的表达,使P62/Sqstm1水平下降。即达格列净可通过降低脂肪生成酶、诱导脂肪酸氧化酶和自噬反应来改善HFD喂养的T2DM小鼠的肝脏脂肪沉积、抑制肝脏脂肪细胞肥大、修复受损的糖脂代谢及改善胰岛素抵抗。Sestrin2是一种应激诱导的代谢蛋白,通过调节各种应激反应,参与维持代谢稳态[21]。Ma等[22]研究显示,恩格列净可以通过上调Sestrin2,控制AMPK-mTOR通路并抑制肝细胞中的氧化损伤。与对照组相比,恩格列净治疗组HFD喂养C57BL/6小鼠(MASLD模型)和体外肝脏HepG2细胞中的脂质合成相关的脂肪酸合成酶(Srebp-1c、FAS)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的mRNA表达水平下降(P<0.05),MASLD相关炎症因子(IL-18、IL-6、IL-1β、TNF-α、MCP-1)的mRNA表达水平也显著下调(P<0.05),抗氧化应激通路中的核因子红细胞2相关因子2 (Nrf2)及其靶基因(GCLC和HMOX1)上调,血脂质过氧化物调节因子(GPX4)的基因表达下调,进而减少了HFD喂养C57BL/6小鼠的肝脏脂质蓄积和炎症因子及促炎细胞因子产生,也减少了脂质过氧化反应,增加能量利用,起到保护MASLD小鼠肝脏功能的作用。Nasiri-Ansari等[23]研究显示,与对照组相比,恩格列净可降低HFD喂养ApoE(-/-)模型小鼠的空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯水平、MASLD活动度评分、脂肪生成酶(Fasn,Screbp-1c和Pck-1)和炎症分子(Mcp-1和F4/80)的表达,也显著降低了内质网应激分子Grp78、Ire1α、Xbp1、Elf2α、Atf4、Atf6、Chop、P62/Sqstm1和Grp94的表达;同时通过增加AMPK磷酸化、减少mTOR和增加LC3B表达,激活自噬反应,以及增加Bcl2/Bax比值,抑制凋亡蛋白酶Caspase-8的裂解,减少肝细胞凋亡。即恩格列净通过促进自噬反应、减轻内质网应激和抑制肝细胞凋亡来减轻ApoE(-/-)小鼠MASLD的进展。在一项基于蛋氨酸和胆碱缺乏饮食喂养的ob/ob小鼠(一种肝纤维化模型)研究中,Shen等[24]发现,恩格列净可以通过下调miR-34a-5p和上调靶向GREM2,抑制转化生长因子β(TGFβ)信号通路,从而改善非酒精性脂肪肝相关的肝纤维化。

1.2临床研究

1.2.1达格列净

Cho等[25]开展的一项多中心、随机、平行的前瞻性研究,用以评价SGLT2抑制剂达格列净和噻唑烷类药物吡格列酮治疗MASLD的疗效,将服用吡格列酮≥12周的患者(53例)随机分为达格列净组(27例)和吡格列酮组(26例)。24周后用体重指数(BMI)、甘油三酯、腰围和γ-谷氨酰转移酶组成的脂肪肝指数(FLI)评价治疗MASLD的疗效。结果显示,达格列净组的FLI[(48.7±23.4)~(42.1±23.9)]显著低于吡格列酮组[(49.0±26.1)~(51.1±25.8),P<0.01],多因素线性回归分析显示,达格列净组的FLI变化与糖化血红蛋白(P=0.03)和胰岛素水平(P<0.01)呈正相关。DURATIION-8研究是一项多中心、随机、双盲3期临床研究,经二甲双胍治疗效果不佳的T2DM患者(685例)被随机分配到达格列净+安慰剂组、艾塞那肽+安慰剂组和达格列净+艾塞那肽组,分别在第28周和第52周评估其肝脏脂肪变性相关指标,包括FLI、MASLD肝脏脂肪评分(NLFS)、纤维化评价指数(FIB-4)和MASLD纤维化分数(NFS)[26]。研究结果显示,与基线水平相比,上述3组患者的FLI、NFS和NLFS均显著降低,但FIB-4仅在达格列净+艾塞那肽治疗组有所降低。

1.2.2恩格列净

Lai等[27]的前瞻性研究旨在探讨T2DM合并活检证实的NASH患者在常规治疗的基础上加用SGLT2抑制剂是否对NASH组织学有益。9例经活检证实的合并T2DM的NASH患者接受恩格列净25 mg/d治疗24周,治疗结束后再次进行肝活检。结果显示,与治疗前相比,治疗后患者的BMI、腰围、血压、空腹血糖、总胆固醇、γ-谷氨酰转移酶、肝脂肪体积分数、肝脂肪变性、肝气球样变和肝纤维化程度均显著减少(P<0.05)。Hiruma等[28]进行的一项随机、对照、前瞻性试验旨在比较SGLT2抑制剂和二肽基肽酶-4抑制剂对异位脂肪堆积和组织特异性胰岛素敏感性的影响,其中纳入了44例T2DM合并MASLD患者,随机接受恩格列净(10 mg/d)或西格列汀(100 mg/d)治疗12周,最终用质子磁共振波谱(1 H-MRS)测定的肝内脂质含量(IHL)的变化,用1 H-MRS显示肌内和肌外脂质含量,用双能X线吸收测定显示身体的成分,以及用稳定同位素葡萄糖的高胰岛素-正葡萄糖钳夹显示组织特异性胰岛素敏感性。结果显示,与西格列汀组相比,恩格列净组的IHL明显降低,且只有恩格列净组的肝脏胰岛素敏感性显著增加,并与IHL的变化呈显著负相关;即与西格列汀相比,恩格列净能明显改善肝脏脂肪变性,能预防随之出现的肝脏胰岛素抵抗。对于非酒精性脂肪肝的T2DM患者,尽早使用SGLT2抑制剂是可取的。

1.2.3卡格列净

Akuta等[29]进行一项回顾性研究,旨在确定SGLT2抑制剂治疗5年后对合并T2DM的MASLD患者的肝脏组织病理学和临床特征的影响,将纳入的6例MASLD合并T2DM患者给予SGLT2抑制剂卡格列净治疗,分别于治疗前、治疗24周、治疗3年、治疗5年后进行肝活检,结果显示,治疗5年后,肝脂肪变性、肝小叶炎症、气球样变和纤维化分期的评分分别降低了67%、33%、0%和33%;即SGLT2抑制剂对合并T2DM的MASLD患者具有良好的组织学影响。同样,在另一项24例经活检证实为MASLD的T2DM患者的前瞻性研究中,有18例患者经卡格列净(100 mg/d)持续治疗24周后,肝脂肪变性、肝小叶炎症、气球样变和纤维化分期评分分别降低了78%、33%、22%和33%[30]。在一项对17例MASLD和T2DM患者进行的回顾性分析中,使用卡格列净(100 mg/d,n=7)或达格列净(5 mg/d,n=10)治疗24周,经1 H-MRS测量,肝脏脂肪量显著减少(从19%降至9%),肝酶指标(丙氨酸转氨酶、天门冬氨酸转氨酶和γ-谷氨酰转移酶)得到改善[31]。


2、SGLT2抑制剂治疗MASLD的可能机制


2.1促进肝脏脂质代谢

MASLD的发病机制是肝细胞脂肪生成和分解功能的失调[32],其平衡的丧失导致细胞内游离脂肪酸(FFA)的累积和进一步的肝细胞损伤、IR、肝功能恶化、肝脂肪变性,最终进展为NASH、肝硬化和肝细胞癌。在上述研究中,与对照组相比,使用SGLT2抑制剂的MASLD模型小鼠参与脂质合成的基因Srebp-1c、FAS、PPARγ的mRNA表达水平显著降低,而与脂肪酸氧化分解相关的基因PPARα、CPT-1α、MTTP的mRNA表达水平均显著提高;因此,SGLT2抑制剂既可以通过降低肝脏脂质合成,增加肝脂质分解,改善肝脂质沉积;也可以通过促进ACC1的磷酸化和上调ACOX1来减少肝脏脂质积累[20],进而对MASLD起到治疗作用。

IR是MASLD发生、发展的主要因素,IR可增强胰岛素受体底物1/2(IRS-1/2)的磷酸化,也可通过激活固醇调节元件结合蛋白(SREBP1)选择性地抑制胰岛素的降糖作用,进而促进脂肪重新生成[5]。SGLT2抑制剂可通过增加胰岛B细胞数量、改善B细胞功能、诱导多种来源的胰岛B细胞再生及转化、缓解B细胞氧化应激和上调胰岛基因表达来改善IR[33],也可以通过降低与脂肪生成、FA摄取和肝脏甘油三酯(TG)分泌的相关基因的表达,改善IR并改善细胞内FFA、总胆固醇(TC)和TG积累,同时还促进脂肪酸β-氧化关键调控基因的表达,进而减少IRS1/2的磷酸化和SREBP1的激活,维持脂质代谢的稳态,阻止MASLD的进展[34]。肝细胞内葡萄糖的增加导致碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)的激活增加,而ChREBP参与葡萄糖转化脂肪的过程,SGLT2抑制剂可以通过其降血糖作用,抑制ChREBP的激活,阻止MASLD的发展过程。综上,SGLT2抑制剂通过降低血糖、改善IR,阻遏MASLD的发生发展。

2.2抗炎、延缓肝脏纤维化

当MASLD患者中肝细胞脂质超载时,过氧化物酶体和内质网中β-氧化的生理途径被上调,从而增加肝细胞活性氧(ROS)的产生[35],进而使细胞核和线粒体DNA损伤,细胞磷脂膜破坏和细胞死亡。在此过程中,FA被选择性地酯化并聚集在内质网的脂滴中,产生有毒的脂质代谢物,如神经酰胺、二酰基甘油和溶血磷脂酰胆碱,进而导致肝细胞功能障碍(脂毒性)和内质网应激[36]。炎症反应促使肝星状细胞(HSC)活化,而HSC亚群又通过浸润的淋巴细胞和单核细胞、组织内巨噬细胞和受损的肝细胞[37]产生的TGFβ,诱导胶原、α-平滑肌肌动蛋白和结缔组织生长因子的生成[38],促使HSC分化成产生基质的肌成纤维细胞;同时来源于辅助性T细胞17(Th17)和中性粒细胞的3型细胞因子IL-17也能够激活HSC中的TGFβ信号通路[39],从而导致肝纤维化和单纯性肝脂肪变性进展为NASH。此外,活化的HSC也会产生TGFβ,促进正反馈,使肝纤维化进一步发展[38]。在上述研究中,SGLT2抑制剂可降低肝细胞o-glcnac酰化[14],恢复AMPK/TFEB通路[17]和激活AMPK/mTOR信号通路[19]介导的肝巨噬细胞自噬反应,也能增加自噬反应相关标志物LC3B和Beclin1的表达,使P62/Sqstm1水平下降[20],进而抑制IL-17/IL-23轴相关分子的表达水平[19];或直接降低MASLD相关炎症因子(IL-18、IL-6、IL-1β、TNF-α、MCP-1)的mRNA表达[22-23],减轻肝脏炎症反应;也可通过下调miRNA-34a-5p和上调靶向GREM2,抑制TGFβ信号通路,减少肝脏纤维化[24]。综上,SGLT2抑制剂能通过抗炎及减少肝纤维化的作用保护肝脏功能,起到延缓MASLD的作用。


3、总结与展望


SGLT2抑制剂不仅具有降糖、改善IR的作用,而且可以减少肝脂质合成、促进肝脂质分解、抗炎和延缓肝纤维化,能减轻T2DM患者的肝功能损伤,延缓MASLD的进展。但SGLT2抑制剂治疗MASLD的临床疗效及其相关风险还需更深入的基础研究和更多的临床数据。随着SGLT2抑制剂在MASLD中作用机制的相关研究越来越多,SGLT2抑制剂对MASLD的治疗机制会更加清晰,临床应用也会更加完善。


参考文献:

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[10]中华预防医学会肾脏病预防与控制专业委员会.中国慢性肾脏病早期评价与管理指南[J].中华内科杂志,2023,62(8):902-930.

[12]张洁,郭立新.钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂改善体重的特点、影响因素及其机制[J].中华糖尿病杂志,2019,11(4):287-290.

[33]王康丽,洪天配,魏蕊.SGLT2抑制剂对胰岛β细胞的保护作用及潜在机制[J].中华内分泌代谢杂志,2021,37(4):297-300.


文章来源:瞿冰雁,杨杨.SGLT2抑制剂在代谢功能障碍相关的脂肪性肝病中的研究进展[J].实用药物与临床,2024,27(07):556-560.

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